通過Scratch的歐姆定律模擬實(shí)驗(yàn)案例

歐姆定律是指在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國(guó)物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測(cè)定》論文提出的。

常見簡(jiǎn)述：在同一電路中，通過某一導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比,這就是歐姆定律。

標(biāo)準(zhǔn)式：

公式中物理量的單位：

電流的單位是安培（A）

電壓的單位是伏特（V）

電阻的單位是歐姆（Ω）

電路圖如下：

今天，我們就用Scratch來模擬做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

電池電壓(V)的滑塊范圍為0到10；
電阻(R)的滑塊范圍為1到10；
當(dāng)用戶使用滑塊改變V和R時(shí),程序計(jì)算相應(yīng)的電流值(I)。燈泡的亮度隨著電流值的變化而改變電流越大,燈泡越亮。
用戶界面中V、I、R字母的大小也會(huì)根據(jù)它們的值而改變。

總的來看,程序包含五個(gè)角色(電壓角色Volt、電流角色Current、電阻角色Resistance、等號(hào)角色 Equal和燈泡角色Light和三個(gè)變量(V、I、R)。
圖5-21的其他部分(電池、導(dǎo)線、燈座等)都是舞臺(tái)的背景。舞臺(tái)中的腳本驅(qū)動(dòng)其他腳本的運(yùn)行，如下圖所示。

主程序（放在舞臺(tái)中）

腳本初始化變量V和R的值后進(jìn)入重復(fù)執(zhí)行。每次執(zhí)行時(shí)先使用變量V和R計(jì)算I的值(變量V和R的值是用滑塊控制的)，然后向其他角色廣播一條消息通知它們更新角色的外觀。下圖展示了角色Volt、 Current、 Resistance和Light的Update消息處理程序。

當(dāng)接收到Update消息后，角色Volt、Current和Resistance根據(jù)當(dāng)前數(shù)值改變自身大小(從原始大小的100到最大的200)。角色Light根據(jù)不同的電流變量I的值執(zhí)行將虛像設(shè)定為積木，這樣便可以設(shè)定其透明度，使燈泡的效果看上去非常逼真。
編輯：hfy