[发明专利]一种大学数学抛物线演示教学优化方法

说明书

本发明属于数学教学技术领域，具体的说是一种大学数学抛物线演示教学优化方法，该方法包括如下步骤：将演示装置放到教室黑板前，并在演示装置前方放置用于图像采集的手机；通过演示装置向同学们展现出钢球处于不同发射角度时的抛物线轨迹；在进行抛物线轨迹演示过程中，通过手机连续拍照采集钢球的运动位置，并将信号输送到计算机，计算出钢球在每个位置的速度，并绘制出速度曲线；将速度曲线以及钢球的运动轨迹通过显示屏显示出来；通过计算机在显示屏上对速度曲线进行分解，计算出水平运动速度和竖直运动速度，从而理解抛物线运动的本质。本发明加深了同学们的理解、保证了教学的质量。

技术领域

本发明属于数学教学技术领域，具体的说是一种大学数学抛物线演示教学优化方法。

背景技术

平面内，到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。目前在数学教学的时候需要老师给同学们讲解抛物线的形成过程是如何通过数学的表达式体现出来的，由于数学思维具有特定的抽象性，在加上不同的学生具有不同的理解力，在教学的过程中经常会学习难以理解导致教学过程枯燥、效果不佳的问题；通过实验展示出的抛物线轨迹只存在于运动瞬间，难以使同学们形成长期的直观感受，且无法实现对运动轨迹的快速分析。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种大学数学抛物线演示教学优化方法。本发明主要用于解决抛物线教学过程中存在的难以理解以及后续的运动分析不足的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种大学数学抛物线演示教学优化方法，该方法包括如下步骤：

S1：将演示装置放到教室黑板前，并在演示装置前方放置用于图像采集的手机；

S2：S1完成后，通过演示装置向同学们展现出钢球处于不同发射角度时的抛物线轨迹，通过演示装置自动调整发射角度，使钢球呈不同的抛物线轨迹运动，提高了精度和效率；

S3：在S2进行抛物线轨迹演示过程中，通过手机连续拍照采集钢球的运动位置，并将信号输送到计算机，计算出钢球在每个位置的速度，并绘制出速度曲线，计算机通过计算照片上点的距离，再利用连续拍照的时间间隔固定，从而分析出钢球在每个位置的速度；

S4：将S3中的速度曲线以及钢球的运动轨迹通过显示屏显示出来；

S5：通过计算机在显示屏上对速度曲线进行分解，计算出水平运动速度和竖直运动速度，从而理解抛物线运动的本质；

其中，本方法中采用的演示装置包括固定板、连接板、转盘、发射筒、控制器和计算机，所述固定板竖直放置，固定板底端竖直向上设置有凹槽，凹槽位于固定板内部，固定板的前端面上均匀设置有通孔，通孔与固定板内部的凹槽相通，通孔内设置有磁性开关和LED灯；所述磁性开关与控制器电连接；所述控制器与计算机连接；所述连接板竖直设置在固定板的下方；所述转盘通过转轴一转动安装在连接板上，转盘能够在连接板的竖直平面内转动，转盘位于固定板的下方；所述发射筒通过转轴二转动安装在转盘上，发射筒用于使钢球抛出，发射筒上端面中间位置沿自身轴线方向设置圆柱型滑动槽，圆柱型滑动槽内储存有钢球，发射筒位于固定板凹槽的正下方，发射筒的圆柱型滑动槽的直径与固定板凹槽的宽度相同，发射筒内设置发射单元，发射单元用于将发射筒内的钢球推出，使钢球在固定板的凹槽内呈抛物线轨迹运动，钢球在固定板的凹槽内运动的过程中，促发运动轨迹上的通孔内的磁性开关使LED灯点亮；所述转轴二的轴线水平，转轴二固定在发射筒的上端，且转轴二的轴线位于发射筒开口端端面所在的水平面内；其中，