跳转到主内容

三体问题模拟

数学 · 三体问题 · 高中

关于这个模拟实验

两个天体在引力作用下运动有精确解:每一个都描出一条圆锥曲线,而且你可以写下它们在未来任意时刻的位置。三个天体遵循的是完全相同的定律,却没有这样的通解。特殊情形是存在的——“8”字形编舞轨道和拉格朗日三角形都是真实而精确的轨道——但它们十分脆弱:只要稍微改动一个质量,运动就再也不会重复了。学生可以改变天体 1 的质量和天体 2 的质量,并比较结果的变化。可用于与高中一起开展数学探究,投影演示或让学生各自使用设备均可。

课程标准: Common Core CCSS.MATH.CONTENT.HSF.IF.B.4, CCSS.MATH.CONTENT.HSF.IF.C.7

学生可以探索什么

  • 运行“8”字形轨道,然后把其中一个质量增加百分之几,看着图样破裂
  • 把能量读数与轨迹对照:轨道变得无法预测,总能量却没有
  • 搭出拉格朗日三角形,检查它旋转时三个间距是否始终相等
  • 用太阳-行星-卫星的设置,看看为什么有层级的轨道能保持稳定,而拥挤的系统却做不到

学习目标

  1. 1预测改变天体 1 的质量会如何影响1 与 2 之间的引力,然后验证这个预测。
  2. 2利用实时计算和可视化图像提供的证据来解释结果。

教师常问的问题

三体问题模拟实验免费吗?

免费。用现代浏览器打开三体问题模拟实验即可,无需下载,也无需注册。

它适合高中吗?

该模拟实验内置覆盖高中的学习难度预设。选择与你班级相符的难度,然后投影演示或让学生在自己的设备上使用。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

<iframe src="https://kiwibee.io/zh-cn/simulations/three-body-problem-simulation/embed" title="三体问题模拟 | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

继续探索

从模型到记录

学生探索之后,用工作表记录他们的预测、观察和解释。

把互动科学带进你的课堂

KiwiBee 的免费教师工作台把备课、工作表、课堂工具和成绩册集中在一处。

免费开始,创建你的第一个班级

或了解教师工作台 →