基于PPT技術(shù)的物理實(shí)驗(yàn)演示動(dòng)畫的創(chuàng)設(shè)

【關(guān)鍵詞】PPT技術(shù) 物理實(shí)驗(yàn) 演示動(dòng)畫

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2012）07B-0082-02

物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒎治龊徒鉀Q問題能力的主要途徑。演示動(dòng)畫可以模擬物理實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情景，給學(xué)習(xí)者重復(fù)再現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的過程，從而能使學(xué)習(xí)者更深刻地理解和掌握物理知識(shí)。

PPT（PowerPoint）由于簡單易用，已成為目前最為廣泛使用的課件制作軟件之一。但對(duì)于PPT，許多教師存在一些片面的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為PPT只能做一般的課件，無法做出演示動(dòng)畫，只有flash、authorware等軟件才能制作出演示動(dòng)畫，因此一些只掌握PPT基本技術(shù)的教師對(duì)演示動(dòng)畫的制作感到無能為力。其實(shí)不然，掌握PPT的一些關(guān)鍵性技術(shù)，同樣可以設(shè)計(jì)制作演示動(dòng)畫。下面作者根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與研究，介紹如何運(yùn)用PPT技術(shù)創(chuàng)設(shè)物理實(shí)驗(yàn)演示動(dòng)畫。

一、基于PPT技術(shù)的演示動(dòng)畫創(chuàng)設(shè)的關(guān)鍵性技術(shù)

基于PPT技術(shù)的演示動(dòng)畫創(chuàng)設(shè)主要包括三個(gè)方面的關(guān)鍵性技術(shù)，即繪圖、觸發(fā)器、自定義動(dòng)畫。當(dāng)然有些演示動(dòng)畫需要用到控件，但以上三個(gè)方面的技術(shù)是最為常用的關(guān)鍵性技術(shù)。

1.繪圖技術(shù)

演示動(dòng)畫演示的是物體，物體是處在一定的情景中的。例如在創(chuàng)設(shè)“單擺”這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫時(shí)，需要繪制擺球、擺線和固定擺線的天花板，這時(shí)就需要分別使用繪圖工具中的橢圓、直線工具；在創(chuàng)設(shè)“機(jī)械能守恒”這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫時(shí)，需要繪制小球、正圓或者橢圓、水平線，這時(shí)也需要使用繪圖工具中的圓、橢圓、直線工具。這些繪圖技術(shù)看似簡單，但對(duì)具體問題來說，如何處理是要認(rèn)真思考的。如如何繪制圖形，一要根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)的情景需要，二要根據(jù)具體動(dòng)畫的需要。又如如何巧妙利用PPT提供的工具繪制半圓，在繪制圖形時(shí)如何解決動(dòng)畫的重心問題等。除了使用PPT中的繪圖技術(shù)外，為了創(chuàng)設(shè)惟妙惟肖的物理情景，可以在PPT中插入來自文件的圖片，這樣效果更好，效率更高。

2.自定義動(dòng)畫技術(shù)

物理演示實(shí)驗(yàn)的核心在于物理對(duì)象的運(yùn)動(dòng)。PPT中動(dòng)畫的創(chuàng)設(shè)必須使用自定義動(dòng)畫技術(shù)。PPT自定義動(dòng)畫技術(shù)分成進(jìn)入、強(qiáng)調(diào)、退出、動(dòng)作路徑四大部分。其中進(jìn)入、強(qiáng)調(diào)、退出是普通演示文稿經(jīng)常使用的，動(dòng)作路徑是物理對(duì)象動(dòng)畫中最常使用的動(dòng)畫技術(shù)。動(dòng)作路徑可分成基本、直線和曲線、特殊等三大類型。如何利用動(dòng)作路徑提供的動(dòng)畫類型創(chuàng)設(shè)出物理演示實(shí)驗(yàn)要求的動(dòng)畫是解決問題的難點(diǎn)與關(guān)鍵。

3.觸發(fā)器技術(shù)

在物理演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫中，為了自由靈活地控制演示的過程，一般都需要使用觸發(fā)器對(duì)演示過程進(jìn)行控制。觸發(fā)器是制作交互性演示文稿的一項(xiàng)重要技術(shù)，它可以是一個(gè)圖片、圖形、按鈕，甚至可以是一個(gè)段落或文本框。單擊觸發(fā)器時(shí)它會(huì)觸發(fā)一個(gè)操作，該操作可能是聲音、電影或動(dòng)畫。如何安排各種演示對(duì)象的觸發(fā)是解決觸發(fā)控制問題的難點(diǎn)與關(guān)鍵。

二、基于PPT技術(shù)的物理演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫創(chuàng)設(shè)實(shí)踐

下面舉例說明創(chuàng)設(shè)物理演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫的具體過程。

1.機(jī)械能守恒定律演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫的創(chuàng)設(shè)

機(jī)械能守恒定律是只有在重力（或彈力）做功的情況下，物體的重力勢能（或彈性勢能）和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能保持不變。如在理想狀態(tài)下，一個(gè)光滑的球在一個(gè)表面光滑的半球內(nèi)運(yùn)動(dòng)，只有它的重力在做功，則球的重力勢能和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但它的總機(jī)械能保持不變，球?qū)⒉煌５剡\(yùn)動(dòng)。

這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫創(chuàng)設(shè)的具體步驟為：（1）使用繪圖工具中“橢圓”工具繪制小球，設(shè)置小球填充顏色為“填充效果—中心輻射”，這樣小球看起來更加美觀、逼真。（2）右擊小球，依次選擇“自定義動(dòng)畫、添加效果、動(dòng)作路徑、其他動(dòng)作路徑、圓形擴(kuò)展“按鈕。（3）右擊“圓形擴(kuò)展”路徑，依次選擇“開放路徑”，選擇圖1中最頂端的1個(gè)頂點(diǎn)，右擊編輯頂點(diǎn)，右擊刪除頂點(diǎn)，另外一個(gè)頂點(diǎn)的刪除類似，如圖2所示。（4）把圖2中的半圓拉到小球下，如圖3所示。（5）右擊PPT右側(cè)任務(wù)窗格中自定義動(dòng)畫下方的“橢圓1”，選擇“效果選項(xiàng)”，設(shè)置為“自動(dòng)翻轉(zhuǎn)”，計(jì)時(shí)中重復(fù)設(shè)置為“直到幻燈片末尾”。（6）在圖3下繪制一個(gè)動(dòng)作按鈕，單擊圖6中的觸發(fā)器，按圖6設(shè)置。（7）繪制一個(gè)正圓，設(shè)置其置于底層；再繪制一個(gè)矩形，使其置于正圓上方，遮住正圓上半部分（其目的是為了最終得到半圓的效果圖）；設(shè)置矩形自選圖形格式屬性為無線條顏色，顏色選擇與幻燈片顏色一樣。（8）給幻燈片添加一個(gè)背景圖片與文字說明，最終效果如圖7所示，單擊圖7中的按鈕，即可觀看機(jī)械能守恒定律演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫。

2.牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫的創(chuàng)設(shè)

牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律又稱慣性定律，它是指任何物體在不受任何外力的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程是：一木塊豎直放在一小車上，小車作往右的勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離后小車遇到障礙物便立刻停止運(yùn)動(dòng)，豎直木塊順勢傾倒在小車上。

演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫創(chuàng)設(shè)的具體步驟為：（1）使用繪圖工具，繪制豎直木塊、車輪、車身、三角形。特別需要注意的是，豎直木塊傾倒時(shí)是以右下角為轉(zhuǎn)軸，而用“長方形工具”繪制的圖形是以長方形的重心為轉(zhuǎn)軸。為了把長方形的轉(zhuǎn)軸移動(dòng)到長方形的右下角，可以繪制如圖8所示的組合圖。圖8中兩個(gè)長方形的長與寬分別相等，把虛線部分的長方體的格式設(shè)置成“無填充顏色、無線條顏色”。這樣整個(gè)組合在PPT中可看到圖8中左上角具有灰色填充顏色的一個(gè)長方形，其轉(zhuǎn)軸位于此長方形的右下角。繪制效果如圖9所示。（2）先設(shè)置車輪如圖10所示。（3）再分別設(shè)置豎直木塊、車身、2個(gè)車輪向右的動(dòng)畫，動(dòng)畫設(shè)置如圖11所示，以上4個(gè)對(duì)象屬性設(shè)置均一樣。（4）設(shè)置豎直木塊傾倒的動(dòng)作，動(dòng)畫設(shè)置如圖12所示。（5）設(shè)置以上所有動(dòng)作的觸發(fā)器，均設(shè)置為“單擊三角形啟動(dòng)效果”。（6）最后適當(dāng)調(diào)地平線的位置，把障礙物調(diào)整到小車前輪停止運(yùn)動(dòng)的位置，創(chuàng)建車輪碰到障礙物立刻停止的情景，動(dòng)畫制作完畢。

三、小結(jié)與展望

基于PPT技術(shù)的動(dòng)畫可以應(yīng)用于包括光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)中。由于篇幅所限，本文只具體列舉兩個(gè)物理實(shí)驗(yàn)演示動(dòng)畫的創(chuàng)設(shè)過程，希望為廣大物理教師拋磚引玉。

學(xué)習(xí)應(yīng)用PPT技術(shù)創(chuàng)設(shè)物理情景動(dòng)畫，除了要熟練并靈活掌握以上三種關(guān)鍵技術(shù)外，還需要在平時(shí)進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)作與創(chuàng)新，不斷總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)。這樣才能為我們物理教學(xué)質(zhì)量、效率的提高添上騰飛的翅膀。

（責(zé)編 王學(xué)軍）