[发明专利]一种大学数学抛物线演示教学优化方法

摘要

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。

主权项

1.一种大学数学抛物线演示教学优化方法，其特征在于：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；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；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(1)、连接板(2)、转盘(3)、发射筒(4)、控制器和计算机，所述固定板(1)竖直放置，固定板(1)底端竖直向上设置有凹槽(11)，凹槽(11)位于固定板(1)内部，固定板(1)的前端面上均匀设置有通孔，通孔与固定板(1)内部的凹槽(11)相通，通孔内设置有磁性开关(12)和LED灯(13)；所述磁性开关(12)与控制器电连接；所述控制器与计算机连接；所述连接板(2)竖直设置在固定板(1)的下方；所述转盘(3)通过转轴一(31)转动安装在连接板(2)上，转盘(3)能够在连接板(2)的竖直平面内转动，转盘(3)位于固定板(1)的下方；所述发射筒(4)通过转轴二(41)转动安装在转盘(3)上，发射筒(4)用于使钢球(5)抛出，发射筒(4)上端面中间位置沿自身轴线方向设置圆柱型滑动槽(42)，圆柱型滑动槽(42)内储存有钢球(5)，发射筒(4)位于固定板(1)凹槽(11)的正下方，发射筒(4)的圆柱型滑动槽(42)的直径与固定板(1)凹槽(11)的宽度相同，发射筒(4)内设置发射单元(6)，发射单元(6)用于将发射筒(4)内的钢球(5)推出，使钢球(5)在固定板(1)的凹槽(11)内呈抛物线轨迹运动，钢球(5)在固定板(1)的凹槽(11)内运动的过程中，促发运动轨迹上的通孔内的磁性开关(12)使LED灯(13)点亮；所述转轴二(41)的轴线水平，转轴二(41)固定在发射筒(4)的上端，且转轴二(41)的轴线位于发射筒(4)开口端端面所在的水平面内；其中，所述发射单元(6)包括推板(61)、弹簧一、电磁铁一(62)、转动板(63)、蜗杆(64)和电机(65)，所述推板(61)位于发射筒(4)的圆柱型滑动槽(42)内，推板(61)由铁磁性材料制成；所述弹簧一位于发射筒(4)内部，弹簧一用于提供弹力使推板(61)沿着滑动槽(42)向上运动；所述电磁铁一(62)内置于发射筒(4)的底部，电磁铁一(62)用于通过磁力作用使推板(61)沿着滑动槽(42)向下运动；所述转动板(63)安装在发射筒(4)的底端，转动板(63)为弧形，转动板(63)的曲率中心与发射筒(4)上端面滑动槽(42)出口的中心点重合，转动板(63)的下表面设置齿形结构；所述蜗杆(64)水平安装在转盘(3)上，蜗杆(64)位于转动板(63)下方，蜗杆(64)与转动板(63)的齿形结构相啮合；所述电机(65)安装在转盘(3)上，电机(65)用于驱动蜗杆(64)转动，电机(65)与控制器电连接。