肖祝生

平行板電容器的電容是高中物理重點(diǎn)內(nèi)容，由于場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)差等7個(gè)物理量的彼此約束，加上靜電演示實(shí)驗(yàn)有一定難度，所以又是教學(xué)中的難點(diǎn)。平行板電容器的電容演示將微觀變化具體、形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，為教學(xué)帶來了極大的方便。

演示效果如圖1所示。

下載地址

http://teacher.100point.com/users/teacher/xiaozzs/Course/PH/02/CPH020000000121.swf

課件功能

課件動(dòng)態(tài)地顯示了電容器充電的微觀過程，直觀地揭示了影響電容器電容的諸多因素之間的關(guān)系。課件的交互性強(qiáng)，使用者可隨意進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，也可用來測(cè)試學(xué)生對(duì)上述問題的判斷。

使用方法

1.點(diǎn)擊開關(guān)，電容器充電，可看到A板的電子流向B板，充電完畢，兩板分別帶上等量異種電荷。

2.斷開開關(guān)，使電量不變，進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)一”中的3個(gè)實(shí)驗(yàn)：分別點(diǎn)擊左側(cè)“實(shí)驗(yàn)一”中的“改變正對(duì)面積”等3個(gè)按鈕，按照提示，研究3個(gè)因素對(duì)電容的影響。改變面積和改變兩板間距離分別是拖動(dòng)B板實(shí)現(xiàn)的；“電介質(zhì)”條可拖動(dòng)插入兩板間，以改變電介質(zhì)。靜電計(jì)和兩板間的電場(chǎng)線的變化表明了電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的變化。

3.閉合開關(guān)，使電壓不變，進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)二”中的3個(gè)實(shí)驗(yàn)。方法同上。

設(shè)計(jì)思路

開關(guān)的制作

開關(guān)要將閘刀與座分開，做成斷開與閉合兩個(gè)狀態(tài)。在開關(guān)上寫上控制開關(guān)兩種狀態(tài)和充電電流播放的代碼。

充電電流用引導(dǎo)線單獨(dú)做成mc，在第1幀寫上stop。

靜電計(jì)的制作

指針要單獨(dú)繪制。為了區(qū)別充電斷開與未充電斷開兩種狀態(tài)，我們疊放了兩個(gè)同樣的靜電計(jì)，通過轉(zhuǎn)換指令實(shí)現(xiàn)了兩種狀態(tài)的替代。

平行板的制作

A板固定，B板可控制向上、向右移動(dòng)，以改變正對(duì)面積和兩板距離。由紅、綠色表示的正負(fù)電荷，每一個(gè)都是mc，并分別命名為q1、q2，均勻排列在兩板上。與電荷對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)線也做成mc并命名。與B板相連的導(dǎo)線，做成mc，由指令控制它跟隨B板轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)。

場(chǎng)景的分布

由于本課件涉及充電和6個(gè)小實(shí)驗(yàn)，所以由7個(gè)場(chǎng)景組成。我們?cè)凇捌叫邪咫娙萜鳌钡膱?chǎng)景中，安排了7個(gè)幀，每個(gè)幀對(duì)應(yīng)1個(gè)狀態(tài)。如第1幀為充電，第2～4幀為電量不變的3個(gè)狀態(tài)；第5～7幀為電壓不變的3個(gè)狀態(tài)。

時(shí)間軸如圖2所示。

在主場(chǎng)景中，由6個(gè)按鈕控制場(chǎng)景的跳轉(zhuǎn)。

主要的腳本寫在“平行板電容器”場(chǎng)景的第1幀上。

這里所用的指令是對(duì)象的位置屬性、碰撞檢測(cè)指令hittest和if語句。關(guān)鍵是要細(xì)致地寫好每個(gè)電荷及電場(chǎng)線的位置坐標(biāo)。