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公式看得见拧不动?高中物理实验做成 3D 课件
课本上画着洛伦兹力,磁场用 × 和 · 标方向。学生能背 r = mv / qB,却说不清粒子绕一圈时半径和周期各自听谁的。实验室若没排上,老师就放视频。视频播完了,旋钮还是拧不动。
这事儿卡的是过程。插图是静的。视频是别人拧过的。你想自己改速度、改磁场,看轨道当场变圆变扁,物理课上常常办不到。平抛、测内阻、加速度与力质量也一样。公式写得整整齐齐,手却插不进去。
铜匠实验室 把做法换成另一条。站点在 lab.tongjiang.app。作者叫铜匠十点睡觉,个人站上也做 3D 工厂和模型测评。他把普通高中实验做成能拖、能转、能调参数的 3D 课件。站首页分科大约是物理 10、化学 25、生物 5、地理 14,合计 54 门。仓库 README 另写 55 lessons,跟站上差一门。正文按站首页说约 54 到 55 门 就够,别在数字上较劲。仓库在 GitHub 的 smithjohn78390/tongjiang-lab,星星大约 1247,forks 大约 331。热闹归热闹,物理课靠的不是星数。
对物理师生和家长,先记住它干什么。把课本里看不见的过程,做成能动手拧的 3D 实验。一节课一个网页文件,断网也能投屏讲完。 物理大约 10 门,从力与运动到电磁场都有现成入口。化生地同站还有,备课仍按物理目录勾就行。

带电粒子在匀强磁场中的 3D 课件封面:磁场粒子演示
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先拧一回磁场里的粒子
首页就挂着「带电粒子在匀强磁场中的运动」。磁场强度 B、速度 v 都是滑杆。旁边直接写着轨道半径 r = mv / qB,周期 T = 2πm / qB。读数跟着变。
改 v,半径跟着变,周期不变。改 B,半径和周期一起变。
我第一次对着这两个结果停了一下。公式早背过。可课堂上多数时候是老师在黑板上推一遍,学生点头。点头和亲手把 B 拧大、看着圆轨道当场收紧,不是一回事。周期跟着变还是不跟着变,眼睛会替你记住。
这就是我想深挖的那一件机制。公式变成一组旋钮,加一条当场改形的轨迹。
物理课里电磁场、平抛、电容充放电都能走这条路。学科不同,吃的是同一口饭。过程可见,参数可改。
课件自己也老实。教学示意,比例和颜色已经简化。标「教材原值」的数取自人教版教材。标「课件设定」的是为了好讲而设的值,会写明理由。每门课的教材出处列在课程页上。底本是人教版(2019)和课标,跟人民教育出版社没有隶属关系。别把它当成出版社官方电子实验箱。
说实话,我更吃这一条「原值 / 设定」分列。公开课演示最怕被追问。这个数是教材里的,还是你为了好看编的?课件把出处钉在页面上,老师被问到时有地方指。
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再展开几门物理课
站上物理那一截,不止首页这一门。我挑几门更贴备课的说。
测电源电动势和内阻(必修第三册 · 第十二章)。课本实验装置一摆,学生常问这套东西到底在测什么。课件把电路和步骤摊开,滑杆改外电阻,电压电流读数跟着走。U-I 图怎么出来的,眼睛能跟一步。课前预习能少问两轮「为什么要测多组」。课上仍以真实仪器和误差分析为准。原理演示可以炫,实验课还要回到操作。
探究加速度与力、质量的关系(必修第一册 · 第四章)。a、F、m 三个量,谁跟谁成正比、谁跟谁成反比,纸面写过一百遍。3D 里先固定质量拧力,再固定力拧质量,加速度读数当场变。学生若还在背「加速度跟力有关」,拧完一眼就知道缺了哪一项。班里若有人把质量当阻力混着记,停在第二组滑杆上追问一次就够。
探究平抛运动的特点(必修第二册 · 第五章)也适合。水平初速度一改,轨迹当场弯。竖直方向自由落体那一段,停住某一步追问,比黑板上画一条抛物线更难装懂。时间紧就只拧最关键的两步,别贪把九步全炫完。
观察电容器的充放电也值得点一下。电容、电阻拧一下,充放电曲线斜率跟着挪。学生背完 τ = RC,很少亲手看见「拧大 R,曲线变钝」。站上这门课把那一口饭端到你面前。电流的磁场、向心力、自感与涡流、光电效应、验证机械能守恒,也都在物理目录里。你这周讲哪一章,就下哪一门。
同站还有化学、生物、地理。酶活性、大气环流那些课我就不展开了。物理老师备课,仍按 lab.tongjiang.app 的物理目录勾。

测电源电动势和内阻课件封面:物理实验过程可见
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一节课一个文件,断网也能讲
课堂用法写在 lab.tongjiang.app/guide。打开课程页,点开始上课或全屏。下一步、上一步可以用方向键或翻页笔。学生这步没动手,按下一步会自动演示一遍。右侧中控台的滑杆和开关每一步都能动,读数和曲线实时变。不少课的最后一步带考核目标值。
更贴教室现实的是下载。课程页可以下「单文件 HTML」,大约 1MB。拷到 U 盘或教室电脑,双击就开。不需要联网,也不用装一堆客户端。Chrome 或 Edge 较新版本更稳。课件按常见投影分辨率设计,电子白板也能用。学校网站若支持 HTML,还能复制 iframe 嵌进去。
有人提到断网能开这一点很实在,网不好的教室也能用上。也有家长向的用法。先让孩子看课本,口头说出预计会看到什么现象、为什么,再打开 3D 验证。猜错的地方,往往就是没懂的地方。单个网页文件拷到家里电脑,复习不用重新登录一堆平台。
机房常见坑我也见过。浏览器太旧,WebGL 起不来。投影比例被拉伸,滑杆点不准。课前用教室那台机器双击试一次,比写进教案更管用。官网建议分辨率从 1366×768 到更宽的屏都照顾了,真机仍以当场测试为准。
关于页还写了隐私口径。本站不要求登录,不使用跟踪 Cookie。学习进度只保存在这台电脑的浏览器里。对公校机房和家里共用电脑,这点省心。换机或清缓存,进度会丢,提前当心理预期。
许可是 CC BY-NC 4.0。可以免费使用、修改和分享,需要署名「铜匠实验室」,不能用于商业用途。打包进去的 three.js 仍是 MIT。想商用或接进付费产品,这条 NC 要先看清。
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一个人加 AI,公开流水线
站点用一句话交代制作方式。事实表先行、模型批量制作、逐步自动自检、逐门看图审核。流水线和踩过的坑都公开。作者把自己的产能杠杆写在明处。读者可以信一半,也可以去对照课程页的事实表。
我愿意信的部分是「事实表先行」。先把教材数字和课件设定分列清楚,再生成画面,比先出炫图再补出处更像备课。自动自检和看图审核能不能拦住全部错误,我没逐门复核,不敢打包票。上课前抽一门你明天真要讲的,自己拖两分钟、对一下教材原值,这个成本很低,也该付。
GitHub 仓库开着,站点也持续按人教版章节更新。后续他们说要覆盖大学课程。那是后话。高中物理这约 10 门已经够老师挑着试。
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怎么开始,才像在上物理课
别一上来就想把四科全下完。挑你这周要讲或孩子正在卡的那一章。洛伦兹力、电源内阻、加速度与力质量、平抛,站上都有现成入口。
上课主线可以很短。全屏,翻页笔按下一步,关键步骤停住让学生拧滑杆。先问半径会怎么变,再拧,再对公式。没动手的步骤让它自动演示,省口头空转。结束前看一眼最后一步考核目标,别把课上成展览。
家长用法更简单。课本段落读完,合上书,让孩子说现象。说不利索再打开对应 3D。验证的是理解,不是「会不会点网页」。
想自己改课件或二次分发,按 CC BY-NC 4.0 署名,别走商业用途。嵌入学校平台前,先问清楚机房浏览器版本和是否允许 iframe。细节以官网 guide 和 about 为准。我这边不替官方保证每台电子白板都丝滑。
还有边界要讲清。3D 示意过完,不等于真实实验做过。误差、操作规范、安全注意事项,仍要回到实验室和教材实验页。课件解决的是「过程看不见、参数拧不到」。它替不了打点计时器,也替不了你亲手记的那一张数据表。
作者个人站 tongjiang.app 上还能看到工厂拆解和 AI 测评。那些是另一条产品线。这篇文章只取实验室课件里的物理这一截。别被整站作品墙带跑,备课名单仍按 lab.tongjiang.app 的物理目录勾。
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事说完
高中物理实验课最怕的是过程缺席。插图看过,视频看过,旋钮没碰过。铜匠实验室把公式接上滑杆,把一节课收成一个能断网打开的网页文件。你仍要做真实验、写报告、面对误差。它补的是「看不见、拧不到」那一段。
今天就下一门你正在讲的。双击打开,把 B 或 F 拧大一次,看读数怎么走。星数可以以后再看。
(站点 https://lab.tongjiang.app/ ;仓库 https://github.com/smithjohn78390/tongjiang-lab ;课堂用法见 /guide/ 。许可 CC BY-NC 4.0。)















































































