【摘要】利用Authorware開發的人造衛星課件,可以直觀、形象的演示人造衛星的運行過程,有利于闡述人造衛星的運行原理,研究人造衛星的原理。學生運用課件學習,可以直觀而清晰地觀察人造衛星的運動過程,從而加深對這部分教學內容的理解。文章介紹了利用Authorware開發人造衛星課件的方法和技巧。
【關鍵詞】人造衛星,課件
【中圖分類號】G432 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097(2007)08—0082—03
一、問題的提出
人造衛星是高中物理教材中的內容,此內容是教學重點、也是教學難點,用常規教學方法很難讓學生理解透徹。因此,將其制作成多媒體課件,可以直觀、形象的演示人造衛星的運動過程,有利于闡述人造衛星的運行原理,探究人造衛星的原理。學生運用課件學習時,通過觀看課件中人造衛星的運動演示,可以直觀而清晰地觀察人造衛星的運動過程,激發學習興趣,加深對這部分教學內容的理解,從而獲得良好的教學效果。
二、制作思路
人造衛星課件運用動畫來表現人造衛星的運動軌跡,實際上是人造衛星按照一定的軌跡移動的過程。因此,使用Authorware的移動圖標制作人造衛星的路徑動畫。這里的路徑動畫是指移動對象沿設定的路徑移動的動畫效果。
三、制作方法
1. 主流程的制作
(1)新建一個文件,將其命名為“人造衛星.a6p”。
(2)按圖1建立程序主流程圖。將“交互1”圖標右側各圖標的交互響應類型均設置為“按鈕”,鼠標樣式設置為“小手”樣式,其它選項取默認值。
(3)雙擊“背景”顯示圖標,在打開的演示窗口中先導入圖片作為背景,再輸入標題“人造衛星”,并設置字體格式、調整位置。
2. “衛星原理”分支的制作
(1)按圖2建立“衛星原理”分支流程圖。
(2)“交互2”、“交互3”、“交互4”、“交互5”與“交互1”的設置類似。
(3)在“原理1”演示窗口中輸入衛星原理,并設置字體格式、調整位置。
(4)在“提示1”演示窗口中輸入提示信息“在地面附近的高山頂上水平拋出物體。”并設置字體格式、調整位置。
(5)先在“衛星軌道”演示窗口中繪制一個地球、一個高山,并調整其位置;再在“拋體1”演示窗口中繪制一個球,并調整其位置。
(6)雙擊“發射”移動圖標,打開“移動圖標屬性”對話框,設置“移動類型”為“指向固定路徑的終點”,在“移動”標簽頁中設置“計時”為“2秒”,再拖動“拋體1”顯示圖標中的“球”創建移動路徑,其它選項取默認值。移動路徑如圖3所示。
(7)同樣,在“N1(層3)”分支流程圖中雙擊“擦2”擦除圖標,在打開的“擦除圖標屬性”對話框中,選中“提示1”、“拋體1”、“發射”和“下一步”四個擦除對象,其它選項取默認值。
(8)在“提示2”演示窗口中輸入提示信息“當拋出速度小于7.9km/s時,物體總會落回地面。”并設置字體格式、調整位置
(9)復制“衛星原理”分支中的“拋體1”顯示圖標,調整“球”的位置,并將其改名為“拋體2”。
(10)與第(6)步相同,設計“發射”移動圖標。移動路徑如圖4-(a)所示。
(11)在“N2(層4)”分支流程圖中雙擊“控制3”計算圖標,在計算圖標編輯窗口中輸入“x:=1”作為衛星運行的控制變量。
(12)在“提示3”演示窗口中輸入提示信息“當拋出速度等于7.9km/s時,物體就不再落回地面,而成為繞地球做勻速圓周運動的人造衛星。”并設置字體格式、調整位置。
(13)復制“衛星原理”分支中的“拋體1”顯示圖標,調整“球”的位置,并將其改名為“拋體3”。
(14)在“發射”移動圖標的“移動圖標屬性”對話框中,設置“移動類型”為“指向固定路徑的終點”,在“移動”標簽頁中設置“計時”為“1.5秒”,“執行方式”為“永久”,“轉移時”為“x:=1”,再拖動“拋體
3”顯示圖標中的“球”創建移動路徑,其它選項取默認值。移動路徑如圖4-(b)所示。
(15)在“N3(層5)”分支流程圖中的“提示4”演示窗口中輸入提示信息“當拋出速度大于7.9km/s時,物體沿橢圓軌道繞地球運動,或沿拋物線、雙曲線飛離地球。”并設置字體格式、調整位置。
(16)復制“衛星原理”分支中的“拋體1”顯示圖標,調整“球”的位置,并將其改名為“拋體4”。
(17)與第(6)步相同,設計“發射”移動圖標。移動路徑如圖4-(c)所示。
(18)在“返回”計算圖標編輯窗口中輸入“GoTo(IconID@\"標題\")”。
3.“不同高度的衛星”分支的制作
(1)按圖5建立“不同高度的衛星”分支的流程圖。
(2)“交互6”與“交互1”的設置類似。
(3)在“原理6”演示窗口中輸入不同高度衛星運行原理,并設置字體格式、調整位置。
(4)在“不同高度的軌道”演示窗口中繪制一個地球、三個同心圓,并調整其位置。
(5)在“衛星1”、“衛星2”和“衛星3”三個演示窗口中分別繪制三個衛星,并調整其位置,如圖6所示。
(6)復制“衛星原理”分支的“返回”計算圖標。
(7)在“運行”分支流程圖中的“控制6”計算圖標編輯窗口中輸入“x:=2”。
(8)與“衛星原理”分支中的第(14)相同,設計“衛星1運轉”、“衛星2運轉”和“衛星3運轉”三個移動圖標。
4.“同步衛星”分支的制作
(1)按圖7建立“同步衛星”分支的流程圖。
(2)“交互7”與“交互1”的設置類似。
(3)在“原理7”演示窗口中輸入同步衛星運行原理,并設置字體格式、調整位置。
(4)在“地球和同步軌道”演示窗口中繪制一個地球、二個同心圓和一個橢圓,并調整其位置;再分別輸入提示信息“近地軌道”、“轉移軌道”和“同步軌道”,并設置字體格式、調整位置。
(5)在“衛星7”演示窗口中繪制一個球,并調整其位置,如圖8所示。
(6)在“發射”分支中的“控制7”計算圖標編輯窗口中輸入“x:=7”。
(7)與“衛星原理”分支中的第(14)步相同,分別設計“發射”分支流程圖中的“近地軌道運行”和“同步軌道運行”二個移動圖標。
(8)與“衛星原理”分支中的第(6)步相同,分別設計“轉移軌道運行”和“速度減小”二個移動圖標。
(9)復制“衛星原理”分支的“返回”計算圖標。
5. “退出”分支的制作
(1)在“退出”計算圖標編輯窗口中輸入“Quit()”。
(2)保存文件。
6. 調試
運行程序,若有問題,對其進行修改,直到滿意為止。
7. 課件的打包
以上經過調試后的程序只能在Authorware環境中運行,因此,要把調試好的程序制作成一個與Authorware創作環境無關的可執行文件,使之在脫離Authorware環境下能獨立運行。Authorware除了提供強大的課件開發功能以外,還提供了一個十分簡便的打包(Package)功能,使我們可以直接將課件生成一個可獨立運行的軟件包。
方法是:執行“文件”→“發布”→“打包”命令,彈出一個“打包文件”對話框,選擇保存文件的路徑,并輸入文件名,再單擊“保存”按鈕,即可將文件打包。
四、制作技巧
(1)程序中使用了較多的圖標,因此,用群組圖標進行規劃分類,這樣有利于程序的編寫。
(2)人造衛星課件運用動畫來表現人造衛星的運動軌跡,實際上是人造衛星按照一定的軌跡移動的過程。因此,使用Authorware的移動圖標制作人造衛星的路徑動畫。
(3)在衛星繞地球運動的過程中,衛星運動,地球相對靜止,因此,應將地球和衛星分別放在不同的顯示窗口中。
(4)由于衛星的運動軌跡是拋物線或橢圓,因此,設置衛星的“移動類型”為“指向固定路徑的終點”,這樣有利于將其運動軌跡調試成拋物線或橢圓。
(5)由于衛星不停地繞地球運動,因此,設置一個控制變量作為條件讓衛星不停地繞地球運動,在“移動”標簽頁中設置“執行方式”為“永久”,“轉移時”為“x:=1”。
(6)在不同高度的衛星繞地球運動的速度不同,因此,分別把“移動”標簽頁中的“計時”設置為“3秒”、“8秒”和“12秒”(可根據實際軌跡作適當調整)。
(7)同樣,同步衛星的發射要經過近地軌道、轉移軌道、同步軌道3個運動過程,在不同軌道上衛星運動的速度不同,因此,分別把“移動”標簽頁中的“計時”設置為“3秒”、“5秒”和“25秒”(也要根據實際軌跡作適當調整)。