呂 波 彭鳳梅 饒黃云 徐小華

(東華理工大學(xué)撫州師范學(xué)院 江西 撫州 344000)

大學(xué)物理教學(xué)中，教師上課使用課件，課件里需要嵌入大量圖形，教師課后給學(xué)生布置作業(yè)習(xí)題，習(xí)題也需要圖形，課程結(jié)束后教師編制考試試卷，試卷也需要圖形等等，此時(shí)教師往往遇到一些困惑，從教學(xué)資源(如網(wǎng)上下載的課件或教材配套的課件、教材習(xí)題解答等)中獲取圖形，要么不適合，要么沒辦法修改，要么沒有，教師想自己繪制圖形，但他們一般沒有掌握專用的作圖軟件[1]，那真是“想圖興嘆”.事實(shí)上，教師經(jīng)常使用且較為熟悉的辦公軟件Word[2]，自帶了強(qiáng)大的作圖功能，使用Word作圖工具繪制圖形，比較容易掌握，通過Word作圖生成的圖形隨時(shí)可以編輯修改，完全能滿足教師所需.

1 Word2007作圖工具簡(jiǎn)介

打開一個(gè)Word文檔，點(diǎn)擊“插入”，再點(diǎn)擊“形狀”,如圖1所示，此時(shí)會(huì)彈出一個(gè)下拉菜單(圖2)，點(diǎn)擊最下面的“新建繪圖畫布”命令，就會(huì)出現(xiàn)繪圖工具欄，整個(gè)繪圖工具欄在本文中分成兩部分如圖3(a)，3(b)所示.

圖1 菜單欄

圖2 形狀下拉菜單

(a)

圖3 繪圖工具欄

繪圖工具欄中從左至右的功能區(qū)分別是“插入形狀”“形狀樣式”“陰影效果”“三維效果”“排列”以及“大小”等功能.“插入形狀”功能區(qū)包含了形狀下拉菜單顯示的各種功能，比如點(diǎn)擊“基本形狀”中的“長(zhǎng)方形”，在畫布中摁住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)就可以生成一個(gè)長(zhǎng)方形圖形.至于其他功能區(qū)，筆者會(huì)通過一個(gè)典型物理圖形的繪制來加以介紹，此處不再贅述.

2 無限長(zhǎng)直圓柱電纜圖的繪制

一根無限長(zhǎng)直圓柱電纜由兩個(gè)同心的內(nèi)外圓柱面組成，兩圓柱面間充滿某種均勻磁介質(zhì)，如圖4所示.這種圖形在大學(xué)物理教學(xué)中是經(jīng)常遇到的，接下來筆者詳細(xì)介紹它的繪制過程.

圖4 直圓柱電纜圖

2.1 分析無限長(zhǎng)直圓柱電纜圖的構(gòu)成

一根無限長(zhǎng)直圓柱電纜圖是由兩組兩個(gè)同心的橢圓，若干根豎線(有實(shí)線、虛線)，標(biāo)識(shí)電流方向的4個(gè)箭頭,標(biāo)識(shí)橫截面內(nèi)外圓的2個(gè)半徑箭頭，表示內(nèi)外半徑,電流、磁導(dǎo)率的符號(hào)以及顯示充有磁介質(zhì)的陰影等組成.所以在接下來的工作中先將它們一一畫出來，最后再組合成一個(gè)整體.

2.2 無限長(zhǎng)直圓柱電纜圖的繪制

新建一個(gè)Word文檔，暫且命名“無限長(zhǎng)直圓柱電纜圖”，依次點(diǎn)擊“插入”“形狀”“新建繪圖畫布”,此時(shí)Word白色的文檔區(qū)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)矩形框.點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“橢圓”,如圖5所示.

圖5 點(diǎn)擊“橢圓”

然后左手摁住shift鍵，右手摁住鼠標(biāo)左鍵，在畫布中拖出一個(gè)圓(因?yàn)槿绻晦糇hift鍵，則會(huì)生成一個(gè)橢圓).同理用同樣方法在畫布中再生成另一個(gè)圓(圖6).

圖6 拖動(dòng)生成兩個(gè)圓

但是此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)圓不同心，那么可以摁住shift鍵，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵將兩個(gè)圓同時(shí)選中(圖7)，然后點(diǎn)擊“排列”功能中的“對(duì)齊”命令(圖8)，將會(huì)彈出一個(gè)菜單，選擇其中的“左右居中”“上下居中”命令，那么兩個(gè)圓就同心了(圖9).

圖7 同時(shí)選中兩個(gè)圓

圖8 點(diǎn)擊“對(duì)齊”

圖9 兩個(gè)圓同心

如果覺得某個(gè)圓的大小需要改變，選中該圓，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，彈出一個(gè)菜單，選中“改變自選圖形格式”，彈出“改變自選圖形格式”對(duì)話框，選擇“大小”功能，輸入?yún)?shù)(圖10)，點(diǎn)擊確定，變成相應(yīng)圖形(圖11).

圖10 輸入?yún)?shù)

圖11 滿足輸入?yún)?shù)的圓

點(diǎn)擊選中大圓，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，彈出“改變自選圖形格式”對(duì)話框，選擇“顏色與線條”功能，在“填充”功能的“顏色”框中選擇“淺灰色”，在“線條”功能的“虛實(shí)”框中選擇“長(zhǎng)劃線”(圖12)，以同樣方法，將小圓線條的虛實(shí)也設(shè)置成“長(zhǎng)劃線”，生成一個(gè)圓環(huán)帶(圖13).之所以要將內(nèi)外圓的線條虛實(shí)設(shè)置成“長(zhǎng)劃線”，作用在于呈現(xiàn)出這是無限長(zhǎng)的圓柱電纜.

圖12 設(shè)置自選圖形格式

圖13 圓環(huán)帶

左手摁住shift鍵，右手摁住鼠標(biāo)左鍵依次點(diǎn)擊大小圓，點(diǎn)擊“排列”功能中的“組合”命令(圖14)，在彈出的菜單中選擇“組合”命令，則兩圓組合成一個(gè)整體.然后移動(dòng)鼠標(biāo)，當(dāng)鼠標(biāo)箭頭移至圖形中間最上方變成上下箭頭“”時(shí)，摁住鼠標(biāo)左鍵往下拖動(dòng)至合適時(shí)刻松手，生成一個(gè)橢圓環(huán)帶(圖15).

圖14 組合

圖15 橢圓環(huán)帶

點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“直線”，然后左手摁住shift鍵，右手摁住鼠標(biāo)左鍵，在畫布中拖出一條水平線，然后依次選中這條直線和橢圓環(huán)帶，點(diǎn)擊“排列”功能中的“左右居中”“上下居中”命令，使它們對(duì)齊，再點(diǎn)擊“組合”命令，使它們成為一個(gè)整體(圖16).

圖16 直線與橢圓環(huán)帶組合

然后點(diǎn)擊上述整體，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“復(fù)制”命令，生成一個(gè)同樣圖形，摁住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)，將一個(gè)圖形和另一個(gè)圖形上下分開一些，然后選中它們，點(diǎn)擊“排列”功能，使它們左右居中，上下居中(圖17).

圖17 “復(fù)制”并“排列”

點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“直線”，然后左手摁住shift鍵，右手摁住鼠標(biāo)左鍵，在畫布中的兩條水平線間拖出一條豎直線，并復(fù)制3條同樣的豎線，然后使這4條豎線和上下兩個(gè)橢圓環(huán)帶對(duì)齊，并依次選中中間的兩根豎線，將其線條的虛實(shí)都設(shè)置為“長(zhǎng)劃線”(圖18).

圖18 插入豎直線

點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“矩形”，摁住鼠標(biāo)左鍵在畫布中拖動(dòng)生成一個(gè)矩形，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇“設(shè)置自選圖形格式”，設(shè)置矩形的高與圓柱高一致，寬度與內(nèi)外圓柱面間距離一致，設(shè)置填充顏色與圓環(huán)帶一樣的灰色，設(shè)置線條顏色為“無色”，生成一個(gè)無線條、填充色為灰色的矩形，接著再復(fù)制一個(gè)這樣的矩形(圖19).

圖19 繪制灰色矩形

將圖19中的那兩個(gè)矩形移至相鄰兩虛實(shí)豎線之間，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇“疊放次序”中的“置于底層”命令，生成相應(yīng)圖形(圖20).

圖20 移動(dòng)兩矩形至相應(yīng)區(qū)域

摁住shift鍵，摁住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)，將圖20中所有物體用虛線框框住，松開左鍵則所有物體被選中，然后點(diǎn)擊右鍵，選擇“組合”命令，將圖20全部組合在一起.然后點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“直線”，在畫布中畫出一條稍長(zhǎng)的豎線，設(shè)置為較粗的虛線，選中該粗虛線和圖20所示的圖形組合，點(diǎn)擊“對(duì)齊”命令，將它們排列成左右居中，上下居中(圖21).

圖21 插入豎直軸線并組合

點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“箭頭”，在畫布中畫出6個(gè)箭頭，其中2個(gè)表示兩圓的半徑，另外4個(gè)表示電流方向，摁住鼠標(biāo)將這6個(gè)箭頭拖動(dòng)到合適位置.為區(qū)分半徑箭頭和電流方向箭頭，可以將它們的箭頭式樣設(shè)置成不同(圖22).然后全選圖22中所有圖形，點(diǎn)擊“取消組合”命令，再分別單擊那兩條水平橫線，將它們刪除(圖23).

圖22 插入箭頭表示半徑和電流方向

圖23 刪除水平橫線

最后就剩下標(biāo)識(shí)半徑符號(hào)R1和R2，4個(gè)電流符號(hào)I以及磁導(dǎo)率符號(hào)μr.現(xiàn)在以標(biāo)識(shí)出外圓半徑R2為例.點(diǎn)擊“插入形狀”功能區(qū)中的“文本框”,如圖24(a)所示，在畫布中摁住并拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵，生成一個(gè)可以輸入文字符號(hào)的矩形框，在其里面輸入R2，然后選中該矩形框，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇“設(shè)置文本框格式”，彈出“設(shè)置文本框格式”對(duì)話框如圖24(b)所示，分別設(shè)置填充顏色透明度為100%，線條顏色為無顏色，然后將新生成的矩形框移至標(biāo)識(shí)大圓半徑的箭頭附近.其他符號(hào)標(biāo)識(shí)方法和R2標(biāo)識(shí)方法完全一樣，在此不贅述.然后全選所有圖形，點(diǎn)擊“組合”命令，生成最終圖形(圖25).

圖24 文本框

圖25 最終圖形

3 大學(xué)物理圖形素材庫的建立

大學(xué)物理教學(xué)中所需的各種圖形，都是由一些基本的圖形素材單元(如圓、四邊形、箭頭線等等)構(gòu)成，筆者借助Word2007作圖工具，繪制了大量圖形素材，專門存放在一個(gè)文件名為“大學(xué)物理圖形素材庫”的Word文檔里，該圖形素材庫分設(shè)基本圖形素材、力學(xué)圖形素材、熱學(xué)圖形素材、光學(xué)圖形素材、電磁學(xué)圖形素材、近代物理學(xué)圖形素材，這樣可以避免重復(fù)性勞動(dòng)，作圖需要時(shí)就可以通過從該圖形素材庫復(fù)制相應(yīng)圖形素材來調(diào)用，由于保存的圖形素材是矢量圖形，調(diào)用來之后可以再編輯，所以說非常方便快捷.筆者建立的圖形素材庫的素材數(shù)量在不斷增加，限于篇幅，以下呈現(xiàn)的只是筆者繪制的一部分物理圖形素材(圖26～圖31).

圖26 基本圖形素材

圖27 力學(xué)圖形素材

圖28 熱學(xué)圖形素材

圖29 光學(xué)圖形素材

圖30 電磁學(xué)圖形素材

圖31 近代物理學(xué)圖形素材

4 結(jié)論

大學(xué)物理教學(xué)中，物理圖形對(duì)物理知識(shí)的呈現(xiàn)是必不可少的，因而物理圖形的繪制就很重要了.掌握專門的作圖軟件對(duì)普通物理教師來說可能是困難的，但是Word作圖對(duì)他們來說應(yīng)該是比較容易的，當(dāng)然要真正掌握Word作圖法還需要教師平時(shí)不斷的訓(xùn)練，掌握一些作圖技巧，隨著教師作圖經(jīng)驗(yàn)的積累，是可以做出令人滿意的物理圖形的，教師教育水平會(huì)更上一層樓[3].事實(shí)上，Word作圖不僅對(duì)物理教學(xué)有用，對(duì)其他學(xué)科(如數(shù)學(xué)、化學(xué)等)的教學(xué)[1,4,5]也同樣如此.

參 考 文 獻(xiàn)

1 田素誠(chéng).Word2003自選圖形在繪制警物圖中的應(yīng)用.警察技術(shù)，2009(1)：68～71

2 吳華，賀小霞.Office 2007實(shí)用辦公技巧.北京：清華大學(xué)出版社，2010

3 員貴云.Word2003繪圖工具欄繪制物理圖形技巧指南.物理通報(bào)，2012(9)：118～120

4 郭隨蘭，楊衛(wèi)社.Word中快速創(chuàng)建數(shù)學(xué)圖形的方法.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000， 4(3)：26～28

5 沈明祥.運(yùn)用Word自帶工具繪制化學(xué)圖形的實(shí)踐.化學(xué)教育，2015(19)：55～59