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基于Vpython的黏滞阻力作用下的物体运动仿真模拟
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作者 曲浩然 刘玉颖 +2 位作者 赵志超 赵云 何志巍 《大学物理》 2024年第7期63-68,84,共7页
大学物理教学中,黏滞阻力和终极速度是牛顿运动定律应用中很重要的概念内容.本文中我们首先对黏滞阻力和终极速度知识点进行比较与分析,进而应用Vpython软件对黏滞阻力作用下多种物体(蒲公英的种子、篮球、神舟飞船)的运动进行了仿真模... 大学物理教学中,黏滞阻力和终极速度是牛顿运动定律应用中很重要的概念内容.本文中我们首先对黏滞阻力和终极速度知识点进行比较与分析,进而应用Vpython软件对黏滞阻力作用下多种物体(蒲公英的种子、篮球、神舟飞船)的运动进行了仿真模拟;有趣的是,在恒定质量基础上,我们还研究了变质量物体在黏滞阻力作用下的运动,例如对空中下落的质量不断变化的雨滴进行了理论分析和仿真模拟,结果表明:变质量的雨滴会趋近于一个终极速度,雨滴的半径大小不同、终极速度也不同;仿真模拟深化了对课本知识的理解. 展开更多
关键词 黏滞阻力 终极速度 牛顿第二定律 vpython
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基于VPython 3D运动仿真的汽车启动方式探究
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作者 宋庆彬 赵勇 《物理教学探讨》 2024年第7期81-85,共5页
汽车在恒定功率下的启动问题一直是高中物理教学中的一个挑战。在传统的教学模式中,此类问题往往仅通过公式推导来处理,忽视了实际物理情境的建构,这不仅限制了学生的理解深度,也不利于综合运用不同章节的物理知识。采用Python的3D图形... 汽车在恒定功率下的启动问题一直是高中物理教学中的一个挑战。在传统的教学模式中,此类问题往往仅通过公式推导来处理,忽视了实际物理情境的建构,这不仅限制了学生的理解深度,也不利于综合运用不同章节的物理知识。采用Python的3D图形库VPython开展情境模拟,能够生动展现汽车启动过程中物理量的动态变化,有效促进学生计算物理概念的掌握,增强问题解决技巧,并培育更为全面和深刻的科学观念。 展开更多
关键词 汽车启动方式 vpython 计算物理
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VPython在自动控制原理课程教学中的应用
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作者 吕丽君 张龙 《长治学院学报》 2023年第2期100-103,共4页
对线性系统进行时域分析法是自动控制原理课程中的重要内容之一。针对该部分内容,传统教学存在概念抽象、计算量大、图形绘制困难等问题。运用计算机辅助教学的方式可以在一定程度上改善这种现状。电阻-电容(RC)网络和质量-弹簧-阻尼(M... 对线性系统进行时域分析法是自动控制原理课程中的重要内容之一。针对该部分内容,传统教学存在概念抽象、计算量大、图形绘制困难等问题。运用计算机辅助教学的方式可以在一定程度上改善这种现状。电阻-电容(RC)网络和质量-弹簧-阻尼(MSD)系统常被用作讲授线性系统响应性能的例子。采用VPython所建立的RC网络和MSD系统模型不仅能够绘制系统的响应曲线,同时还能动态展示系统模型动画。课堂上将理论讲授与动画演示相结合,可以帮助学生更好地理解课程中的相关概念,提升授课质量。 展开更多
关键词 自动控制原理 时域分析法 vpython 教学 仿真
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利用信息化技术工具Vpython突破广东物理高考三维模型 被引量:1
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作者 宋庆彬 《中学物理》 2023年第3期64-65,共2页
2018年《教育信息化2.0行动计划》中强调指出要实现教育信息化.为实现教育信息化,我们要充分利用和发挥现代信息技术优势,实现信息技术与教育教学的深度融合.物理是一门相对抽象的学科,其中很多知识如电磁场三维模型,空间运动等都需要... 2018年《教育信息化2.0行动计划》中强调指出要实现教育信息化.为实现教育信息化,我们要充分利用和发挥现代信息技术优势,实现信息技术与教育教学的深度融合.物理是一门相对抽象的学科,其中很多知识如电磁场三维模型,空间运动等都需要学生结合图像和实际生活进行想象去理解.因此教师必须重视物理教学的形象化、生动化、情景化.通过Vpython中的三维模块不仅可以使教学手段多元化,丰富课堂教学的内容,还可以深度发掘物理知识内涵和外延,拓宽学生的视野,落实“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念. 展开更多
关键词 信息化 2022广东高考 vpython建模
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基于VPython的运动仿真在大学物理教学中的应用 被引量:2
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作者 钟振 刘高福 《贵州师范学院学报》 2016年第9期59-62,共4页
针对物理可视化教学中,如何快速有效地对复杂物理现象和规律进行三维仿真,提出利用开源免费的三维图形库VPython进行快速建模与仿真。以小球半圆弧轨道运动为例,对其进行建模、分析与模拟,验证了VPython仿真分析的高效性。将其应用于物... 针对物理可视化教学中,如何快速有效地对复杂物理现象和规律进行三维仿真,提出利用开源免费的三维图形库VPython进行快速建模与仿真。以小球半圆弧轨道运动为例,对其进行建模、分析与模拟,验证了VPython仿真分析的高效性。将其应用于物理教学,有助于学生理解和掌握物理规律,在一定程度上有助于VPython的应用与推广,为教师及学生VPython的应用提供有益的参考。 展开更多
关键词 大学物理 vpython 模拟仿真 可视化教学
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静电场及电荷运动的VPython可视化模拟 被引量:3
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作者 王瑶 刘玉颖 朱世秋 《大学物理》 2020年第9期72-77,共6页
本文基于库仑定律和场强叠加原理,利用计算机软件VPython模拟不同电荷分布的静电场,并利用Plotly软件分析各点电场强度大小;研究了点电荷和电偶极子在静电场中的运动轨迹及其能量特征,实时三维可视化电偶极子的运动过程,并探究其运动规... 本文基于库仑定律和场强叠加原理,利用计算机软件VPython模拟不同电荷分布的静电场,并利用Plotly软件分析各点电场强度大小;研究了点电荷和电偶极子在静电场中的运动轨迹及其能量特征,实时三维可视化电偶极子的运动过程,并探究其运动规律.教学实践表明:基于VPython和Plotly的静电场及电荷运动可视化模拟,能使学生更好地理解和灵活运用静电学相关知识,是对传统物理教学的有益补充. 展开更多
关键词 静电场 vpython 可视化 电偶极子
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基于VPython的三维场景构建在光学教学中的应用 被引量:1
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作者 周权 徐海萍 邵立 《物理通报》 2015年第9期84-86,共3页
VPython是Python语言和三维图像模块Visual的组合,可用于快速创建交互式的三维场景和动画.本文以光的反射折射、薄透镜成像、球面透镜像差和光的偏振现象为例,阐述了基于VPython的三维交互场景构建技术在光学课程教学中的应用.三维... VPython是Python语言和三维图像模块Visual的组合,可用于快速创建交互式的三维场景和动画.本文以光的反射折射、薄透镜成像、球面透镜像差和光的偏振现象为例,阐述了基于VPython的三维交互场景构建技术在光学课程教学中的应用.三维场景构建在光学课程教学过程中的应用有助于更直观地展现特定的光学现象并揭示其物理规律. 展开更多
关键词 vpython 三维场景 光学教学
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基于Vpython的简谐振动合成可视化研究 被引量:1
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作者 何云存 任涛 《物理通报》 CAS 2022年第1期30-33,共4页
二维三维简谐振动的合成是个复杂且抽象的物理问题,使用Python的3D模块Vpython对简谐振动合成进行了可视化模拟,形象直观地展示了简谐振动合成所形成的李萨如图形,并简单讨论了李萨如图形与频率相位的关系.
关键词 简谐振动 李萨如图形 vpython
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基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化 被引量:3
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作者 吴永昊 刘玉颖 宋敏 《大学物理》 2020年第2期69-73,77,共6页
运动、力、动量、能量是大学物理教学最基本且重要的内容.在牛顿力学中,如果已知初始条件,对于有序系统可以预测其未来的运动状态,牛顿力学在天文学上的处理是最成功的.本文基于万有引力定律和动量定理,借助计算机软件VPython模拟天体... 运动、力、动量、能量是大学物理教学最基本且重要的内容.在牛顿力学中,如果已知初始条件,对于有序系统可以预测其未来的运动状态,牛顿力学在天文学上的处理是最成功的.本文基于万有引力定律和动量定理,借助计算机软件VPython模拟天体的运动过程,例如卫星、月球绕地球的运动,火星绕太阳的运动,卫星绕双星系统的运动,直观地显示了天体运动轨迹,使天体运动过程实现了可视化.教学实践表明基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化,可以使学生更好地理解并灵活运用牛顿运动定律和动量定理,是对经典物理教学内容的有益补充. 展开更多
关键词 万有引力 vpython 可视化 动量定理 天体轨道运动
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基于VPython的机构运动仿真研究及实现 被引量:1
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作者 赵春平 苗志锋 《广西轻工业》 2007年第3期62-63,10,共3页
近年来有许多针对机构运动学虚拟仿真技术的研究,用来辅助教学。其中,采用VPython对机构运动学教学进行三维图形编程是一种易学易用、功能强大的选择。通过建立机构运动的数学模型和参数化绘图,实现了常用平面连杆机构的运动分析和仿真... 近年来有许多针对机构运动学虚拟仿真技术的研究,用来辅助教学。其中,采用VPython对机构运动学教学进行三维图形编程是一种易学易用、功能强大的选择。通过建立机构运动的数学模型和参数化绘图,实现了常用平面连杆机构的运动分析和仿真,展示了VPython用于辅助教学的设计思想与实现方法,从而降低仿真开发难度,提高了机构研究设计的效率和效果。 展开更多
关键词 曲柄滑块机构 PYTHON vpython 虚拟仿真 三维图像编程
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基于 GeoGebra和 VPython的天体运行数值模拟 被引量:2
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作者 陈海涛 金惠吉 +1 位作者 杨秀发 任鹏 《物理通报》 CAS 2022年第9期133-137,140,共6页
利用GeoGebra和VPython进行天体运动的数值模拟.先从较为简单的牛顿的“大炮”问题入手,基于微分方程采用欧拉法用VPython进行数值模拟,接着又用GeoGebra解常微分方程组的指令同样成功模拟了天体的运动,再利用类似的方法对较为复杂的问... 利用GeoGebra和VPython进行天体运动的数值模拟.先从较为简单的牛顿的“大炮”问题入手,基于微分方程采用欧拉法用VPython进行数值模拟,接着又用GeoGebra解常微分方程组的指令同样成功模拟了天体的运动,再利用类似的方法对较为复杂的问题“拉格朗日点”进一步进行了研究. 展开更多
关键词 GeoGebra vpython 天体运动 拉格朗日点 数值模拟 欧拉法
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Research on the Application of VPython 3D Dynamic Visualization in the Teaching of College Physics
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作者 Tao Wu Qian Wang Shifang Wang 《Journal of Contemporary Educational Research》 2021年第9期10-15,共6页
As there are numerous physics formulas in addition to them being theoretical,college students generally consider the concepts of physics as abstract,in which they are not able to apply what they have learned.For 3D dy... As there are numerous physics formulas in addition to them being theoretical,college students generally consider the concepts of physics as abstract,in which they are not able to apply what they have learned.For 3D dynamic animation and visualization in the teaching of college physics,VPyton has many advantages,and it provides useful exploration for students to overcome obstacles in college physics learning.Taking the teaching of simple harmonic vibration,optics,molecular thermal motion,and electric field as examples,this article discusses the application of VPython in the humancomputer interactive teaching mode of college physics,which provides a beneficial exploration and new way to improve students?engineering skills and numeracy,as well as to respond to the national“new engineering education”reform in China. 展开更多
关键词 College physics vpython Animation and visualization teaching New engineering
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Kinematic Model Extraction for Serial Manipulators Which Have in Different Topologies in Vpython Environment
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作者 Ece Yildirim 《Journal of Mechanics Engineering and Automation》 2015年第9期503-509,共7页
关键词 串联机器人 运动模型 逆运动学模型 提取 环境 拓扑 空间算子代数 测试过程
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人造飞船逃逸地球三种方法的理论分析与数值模拟
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作者 金惠吉 陈超 杨祺 《物理与工程》 2023年第1期43-49,共7页
本文从三种逃逸地球的方法——“单次点火逃逸、两次点火逃逸(Oberth效应)、三次点火逃逸(Edelbaum效应)”出发,研究讨论了三种逃逸方式在喷气变轨时消耗燃料的多少以及飞船运行时间的计算方法,并根据理论进行了VPyhton数值模拟,模拟出... 本文从三种逃逸地球的方法——“单次点火逃逸、两次点火逃逸(Oberth效应)、三次点火逃逸(Edelbaum效应)”出发,研究讨论了三种逃逸方式在喷气变轨时消耗燃料的多少以及飞船运行时间的计算方法,并根据理论进行了VPyhton数值模拟,模拟出的飞船三种逃逸方式和理论上的情况一致,最后又根据理论进行了GeoGebra作图定量分析比较了三种逃逸方式在燃料消耗以及运行时间上的大小关系。 展开更多
关键词 飞船变轨 Oberth效应 Edelbaum效应 第二宇宙速度 vpython GeoGebra 数值模拟
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课件中三维动画的Python实现
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作者 李保源 《福建电脑》 2007年第7期185-185,167,共2页
课件设计必须满足内容科学、交互性好、界面简洁漂亮、使用方便、普及和推广的成本低等要求,Python具有满足所有这些要求的能力。用Python设计的动画,借助科学计算软件,具有很强的说服力,动画设计可以采用vtk_python、pygame、VPython... 课件设计必须满足内容科学、交互性好、界面简洁漂亮、使用方便、普及和推广的成本低等要求,Python具有满足所有这些要求的能力。用Python设计的动画,借助科学计算软件,具有很强的说服力,动画设计可以采用vtk_python、pygame、VPython等工具包,但相比而言,使用VPython更为方便,VPython尤其适合课件三维动画的快速开发。 展开更多
关键词 PYTHON VTK pygame vpython ODE
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均匀带电细棒和带电圆环电场的计算机模拟 被引量:1
16
作者 刘润泽 林炯辉 +1 位作者 刘玉颖 宋敏 《物理与工程》 2021年第4期27-33,共7页
为了可以更直观地观察带电粒子在复杂电场中的运动轨迹以及描述电场的空间分布,本文基于库仑定律和电场叠加原理,应用VPython软件,对均匀带电有限长细直棒和均匀带电圆环的电场的空间分布进行了可视化模拟;并模拟探究了带电粒子在带电... 为了可以更直观地观察带电粒子在复杂电场中的运动轨迹以及描述电场的空间分布,本文基于库仑定律和电场叠加原理,应用VPython软件,对均匀带电有限长细直棒和均匀带电圆环的电场的空间分布进行了可视化模拟;并模拟探究了带电粒子在带电圆环电场中的运动形式,对于简单的周期性运动,我们在理论上计算了带电粒子运动周期,并与模拟的结果相比较做了相关的讨论;模拟探究了带电粒子多种复杂的运动形式,预测了带电粒子在圆环电场中运动可能出现的混沌现象。 展开更多
关键词 库仑定律 电场叠加原理 带电细棒 带电圆环 vpython
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刚体运动三维可视化模拟和复摆相关问题探讨 被引量:4
17
作者 林炯辉 刘玉颖 宋敏 《大学物理》 2021年第7期68-74,共7页
本文应用刚体定轴转动定律和角动量定理,结合VPython软件,首先模拟刚体的定轴转动,例如匀质圆柱体在不同力矩作用下的转动,直观地显示刚体运动轨迹以及角位移、角速度等物理量随时间的变化关系,以及重力矩作用下的刚体能量守恒等,使刚... 本文应用刚体定轴转动定律和角动量定理,结合VPython软件,首先模拟刚体的定轴转动,例如匀质圆柱体在不同力矩作用下的转动,直观地显示刚体运动轨迹以及角位移、角速度等物理量随时间的变化关系,以及重力矩作用下的刚体能量守恒等,使刚体运动过程实现可视化.有趣的是,本文还研究了刚体的平面平行运动(平动加转动)以及刚体的振动,模拟了大角度下刚体摆动时出现的混沌状态.可视化模拟深化了对课本知识的理解. 展开更多
关键词 力矩 vpython 可视化 转动定律 角动量定理
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