物理教學課件 edu-physics:把二維物理場景做成交互網頁

前言

做物理教學網頁時常見的兩條路都不算省心。一條是引入物理引擎,把場景交給引擎去算,碰撞、座標系、時間步長都要自己調;另一條是純靜態圖文,公式和圖是固定的,學生沒法拖參數看變化。edu-physics 走的是第三條路:不依賴外部物理引擎,用座標構造加標量表達式,把場景裏的軌跡、矢量、波形、光線直接畫出來。

下面介紹這個 Skill。它把力學、熱學、電磁學、光學、原子物理、振動與波、近代物理等二維平面足以展示的場景,統一做成「題面 + 動態控制台 + 分步解析 + 畫板」的交互網頁。

這是什麼

edu-physics 是一個面向物理教學的 Agent Skill,由 SkillHub 上的 community 發佈者 user_8bb4b4f5 維護,版本 1.0.1,分類 education。座標是 @user_8bb4b4f5/edu-physics。

它解決的問題是:在生成教學網頁時,用一套統一的構造方式覆蓋多種物理場景,而不是每個場景單獨寫一套渲染邏輯。形態與該作者的 edu-plane-geometry 平行,但面向物理場景而非純幾何。

資料裏給出的運行形態指標:評分 100000,下載 1265,安裝 0,標籤 requires_api_key=false。

核心功能

按官方簡介,生成的頁面固定爲三欄結構。

1、左欄:題面 + 動態控制台。控制台裏有一個滑塊,拖動滑塊會實時刷新物理量讀數,同時給出守恆定律恆等式指示和狀態判定。

2、中欄:KaTeX 分步解析。解析按步驟排布,公式用 KaTeX 渲染。

3、右欄:2D Canvas 動態物理畫板。支持軌跡、質點、矢量、波形、能量條、光線,另外帶畫筆塗鴉。

交互能力的實現方式是「座標構造 + scalars 表達式 + trace/vector/constant」,不調用外部物理引擎。也就是說物理量之間的關係是通過標量表達式在頁面裏算出來的,畫圖由 trace、vector、constant 這類構造完成。

覆蓋的場景類型:力學、熱學、電磁學、光學、原子物理、振動與波、近代物理。

安裝與啓用

官方地址:

https://api.skillhub.cn/user_8bb4b4f5/edu-physics

Skill 頁面:

https://www.skillhub.cn/skills/user_8bb4b4f5/edu-physics

座標:

@user_8bb4b4f5/edu-physics

標籤裏標註了 requires_api_key=false,使用過程不需要密鑰。

需要說明的是,已抓取資料裏沒有給出獨立的安裝命令,也沒有區分 Cursor、Codex CLI、Claude Code 的啓用方式,所以這裏不列命令。請以上述官方地址和座標爲準去 SkillHub 頁面確認當前可用的安裝入口。

典型用法

資料未提供可復現的完整調用示例,下面只描述生成的頁面由哪些部分組成,以及交互是如何驅動的。

生成的頁面是一個三欄佈局。左欄控制台裏的滑塊是主要交互入口,拖動滑塊後,頁面上的物理量讀數、守恆定律恆等式指示和狀態判定會一起更新。中欄的 KaTeX 分步解析跟隨題面走。右欄的 2D Canvas 畫板根據構造繪製軌跡、質點、矢量、波形、能量條或光線。

交互邏輯不依賴外部引擎:先把場景的座標關係構造出來,再把物理量寫成 scalars 表達式,最後用 trace 畫軌跡、vector 畫矢量、constant 畫不變量,就能得到隨滑塊聯動的畫板。

觸發詞覆蓋中英文。中文觸發詞包括:物理、力學、拋體運動、動量守恆、能量守恆、簡諧振動、機械波、電場、磁場、電磁感應、折射、反射、干涉、衍射、氣體狀態方程、熱力學、原子物理、相對論、核物理,以及「交互教學」。英文觸發詞包括:physics、projectile motion、conservation of energy、conservation of momentum、simple harmonic motion、waves、electric field、magnetic field、refraction、reflection、gas laws、thermodynamics、atomic physics、interactive physics page。

適用場景與注意

適合的場景:需要在二維平面內展示物理過程的教學網頁,尤其是希望學生通過拖滑塊觀察物理量變化和守恆關係的場景。

不適合的場景:三維物理。資料明確列出,洛倫茲力與叉積方向、原子軌道、晶體結構、剛體旋轉、電磁波正交等三維場景請使用同作者的 edu-physics-3d,不要在本 Skill 裏硬畫。

兩點注意。第一,頁面是教學展示用的交互畫板,不是物理仿真引擎,複雜碰撞或剛體動力學這類需要數值積分的場景不在其能力範圍內。第二,畫板能力來自 trace/vector/constant 構造,寫表達式時要把物理量關係直接寫成 scalars 表達式,而不是指望引擎去解方程。

結尾

edu-physics 的價值在於把物理教學網頁的生成收斂成一套統一構造:左欄滑塊驅動讀數和守恆判定,中欄 KaTeX 解析,右欄 Canvas 畫板,全程不需要外部物理引擎。適合二維物理場景,三維場景請轉用 edu-physics-3d。

官方地址:https://api.skillhub.cn/user_8bb4b4f5/edu-physics

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