| 出版日期：2005-01-31 总期号：605 本年期号：05 |
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利用《几何画板》演示布朗运动
《几何画板》是人民教育出版社发行的一套几何作图软件，它能动态演示对象的几何关系。该软件作为工具平台，具有课件制作简单、操作使用方便、教师容易掌握等特点，既有利于教师根据自己的教学需要编制与开发课件，又能让学生进行主动探索，深受广大中学物理教师与学生的喜爱。 用《几何画板》来演示物理课件，不仅现象明显，而且可信度非常高。这样的课件，弥补了演示实验不便演示或现象不明显的种种不足，取得了较好的效果。下面我以“布朗运动”课件为例，谈一下制作过程。 一、制作标题 1. 打开几何画板，建立新绘图文件。 2. 单击[文本]工具按钮，在绘图板上输入标题“布朗运动课件”。 注：可以改变字型、字体大小及颜色。 二、制作微粒的无规则运动 1. 单击[点]工具按钮，在绘图板上画20个点，并将所绘的20个点全部选中（可按快捷键Ctrl+A）。 2. 单击“编辑→类操作按钮→动画”，绘图板上出现一个[运动点]按钮及其属性的界面。可选择标签页面，将“运动点”改为“开始”，单击[确定]，[运动点]按钮变成了[开始]按钮（图1）。 
3. 单击[开始]按钮，可以看到前面绘制的20 个点在做无规则运动！这就是“布朗运动”的原理——随机的无规则运动。下面对课件做进一步的改进。 三、加工处理 1. 改变微粒的大小。让其中的5、6个点变成不同大小颗粒，以模拟更加真实的环境。若颗粒都是圆形的，可以单击[直尺工具]画一线段，并且选中线段和某个点，单击“构造→圆内部”，原来的工作点就被填充的圆代替。选中所画线段和某个点，单击“显示”菜单，隐藏所选的对象。 2. 改变微粒无规则运动的快慢。可以让大的颗粒选择较小的速率，小的颗粒选择较大的速率。方法是，右击绘图板上的“开始→属性”，在出现的“类操作按钮属性”（图2）中选择“动画”页，在此页中可以改变前面绘制的20个点的运动快慢，在“速度”栏中可以设置点的速度为慢速、中速、快速及其他。若选择其他，可以在出现的对话框中填入需要的数值，值越大表示运动速率越快，值越小表示运动速率越慢。设置合适的速率后，就可以单击[开始]按钮演示“布朗运动”了。 我们看到所有的点以不同的快慢速度做无规则运动。颗粒大的运动慢，有的几乎不运动，颗粒小的运动快。这与实际的“布朗运动”相符。 
四、追踪一个小颗粒的运动 1. 选中某个点，选择“显示→显示运动控制台→运动控制台”（图3），单击[播放]按钮就可以观察选中的点的无规则运动情况，单击“运动控制台”上改变速率的按钮，还可以随时改变点的无规则运动快慢。 
2. 选中某个点后，单击“显示→追踪点”，还可以追踪这个点的无规则运动轨迹（图4），以供进一步研究。 五、对布朗运动规则的研究 由于用几何画板制作的布朗运动课件在数学上完全符合布朗运动规律，即随机法则，因此，可以对布朗运动这种规律做进一步的研究，或让学生进行研究性学习的探索，看看这种随机法则有什么样的规律。在此不做展开。 
另附：制作完成的课件如图5所示。 
说明：制作本课件用的是几何画板4．04版。 （浙江省宁波市教育局教研室 董克剑） |
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