第一篇:AutoCAD实用教程第2单元平面图形的绘制 教案
第二单元平面图形绘制
教学目的:
1掌握坐标输入法、绘制直线、圆等命令; 2.熟练使用对象捕捉和捕捉追踪等辅助绘图工具 3.学会分析图形,掌握偏移、倒角、圆角等命令 教学重点:
掌握绘制工具和命令。教学难点:
绘制主视图。教学课时:
任务2.1 绘制平面图形
§2.1.1 任务要求
绘制轴承图,掌握坐标输入法、绘制直线、圆等命令。
§2.1.2 任务实施
1)建立“粗实线”“虚线”“细点划线”图层,设置对象捕捉中交点,端点,切点捕捉。2)绘制中心线(1)将“细点划线”层设置为当前图层。
(2)调用“直线”命令,打开正交工具,绘制出垂直中心线AB(3)在合适的位置绘制出水平直线CD 3)绘制矩形
(1)调用“矩形”命令,绘制矩形。矩形左下角点的确定采用对象捕捉工具栏中的:捕捉自 4)绘制圆和切线
(1)调用“圆”的命令。采用圆心半径法绘制R28的圆。(2)调用“直线”命令,绘制R28的圆的两条切线LG和FH 5)修剪圆R28 6)绘制φ8孔的中心线
(1)将“细点划线”层设置为当前层。
(2)调用“偏移”命令,将中心线AB向左偏移26得到中心线IK(3)调用打断命令调整IK的长度。7)绘制孔的轮廓线
(1)将“虚线”层设置为当前层。
(2)绘制左侧孔的轮廓线。调用“直线”命令,打开对象追踪,线捕捉点I,向左移动鼠标出现追踪线后输入距离8,回车确定点M,打开正交,向下移动鼠标捕捉交点N,同意的方法绘制直线op(3)调用“镜像”命令绘制右侧孔的轮廓线。
任务2.2 绘制平面图形
§2.2.1 任务要求 绘制曲柄的主视图,掌握偏移、修剪、打断、旋转、删除命令。
§2.2.2 任务实施
1)建立“粗实线”“细点划线”图层,设置对象捕捉中交点,端点、切点捕捉。2)绘制中心线
(1)将“细点划线”层设置为当前层。
(2)电泳“直线”命令,打开正交工具,绘制出水平中心线和左边中心线。
(3)调用“偏移”命令,将左边中心线向右偏移48 3)绘制同心圆
(1)转换到“粗实线”图层。
(2)调用“圆”命令绘制轴孔部分。其中,绘制圆时,捕捉水平中心线与左边竖直中心线交点为圆心,分别以32和20为直径绘制同心圆,再捕捉水平中心线与右边中心线交点为圆心,分别以20和10为直径绘制同心圆。
4)绘制连接板 5)绘制槽键
(1)调用“偏移”命令绘制水平辅助线,将水平中心线分别向上、向下偏移3.(2)调用“偏移”命令绘制竖直辅助线,将左边竖直中心线向右偏移13.(3)调用“直线”命令绘制键槽,上面偏移产生的辅助线为键槽提供定位作用。捕捉5)中绘制的辅助线与左边内圆交点以及辅助线之间相互交点,将他们作为端点绘制直线。
(4)调用“修剪”命令剪掉圆弧上键槽开口部分。(5)调用“删除”命令删除多余的辅助线(6)复制旋转
调用“旋转”命令,将所绘制的右边的两个同心圆、两条切线和中心线复制旋转。任务2.3 绘制吊钩的主视图
§2.3.1 任务要求
绘制吊钩的主视图,学习分析图形,掌握偏移、倒角、圆角、修剪和打断命令。
§2.3.2 任务实施 1)绘制中心线
(1)将细点划线层设置为当前层。
(2)绘制垂直中心线AB和水平中心线CD。调用直线命令,单击屏幕中上部,确定两点,绘制出垂直中心线AB(3)在合适的位置绘制出水平直线CD 2)绘制吊钩柄部直线
柄的上部直径为23.下部直径为30,可以用中心线向左右分别偏移的方法获得轮廓线,钩子的水平端面线也可以用偏移水平中心线的方法获得。
(1)在标记工具栏中单击偏移按钮,调用偏移命令,将直线AB分别向左、右偏移11.5个单位,获得直线JK、MN(2)在偏移过程中,偏移所得到的直线均为点画线,选择刚刚偏移的JK.MN.QR.OP。打开图层工具栏中图层的列表,单击列表框中的“粗实线”层,再按ESC键,将复制出的图线改变到粗实线层上。(3)修剪凸显至正确长短
1)在“修改”工具栏中单击“倒角”按钮,调用“倒角”命令,设置当前倒角距离1和2的值均为2个单位,将直线GH和JK、MN倒45°角。
2)在修改工具栏中单击修剪按钮,调用修剪命令,以EF为剪切边界,修剪掉JK、MN直线的下部。3)调整线段的长短(4)绘制已知线段
(5)绘制链接圆弧R40和R60(6)绘制钩尖半径为R40的圆弧(7)绘制钩尖出半径为R23的圆弧(8)绘制钩尖处半径为R4的圆弧(9)编辑修剪图形
任务2.4 相关知识
§2.4.1 常用绘图命令 1.直线
(1)从绘图工具栏上单击直线按钮,选择直线(2)指定起点(3)指定端点(4)指定端点
(5)按回车键借宿直线绘制 2.构造线 3.矩形
4.多段线 5.多线 6.正多边形 7.圆
1)圆心半径法绘制圆的步骤 2)相切、相切、半径法绘制圆的步骤 8.圆弧 9.样条曲线 10.椭圆和椭圆弧 11.图案填充
§2.4.2 常用编辑命令 1.选择对象(1)单选法(2)框选法(3)栏选法 2.编辑对象特性 1)“对象特性”工具栏 2)“特性”窗口 3.删除 4.复制 5.偏移 6.镜像 7.阵列 1)创建环形阵列 2)创建矩形阵列 8.移动 9.旋转 10.缩放 11.拉伸 12.修剪 13.延伸 14.打断 15.合并 16.倒角 17.圆角 18.分解
§2.4.3 Autocad坐标和数据的输入方式 1.坐标系 2.AutoCAD的坐标 1)直角坐标 2)极坐标 3.点的输入方式 4.精确绘图的设置 1)栅格 2)捕捉 3)正交 4)极轴 5)对象捕捉 6)对象捕捉追踪 §2.4.4 图形显示控制
1.实时平移 2.缩放图形 3.重画与重生成
教学反思
使用对象捕捉追踪,可以沿着基于对象捕捉点的对齐路径进行追踪。使用该功能必须先启用对象捕捉。已获取的点将显示一个小加号“+”,一次最多获得七个追踪点。获取点之后,当在绘图路径上移动光标时,将显示相对于获取点的水平、垂直或极轴对齐路径。
第二篇:平面图形教案 2
《平面图形的面积与周长》的教案
教学目标:
1、使学生掌握周长和面积的含义
2、使学生知道平面图形的周长和面积的公式是怎样推导出来的,掌握已学平面图形的周长和面积的计算公式
3、培养学生学会运用“转化”的思想解决数学问题,并让学生在解决问题的过程中,体验学习数学的乐趣,培养创新意识
教学准备:多媒体课件。教学过程:
一、打开记忆库
1、小学阶段我们都学过哪些平面图形?(长方形、正方形、平行四边形、三角形、梯形、圆形)
2、这节课让我们再次走进平面图形的世界,一起来回顾整理“平面图形的周长和面积”(板书课题)
二、梳理,引导建构
(一)复习近平面图形的周长和面积的意义
1、提问:什么是平面图形的周长?指着图形描一描,说一说。计量周长要用什么单位?
2、提问:什么是平面图形的面积?指着图形摸一摸,说一说。常用的面积单位有哪些?
3、想想议议(1):分别比较下面各组图形的周长和面积,你有什么发现?
(二)复习周长的计算。
1、提问:这些平面图形,哪些可以用公式来计算周长?(学
生说,教师对应板书)
2、思考:其它3个图形能不能也用公式来计算周长呢?你有什么高招?
(三)复习面积的计算
1、提问:这些平面图形的面积计算公式都已学过,请在练习纸上写出来。(学生写完后,教师抽样展示,并对应板书。)
2、想想议议(3):这些面积计算公式,是怎样推导出来的?小组进行讨论。
3、根据学生回答,逐一电脑演示其推导过程。
三、沟通,构建网络
1、设计网络图:从这些公式的推导过程中,我们可以发现它们之间是有联系的。你们能把这些图形来重新摆一摆吗?(小组合作设计“网络图”)
2、学生汇报并说明:为什么这样设计?怎样设计更合理些?
3、教师出示网络图。根据这幅关系图,你可以发现些什么? 小结:我们每学习一个新的图形计算公式,通常是把它转化成一个已经学过的图形来推导的。(板书:转化)
四、应用,提高能力。
1、基础练习:计算下面各图形的周长和面积。(重点理解半圆形的周长和面积的计算,不能忽略下面得那条直径)
2、实际中的应用。(重点理解求什么和怎样求?)
3、比较想一想、议一议,变式理解周长和面积的含义(认识到面积相等周长不一定相等,周长相等图形的面积不一定相等的理念)
4、动手操作,在理解三角形、平行四边形、梯形的面积计算的基础上,进行逆向思维,根据他们面积的计算方法,自己设计需要的数据,并绘制对应的图形,做以验证。
5、求组合图形的面积,尽情发挥自己的聪明才智,以多种方法和角度解决图形的面积,侧重于从内部助线分割转化成几个熟悉的图形,准备从外部增加辅助线,利用整体减去部分的关系。
五、总结,结合网络图。请学生谈对这节课学习的收获。
平面图形周长和面积教学反思
2009年5月在区青年教师基本功比赛获得了区级一等奖的好成绩,在东关小学执教了《平面图形的周长和面积》这节青年教师数学展示课,获得评委和听课老师的好评。
设计这节课的时候,首先进行了精心的备课,备教材、备学生,研究了学生已经掌握的知识,基础,从而确定了这节课的教学重点和难点,重点使学生通过交流和动手拼摆,行成知识的网络结构。难点是让学生能自觉熟练应用转化的思想,解决平面图形的实际问题。在教学过程中体现自己的教学风格和理念。
一、注重自主整理与思维的个性化
数学的复习过程。其实就是学生的认知结构的不断重组,并形成良好的认知结构的过程。在此过程中,学生的自主整理和建构知识网络的能力显得尤为重要。《数学课程标准》也指出:“学生的数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性化的过程。”为此,教学中要求学生根据平面图形面积公式的推导过程中的联系,构建知识网络。在自主整理中,学生获得了富有个性化的不同的知识网络图,打破了教材的单一性,并在各种网络图的比较中,异中求同,提高了学生主动构建认知结构的能力。
二、注重实践操作与合作交流
学生利用自己测量手头上的图形,并在实践操作中进一步理解了平面图形的周长的意义。在小组中,学生互相合作,交流,自主构建了知识网络图,并发现了周长相等的六个平面图形中,圆的面积最大,激发学生学习的兴趣。
三、注重结合现实与创新应用
教学中争取突破以往复习课以练为主的形式,注重选择生活中有意义而又富有挑战性的现实内容。在现实问题的解决过程中,学生不断创新,不断获得成功,同时也体验到了数学的价值。在充分发挥自己的聪明才智这个环节,利用组合图形,升华学生转化的思想,将不规则的图形通过分割、旋转、平移、添加辅助线等手段变化成熟悉的能够计算的图形,充分体现学生转化的数学思想。
平面图形的说课稿
一、教材分析:
“平面图形的周长和面积”是九年义务教育六年制小学数学第十二册总复习中的内容。旨在让学生通过复习明确平面图形周长和面积的意义,掌握长方形、正方形、三角形、梯形、圆等基本平面图形的周长和面积计算公式及其推导过程,进行熟练运用,同时构建知识网络,形成知识体系。这对于学生系统地掌握小学阶段的平面几何知识有非常重要的作用,也是学生进一步学习其它平面几何知识与立体几何知识的基础。
二、教学目标:、引导学生回忆,整理平面图形周长和面积的意义及其计算公式的推导过程,并能熟练地应用公式进行计算。、渗透“事物之间是相互联系的”等辩证唯物主义观点,引导学生探寻知识之间的相互联系,构建知识网络,加深对知识的理解,从而学会整理知识,掌握复习方法。、联系生活实际,通过多媒体的直观演示,增强学生对数学的亲切感,培养解决实际问题的能力,培养学生的自主合作的学习意识与能力。
三、教学重点、难点
教学重点:
1、系统整理平面图形的周长、面积公式的推导,区分平面图形周长,面积的不同点.
2、熟练运用公式进行计算.
教学难点: 使学生掌握平面图形的面积和周长公式的推导过程,并形成知识网络.
四、教学对象分析
从学生的年龄特征与身心发展来看:
本课的复习对象是即将毕业的六年级学生。虽然,这一阶段的学生的思维能力仍以具体形象思维为主,但其抽象逻辑思维能力已获得了一定的发展。他们已初步具备了主动学习,自学思考的能力。对于老师提出的学习任务,他们有主动回忆,主动复习的内驱力,他们能根据具体要求有序地展开思考、讨论,获得丰富的知识再现。可以说,他们有能力去将尚不清晰的相关知识加以整理,内化整合,形成体系。
五、教学策略及教学设计
(一)、设计精 :一堂课的好坏,教学设计是基础,教学设计将给教师的教学提供一个具有可操作性的教学活动实施方案。而 “平面图形的周长与面积的整理与复习” 内容多而杂,教学中如何既使学生的数学知识得到复习和巩固,又使学生的数学能力得到培养和训练,本课作了精心的设计。、在兴趣中导入。“ 兴趣是最好的老师 ”,上课伊始,老师就出示小区的平面设计图,配以生动的多媒体画面,这很好地抓住了学生的兴奋点,感受到数学美,老师又及时地激疑:从这些平面图形你想到了哪些数学知识?
在自然而贴切中引出课题 ——平面图形的周长与面积,这大大激活了学生已有的知识积淀,使学生以良好的心理态势进入后继的梳理复习。、在点拨中梳理。梳理知识是复习课中很重要的一环。让学生在老师点拨下自己整理,及时反馈,从而理清知识间的脉络,及时查漏补缺,找准各平面图形周长与面积的意义、计算公式,有助于学生更好地形成清晰的知识网络。首先,让学生在回忆中引出六种平面图形,让学生在记忆库中再现已学过的平面图形。然后分层次先复习近平面图形的周长,突出了 “ 有无计算公式 ” 的思考方法,紧扣 “ 所有边长的总和 ”,使学生的思路更为清晰、明朗。接着再复习近平面图形的面积,强调了 “ 各面积公式的推导 ”,唤醒学生的思维链接,促使学生的理解更全面。、在合作中建构。有意义的学习是建立在学生的主观愿望和知识经验的基础之上的。教师首先让学生在小组合作中利用学具把六种平面图形重新排列,让人一眼就看出其面积计算公式之间的联系。学生在比一比、排一排、议一议中思路逐步清晰;其次,要求学生说出 “ 排 ” 的理由,让学生知其然,并知其所以然;再次,老师引导排列图从左往右,从右往左观察,认识到最基本的图形 —— 长方形,体验转化思想,对知识进一步高度概括,还渗透了学法指导;最后让学生比较辨析周长与面积的不同处。至此,学生的知识网络已形成。、在实际中应用。复习不是简单重复,它最终目的在于应用,解决问题。通过应用,帮助学生对知识的深层理解,提高能力,促进发展。本节课设计了有层次的练习,从基本的计算周长与面积的计算、比较周长与面积的大小到辨析选择题,以及设计鱼池等。用所学知识解决问题,体现了知识的运用,遵循了由浅到深、由易到难的规律,让学生在动口答、动手算、动脑想中扎实提高自己的学习水平。
古人有云:学而时习之,方能为师也。“复习近平面图形的周长与面积” 的教学设计,依据了《新课程》精神,充分考虑到 “ 以
学生的发展为本 ”,通过 “ 生活引入——回忆整理 —— 构建网络 —— 实际应用 ” 等环节,充分让学生动脑、动口、动手、动耳、动眼,在学生自主探索中合作交流,由点到线,由线到面,由面到体,理清知识脉络,形成知识网络,构建知识体系,提高学习与运用的能力。这将大大培养学生的创新精神,真正落实新课程的理念
第三篇:第2课时平面图形的拼组(教案)
第2课时
平面图形的拼组
【教学内容】
教材第3页例2及“做一做”,教材第4页例3及“做一做”。【教学目标】
1.通过操作活动,使学生体会平面图形的特征,初步感知图形之间的关系。
2.能用语言描述长方形和正方形的特征。3.培养学生的观察力、动手操作能力。【重点难点】
体会图形的特征,初步感知图形之间的关系。
【情景导入】 1.出示汽车图。
师:这是什么?是由哪些图形组成的? 生1:是汽车。
生2:它是由长方形、正方形、三角形和圆组成的。师:你们想玩拼图吗? 生:想。师:好!
2.今天,我们就来学习图形的拼组吧。(出示课题:拼一拼)【新课讲授】
1.用两个相同的长方形拼图。
(1)出示两个相同的长方形。师:用两个同样的长方形拼一拼,你能拼出什么图形?请先试一试,拼一拼,再在小组交流。
(2)学生动手操作、交流。(3)汇报展示。
师:谁先说说你用两个同样的长方形拼出了什么图形? 生1:我用两个相同的长方形拼成了一个大的长方形。
生2:我用两个相同的长方形也拼出了一个大的长方形。
板书:
生3:我用两个相同的长方形拼成了一个“T”形。
生4:我用两个相同的长方形拼成了一个“L”形。
生5:我用两个相同的长方形拼成了一个正方形。
师:两个长方形一定可以拼成一个正方形吗?
提供同样的两个长方形,学生实践得出:只有特殊的两个长方形才可以拼成正方形。
2.用三角形拼图。
(1)用两个同样的三角形拼图。出示两个同样的三角形。
师:用两个同样的三角形拼一拼,你能拼出什么图形呢?先在小组内试一试。学生分组操作、交流。展示、汇报。
生1:用两个相同的三角形能拼一个平行四边形。
生2:用两个相同的三角形能拼一个四边形。
生3:用两个相同的三角形能拼一架飞机。
师:同学们真能干!拼出了这么多的图形。(2)用4个相同的三角形拼图。
师:用4个三角形,拼拼看,看能拼出什么图形?(全体学生动手拼图,教师巡视)汇报交流。
师:用4个三角形拼出了什么图形?(把拼法不同的图案展示出来,并加以表扬肯定)原来图形之间有这么多小秘密。
(3)仿拼图案。师:最近在我市举办了一次大型中小学生图案设计大赛,聪聪和明明获得了一等奖。(出示图案)
看,漂亮吗?选你喜欢的一种图案试着拼一拼。3.发挥想象自由拼图。
师:你还能用这些三角形拼出什么图形或图案?一面想一面动手拼,并给它起个名字。
(1)学生自由拼图,教师巡视。(2)学生大胆创造,设计不同图案。(3)作品展示交流。
4.认识七巧板(1)认识七巧板。
师:关于七巧板你都知道些什么?知道七巧板的来历吗? 生1:被称为是“东方魔板”。
生2:这七块可神奇了,能拼出许多不同而又美丽的图案,它能拼300多种图案呢!
师:七巧板是我们中国人发明的,七巧板也叫“七巧图”,它是我国古代的一种图形游戏,它起源于唐朝,经过两千五百多年的演变,形成现在的七巧板。它是中国著名的拼图玩具,后来传到国外,风行世界,号称“唐图”,也就是“中国的板图”。被称为是“东方魔板”。它不仅具有千变万化的魔力,而且蕴含着大量的数学知识,因此现在人们已把它作为一项热门的数学问题进行研究。
(2)了解七巧板的制作过程。
师:想知道七巧板是如何制作的吗?多媒体演示七巧板制作过程。
引导观察,发现图形间的关系。
师:仔细观察七巧板,这些图形有何不同? 生1:颜色、大小、形状均有不同。生2:大小不同。
师:哪些图形最大?两块最大的有何特点?如何验证? 请学生展示验证过程。
师:哪些图形最小?有何特点,如何验证? 请学生同桌交流验证过程。师:除颜色和大小外还有何不同? 生:形状。
师:有哪些是我们学过的图形呢?1到7号图形分别是什么图形呢? 生1:5号图是正方形。生2:1号和2号图是三角形。生3:4号和6号图是三角形,生4:7号图也是三角形。
生5:3号图我们不知道叫什么图形。
师:3号图叫平行四边形,大家仔细看看它是什么样的?然后再拿出正方形比较它们有什么不同?
师:从同学们的介绍中,我发现我听得最多的就是三角形。在七巧板中,到底有几块三角形?它们分别是哪些?这几块三角形是怎样的,它们一样吗?你能给大家介绍一下吗?
生:1号图和2号图比较大,4号图和6号图比较小,7号图中等。师:1号图和2号图谁更大?
生:1号图2号图是一样大的(课件证实)
师:4号图和6号图呢?生:也是一样大。(课件证实)
(3)说一说。师:通过小朋友们的介绍,大家了解了七巧板这么多的知识,那么请同桌的两人互相说一说你都知道了哪些有关七巧板的知识?
(4)答一答。
师:同学们发现了有关七巧板的这么多的知识,那你们能回答老师的几个问题吗?
① 七巧板是由种图形组成,其中一个和一个。② 号图形和号图形比较大,号图形和号图形比较小。③号图形和号图形一样大,号图形和号图形一样大。5.尝试操作,动手拼三角形。
师:请同学们拿出学具七巧板。好,现在我们一起来比一比谁的手儿最灵巧。请大家用你们的七巧板拼出一个三角形,你想用几块就用几块。拼好的小朋友,你把小手举起来,老师就来欣赏你的作品,开始吧!
学生动手拼三角形,老师巡视指导。展示学生拼的三角形。
师:大家拼出三角形了吗?那谁愿意当小老师来展示你拼出的三角形呢?老师请好小老师以后,其它的同学就和我一起来当小观众,欣赏小老师的作品,好吗?
师:小老师们,你在展示你的作品时,还要向我们说清楚你是用几块什么形状的板拼出了三角形?
生1:我用两个一样大的三角形拼了一个新的三角形。师:还有其它的拼法吗?
生2:我用一个正方形和两个一样大的三角形拼了一个新的三角形。师:还有其他拼法吗?
生3:我用一个平行四边形和两个一样大的三角形拼了一个新的三角形。6.欣赏七巧板拼图。
师:同学们的手可真巧,一下子就拼出了这么多的新三角形。【课堂作业】
1.完成教材第3页“做一做”。(1)先让学生照样子用4个
4个
(2)再让学生自由拼一拼,看还能拼出什么图形。2.完成教材第4页“做一做”。(1)用七巧板拼不同的长方形。(2)汇报、展示。【课堂小结】
提问:这节课你学习了什么?有什么收获?
小结:这节课我们探讨了图形的拼组,发现图形之间有很多的关系,用图形拼出了很多好看、有趣的图案,我们成了小小设计师、发明家,高兴吗?让我们在以后的学习中不断探索,去获取更多知识吧。
【课后作业】完成练习册中本课时对应练习。
第2课时
平面图形的拼组
1.挖掘素材,巧妙切题。
针对低年级学生的心理特点,本课导入时,选择富有儿童情趣的汽车为切入点,激发了学生的兴趣,把学生的注意力吸引到课堂上来。并以做汽车要用不同形状的纸为契机,巧妙地迁移到长方形等学过的平面图形,既是对上学期旧知的再现,同时又很自然地过渡到正方形、长方形边的特点的认识。
2.充分参与,形式多样。
指导学生拼摆图形时,设计了“做汽车”“拼拼摆摆”和“小小设计师”等既富童趣又具挑战性的数学实践活动,形式新颖多样,尽可能地让孩子多尝试,多动手,让他们在有趣的活动中去探索,去体验,去创造。
3.自主思考,有效合作。
没有思考就没有真正的数学学习,有效的学习就是激励学生积极自主地思考。本课的教学中,对于正方形、长方形边的认识,先引导学生用眼观察,根据自己的观察提供猜想,并激发他们独立思考用什么方法能验证这些猜想,通过学生思考确实想出了不少“金点子”,有用折叠的、借助工具比较的等许多切实可行的方法。在后来的拼摆活动中,充分发挥了小组间的交流合作,每个孩子在有了自己独特的创意后又去观察,吸收他人的智慧结晶,这样不仅培养了学生自主学习的能力,也大大提高了合作学习的效率。
第四篇:第4章绘制图形讲稿范文
第4章 绘制图形
MATLAB具有强大的绘图能力,它将科学计算与科学图形绘制比较完美地结合起来。利用MATLAB提供的绘图函数可以绘制基本二维图形、三维线性图和表面图,以及进行三维体可视化。利用句柄图形对象,可以进行图形定制,创建自己的图形类型和样式。
4.1 绘制二维图形
MATLAB提供了很多绘图函数。利用它们,可以绘制线形图、条形图等基本图形,也可以绘制不同坐标系下的图形(如对数坐标图、极坐标图等),还可以绘制不同专业用到的功能图形(如玫瑰图、阶梯图等)。4.1.1 线形图、条形图和面积图
这几种图形在功能上比较相似,都是以直观的形式表示数据的分布特征。绘制线形图、条形图、面积图分别使用plot函数、bar函数和area函数。
例4-1 作面积图。
程序:
x=[1 2 3 4 5 6 7 8];y=[10 9 18 20 25 32 25 40];area(x,y)%作面积图 运行结果见图4-1。
图4-1 面积图
饼图显示4种产品的销量分别占总销量的比例。将第2年销量对应的扇区分离显示。
例4-3 三维饼图
程序:
x=[10 33 55 15];explode=[0 1 0 0];pie3(x,explode)%作三维鉼图 colormap summer 说明:其中explode变量指定进行分离显示的扇区,要分离的扇区用1表示,否则用0表示。
运行结果见图4-3。
图4-3 三维鉼图
4.1.3 误差条图
误差条图显示数据的置信区间或沿曲线的偏差。用errorbar函数绘误差条图,该函数的简单调用格式为:
调用格式为:
●scatter(X,Y,S,C):在矢量X和Y指定的位置上显示彩色圆圈。X和Y必须大小相同。S确定标记的大小。它可以是与X和Y长度相同的矢量,也可以是一个标量。若S为标量,则MATLAB将所有的标记绘成相同大小。C确定每个标记的颜色。当C为X和Y长度相同的矢量时,将根据C中的值进行线性着色。当C为length(X)×3的矩阵时,用RGB值指定标记的颜色。C也可以是一个颜色字符串。默认时用„o‟作为散点标记。
●scatter(X,Y):用大小和颜色的默认设值绘标记。
●scatter(X,Y,S):使用一种颜色,用指定的大小绘标记。●scatter(…,markertype):用指定的标记类型替代„o‟。●scatter(…,„filled‟):填充标记。
●h=scatter(…):返回scatter函数创建的直线对象的句柄。例4-5 利用随机数绘散点图 程序: x=[1:80];y=rand(size(x));scatter(x,y,'filled','b')%绘散点图 运行结果见图4-5。
10.90.80.70.60.50.40.30.20.***7080
图4-5 散点图
4.1.6 对数坐标图和半对数坐标图
在MATLAB中,用loglog函数可以实现双对数坐标转换,用semilogx和semilogy函数可以实现单轴对数坐标转换。在一元非线性回归问题中有广泛的应用。
⒈ 对数坐标图
用loglog函数绘对数-对数比例图。其简单的调用格式为: ●loglog(Y):x轴与y轴均取以10为底的对数比例。若Y的列值均为实数,则根据Y的列值和它们的对应编号绘图。若Y的列值为复数,则loglog(Y)和loglog(real(Y),imag(Y))等价,即根据Y各元素的实部和虚部数据绘图。
●loglog(X,Y):根据X和Y匹配数据绘图。●loglog(X,Y,LineSpec,…):绘制由X,Y和LineSpec等定义的线条。其中,LineSpec决定线型、标记和图中线形的颜色。
例4-7 绘对数-对数比例图 程序:
x=1:100;y=1./x;loglog(x,y)%绘对数-对数比例图 运行结果见图4-7。
图4-7 对数-对数比例图
⒉ 半对数坐标图
用semilogx函数和semilogy函数分别对x轴和y轴绘半对数坐标数据图。其简单的调用格式为:
例4-9 可以用plotyy函数在同一幅图中应用线性坐标和对数坐标。%在同一幅图中应用线性坐标和对数坐标。程序:
t=0:900;A=1000;a=0.005;b=0.005;z1=A*exp(-a*t);z2=sin(b*t);[haxes,hline1,hline2]=plotyy(t,z1,t,z2,'semilogy','plot');axes(haxes(1))ylabel('Semilog Plot')axes(haxes(2))ylabel('Linear Plot')set(hline2,'LineStyle','--')运行结果见图4-9。
图4-9 在双轴图中应用对数坐标
4.1.8 极坐标图
用polar函数绘极坐标图。其调用格式为:
●polar(theta,rho):根据角度theta和半径rho创建极坐标图。
●polar(theta,rho,LineSpec):LineSpec指定极坐标图中直线的线型、标记和颜色。
[xmin xmax ymin ymax]。function必须是M文件函数的名称或句柄,或者含有变量x的字符串。
●fplot(function,limits,LineSpec):用LineSpec指定的属性绘图。
●fplot(function,limits,tol):用相对容限tol绘图,默认时,tol为2e-3。●fplot(function,limits,tol,LineSpec):使用相对容限tol和LineSpec指定的属性绘图。
●fplot(function,limits,n):用最少n+1个点绘函数的图形。默认时n为1。最大步长限制为(1/n)*(xmax-xmin)。
●fplot(function,limits,…):接受可选参数tol,n和LineSpec的组合。●fplot(axes_handle,…):将图形绘制到axes_handle指定的坐标系中。●[X,Y]=fplot(function,limits,…):将横坐标和纵坐标返回到X和Y中。该格式不绘图,但可以用plot(X,Y)绘图。
例4-11 创建一个M文件,它返回一个两列矩阵。再创建一个函数句柄,并作图。
程序:
%创建一个函数(文件名:example4_1_10a.m),它返回一个两列矩阵 function y=example4_1_10a(x)y(:,1)=200*sin(x(:))./x(:);y(:,2)=x(:)^2;%创建一个函数句柄,并作图。fh=@example4_1_10a;fplot(fh,[-20 20])运行结果见图4-11。
图4-11 用矩阵数据绘图
14.2.2 用给定数据绘三维表面图
当绘图数据已知时,可以用mesh、surf和surfl等函数直接绘制网格图、刻面图和曲面图。
⒈ 网格图
网格图常用于表现二维平面或三维实体。作为前处理,网格图常常用于建立二维、三维有限元计算的几何模型。其中的网格,可以是三角形网格,也可以是四边形网格,还可以是其他多边形网格。MATLAB中提供了四边形和三角形两种三维网格图形的生成函数,可以用它们进行绘图。这里仅介绍四边形网格图。
用mesh、meshc和meshz函数绘四边形网格图。其简单调用格式为: ●mesh(X,Y,Z):绘网格,用高度Z确定颜色。颜色与高度成比例。X和Y为矢量,length(X)=n,length(Y)=m,其中[m,n]=size(Z)。本例中X(j),Y(i),Z(i,j)为网格线的交点;X和Y对应于Z的列和行。
●mesh(Z):用X=1:n和Y=1:m绘一个网格,其中[m,n]=size(Z)。高度Z为矩形网格上的单值函数。颜色与高度成比例。
●meshc(…):在网格下方画一个等值线图。●meshz(…):在网格周围画一个窗帘图。
例4-13 生成peaks函数的网格图与等值线图的组合图。程序:
[X,Y]=meshgrid(-3:0.125:3);Z=peaks(X,Y);meshc(X,Y,Z);colormap colorcube;axis([-3 3-3 3-10 5])运行结果见图4-13。
图4-13 网格图与等值线图的组合图
3●surfc(…):在刻面图下方绘一个等值线图。
例4-15 生成peaks函数的刻面图和等值线图的组合图。程序:
[x,y,z]=peaks(50);surfc(x,y,z)colormap colorcube axis([-3 3-3 3-10 6])运行结果见图4-15。
图4-15 刻面图和等值线图的组合图
⒊ 曲面图
三维曲面图对三维刻面图中三角形或四边形单元的颜色进行了平滑,因而更接近实体外观。
使用surfl函数,用基于颜色查找表的光照绘曲面图。其简单的调用格式为: ●surfl(Z)和surfl(X,Y,Z):使用默认的光源方向和默认的阴影模型中的光照系数创建三维刻面图。X,Y和Z为矢量或矩阵,定义曲面的x,y和z分量。
例4-16 用基于颜色查找表的光照生成peaks函数的曲面图。程序:
[X,Y]=meshgrid(-3:1/5:3);Z=peaks(X,Y);surfl(X,Y,Z);
5例4-17 作x2y21的曲线图。程序:
ezplot('x^2-y^2-1')运行结果见图4-17。
图4-17 函数的曲线图
三维参数曲线用ezplot3函数绘制。该函数有3种语法格式: ●ezplot3(x,y,z)●ezplot3(x,y,z,[tmin,tmax])●ezplot3(…,„animate‟)
其中,曲线用x=x(t),y=y(t)和z=z(t)的形式表示,默认时,参数取值范围为0 例4-18 作下面参数方程的曲线图 xet/10ysintcost zt程序: ezplot3('exp(t/10)','sin(t)*cos(t)','t',[0,6*pi],'animate') 7程序: ezmesh('y^2-3*x*y+x^2')运行结果见图4-19。 图4-19 函数的三维网格图 ⑵用ezsurf函数绘制函数表示的曲面。 例4-20 用ezsurf函数绘制下列函数的曲面图 zx23xyy2 程序: ezsurf('y^2-3*x*y+x^2')4.2.4 二次曲面 二次曲面是一种参数曲面,可以用一定的数学方程来表示。变换方程中的参数,可以改变曲面的形态。柱面、球面和锥面是常见的二次参数曲面。MATLAB提供了创建柱面(cylinder函数)和球面(sphere函数)的函数。 习题四 1、完成实验指导书中的实验四。 《绘制与编辑图形》教案 一、教学目标 知识与技能:使学生认识理解绘制与编辑图形的方法。 过程与方法: 1、掌握绘制与编辑图形的能力 2、培养学生的观察能力和操作方法 3、初步培养学生综合编辑的能力 情感态度与价值观:鼓励学生动手操作,通过小组讨论,培养学生自主、探究、合作意识,激发学生积极主动学习的思想。 二、教学重点: 图形的插入和颜色的添加 三、教学难点: 自选图形的组合 四、教学方法: 本节课采用的主要教学方法有“任务驱动法”、“小组合作法”。在学生自己动手操作的时候主要采用任务驱动法,让学生在完成任务的过程中巩固所学的知识,不断获得成就感,更大的激发他们的求知欲。在本节课的第二个任务中,由于学生各方面的能力水平参差不齐,这个任务对学生的创新思维能力要求比较高,因此主要采用小组合作的方法进行。让学生取长补短,培养他们的合作学习的能力。 五、学法指导: 通过设置问题导入,激发学生想解决问题的愿望,教给学生小组合作的学习方法,并积极鼓励学生通过自学课件,自己学习新知识。教师利用课件带领学生进行本堂课的学习,通过作品展示检查效果,进而进行情感教育。以竞赛的方式贯穿整堂课,活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣。 六、教学过程: 导入:我们的生活如此美好,有温暖的阳光照耀着大地,有可爱的动物陪伴着我们,有繁忙的街市……摄影师会用照相机把这美好的景象拍下来,画家会用他手中的画笔把这一切画在纸上,今天,老师要教大家用手中的鼠标,把这美好的一切留在我们的电脑里,用Word里的自选图形来描绘我们生活中的物品。 给学生展示一个绘制好的自选图形,让学生思考是怎样画出来的,引出课题,导入新课。 新授: 1、教师讲解简单的直线和箭头的绘制 任务一:首先,我们来看一下,如何在Word里面绘制数学中的坐标轴,步骤:①[绘图]→[自选图形]→[线条]→[箭头]。 ②光标变成十字形后,拖动鼠标绘制横向箭头。③重复第一、第二步,完成坐标轴纵向箭头的绘制。④单击工具栏[绘图]→[],绘制直线。 2、请学生两人一组互相讨论,尝试操作绘制自选,发挥学生集体探究的精神。任务二:绘制一面旗 步骤:①[绘图]→[自选图形]→[箭头总汇]→[上箭头]拖动鼠标上拉。 ②[绘图]→[自选图形]→[星与旗帜]→波形 ③选定要添加文字的自选图形---波形。④单击鼠标右键,单击[添加文字] ⑤组合图形:[绘图]→[选择对象]箭头和波形→[绘图]→[组合] 3、教师用简要的词语阐述操作步骤,并讲解图形的组合及编辑图形。让学生练习,鼓励学生勤于动手,加强学生的操作能力。 学习一下如何为图形添加颜色。为你们的图形添加上颜色达到你们想要的效果。 任务三:修改图形线型和颜色 步骤:使用[绘图]工具栏进行设置或使用[设置自选图形格式] 小结本节内容:学生交流收获,教师给予评价,总结绘制与编辑图形的操作方法。巩固练习:请学生操作练习,提高学生的综合编辑能力。布置作业:巩固记忆绘制与编辑图形的操作方法。 七、教学理念及理论依据: 知识是学习者在一定的情景下,利用必要的信息源,激发学生去努力完成任务,体现在学生综合应用能力的培养上更是如此。小组协作能为学生创设一个自由、民主、开发的活动情景,激发学生的“内驱力”,使学生的能力得到互补,开发效率得到提高。第五篇:绘制与编辑图形教案