Python编程与3D物理学仿真(视频版)

作者
张继春
丛书名
出版社
电子工业出版社
ISBN
9787121409288
简要
简介
内容简介书籍计算机书籍 本书将Python编程和物理力学知识同步结合起来,通过编程将物理概念和物理过程进行3D可视化展 现,帮助读者在3D场景下加深对物理知识的理解和掌握,从而培养读者学习物理的兴趣,提高物理自主学习和科 学探究的能力。全书共10章,第1章介绍使用Python进行3D物理学编程的基础知识,第2~10章结合高中物理教材的知识点进行实例讲解,便于读者结合物理教材进行同步学习。另外,本书还配有完整的教学视频,读 者结合视频可更直观地学习书中的内容。本书适合理工科高校一年级学生、高中学生、职高和中职学生学习,也可为物理教师和中小学信息 技术教师提供信息化创新教学参考,还可以供广大物理爱好者参考使用。
目录
第1 章 Python 3D 物理学基础........................................ 1
1.1 入门实例........................................ 1
1.1.1 命令行输入........................................ 1
1.1.2 程序文件输入........................................ 2
1.2 3D 模型的创建 ........................................ 3
1.2.1 3D 坐标系........................................ 3
1.2.2 球体模型........................................ 3
1.2.3 长方体模型........................................ 4
1.2.4 圆柱体模型........................................ 6
1.2.5 螺旋体(弹簧)模型........................................ 7
1.2.6 箭头模型........................................ 9
1.3 位置的移动........................................ 9
1.3.1 直接修改位置属性........................................ 9
1.3.2 引入速度概念修改位置属性........................................ 10
1.4 3D 动画的实现物体位置的连续改变 ........................................ 11
1.4.1 3D 动画的构成........................................ 11
1.4.2 rate() 函数的作用........................................ 13
1.5 匀速直线运动程序实例........................................ 14
第2 章运动的描述........................................ 21
2.1 位置与参考系实例........................................ 21
IX

2.2 位移- 时间关系实例 ........................................ 24
2.3 速度的概念追及问题实例........................................ 29
2.4 加速度的概念实例........................................ 33
第3 章 匀变速直线运动的研究........................................ 38
3.1 初速度为零的匀变速直线运动实例........................................ 38
3.2 加速度为负的匀变速直线运动实例........................................ 43
3.3 多阶段匀变速直线运动实例........................................ 48
3.4 自由落体运动实例........................................ 53
3.5 竖直上抛运动实例........................................ 59
第4 章 相互作用力........................................ 64
4.1 弹簧与胡克定律实例........................................ 64
4.2 动摩擦力与静摩擦力实例........................................ 69
4.3 力的合成实例........................................ 74
4.4 重力沿斜面的分解实例........................................ 75
4.5 力的平行四边形分解实例........................................ 81
第5 章 运动和力的关系........................................ 84
5.1 直线运动加速度与力、质量关系实例........................................ 84
5.2 考虑摩擦力的斜面运动实例........................................ 92
5.3 伽利略斜面运动实例........................................ 99
第6 章 抛体运动........................................ 108
6.1 外力方向和初始速度方向垂直的曲线运动实例........................................ 108
6.2 平抛运动实例........................................ 113
6.3 一般抛体运动实例........................................ 119
第7 章 圆周运动........................................ 127
7.1 基于三角函数的圆周运动仿真实例........................................ 127
7.2 圆周运动的向心加速度实例........................................ 130
7.3 圆周运动的向心力及其分解实例........................................ 134
7.4 圆周运动、向心运动与离心运动实例........................................ 141
7.5 圆锥摆实例........................................ 146
第8 章 万有引力及宇宙航行........................................ 152
8.1 地球及卫星物体间万有定律实例........................................ 152
8.2 地球近地卫星椭圆轨道实例........................................ 155
8.3 地球近地卫星轨道周期及半长轴的计算实例........................................ 160
8.4 地球近地卫星变轨实例........................................ 163
8.5 相对论长度收缩效应实例........................................ 167
第9 章 机械能守恒定律........................................ 171
9.1 功与动能实例........................................ 171
9.2 斜面运动重力做功与重力势能实例........................................ 176
9.3 弹簧弹力势能实例........................................ 182
9.4 单摆运动机械能守恒实例........................................ 188
第10 章 动量守恒定律........................................ 195
10.1 动量概念与动量定理实例........................................ 195
10.2 两球对心碰撞实例........................................ 200
10.3 单摆弹性碰撞实例........................................ 206


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