Создание анимационно-обучающей программы по физике (стр. 8 из 9)
Рис. 2.
Электрическая схема калориметра представлена на рис. 3.
Нагревание обмотки 4 производится от сети переменного тока 2. Напряжение нагревателя регулируется лабораторным автотрансформатором. Измерения амперметром 3 и вольтметром 1. Термометр сопротивления 5 включен в мост постоянного тока 6. Методика измерения сопротивления с помощью моста постоянного тока дана в приложении.
Рис 3.
Если нагрет на ∆Т градусов калориметр с помещенным в него исследуемым телом, то энергия электрического тока пойдет на нагревание исследуемого тела и калориметра
IUt1 = mkck ∆Т + mTcT ∆Т+d. (6)
Здесь I и U – ток и напряжение на нагревателе, t1 - время нагревания, mk и mT - массы калориметра и нагреваемого тела, ck и сT – удельные теплоемкости калориметра и нагреваемого тела, d - потери тепла.
Для того чтобы вычислить и исключить из уравнения (6) тепло, идущее на нагрев калориметра, и потери тепла в окружающее пространство, можно нагреть пустой калориметр на те же ∆Т градусов. Потери тепла в обоих случаях будут одинаковыми, так как они зависят только от разности температур ∆Т но этот процесс потребует меньшего времени нагревания t2 :
IUt2 = mkck∆Т + d. (7)
 |
Из равенства (6) и (7) следует
где ∆Т = t1 - t2. Величину можно определить по графикам зависимости ∆Т от t для пустого калориметра и калориметра с исследуемым телом (рис. 73). Температура нагрева измеряется в данной установке при помощи термометра сопротивления, т. е. металлической проволоки.
t2t1
Рис. 4
Сопротивление металла изменяется температурой по закону
R = R0 (1 + at)?, (9)
где R0 – сопротивление при температуре t, a - температурный коэффициент сопротивления, tкоторый в узком диапазоне температуру можно считать постоянным.
Измерив температуру воздуха в комнате tn по ртутному термометру и сопротивление RB измерительной обмотки при помощи моста постоянного тока, можно из формулы (9) рассчитать R0:
 |
где a - температурный коэффициент сопротивления меди.
Приведенная формула (9) позволяет также по известному сопротивлению R0 обмотки термометра сопротивления и измеренному приращению сопротивления DR = R – RB подсчитать DT:
DT = Dt = DR / (aR0) (11).
3.2 Блок – схема программы
Блок-схема подпрограммы opis()
Блок-схема подпрограммы teoria()
Блок схема подпрограммы Telo()
3.3 Листинг программа
#include <graphics.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <dos.h>
#include <ctype.h>
#include "steps.h"
int main(void)
{
int gdriver = DETECT, gmode, errorcode,i;
initgraph(&gdriver, &gmode, "");
errorcode = graphresult();
if (errorcode != grOk)
{ printf("Graphics error: %s\n", grapherrormsg(errorcode));
printf("Press any key to halt:");
getch(); exit(1); }
menu:
cleardevice();
setbkcolor(BLACK);
settextjustify(LEFT_TEXT, LEFT_TEXT);
settextstyle(DEFAULT_FONT, HORIZ_DIR, 1);
setfillstyle(SOLID_FILL,15);
setcolor(WHITE);
rectangle(0,0,getmaxx(),getmaxy());
setcolor(RED);
outtextxy(20,64,"-, + - перемещение, Enter - Выбор");
settextstyle(DEFAULT_FONT, HORIZ_DIR, 2);
settextjustify(0, 1);
setcolor(BLUE);
outtextxy(10,12,"");
outtextxy(180,30,"*** M E НЮ***");
outtextxy(10,45,"‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑");
setcolor(RED);
outtextxy(30,100,"1.Теория и выполнение работы");
outtextxy(30,150,"2.Описание установок");
outtextxy(30,200,"3.Практика");
outtextxy(30,250,"4.Выход");
int y=80,y1=120;
char x;
setcolor(14);
rectangle(15,y,620,y1);
m1:
x=getch();
switch (toascii(x))
{
case 43: if (y==230)
{
setcolor(BLACK);
rectangle(15,y,620,y1);
y=80; y1=120;
setcolor(14);
rectangle(15,y,620,y1);
goto m1;
}
setcolor(BLACK);
rectangle(15,y,620,y1);
y=y+50;
y1=y1+50;
setcolor(14);
rectangle(15,y,620,y1);
goto m1;
case 45: if (y==80)
{
setcolor(BLACK);
rectangle(15,y,620,y1);
y=230;
y1=270;
setcolor(14);
rectangle(15,y,620,y1);
goto m1;
}
setcolor(BLACK);
rectangle(15,y,620,y1);
y=y-50;
y1=y1-50;
setcolor(14);
rectangle(15,y,620,y1);
goto m1;
case 13: for (i=0;i<1;i++)
{
setcolor(BLUE);
rectangle(15,y,620,y1);
sound(100);
delay(100);
setcolor(14);
rectangle(15,y,620,y1);
sound(200);
delay(100);
}
nosound();
switch(y)
{ case 80: teoria();
goto menu;
case 130: opis();
goto menu;
case 180: telo();
goto menu;
case 230: goto door;
}
goto m1;
default:
goto m1;
}
door:
closegraph();
return 0;
}
ФайлSteps.h
void step1()
{
setcolor(15);
int a10[10]={395,372, 403,378, 548,194, 540,188, 395,372};
drawpoly(5,a10);
int a11[8]={404,361, 382,345, 509,183, 531,199};
drawpoly(4,a11);
setfillstyle(9,7);
floodfill(383,345,15);
setfillstyle(2,9);
floodfill(396,372,15);
}
void step2()
{
setcolor(15);
int a11[10]={395,370, 405,375, 480,165, 470,160,395,370};
drawpoly(5,a11);
int a10[8]={400,355, 375,345, 440,165, 465,175};
drawpoly(4,a10);
setfillstyle(9,7);
floodfill(383,345,15);
setfillstyle(2,9);
floodfill(396,369,15);
}
void step3()
{
setcolor(15);
setfillstyle(9,7);
rectangle(366,355,395,165);
floodfill(370,340,15);
setfillstyle(2,9);
rectangle(395,148,405,372);
floodfill(396,150,15);
}
void step11()
{
setcolor(GREEN);
setfillstyle(SOLID_FILL,GREEN);
int a10[10]={395,372, 403,378, 548,194, 540,188, 395,372};
fillpoly(5,a10);
int a11[8]={404,361, 382,345, 509,183, 531,199};
fillpoly(4,a11);
}
void step22()
{
setcolor(GREEN);
setfillstyle(SOLID_FILL,GREEN);
int a11[10]={395,370, 405,375, 480,165, 470,160,395,370};
fillpoly(5,a11);
int a10[8]={400,355, 375,345, 440,165, 465,175};
fillpoly(4,a10);
}
void step33()
{
setcolor(GREEN);
setfillstyle(SOLID_FILL,GREEN);
bar3d(366,355,395,165,0,0);
bar3d(395,148,405,372,0,0);
}
void voice()
{ sound(25);
delay(4);
nosound(); }
void teoria()
{
int x,i;
cleardevice();
FILE *file1;
char s, s1=' ';
if ((file1=fopen("tr.txt","r"))==NULL)
{ perror("Не могу открыть файл! \n");
exit(1); }
while (!kbhit())
{ s=fgetc(file1);
if (s==EOF) break;
if (s=='\n' && s1=='\n') delay(1500);
printf("%c", s);
voice(); delay(10); s1=s; }
fclose(file1);
getch();
}
void telo(void)
{
int i,j,I,U,M,t,T;
setbkcolor(GREEN);
cleardevice();
settextjustify(LEFT_TEXT, LEFT_TEXT);
settextstyle(DEFAULT_FONT, HORIZ_DIR, 1);
setcolor(15); setfillstyle(SOLID_FILL,15);
printf(" ВХОДНЫЕДАННЫЕ");
printf("\n Силатока(1-3): ");
scanf("%d",&I);
printf(" Напряжение(110-220): ");
scanf("%d",&U);
printf(" Масса(100-300): ");
scanf("%d",&M);
printf(" Время нагревания(1-3): ");
scanf("%d",&t);
printf(" Начальная температура(15-25): ");
scanf("%d",&T);
//VINT
bar3d(85,254,185,266,0,0); bar3d(67,237,85,283,0,0);
int a1[10]={376,215, 185,239, 185,281, 376,305, 376,215};
fillpoly(5,a1);
//kryuchok
arc(381,260,270,180,5);
arc(381,260,270,180,4);
//Blok
int a2[14]={95,140, 395,140, 395,148, 103,148, 103,245, 95,245, 95,140};
drawpoly(7,a2);
int a3[12]={365,148, 365,172, 127,172, 127,250, 103,250, 103,245};
drawpoly(6,a3);
line(365,172,365,180);
line(365,180,127,180);
int a4[14]={95,380, 395,380, 395,372, 103,372, 103,275, 95,275, 95,380};
drawpoly(7,a4);
int a5[12]={365,372, 365,348, 127,348, 127,270, 103,270, 103,275};
drawpoly(6,a5);
line(365,348,365,340); line(365,340,127,340);
setfillstyle(5,9);
floodfill(97,142,15); floodfill(100,372,15);
setfillstyle(9,7);
floodfill(105,162,15); floodfill(125,300,15);
setfillstyle(4,3);
floodfill(355,178,15); floodfill(360,342,15);
//Vnut blok
int a6[12]={348,188, 348,215, 157,239, 157,254, 127,254, 127,250};
drawpoly(6,a6);
int a7[12]={348,332, 348,305, 157,281, 157,266, 127,266, 127,270};
drawpoly(6,a7);
int a8[68]={127,188, 140,188, 140,195, 153,195, 153,188, 166,188, 166,203, 179,203, 179,188, 192,188, 192,195, 205,195, 205,188, 218,188, 218,203, 231,203, 231,188, 244,188, 244,195, 257,195, 257,188, 270,188, 270,203, 283,203, 283,188, 296,188, 296,195, 309,195, 309,188, 322,188, 322,203, 335,203, 335,188, 348,188};
drawpoly(34,a8);
setfillstyle(6,8);
floodfill(130,190,15);
int a9[68]={127,332, 140,332, 140,317, 153,317, 153,332, 166,332, 166,325, 179,325, 179,332, 192,332, 192,317, 205,317, 205,332, 218,332, 218,325, 231,325, 231,332, 244,332, 244,317, 257,317, 257,332, 270,332, 270,325, 283,325, 283,332, 296,332, 296,317, 309,317, 309,332, 322,332, 322,325, 335,325, 335,332, 348,332};
drawpoly(34,a9);
setfillstyle(6,8);
floodfill(130,330,15);
//spiral
setcolor(BLUE);
for(i=146,j=173;i<=310;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,191,3);
circle(j,329,3); }
for(i=172,j=146;i<=340;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,199,3);
circle(j,321,3);}
//krishka
step1();
//move
int k;
for(k=0;k<19;)
{
setcolor(GREEN);
setfillstyle(SOLID_FILL,15);
bar3d(85-k,254,185-k,266,0,0); bar3d(67-k,237,85-k,283,0,0);
a1[0]=376-k; a1[2]=185-k; a1[4]=185-k; a1[6]=376-k; a1[8]=376-k;
fillpoly(5,a1);
arc(381-k,260,270-k,180,5); arc(381-k,260,270-k,180,4);
k++;
setcolor(15);
bar3d(85-k,254,185-k,266,0,0); bar3d(67-k,237,85-k,283,0,0);
arc(381-k,260,270-k,180,5); arc(381-k,260,270-k,180,4);
a1[0]=376-k; a1[2]=185-k; a1[4]=185-k; a1[6]=376-k; a1[8]=376-k;
fillpoly(5,a1);
delay(100);
}
delay(1000);
step11();
step2();
delay(1000);
step22();
step3();
delay(2000);
setcolor(YELLOW);
for(i=146,j=173;i<=310;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,191,3);
circle(j,329,3); }
for(i=172,j=146;i<=340;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,199,3);
circle(j,321,3);}
delay(2000);
setcolor(RED);
for(i=146,j=173;i<=310;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,191,3);
circle(j,329,3); }
for(i=172,j=146;i<=340;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,199,3);
circle(j,321,3);}
delay(2000);
setcolor(LIGHTRED);
for(i=146,j=173;i<=310;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,191,3);
circle(j,329,3); }
for(i=172,j=146;i<=340;i=i+52,j=j+52)
{ circle(i,199,3);
circle(j,321,3);}
delay(2000);
step33();
step2();
delay(1000);
step22();
step1();
for(k=25;k>0;)
{
setcolor(GREEN);
setfillstyle(SOLID_FILL,15);
bar3d(85-k,254,185-k,266,0,0); bar3d(67-k,237,85-k,283,0,0);
a1[0]=376-k; a1[2]=185-k; a1[4]=185-k; a1[6]=376-k; a1[8]=376-k;
fillpoly(5,a1);
arc(381-k,260,270-k,180,5); arc(381-k,260,270-k,180,4);
k--;
setcolor(15);
bar3d(85-k,254,185-k,266,0,0); bar3d(67-k,237,85-k,283,0,0);
arc(381-k,260,270-k,180,5); arc(381-k,260,270-k,180,4);
a1[0]=376-k; a1[2]=185-k; a1[4]=185-k; a1[6]=376-k; a1[8]=376-k;
fillpoly(5,a1);
delay(100);
}
for(i=1;i<25;i++) printf("\n");
printf(" ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ");
printf("\n Сила тока: %d",I);
printf("\n Напряжение: %d",U);
printf("\n Масса: %d",M);