朱龍青

在高山上用不同的水平初速度拋出物體。若初速度一次比一次大，物體落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)；當(dāng)初速度足夠大時(shí)，物體就再也不落回地面，而是做以地心為一個(gè)焦點(diǎn)的不同軌道的橢圓（或圓）運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體向近地點(diǎn)（或遠(yuǎn)地點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度將變大（或變小）。用Flash MX動(dòng)態(tài)顯示上述“牛頓草圖”時(shí)，可以在動(dòng)態(tài)文本框中呈現(xiàn)不同時(shí)刻物體的速度變化。

本課件有助于學(xué)生形象而直觀地領(lǐng)悟牛頓有關(guān)人造天體的科學(xué)設(shè)想，理解開(kāi)普勒定律以及人造衛(wèi)星原理（圖1）。

一、布置舞臺(tái)

運(yùn)行Flash MX新建文檔，將文檔屬性設(shè)定為寬550像素、高450像素，幀速40幀/秒，背景為灰色。

二、建立庫(kù)物件

打開(kāi)庫(kù)，新建一個(gè)名為dq的電影剪輯（圖2），利用繪圖工具繪制一個(gè)灰白輻射色的球代表“地球”。打開(kāi)信息面板設(shè)定“地球”的半徑為54像素（圖3），以便顯示及編程。

新建一個(gè)名為wx的電影剪輯，利用繪圖工具繪制一個(gè)紅輻射色的球代表“衛(wèi)星”，打開(kāi)信息面板設(shè)定“衛(wèi)星”的半徑為6像素。

新建一個(gè)名為di 的電影剪輯，利用繪圖工具繪制一個(gè)藍(lán)色的圓代表軌跡“點(diǎn)”（通過(guò)復(fù)制軌跡“點(diǎn)”描繪“衛(wèi)星”的運(yùn)動(dòng)軌跡），打開(kāi)信息面板設(shè)定軌跡“點(diǎn)”的半徑為1像素。

新建一個(gè)按鈕，取名為Button，利用繪圖工具在其第一幀繪制一個(gè)紅色正方形（其邊長(zhǎng)為43像素），并在第四幀插入一個(gè)幀，完成按鈕制作。到此完成所有庫(kù)物件的制作。

三、組織場(chǎng)景

回到場(chǎng)景，在時(shí)間線上（從下到上）共建七層（圖4），分別將各層命名為“地球”、“衛(wèi)星”、“點(diǎn)”、“開(kāi)始暫?！?、“復(fù)位”、“文本”、“actoin”。

單擊“地球” 層的第一幀后，把庫(kù)中的“dq”拖到場(chǎng)景中。打開(kāi)信息面板，將地心的坐標(biāo)設(shè)為（300，220）；單擊“衛(wèi)星”層的第一幀后，把庫(kù)中的“wx”拖到場(chǎng)景中,將“衛(wèi)星”的坐標(biāo)設(shè)為（364，220）；單擊“點(diǎn)”層的第一幀后，把庫(kù)中的“di”拖到場(chǎng)景中,把軌跡“點(diǎn)”的坐標(biāo)設(shè)為（364，220）；單擊“開(kāi)始暫?！睂拥牡谝粠?，把庫(kù)中的“button”拖到場(chǎng)景中右邊的適當(dāng)位置，并在此按鈕的上方輸入文字“開(kāi)始”作為控制開(kāi)始播放的按鈕；在該層的第二幀插入一個(gè)關(guān)鍵幀，把庫(kù)中的“button”拖到場(chǎng)景中“開(kāi)始”按鈕的上方適當(dāng)位置，并在其上輸入文字“暫停” 作為控制課件暫停播放的按鈕；在復(fù)位層的第二幀插入一個(gè)關(guān)鍵幀，把庫(kù)中的“button”拖到場(chǎng)景的右邊“開(kāi)始”按鈕的同一位置上（這樣使課件播放時(shí)只顯示這兩個(gè)按鈕中的一個(gè)），并在其上輸入文字“復(fù)位”作為控制課件回到原始狀態(tài)。

單擊“文本”層的第一幀后，利用文字工具繪制一個(gè)文本框（寬48像素，高30像素）放在舞臺(tái)的右上角（“暫?！卑粹o的上方）適當(dāng)位置，在此文本框的上方輸入“v(km/s)”，制成一個(gè)用以顯示衛(wèi)星瞬時(shí)速度的動(dòng)態(tài)文本框。同理，繪制一個(gè)同樣的文本框放在上述文本框的上方，在此文本框的上方輸入“vo(km/s)”，制成一個(gè)用鍵盤輸入衛(wèi)星水平初速度的輸入文本框。

在場(chǎng)景中選中“衛(wèi)星”后，打開(kāi)屬性面板，在實(shí)例名中輸入字母wx（圖5）；選中軌跡“點(diǎn)”后，在實(shí)例名中輸入字母di；選中輸入文本框后，把文本類型設(shè)定為輸入文本，下方輸入字母t1，并在變量名中也輸入字母t1（圖6）；選中動(dòng)態(tài)文本框后，把文本類型設(shè)定為動(dòng)態(tài)文本，下方輸入字母t2，并在變量名中也輸入字母t2。注意文本類型不能設(shè)定錯(cuò)，變量名也不能不輸入，否則程序?qū)⒉荒軅鬟f變量。

四、編寫腳本

（1）選中舞臺(tái)上的“開(kāi)始”按鈕，單擊動(dòng)作面板寫入代碼：

on (release, keyPress "") {

if (t1<0) {

stop();

t1 = "";

t2 = "";

} else {

vo = t1/100;

gotoAndPlay(2);

}

}

//若輸入速度小于0，不播放，否則按“開(kāi)始”按鈕，或Enter鍵，把輸入的初速度賦予vo并跳轉(zhuǎn)到第二幀播放

（2）單擊“開(kāi)始暫停”層的第二幀，選中舞臺(tái)上的“暫?！卑粹o寫入代碼：

on (release) {

stop();

}

//按“暫?！卑粹o則停止播放

on (keyPress "") {

play();

}

//按“Enter”鍵則繼續(xù)播放

（3）單擊“復(fù)位”層的第二幀，選中舞臺(tái)上的“復(fù)位”按鈕寫入代碼：

on (press) {

gotoAndPlay(1);

}

//按“復(fù)位”按鈕回到第一幀。

（4）action層的第一幀，寫入代碼：

stop();

fscommand("fullscreen", "true");

//命令全屏播放

t = 0;

//時(shí)間歸0

j = 0;

//極角歸0

t1 = "";

//輸入速度歸0

t2 = "";

//動(dòng)態(tài)速度歸0

r = 64;

//極徑初始值（衛(wèi)星距地心的初始距離）

setProperty("di", _x, 364);

setProperty("di", _y, 220);

//軌跡點(diǎn)的起始坐標(biāo)

setProperty("wx", _x, 364);

setProperty("wx", _y, 220);

//衛(wèi)星的起始坐標(biāo)

（5）action層的第二幀插入一個(gè)關(guān)鍵幀，寫入代碼：

t = t+dt;

dt = 15;

//dt為運(yùn)動(dòng)時(shí)間的步長(zhǎng)

n = n+1;

//軌跡點(diǎn)的個(gè)數(shù)自動(dòng)增加

ro = 64;

//代表衛(wèi)星的起始高度64百千米

h = ro*vo;

//衛(wèi)星橢圓運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量大小不變

p = h*h/d;

//衛(wèi)星橢圓軌跡方程的半正焦弦

e = Math.pow((1+h*h/d/d*(vo*vo-2*d/ro)), 0.5);

//衛(wèi)星橢圓軌跡方程中的離心率e(且0

d = 64*64*0.000098;

if (t1 == 0 && t<=452) {

setProperty("wx", _x, 300+ro-0.5*0.000098*t*t);

setProperty("wx", _y, 220);

//衛(wèi)星自由下落動(dòng)態(tài)坐標(biāo)，t<=452表示落到地面以前運(yùn)動(dòng)

setProperty("di", _x, 300+ro-0.5*0.000098*t*t);

setProperty("di", _y, 220);

//軌跡點(diǎn)動(dòng)態(tài)坐標(biāo)

r = getProperty("wx", _x)-300;

t2 = 0.0098*t;

}

//在動(dòng)態(tài)文本框顯示衛(wèi)星的瞬時(shí)速度（單位為千米/秒），若輸入初速度vo=0，衛(wèi)星在x方向位移x=0.5gt*t，共運(yùn)動(dòng)10千米，速度近似用v=gt計(jì)算，單位分別是千米、千米/秒

if (t1>0 && t1<=7.9 && r>=54) {

j = j+dt*h*Math.pow(r, -2);

//j為衛(wèi)星橢圓運(yùn)動(dòng)的極角，由角動(dòng)量守恒r*r*dj/dt=h得dj=dt*h/r*r

r = p/(1-e*Math.cos(j));

//衛(wèi)星橢圓運(yùn)動(dòng)的極徑。注意,隨著初速的增大，相對(duì)于舞臺(tái)的橢圓的右焦點(diǎn)逐漸向左移（左焦點(diǎn)即地心不動(dòng)）t1=7.9時(shí)，左右焦點(diǎn)重合，t1>7.9后左右焦點(diǎn)將交換位置，理解這點(diǎn)很重要！

setProperty("wx", _x, 300+r*Math.cos(j));

setProperty("wx", _y, 220+r*Math.sin(j));

setProperty("di", _x, 300+r*Math.cos(j));

setProperty("di", _y, 220+r*Math.sin(j));

//輸入速度小于第一宇宙速度時(shí)，衛(wèi)星及軌跡點(diǎn)的動(dòng)態(tài)x、y坐標(biāo)， r>=54表示落到地面就停止運(yùn)動(dòng)

t2 = 100*Math.pow(vo*vo-2*d*(1/ro-1/r), 0.5);

}

//在動(dòng)態(tài)文本框顯示衛(wèi)星的瞬時(shí)速度，單位為千米/秒

if (t1>7.9 && t1<=11.2) {

j = j+dt*h*Math.pow(r, -2);

r = p/(1+e*Math.cos(j));

//由于衛(wèi)星的初速大于7.9千米/秒后，左右焦點(diǎn)已交換位置，為確保都過(guò)起點(diǎn)，式中e已改為-e

setProperty("wx", _x, 300+r*Math.cos(j));

setProperty("wx", _y, 220+r*Math.sin(j));

setProperty("di", _x, 300+r*Math.cos(j));

setProperty("di", _y, 220+r*Math.sin(j));

//輸入速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度下，衛(wèi)星及軌跡點(diǎn)的動(dòng)態(tài)x、y坐標(biāo)

t2 = 100*Math.pow(vo*vo-2*d*(1/ro-1/r), 0.5);

}

if (n<=5000) {

duplicateMovieClip("di", "di"+n, n);

}

//軌跡點(diǎn)不能復(fù)制太多（限制在5000個(gè)以內(nèi)）否則影響播放速度，當(dāng)然也可以少點(diǎn)。

（6）action層的第三幀插入一個(gè)關(guān)鍵幀，寫入代碼：

gotoAndPlay(2);

//跳轉(zhuǎn)到第一幀循環(huán)播放。

最后在各層（除action層之外）的第三幀分別插入一個(gè)插入幀，這樣整個(gè)動(dòng)畫創(chuàng)建完畢。