ARTICLE · 1030488
天!小学科学风的形成模拟可视化交互!来了!自取.
天!小学科学风的形成模拟可视化交互!来了!自取.




这是一份用于物理教学的交互式HTML课件,主题为“模拟风的形成”,采用丝滑流体烟雾模拟技术,直观展示热力对流与风之间的关系。以下从设计理念、交互功能、物理模拟和教学价值四个方面进行介绍。
一、设计理念与视觉呈现
课件以卡片式布局呈现,主色调为蓝白搭配,整体风格简洁清晰,适合课堂演示或学生自主探索。页面顶部设有可折叠的“实验指引与观察要点”,底部配有“核心原理小结”,形成完整的导学闭环。画布区域模拟了真实实验场景:左侧是竖立塑料筒,右侧是横向塑料筒,两者在底部连通;横筒右端为开口,外部放置一盘可拖动的蚊香;竖筒底部放置一支蜡烛。桌面底座、透明筒壁、蚊香支架等细节均以矢量绘图方式呈现,视觉上接近真实实验装置。

二、交互功能与操作方式
课件提供五个触控按钮:点燃/熄灭蜡烛、开启/关闭蚊香烟雾、开启/关闭空气分子微粒、开启/关闭箭头批注、重置实验。蚊香支持鼠标或手指拖拽,可自由调整位置以观察不同距离下的吸风效果。点燃蜡烛后,竖筒内温度逐渐升高,热力对流逐步增强,烟雾被平稳吸入横筒并沿竖筒上升排出。状态栏实时显示筒内温度和空气流动状态,帮助学习者量化观察。
三、物理模拟的核心机制
课件通过自定义流场函数实现连续、无死锁的流体运动。流场按区域划分:外部开阔区平滑导向管口,横筒内强制向左输送,转弯区圆弧过渡,竖筒内匀速上升,烟囱口自然扩散。烟雾粒子每两帧发射一颗,速度平滑跟随流场,并伴随轻微随机扰动,模拟真实空气流动。温度变化采用缓动插值,蜡烛点燃后目标温度设为56°C,流动强度随温度差逐渐增强,熄灭后自然回落。空气分子微粒默认关闭,开启后以颜色变化表示温度差异,红色代表高温,蓝色代表低温。