2012: 宜蘭高中 EJS 物理教學動畫設計工作坊(2012/04/02-2012/06/15)(2012/04/02-2013/11/02) (教師: 黃 福坤)
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主題大綱

點選課程每個區段左邊可以寫下個人針對該區段的筆記,點選課程資源連結時,網頁上方連結後也有相同圖案,可以註記針對該資源的筆記.若點選本網頁上方圖案則可記錄針對本課程的筆記. 歡迎多加利用!
4 個子課程架構:
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課程公告區

Google 輸入 EJS download 就可找到最新版本下載連結

動畫模擬設計三部曲:

  1. 真:首先要求模擬內容必須正確無誤
  2. 善:然後追求使用者使用的方便性
  3. 美: 最後改善模擬的美觀

物理科自由軟體推廣研習
 
此次工作坊的目的在於讓 參與者瞭解
  1. 如何運用現有EJS模擬程式於教學/如何修改以符合個人教學需求
  2. 如何利用EJS 設計教學動畫: EJS 本身的設計與科學解題的關連
  3. 如何利用EJS 作為教學工具Modeling Tool
以上目標為主,並且讓參與者有實際操作的經驗.
工作坊結束後歡迎各位繼續利用本園地 討論相關問題!


設計物理模擬動畫的步驟
  • 先提出模擬構想
  • 分析模擬的相關物理:定義相關變數, 找出變數間關係式或變數隨時間或空間的微分關係(先了解問題的時空尺度scale)
  • 透過ejs 定義變數,輸入關係式 ,由 EJS產生程式碼
  • 觀察產生的模擬 修正可能的錯誤 或修改介面設計
Theo Jansen′s mechanism

歡迎到以下連結參考相關物理模擬
運動學   動力學   振動和波動   熱力學   光學    電子學   近代物理   電磁學   數學
只要是 物理問題討論區 的註冊者,登入後閱覽模擬時均可看到下載按鈕
包含數百個物理模擬 均可下載, 利用EJS製作的 都可看到原始製作資料並可修改.
也歡迎參考
Physlet 物理動畫庫(包含超過800個物理動畫)
或個人的動畫
英文網站 NTNUJAVA


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過去專題製作需要說明事項

  1. 三維的顯示與物件使用 含三維物件的旋轉:使用三維畫圖區DrawingPanel3D 類似二維設定x,y,z座標與對應屬性
  2. 物件的顯示與消失:每一個物件都有顯示的屬性 該屬性內對應變數為true 則顯示 例如定義變數 show(資料格式為 boolean)預設值為 false,將粒子顯示屬性設為 show 則粒子不顯示,若添加勾選方塊 讓其對應變數為 show 則當勾選時  show值變成 true 於是粒子顯示,不勾選時則不顯示
  3. 作用力隨時間或空間變化的處理: 定義函數計算作用力 於函數內利用 if 指定判斷不同狀況下該傳回的數值
  4. 物件顏色的處理:定義變數 以便程式中變化其數值 例如 定義clr,red,blue等 變數 資料格式選擇 Object, 將red 預設值定為 new java.awt.Color(255,0,0) blue預設值定為 new java.awt.Color(0,0,255) 若將粒子顏色屬性定為clr , 而clr=red 則顯示紅色 clr=blue則顯示藍色. 止於何時定就要看你自己如何設計!
  5. 初始化的處理:初始化頁 通常僅程式開始執行 定義完變數後執行一次.若需要重複執行可輸入 _initialize();
  6. 控制桿數值特定區間的設定: 例如添加拉桿對應變數n,範圍最小0,最大15,  控制拉桿有標線數 若將其定為6, 並將下方最接近值選為true,則拉桿放開後數值僅出現於0,3,6,9,12,15 等六個位置  
  7. 添加斜面:有一個Plane的元件 指定一個端點的座標x,y,z然後指定通過該點斜面兩邊邊長與兩邊的向量座標(方向A/B屬性)
  8. 如何使用外積?複數? 例如 F=q*(E+VXB) 分別定義fx,fy,fz 依據定義寫下類似 fx=q*Ex+q*(vy*Bz-vz*By)即可 複數也是定義兩個變數如xr,xi 分別帶表實數與虛數值
  9. 如何用按鍵來控制?定義一個變數儲存按鍵數值(是0-255數字)例如變數定義為key資料格式選擇整數 DrawingPanel 內按鍵代碼 設為key, 則按下鍵盤某鍵時其對應電腦碼 會儲存於key變數內 例如按下a key值會變成65,b則變成66等.若需要執行指令則填寫於 按鍵指令的屬性內
  10. 讓兩個物件合而為一?油滴結合 這要自己想好油滴形狀的數學關係式 利用多邊形去描繪!
  11. 滑鼠的操控:DraeingPanel內有滑鼠x,y座標的屬性 定義變數如mx,my然後將其座標屬性分別設成mx,my 則滑鼠座標會儲存於該兩個變數內
  12. 顯示文字!有文字的元件設定要顯示的文字與座標即可
  13. 圖片的使用:有圖片的元件 圖片可以是gif或jpg,但是需要放在Simulation目錄下(子目錄也可以) 選擇圖片檔名 並設定圖片座標寬高等屬性即可
  14. 背景動物體不動 (帆船的範例)讓背景的點或線反方向移動
  15. 1/p+1/q=1/f:例如已知 p,f 則轉換成 q= pf/(p-f);
  16. 不知道如何表達動量守衡的傳遞語法;能量守衡的考慮
    其實重點是只要程式作用力分析是正確的自然就會滿足能量守恆與動量守恆的關係 而不是反過來的方式!
  17. 如何求兩球碰撞連心線分量或反射線?
  18. 背景移動(xmin+dx,xmax+dx,ymin+dy,ymax+dy)





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