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 |