在高中物理课的教学中，学生对复杂运动中的位移、速度的大小及方向、速度的合成与分解普遍感到难以理解和掌握，为此，笔者根据多年的教学实践总结的经验，设计了一种多功能模拟运动演示器，收到了很好的效果。这个演示器不仅可以随意控制其动静、快慢、往返，配上各种不同的演示板后，还可模拟演示多种宏观或微观运动，并能演示二进制或十进制、作游戏等等，富有吸引力和观赏性。
电路工作原理
1．主机。电路原理图见图1，该电路分为6部分：（1）以IC2为核心的计数脉冲产生器；（2）IC3为四位二进制升／降计数器及四位编码器；（3）IC5为BCD-7段锁存译码／驱动器，并配接BCD－7段共阴极数码显示器；（4）IC4为4线-16线的四位二进制译码器，译码输出为“1”；（5）受译码器输出控制的开关管VT1～VT16为演示驱动器带接口器；（6）电源电路。
图1中，S1为电源开关，VD6为电源指示。R2、R3、RP和C3决定周期的大小，调节RP，周期为0.1～40s。S2为锁定键，便于定位讲解。S3为升／降（运动）选择键。S4为编码开关，S5～S8为四位二进制编码键，既可编码演示四位二进制，也可编码演示步进或跳进运动。
2．演示板。演示板电路原理及布局，因演示的内容不同而异。这里只设计了平（斜上）抛物体运动模拟演示板的电路原理，如图2所示。接口器中的SA0的两挡作平抛的起点与斜上抛的回落点选择，SA4和SA5的3挡为此两处速度（或位移）的合成与分解演示用。其演示板的外观布局比例应符合其运动的合成与分解规律。并用排线插将主机与演示板连接。
元器件选择
1．若市电稳定，变压器T选用12V、5W即可；若市电不稳，则T选用15V、5W，并在整流输出端（此端加接一个滤波电容2200μF／25V）与IC1之间加接12V稳压集成块（如“NE7812”）。
2．若演示板需要的受控路数≤10路，IC3也可换用 CD4510。
3．VD7～VD22为φS或φ3的发光管。S2宜用按键式开关。
4．演示板上的各发光管应选φ5的高亮度管，还应根据需要选用不同的单色管或双色管。
5．为演示某点处的速度（或位移）的合成与分解，应选用长方形发光管并应配用3挡转换开关。
6．为使演示效果明显并具有观赏性，演示板面板应采用厚3mm的乳白色机片，并用铝合金做框架。
7．既可采用分体式（即将主机与演示板分开）一机多用；也可采用合体式（即将所有电路和控制键都安装在演示板的夹层中），携带轻巧又方便。
安装与调试
1．若直接将集成块焊入电路板，电烙铁应接地线，以防感应电压损坏CMOS集成块。焊接完毕并检查无误后，便开始下列调试。
2．先断开VD之后的电路，再接通电源，确保IC1的输入端为+12V，其输出端为+5V，且VD6正常发光。
3．接通VD6之后的电路，在VT1～VT16的各管发射极与地之间串接一个950Ω电阻（假负载），RP置最大，S2和S4断开；然后接通电源，既看数码显示器的显数情况，又依次调整R19～R34使VD7～VD22依次亮熄。然后调RP看其快慢变化。再拨S3看其升／降变化。随意合上S2，看其是否随机定位。
4．S4合上后，再拨编码键S5～S8。看数码显示和VD7～VD22是否与编码相符。
5．以上步骤调好后，可取消VD7～VD22或仅保留VD7、VD16、VD22三个作为主机上监视之用。然后依次连接并调试好演示板的各受控电路（这时各受控电路依次取代假负载950Ω），使演示板的各发光管正常发光（V=2～2.4V、I＝8～10mA），多余的电压串电阻分压。速度（或位移）的合成与分解处SA4、SA5，用快恢复二极管4148控制电流的流向。 (赵国喜)