幾何畫板怎么繪制電源的輸出功率的函數(shù)圖像?
我要評論幾何畫板是一個在數(shù)學和物理教學中常用的軟件。我們可以用它繪制的圖形，能動態(tài)地保持設定的幾何關系不變。在繪制函數(shù)圖像時，可以能設定多個可變化的參數(shù)。接下來我們利用幾何畫板具有“繪制多個可變參數(shù)的函數(shù)圖像”的功能，一起來探究“電源輸出功率與外電阻的關系”。
首先，要清楚電源輸出功率與外電阻的關系式：設電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，外電阻外為R，則電源的輸出功率P為：P=I2R=E2R/(R+r)2
利用幾何畫板探究
1、啟動幾何畫板后。點擊畫板左側(cè)的“線段直尺工具”，在繪圖窗口畫一線段。（如果需要顯示線段端點的標簽，可以選擇“編輯”→“參數(shù)選項”→“文本”的自動顯示標簽中勾選“應用于所有新建點”，再點擊確定即可。本次繪圖建議不顯示標簽。）
2、點擊畫板左側(cè)的“移動箭頭工具”，選擇選段，點擊右鍵選擇“屬性”，在“屬性”對話框的標簽中輸入表示電動勢的字母“E”，再勾選“顯示標簽”，如圖所示。
3、用鼠標點取線段E，右擊選擇“長度”命令，這時將出現(xiàn)線段E的長度，我們用E的長度來表示電動勢的大小，如圖所示。
4、再用用同樣的方法，畫出表示電源內(nèi)阻r大小的線段。
5、選擇“圖表/新建函數(shù)”命令，在“新建函數(shù)”對話框中輸入E2x/(x+r)2，式中x表示外電阻的大小。在輸入E和r時，只要點擊表示E和r大小的線段即可，如下圖所示
6、點擊“新建函數(shù)”對話框中“確定”按鈕，這時在幾何畫板的繪圖窗口將出現(xiàn)輸入的函數(shù)式，如下圖所示。而且會直接得到函數(shù)圖像，縱坐標表示電源的輸出功率P，橫坐標表示外電阻的“輸出功率與外電阻關系的圖線”，如圖所示。
7、用鼠標點取f(x)的關系式，右擊選擇“屬性”，在“屬性”對話框的標簽中將f該為P，這樣使f(x)的函數(shù)表達式更符合物理學中用P表示功率的習慣。
8、用鼠標分別拖動線段E和線段r一側(cè)小圓點的位置，從而改變線段的長度，即改變E、r的大小，就可得到不同電動勢和內(nèi)阻時的輸出功率與外電阻關系的圖線。
9、點擊畫板左側(cè)的“文本工具”，在繪圖窗口加上標題“電源輸出功率與外電阻關系”。最后，我們可以通過適當調(diào)整線段、文字以及圖像的位置，來美化界面。
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