用Ｆｌａｓｈ　ＭＸ動態(tài)顯示“牛頓草圖”

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，物體落地點就一次比一次遠；當初速度足夠大時，物體就再也不落回地面，而是做以地心為一個焦點的不同軌道的橢圓（或圓）運動。當物體向近地點（或遠地點）運動時，物體的速度將變大（或變小）。用Flash MX動態(tài)顯示上述“牛頓草圖”時，可以在動態(tài)文本框中呈現(xiàn)不同時刻物體的速度變化。

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

一、布置舞臺

運行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、建立庫物件

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

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

新建一個名為di 的電影剪輯，利用繪圖工具繪制一個藍色的圓代表軌跡“點”（通過復制軌跡“點”描繪“衛(wèi)星”的運動軌跡），打開信息面板設(shè)定軌跡“點”的半徑為1像素。

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

三、組織場景

回到場景，在時間線上（從下到上）共建七層（圖4），分別將各層命名為“地球”、“衛(wèi)星”、“點”、“開始暫?！薄ⅰ皬臀弧?、“文本”、“actoin”。

單擊“地球” 層的第一幀后，把庫中的“dq”拖到場景中。打開信息面板，將地心的坐標設(shè)為（300，220）；單擊“衛(wèi)星”層的第一幀后，把庫中的“wx”拖到場景中,將“衛(wèi)星”的坐標設(shè)為（364，220）；單擊“點”層的第一幀后，把庫中的“di”拖到場景中,把軌跡“點”的坐標設(shè)為（364，220）；單擊“開始暫?！睂拥牡谝粠?，把庫中的“button”拖到場景中右邊的適當位置，并在此按鈕的上方輸入文字“開始”作為控制開始播放的按鈕；在該層的第二幀插入一個關(guān)鍵幀，把庫中的“button”拖到場景中“開始”按鈕的上方適當位置，并在其上輸入文字“暫停” 作為控制課件暫停播放的按鈕；在復位層的第二幀插入一個關(guān)鍵幀，把庫中的“button”拖到場景的右邊“開始”按鈕的同一位置上（這樣使課件播放時只顯示這兩個按鈕中的一個），并在其上輸入文字“復位”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文本框（寬48像素，高30像素）放在舞臺的右上角（“暫停”按鈕的上方）適當位置，在此文本框的上方輸入“v(km/s)”，制成一個用以顯示衛(wèi)星瞬時速度的動態(tài)文本框。同理，繪制一個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)”，制成一個用鍵盤輸入衛(wèi)星水平初速度的輸入文本框。

在場景中選中“衛(wèi)星”后，打開屬性面板，在實例名中輸入字母wx（圖5）；選中軌跡“點”后，在實例名中輸入字母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）；選中動態(tài)文本框后，把文本類型設(shè)定為動態(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，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）選中舞臺上的“開始”按鈕，單擊動作面板寫入代碼：

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“開始暫?！睂拥牡诙?，選中舞臺上的“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“復位”層的第二幀，選中舞臺上的“復位”按鈕寫入代碼：

on (press) {

gotoAndPlay(1);

}

//按“復位”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;

//時間歸0

j = 0;

//極角歸0

t1 = "";

//輸入速度歸0

t2 = "";

//動態(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);

//軌跡點的起始坐標

setProperty("wx", _x, 364);

setProperty("wx", _y, 220);

//衛(wèi)星的起始坐標

（5）action層的第二幀插入一個關(guān)鍵幀，寫入代碼：

t = t+dt;

dt = 15;

//dt為運動時間的步長

n = n+1;

//軌跡點的個數(shù)自動增加

ro = 64;

//代表衛(wèi)星的起始高度64百千米

h = ro*vo;

//衛(wèi)星橢圓運動的角動量大小不變

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)星自由下落動態(tài)坐標，t<=452表示落到地面以前運動

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

setProperty("di", _y, 220);

//軌跡點動態(tài)坐標

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

t2 = 0.0098*t;

}

//在動態(tài)文本框顯示衛(wèi)星的瞬時速度（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，共運動10千米，速度近似用v=gt計算，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)星橢圓運動的極角，由角動量守恒r*r*dj/dt=h得dj=dt*h/r*r

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

//衛(wèi)星橢圓運動的極徑。注意,隨著初速的增大，相對于舞臺的橢圓的右焦點逐漸向左移（左焦點即地心不動）t1=7.9時，左右焦點重合，t1>7.9后左右焦點將交換位置，理解這點很重要！

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，衛(wèi)星及軌跡點的動態(tài)x、y坐標， r>=54表示落到地面就停止運動

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

}

//在動態(tài)文本框顯示衛(wèi)星的瞬時速度，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，左右焦點已交換位置，為確保都過起點，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)星及軌跡點的動態(tài)x、y坐標

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

}

if (n<=5000) {

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

}

//軌跡點不能復制太多（限制在5000個以內(nèi)）否則影響播放速度，當然也可以少點。

（6）action層的第三幀插入一個關(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插入幀，這樣整個動畫創(chuàng)建完畢。