追寻守恒量

简介:追寻守恒量
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课件功能亮点:

  • 高度实时性:所有能量计算遵循,

  • 左右动态布局:左侧为仿真动画,右侧为控制面板和实时能量能量柱。

多场景支持:

  • 伽利略实验:可调整坡度(演示等高性)、粗糙度(演示守恒条件)。

  • 单摆:体现重力势能与动能转化。

  • 弹簧振子:体现弹性势能与动能转化。

  • 响应式设计:完美适配电脑办公与手机全屏浏览。

伽利略理想斜面实验:

  • 先将“粗糙程度”调为 0。请学生观察:无论右侧倾角如何变化,小球总能达到与左侧相同的高度。这就是“某种量(能量)”守恒的表现。

  • 增加“粗糙程度”,观察能量柱。你会发现 总机械能 逐渐减小,小球无法回到初始高度——这引出了守恒的条件:只有重力做功。

单摆:

  • 观察动能与重力势能的“此消彼长”。当小球在最低点时,动能最大,势能最小。

  • 增大“空气阻力”,让学生直观感受机械能向内能的转化。

水平弹簧振子:

  • 重点观察 弹性势能。在最大位移处,动能为0,弹性势能最大。

  • 演示改变劲度系数 k 对振动频率的影响,以及能量转化的剧烈程度。

技术实现细节:

  • 物理引擎:采用数值迭代,每一帧计算加速度、速度和位移。

  • 能量计算:实时抓取物理量,通过公式同步更新 DOM 样式(能量柱高度)。

  • 自适应:SVG viewBox 确保了图形在不同分辨率下不失真,CSS Flexbox 确保了手机端的纵向排列。



浏览量:254
发布人:物理D世界
发布时间:2026-04-13 15:41:41

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