1、3.3 自定義物理工具“幾何畫板”軟件為我們提供了一個很有趣的功能，即“自定義工具”功能。利用這個功能可以制作好常用的工具，不僅可以提高我們課件制作的工具，更重要可以讓我們象傳統(tǒng)教學(xué)的黑板板書一樣進行“板畫”，而且能動態(tài)演示相關(guān)規(guī)律，本節(jié)中介紹了幾個常用工具，只要掌握工具的制作方法，相信你一定會舉一反三制作更多的物理工具。實例98 力的分析工具【課件效果】物理教學(xué)中涉及大量的力的分析工作，能科學(xué)準確地分析物體受力情況并做出規(guī)范的力的分析圖，是分析解決許多物理問題的關(guān)鍵步驟。用尺規(guī)作圖既慢又麻煩，為什么不利用如何畫板提供的創(chuàng)建工具這個功能，制作一些常用的工具，既能提高作力的分析圖的效率與規(guī)范性，

2、更重要的是還可以利用幾何畫板保持數(shù)形關(guān)系進行動態(tài)演示。用工具畫出的疊加物體受力分析圖，如圖3-188a所示，用鼠標直接拖動分離后的效果，如圖3-188 b、c所示。圖3-188 課件效果圖【構(gòu)造分析】1技術(shù)要點u 【變換】菜單的應(yīng)用u 工具的創(chuàng)建與使用2思想分析 本例通過變換菜單中的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等功能，制作了一些力的分析所用的常用工具，在教與學(xué)中可以利用這些工具進行力的分析研究?！局谱鞑襟E】1、力的矢量圖工具的制作（1）單擊【線段工具】，作一線段AB。（2）單擊【選擇箭頭工具】，雙擊B點，將B點設(shè)為標記中心。（3）選中點B，選擇【變換】|【平移】命令，打開【平移】對話框，選擇【極坐標】，以

3、【固定距離】0.5厘米， 以【固定角度】90度平移，得到點B。（4）依次選中點B、B，選擇【構(gòu)造】|【以圓心和圓周上的點作圓】命令，構(gòu)造圓B，單擊圓與線段AB的交點處，得到交點C。（5）選中點C，選擇【變換】|【縮放】命令，以B點為中心把C點按7/10的固定比進行縮放，得到點C，把點C標簽改為D。（6）選中點C，選擇【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，打開【旋轉(zhuǎn)】對話框，旋轉(zhuǎn)角度改為20°，得到點C。在保證C點選中的狀態(tài)下，再選擇【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，不過這里要把點C按40°旋轉(zhuǎn)，得到點C。（7）依次選擇B、C、D、C點，選擇【構(gòu)造】|【四邊形內(nèi)部】命令，構(gòu)造四邊形內(nèi)部。（8）除線段

4、AB、點A、點B及箭頭外，選擇上所有不要的點、線段、圓等對象，選擇【顯示】|【隱藏對象】命令，將其隱藏。選中線段AB、點A、點B及箭頭，按下【自定義工具】，選擇【創(chuàng)建新工具】命令，打開【新建工具】對話框，將工具名稱改為“力的圖示”。（9）選擇【編輯】|【選擇所有】命令，按Delete鍵，刪除所有對象。2、長方形物體工具的制作（1）單擊【線段工具】，作一線段MN。（2）單擊【選擇箭頭工具】，雙擊點M，將M點設(shè)為中心。（3）選中點N，選擇【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，打開【旋轉(zhuǎn)】對話框，參數(shù)值保持默認設(shè)置，單擊【確定】按鈕，得到點N。選中點N，選擇【變換】|【縮放】命令，打開【縮放】對話框，把縮放比例改

5、為3/4，單擊【確定】按鈕，得到點N。選中點N與點N，作線段NN，在保證線段NN選中的情況下，選擇【構(gòu)造】|【線段的中點】命令，得到中點O。（4）依次選中M點、N點，選擇【變換】|【標記向量】命令，標記向量M->N。（5）選中點N，選擇【變換】|【平移】命令，使用對話框中的默認參數(shù)值，單擊【確定】按鈕，把N按標記的向量平移得到點N。（6）依次選中點M、N、N、N，選擇【構(gòu)造】|【線段】命令，構(gòu)造長方形四條邊。隱藏除點M、N、O及四個線段外的所有對象。（7）拖動選中點M、N、O及長方形，參照上面的方法，制作一個“長方形工具”，刪除編輯區(qū)中的所有對象。3、制作直角三角形工具（1）在幾何畫板的

6、編輯區(qū)作一線段PQ，并以點Q為中心把點P旋轉(zhuǎn)90°得到P點，依次選中點Q、P作射線QP，選擇【構(gòu)造】|【射線上的點】命令，得到點R。構(gòu)造線段PR。（2）依次選中點Q、P、R，選擇【度量】|【角度】命令，度量QPR的角度大小。（3）選中點P，把點P平移1厘米，得到P點，依次選中點P、P，構(gòu)造一個以P點為圓心的圓。單擊圓與QPR的兩個邊的交點，得到交點T、S。（4）依次選中點P、T、S，選擇【構(gòu)造】|【圓上的弧】命令，做出一段圓弧。選中圓弧，選擇【構(gòu)造】|【弧上的點】命令，得到點，并把U點調(diào)整到適當(dāng)位置處。（5）選中U點及度量好的角度值，按住Shift鍵，選擇【編輯】|【把文本合并到點】

7、命令，把角度的度量值合并到點U上，如圖4所示。圖3-189 制好的直角三角形物體（7）保留點P、點Q、點R、圓弧及三角形的三條邊，將其它的對象隱藏，全部選中剩下的這些對象，做出“三角形工具”，最后刪除所有對象?！菊n件總結(jié)】本例通過一些力學(xué)常用的工具制作，介紹了如何利用縮放、平移、旋轉(zhuǎn)及圓弧的構(gòu)造方法制作需要的圖形，利用上面介紹的方法制作“左手、右手手形”、“電流表”等工具，用于課堂教學(xué)中，將會大大地提高課堂教學(xué)效率。對于一些對幾何畫板不熟悉的高一學(xué)生，也可以利用老師制好的這些工具開展研究性學(xué)習(xí)了。實例99 自定義彈簧工具【課件效果】本自定義“彈簧”工具可以在任意兩點之間創(chuàng)建一個彈簧，當(dāng)兩點間的

8、距離改變的時候，彈簧的疏密也隨之變化。課件效果如圖3-190所示。 圖3-190 課件效果圖【構(gòu)造分析】1技術(shù)要點u 利用【變換】|【縮放】命令，等比縮放線段u 利用【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，創(chuàng)建彈簧u 利用【自定義工具】|【創(chuàng)建新工具】命令，創(chuàng)建彈簧工具2思想分析本課件的重點是構(gòu)造被兩個動點控制的折線系列，利用【縮放】和【旋轉(zhuǎn)】命令，模擬彈簧。下面讓我們看看具體的制作步驟！ 【制作步驟】1制作彈簧（1）新建一個畫板文件，選擇【文件】|【保存】命令，將這個畫板文件保存為“彈簧工具.gsp”。（2）單擊【點工具】，在繪圖區(qū)任意畫出2點A和B。（3）單擊【直尺工具】，創(chuàng)建過點A和B的線段j。（4）單

9、擊【選擇箭頭工具】，選中點A和線段j，選擇【構(gòu)造】|【垂線】命令，構(gòu)造直線k。（5）選中點A，選擇【變換】|【平移】命令，打開【平移】對話框，選擇【極坐標】，以【固定距離】0.3cm，【角度距離】為90°平移，得到點A。（6）單擊【圓規(guī)工具】，以點A為圓心，以點A為圓上一點畫圓c1。（7）單擊【選擇箭頭工具】，在直線k和圓c1的相交處單擊鼠標，創(chuàng)建點C。（8）同時選中點C和直線k，選擇【構(gòu)造】|【垂線】命令，構(gòu)造直線l，如圖3-191所示。圖3-191 構(gòu)造垂線（9）雙擊點B，設(shè)置點B為縮放中心，選中點A，選擇【變換】|【縮放】命令，打開【縮放】對話框，保持默認設(shè)置，單擊【縮放】按鈕

10、，得到點D。（10）選中點A，選擇【變換】|【縮放】命令，打開【縮放】對話框，設(shè)置【固定比】為1/4，構(gòu)造點E。（11）選中點A，選擇【變換】|【縮放】命令，打開【縮放】對話框，設(shè)置【固定比】為1/8，構(gòu)造點F。（12）選中點A，選擇【變換】|【縮放】命令，打開【縮放】對話框，設(shè)置【固定比】為1/16，構(gòu)造點G，效果如圖3-192所示。圖3-192 縮放各點（13）同時選中點G和直線l，選擇【構(gòu)造】|【垂線】命令，構(gòu)造直線l。（14）同時選中直線l和m，選擇【構(gòu)造】|【交點】命令，構(gòu)造點H。（15）單擊【直尺工具】，創(chuàng)建線段FH和BH，如圖3-193所示。圖3-193 構(gòu)造線段（16）單擊【選

11、擇箭頭工具】，雙擊點F，設(shè)置點F為旋轉(zhuǎn)中心，同時選中線段FH和BH，選擇【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，打開【旋轉(zhuǎn)】對話框，設(shè)置【固定角度】為“180°”，單擊【旋轉(zhuǎn)】按鈕，將選中的對象旋轉(zhuǎn)180°。（17）分別以點E、D為旋轉(zhuǎn)中心，重復(fù)第（16）步驟，如圖3-194所示。圖3-194旋轉(zhuǎn)點（18）選擇不必要的對象，選擇【顯示】|【隱藏對象】命令，隱藏不必要的對象，如圖3-195所示。圖3-195隱藏不必要的對象2設(shè)置“彈簧”工具（1）選擇所有對象，單擊【自定義工具】，選擇【創(chuàng)建新工具】命令，打開【新建工具】對話框，設(shè)置【工具名稱】為“彈簧”，單擊【確定】按鈕，創(chuàng)建“彈簧工具”。（

12、2）為了永久的使用“箭頭”工具，請把文件保存在tool folder文件夾中！【課件總結(jié)】自定義“彈簧”工具是在【縮放】和【旋轉(zhuǎn)】的基礎(chǔ)上制作的，縮放的比例越小，“彈簧”越密。使用自定義“彈簧”工具可以用在所有出現(xiàn)彈簧的課件中，比如彈簧振子，彈力做功等，給課件制作帶來很大的方便。實例100 自定義箭頭工具【課件效果】本自定義“箭頭”工具可以在任意兩點之間創(chuàng)建一個箭頭，當(dāng)兩點間的距離改變的時候，箭頭的指向也隨之變化，但箭頭的形狀不變，課件效果如圖3-196所示。圖3-196課件效果圖【構(gòu)造分析】1技術(shù)要點u 利用【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，創(chuàng)建箭頭的兩翼u 利用【變換】|【平移】命令，固定箭頭的大小

13、u 利用【構(gòu)造】|【多邊形內(nèi)部】命令，創(chuàng)建箭頭u 利用【自定義工具】|【創(chuàng)建新工具】命令，創(chuàng)建箭頭工具2思想分析本課件的重點就是利用【旋轉(zhuǎn)】和【平移】命令，控制箭頭的形狀和大小，設(shè)置不同的旋轉(zhuǎn)角度和平移距離，可以得到形狀各異的箭頭。下面讓我們看看具體的制作步驟！【制作步驟】1制作箭頭（1）新建一個畫板文件，選擇【文件】|【保存】命令，將這個畫板文件保存為“箭頭工具.gsp”。（2）單擊【直尺工具】，在繪圖區(qū)任意畫出一條線段AB。（3）單擊【點工具】，在繪圖區(qū)任意畫出一點C。（4）單擊【圓規(guī)工具】，以點B為圓心，以點C為圓上一點畫圓c1。（5）單擊【選擇箭頭工具】，單擊線段和圓的相交處，創(chuàng)建交點

14、D，如圖3-197所示。圖3-197構(gòu)造點D（6）用鼠標雙擊點B，設(shè)置點B為旋轉(zhuǎn)中心，選中點D，選擇【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，打開【旋轉(zhuǎn)】對話框，按【固定角度】15度旋轉(zhuǎn)，得到點E。（7）選中點D，選擇【變換】|【旋轉(zhuǎn)】命令，打開【旋轉(zhuǎn)】對話框，設(shè)置【固定角度】為-15°，創(chuàng)建點F。（8）選中點D，選擇【變換】|【縮放】命令，打開【縮放】對話框，按【固定角度】3/4縮放，得到點G，如圖3-198所示。圖3-198縮放點（9）單擊【選擇箭頭工具】，依次選中點E、B、F 、G，選擇【構(gòu)造】|【四邊形內(nèi)部】命令，創(chuàng)建四邊形內(nèi)部，選擇【顯示】|【顏色】命令，把設(shè)置四邊形內(nèi)部的顏色為黑色。（10）單擊【選擇箭頭工具】，選中點B，選擇【變換】|【平移】命令，打開【平移】對話框，按圖3-199所示設(shè)置，創(chuàng)建點B。圖3-199 【平移】對話框（11）依次選中點C和B，選擇【編輯】|【合并點】命令，合并點C和B，如圖3-200所示。圖3-200合并點（12）選擇不必要的對象，選擇【顯示】|【隱藏對象】命令，隱藏不必要的對象，效果如圖3-201所示。圖3-201隱藏不必要的對象2設(shè)置“箭頭”工具（1）選擇所有對象，單擊【自定義工具】，選擇【創(chuàng)建新工具】命令，打開【新建工具】對話框