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Python编程与3D物理学仿真 视频版

封面

作者:张继春

页数:228

出版社:电子工业出版社

出版日期:2021

ISBN:9787121409288

电子书格式:pdf/epub/txt

内容简介

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,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。

作者简介

新时代优秀科普工作者(山东省仅18名),工学博士,副教授,山东枣庄人,中共党员,汉族。CCTV 10《我爱发明》发明人。拥有十多项发明专利,致力于大学生创新创业研究与指导工作十八年,哈工大蓝色海特节能赛车队创始人,哈工大大学生方程式赛车车队创始人,3D打印实验室创始人,山东省3D打印科普教育基地主任,威海市3D打印及其应用技术公共服务平台主任,山东省汽车零部件快速设计制造工程技术研究中心主任。发表论文20余篇,专著3本。近7年致力于青少年科技创新教育(STEM)与科普工作,具有丰富的教学经验和项目指导经验。

本书特色

适读人群 :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。CCTV 10《我爱发明》发明人,哈工大蓝色海特节能赛车队创始人,哈工大大学生方程式赛车车队创始人,3D打印实验室创始人多年经验总结。 用Python轻松学物理 案例有趣,告别枯燥 配套视频,学习直观 在线答疑,随学随问

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

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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