物理问题的函数构造（下），本文主要内容关键词为：函数论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
课件二：全电路欧姆定律
一、界面简介
利用上述函数关系就可以研究电路中总电流、外电压、电源输出功率随外电阻R的变化而变化的规律。
三、制作过程
1.新建一个画板
利用“文件”菜单中的“新画板”选项，建立一个默认名称为“绘图01.gsp”的新文件，窗口中出现的界面就是一个可供创作的空白画板。
2.制作外电阻R
（1）点按左侧工具框中的“点工具”， 在空白画板任意处作出一个点，打开“显示”菜单中的“更改符号”选项，调出“更改符号”对话框，将该点标识为“a”
（2）打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项， 将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为4cm，方向为默认值， 将上述点向左平移4cm得到另一点，再打开“显示”菜单中的“更改符号”选项， 调出“更改符号”对话框，将该点标识为“b”。
（3）左键点按工具框中的“直线工具”不松手， 直至置亮“线段工具”，用鼠标移至“线段工具”后松手，工具框中的“线段工具”被选中，用该“线段工具”在“a”按下，拖至“b”点松手，将a、b两点连接起来。
（4）点按左侧工具框中的“点工具”，在线段ab上做一个点， 打开“显示”菜单中的“更改符号”选项，调出“更改符号”对话框，在“符号”一栏中输入“R”，按“确定”，将该点的符号改为“R”。
（5）同时选中b、R两点，按住上档键不松手，依次点选b、R 两点（以下有同时选中对象时方法相同），打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为1cm， 方向为90度，将b、R两点向上平移1cm得到另两点。
（6）左键点按工具框中的“线段工具”，将上述两点与b、R 两点依次连接起来。这样就制作好了R的滑动头。
（7）同时选中a、b两点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为1cm，方向270度，将a、b两点向下平移1cm得到另两点。
（8）左键点按工具框中的“线段工具”，将a、b两点与平移1cm得到的另两点依次连接，形成一个四边形。
（9）同时选中a、b两点及平移1cm得到另两点，打开“构造”菜单，选择其中的“多边形内”选项，将上述四边形进行填充。再打开“显示”菜单中的“颜色”选项，点选黑色。
（10）同时选中四边形的竖直两边，打开“构造”菜单选择其中的“中点”选项，做出竖直两边的中点。
（11）选中上述其中右侧边的中点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为4cm， 方向为0度，将该边中点向右平移4cm得到另一点。同样方法将左侧边的中点向左平移4cm得到另一点。
（12）左键点按工具框中的“线段工具”，将上述两中点与对应的平移点依次连接起来。这样就制作好了一个外电阻R。
（13）同时选中a与R点，打开。“测算”菜单，选择其中的“距离”选项，测出两点间的距离，屏幕将显示所测得的距离值。
（14）点按左侧工具框中的。“点工具”，在画板空白处上做一个点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，确认出现的“平移”对话框中的默认值，将上述点向右平移1cm得到另一点。
（15）同时选中上述两点，用“测算”菜单中的“距离”选项测两点间的距离，屏幕上将显示测量值为1cm。
（16）打开“测算”菜单中的“计算”选项，调出“计算器”面板，先从屏幕七点选表示R的测量值， 再点按“计算器”面板上的“/”号，最后从屏幕上点选1cm的测量值，按“确定”按钮， 屏幕显示出计算的结果，这已是一个没有单位的数值。
（17）按住键盘上的“Tab”键，从屏幕上双击上述（16 ）中的计算结果，调出“测算格式”对话框，选择“文本格式”后，在左侧方框内输入“R”，右侧方框内输入“Ω”，按“确定”按钮，得到R的测量值，此时屏幕显示已是符合物理规范的测量值了。
3.电路的制作
（1）同时选中2.（11）中平移4cm得到的两个点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为4cm，方向270度。将这两点向下平移4cm得到另两点。
（2）选中上述平移4cm后得到的两点中的左侧点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为4cm，方向为0度，将该点向右平移4cm得到一个点。
（3）选择（1）中平移4cm得到的两点中的右侧点， 打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为4cm，方向为270度，将该点向左平移4cm得到一个点。
（4）左键点按工具框中的“线段工具”。将（2）中平移4cm 后得到的点与平移后的点连接起来，形成一条水平线。
（5）左键点按工具框中的“线段工具”，将（3）中平移4cm 后得到的点与平移后的点连接起来，形成一条水平线。
（6）左键点按工具框中的“线段工具”， 将最左侧两点连接起来，形成一条竖直线。
（7）左键点按工具框中的“线段工具”， 将最右侧两点连接起来，形成一条竖直线。
（8）选中（2）中平移4cm后得到的点，打开“变换”菜单， 选择其中的“平移”选项， 将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为0.5cm，方向为0度，将该点向右平移0.5cm得到一个点。
（9）选中上述平移0.5cm后的点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项，将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为0.5cm。 方向为90度，将该点向上平移0.5cm得到一个点。
（10）选择（4）中的平行线，打开“变换”菜单， 选择其中的“标识镜面”选项。
（11）选中（9）中向上平移的点，打开“变换”菜单， 选择其中的“反射”选项，将该点反射，得到另一点。
（12）左键点按工具框中的“线段工具”，将（9 ）中向上平移的点及反射得到的另一点连接起来。
（13）选中（2）中平移4cm后得到的点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项， 将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为0.8cm，方向为90度，将该点向上平移0.8cm得到一个点。
（14）选中（4）中的平行线，打开“变换”菜单， 选择其中的“标识镜面”选项。
（15）选择（13）中向上平移的点，打开“变换”菜单，选择其中的“反射”选项，将该点反射，得到另一点。
（16）左键点按工具枢中的“线段工具”，将（13）中向上平移的点及反射得到另一点连接起来。至此，表示电源的符号也制作好了。
（17）选中（2）中平移4cm后得到的点，打开“变换”菜单，选择其中的“平移”选项， 将出现的“平移”对话框中的“偏移量”设为2.5cm，方向为0度，将该点向右平移2.5cm得到一个点。
（18）现在画面中留下了一个缺口，同时选中缺口边的两个点，打开“构造”菜单，选择其中的“以圆心和一点划圆”选项。
（19）左键点按工具框中的“线段工具”，在上述圆的圆心和圆周上作出一条线段。再选中圆，打开“显示”菜单，选中“隐藏圆”选项，可将其隐藏。这样表示开关的符号制作好了。
4.设置ε、r参量
（1）打开“图画”菜单中的“显示坐标系”选项， 在空白画板中建立一个直角坐标系。
（2）左键点按工具框中的“点工具”，在X坐标轴负向作出两个点。
（3）同时选中上述两点及X坐标轴，打开“构造”菜单，选择其中的“垂直线”选项，作出两条垂直平行直线。
（4）左键点按工具框中的“点工具”， 在上述作出的两条垂直平行直线上作出两个点。打开“显示”菜单中的“更改符号”选项，调出“更改符号”对话框，将两个点分别标识为“ε”、“r”。
（5）同时选中两条垂直平行直线， 打开“显示”菜单中的“隐藏直线”选项，将两条垂直平行直线隐藏。
（6）左键点按工具框中的“线段工具”，将X坐标轴负向上的两个点和两条垂直平行直线的两个点连成两条垂直线段。
（7）同时选中两条垂直线段， 打开“测算”菜单选择其中的“长度”选项，测出两条垂直线段的长度，屏幕将显示所测得的长度值。
（8）打开“测算”菜单，选择其中的“计算”选项， 打开“计算器”面板，从屏幕上点选上述ε测量值后，点“计算器”面板上的“/”号，再从屏幕上点选2.（15）中1cm测量值，最后点“确定”。
（9）按住键盘上的“Tab”键，从屏幕上双击上述ε计算值，调出“测算格式”对话框，选择“文本格式”后，在左侧方框内输入“ε”，右侧方框内输入“Ω”，按“确定”按钮，“ε”参量设置完成。
（10）重复（8）（9）两步，可完成“r”参量的设置。
5.函数构造
（1）打开“测算”菜单，选择其中的“计算”选项， 打开“计算器”面板，从屏幕上依次点选“ε”、“/”、“[”、“R”、 “＋”、“r”、“]”、“＾”、“2”“＊”、“R”，最后点“确定”。
（2）按住键盘上的“Tab”键，从屏幕上双击上述计算值，调出“测算格式”对话框，选择“文本格式”后，在左侧方框内输入“P ＝[ε/R＋r][2]＊R”，右侧方框内输入“W”，按“确定”按钮， 输出功率的函数构造完成。
（3）依次同时选择计算值“R”、 “P＝[ε/R＋r][2]＊R”，打开“图画”菜单，选择其中的“画点——根据（xy）”选项，屏幕出现根据“R”、“P＝[ε/R＋r][2]＊R”画出的点。
（4）选中上述画出的点，打开“显示”菜单， 选中“更改符号”选项，调出“更改符号”选项对话框，在“符号”一栏中输入“P—R线”，按“确定”，将该点的符号改为“P—R线”。再打开“显示”菜单，选中“轨迹跟踪点”选项，那么“P—R线”点被跟踪，这样可在屏幕留下“P—R线”点的跟踪轨迹。
（5）同时选中“R”与“P—R线”点，打开“构造”菜单，选择其中的“轨迹”选项，屏幕出现“P—R”函数的轨迹。
（6）选中“P—R”函数的轨迹，打开“编辑”菜单， 选择其中的“按钮”选项，在下一级菜单中选中“隐藏/显示”选项，屏幕出现“隐藏”及“显示”按钮。
（7）按住键盘上的“Tab”键，从屏幕上双击其中“隐藏”按钮，调出“测算格式”对话框，选择“文本格式”后，左侧方框内输入“隐藏P—R线”，右侧方框内容不变，按“确定”按钮。
（8）按住键盘上的“Tab”键，从屏幕上双击其中“显示”按钮，调出“测算格式”对话框，选择“文本格式”后，左侧方框内输入“显示P—R线”，右侧方框内容不变，按“确定”按钮。
四、一点说明
读者可以仿造“5.函数构造”中的方法制作“I—R”、“U—R”、“I—U”的函数轨迹。限于篇幅，不再赘述。界面中“I—R线”、 “U—R线”、“I—U线”已有表示。