平抛运动

分析:根据平抛运动的概念:物体在垂直方向是自由落体运动,位移y与时间t的关系为(g=9.8为重力加速度);在随水平方向是匀速运动,位移x与时间t的关系为v为初始速度)。为设计“返回”到原始状态的动画,将以一段线段的长度作为时间。

操作:

A.       绘制坐标系:单击坐标系图标,绘制直角坐标系,并调整坐标系的原点。

B.       定义时间:

a)         在坐标系选中状态下,单击“定义自变量”图标,出现对话框,设置:当前值为1,范围为0~4。

b)         确认后获得“自变量24”,即平抛运动的时间。

C.       设置物体在水平方向的运动速度:单击图标,出现的对话框,输入数值5(即定义初始速度为5),确认获得“自变量105”。

绘制坐标系

定义运动时间(自变量24)

设置初始速度(自变量105)

D.       计算物体从起点开始,经过一定时间(自变量24)的运动距离:

a)         垂直方向的距离:单击定义函数变量图标,出现函数定义对话框,设置相关参数:输入f(x)= -1*9.8*x^2/2、变量数为1,变量x选择为“自变量24”,确认获得“变量25”。

b)         水平方向的距离:单击定义函数变量图标,出现函数定义对话框,设置相关参数:输入f(x)=x*y、变量数为2、变量x选择为“自变量24”、变量y选择为“自变量105”,确认获得“变量26”。

E.        绘制物体经过一定时间(自变量24)的所在位置:

a)         单击绘制变点的图标,在出现的对话框中,选择横坐标为“变量26”、纵坐标为“变量25”,然后确认得到坐标系上点P。

b)         以P点为圆心绘制一个大小合适的圆,并填充为红色。

F.        绘制物体的运动轨迹:

a)     先选中“自变量24”(时间),再选中P点。

b)     单击绘制轨迹的图标,出现对话框,设置“取样数量”为30。

c)     确认后,获得物体平抛运动的运动轨迹。

计算平抛运动过程中的距离

绘制物体

G.       触发动画:

a)         返回初始位置:单击“自变量24”下方的返回起点按钮,小球返回到起点(坐标原点)。

b)         平抛运动:单击“自变量24”下方的变化按钮,可以发现:随着“自变量24”(即时间)的变化,小球开始平抛运动。

H.       最后修饰一下所创作的图形动画:在小球“落地位置”绘制一个地面图形,并合并到动画组中。

小球返回起始位置

小球平抛运动