基于PPT技术的物理实验演示动画的创设

【关键词】PPT技术 物理实验 演示动画

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2012）07B-0082-02

物理实验是培养学生的观察和实验能力、分析和解决问题能力的主要途径。演示动画可以模拟物理实验的真实情景，给学习者重复再现物理实验的过程，从而能使学习者更深刻地理解和掌握物理知识。

PPT（PowerPoint）由于简单易用，已成为目前最为广泛使用的课件制作软件之一。但对于PPT，许多教师存在一些片面的认识，认为PPT只能做一般的课件，无法做出演示动画，只有flash、authorware等软件才能制作出演示动画，因此一些只掌握PPT基本技术的教师对演示动画的制作感到无能为力。其实不然，掌握PPT的一些关键性技术，同样可以设计制作演示动画。下面作者根据自己的实践经验与研究，介绍如何运用PPT技术创设物理实验演示动画。

一、基于PPT技术的演示动画创设的关键性技术

基于PPT技术的演示动画创设主要包括三个方面的关键性技术，即绘图、触发器、自定义动画。当然有些演示动画需要用到控件，但以上三个方面的技术是最为常用的关键性技术。

1.绘图技术

演示动画演示的是物体，物体是处在一定的情景中的。例如在创设“单摆”这个演示实验的动画时，需要绘制摆球、摆线和固定摆线的天花板，这时就需要分别使用绘图工具中的椭圆、直线工具；在创设“机械能守恒”这个演示实验的动画时，需要绘制小球、正圆或者椭圆、水平线，这时也需要使用绘图工具中的圆、椭圆、直线工具。这些绘图技术看似简单，但对具体问题来说，如何处理是要认真思考的。如如何绘制图形，一要根据演示实验的情景需要，二要根据具体动画的需要。又如如何巧妙利用PPT提供的工具绘制半圆，在绘制图形时如何解决动画的重心问题等。除了使用PPT中的绘图技术外，为了创设惟妙惟肖的物理情景，可以在PPT中插入来自文件的图片，这样效果更好，效率更高。

2.自定义动画技术

物理演示实验的核心在于物理对象的运动。PPT中动画的创设必须使用自定义动画技术。PPT自定义动画技术分成进入、强调、退出、动作路径四大部分。其中进入、强调、退出是普通演示文稿经常使用的，动作路径是物理对象动画中最常使用的动画技术。动作路径可分成基本、直线和曲线、特殊等三大类型。如何利用动作路径提供的动画类型创设出物理演示实验要求的动画是解决问题的难点与关键。

3.触发器技术

在物理演示实验动画中，为了自由灵活地控制演示的过程，一般都需要使用触发器对演示过程进行控制。触发器是制作交互性演示文稿的一项重要技术，它可以是一个图片、图形、按钮，甚至可以是一个段落或文本框。单击触发器时它会触发一个操作，该操作可能是声音、电影或动画。如何安排各种演示对象的触发是解决触发控制问题的难点与关键。

二、基于PPT技术的物理演示实验动画创设实践

下面举例说明创设物理演示实验动画的具体过程。

1.机械能守恒定律演示实验动画的创设

机械能守恒定律是只有在重力（或弹力）做功的情况下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。如在理想状态下，一个光滑的球在一个表面光滑的半球内运动，只有它的重力在做功，则球的重力势能和动能发生相互转化，但它的总机械能保持不变，球将不停地运动。

这个演示实验动画创设的具体步骤为：（1）使用绘图工具中“椭圆”工具绘制小球，设置小球填充颜色为“填充效果—中心辐射”，这样小球看起来更加美观、逼真。（2）右击小球，依次选择“自定义动画、添加效果、动作路径、其他动作路径、圆形扩展“按钮。（3）右击“圆形扩展”路径，依次选择“开放路径”，选择图1中最顶端的1个顶点，右击编辑顶点，右击删除顶点，另外一个顶点的删除类似，如图2所示。（4）把图2中的半圆拉到小球下，如图3所示。（5）右击PPT右侧任务窗格中自定义动画下方的“椭圆1”，选择“效果选项”，设置为“自动翻转”，计时中重复设置为“直到幻灯片末尾”。（6）在图3下绘制一个动作按钮，单击图6中的触发器，按图6设置。（7）绘制一个正圆，设置其置于底层；再绘制一个矩形，使其置于正圆上方，遮住正圆上半部分（其目的是为了最终得到半圆的效果图）；设置矩形自选图形格式属性为无线条颜色，颜色选择与幻灯片颜色一样。（8）给幻灯片添加一个背景图片与文字说明，最终效果如图7所示，单击图7中的按钮，即可观看机械能守恒定律演示实验动画。

2.牛顿第一定律演示实验动画的创设

牛顿第一运动定律又称惯性定律，它是指任何物体在不受任何外力的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。对牛顿第一运动定律设计的实验过程是：一木块竖直放在一小车上，小车作往右的匀速直线运动，运动一段距离后小车遇到障碍物便立刻停止运动，竖直木块顺势倾倒在小车上。

演示实验动画创设的具体步骤为：（1）使用绘图工具，绘制竖直木块、车轮、车身、三角形。特别需要注意的是，竖直木块倾倒时是以右下角为转轴，而用“长方形工具”绘制的图形是以长方形的重心为转轴。为了把长方形的转轴移动到长方形的右下角，可以绘制如图8所示的组合图。图8中两个长方形的长与宽分别相等，把虚线部分的长方体的格式设置成“无填充颜色、无线条颜色”。这样整个组合在PPT中可看到图8中左上角具有灰色填充颜色的一个长方形，其转轴位于此长方形的右下角。绘制效果如图9所示。（2）先设置车轮如图10所示。（3）再分别设置竖直木块、车身、2个车轮向右的动画，动画设置如图11所示，以上4个对象属性设置均一样。（4）设置竖直木块倾倒的动作，动画设置如图12所示。（5）设置以上所有动作的触发器，均设置为“单击三角形启动效果”。（6）最后适当调地平线的位置，把障碍物调整到小车前轮停止运动的位置，创建车轮碰到障碍物立刻停止的情景，动画制作完毕。

三、小结与展望

基于PPT技术的动画可以应用于包括光学、力学、热学、电学等物理实验教学情景的创设中。由于篇幅所限，本文只具体列举两个物理实验演示动画的创设过程，希望为广大物理教师抛砖引玉。

学习应用PPT技术创设物理情景动画，除了要熟练并灵活掌握以上三种关键技术外，还需要在平时进行实践创作与创新，不断总结，积累经验。这样才能为我们物理教学质量、效率的提高添上腾飞的翅膀。

（责编 王学军）