《机械制图》第二单元教案 课题13 理实一体.docx
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《机械制图》第二单元教案课题13理实一体
课题投影法概念
一、教学目标
1、知识目标:
理解投影法的概念及分类,正投影法基本性质
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
投影法的概念及分类
三、教学难点:
正投影法基本性质
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
1课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【导入新课】
本单元属于理论基础部分,是本课程的重点单元,学好本篇的内容关系到整个机械制图课程学习的好坏。
空间想象能力的培养是学好本篇内容的关键所在,同学们在学习本篇内容的时候一定要多思多想,探讨三视图的形成原理,总结出三视图绘图的基本方法,一定要不断培养自己的空间想象能力,将空间分析贯穿于本篇的学习之中,贯穿于整个机械制图课程的学习之中。
【讲授要点】
在我们的日常生活中,我们会经常看到影子的存在,比如说:
物体的影子,我们的身影。
在制图上我们也用影子(制图上称为投影)来表达一个形体,但是我们有没有注意到影子的形成须具备哪些条件?
影子的变化有什么特点呢?
(一)、投影的概念
1.投影:
光线通过物体产生影子的现象。
(举例)
2.投影法:
就是一组射线通过物体蛇向指定平面上而得到图形的方法。
(二)、投影法的分类
1.中心投影法:
投射线汇交于一点的投影方法。
(图形展示)
特点:
投影比实物大,立体感强。
(教师板书)
适用:
外观图、美术图、照相等。
2.平行投影法:
投射线相互平行的投影方法。
(图形展示)
(1)斜投影法:
在平行投影法中,投射线与投影面倾斜时的投影。
(2)正投影法:
在平行投影法中,投射线与投影面垂直时的投影。
(着重举例说明)。
机械图样主要是用正投影法绘制。
(三)、正投影法基本性质
1.真实性
物体上平行于投影面的平面(P),其投影反映实形;平行于投影面的直线(AB)的投影反映实长。
2.积聚性
物体上垂直于投影面的平面(Q),其投影积聚成一条直线;垂直于投影面的直线(CD)的投影积聚成一点。
3.类似性
物体上倾斜于投影面的平面(R),其投影是原图形的类似形;倾斜于投影面的直线(EF)的投影比实长短。
【课堂小结】
主要讲解了“正投影法”。
正投影法的两个特点:
①反映实形:
当物体的平面平行于投影面时,投影得实形;②积聚性:
当物体的平面或曲面垂直于投影面时,投影为直线或曲线。
概况地说,它的特点是图线简单,画图方便,图形真实,机械制图上就充分反映了这两个特点。
【课后作业】
1、投影法的概念及分类?
2、正投影法基本性质有哪些?
九、课后反思:
课题三视图的形成及投影规律
一、教学目标
1、知识目标:
三视图的形成及投影规律
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
三视图的形成
三、教学难点:
投影规律
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
2课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【导入新课】
在正投影中只用一个投影往往不能确定物体的形状和大小。
为了确切表达物体总体形状,需要在另外的方向再进行投影表示出来,简单形体的形状,一般用三个视图来表示(教师可用模型演示来讲解)
【讲授要点】
(一)、三视图的形成
1、设置三投影面体系
为了表达物体的总体形状,通常采用互相垂直的三个投影面,建立一个三投影面体系(教师用模型演示讲解)
教师讲述:
正投影面,用V表示;水平投影面,用H表示;侧投影面,用W表示。
三个投影面的交线OX、OY、OZ称为投影轴(简称X、Y、Z轴)。
三根投影轴互相垂直相交于一点O,称为原点。
2.三视图的形成
教师讲述:
就是把物体放在所建立的三投影面体系,使物体的主要面与V面保持平行位置。
用正投影法分面进行投射,分别得到物体的三个投影,称为物体的三面视图或三视图(教师可用模型演示讲解,(教师主要讲解三个视图的形成和名称)。
主视图:
由前向后投射在正面上的视图;
俯视图:
由上向下投射在水平面上的视图;
左视图:
由左向右投射在侧面上的视图。
3.投影面体系的展开
为了看图方便,我们把三投影面沿OY轴剪开,并展开到同一平面上,于是得到物体的三视图,为了使三视图更加清晰,在画物体的三视图时,不必画出投影面的边框和坐标轴。
教师讲述:
为了把三视图画在同一张图纸上,就必须把三个互相垂直相交的投影面摊平成一个平面。
展开时,正投影面V的位置不变,使水平投影面H绕X轴向下旋转900,侧投影面W饶Z轴向右旋转900,与正面V成一个平面,展开后的三个投影面就在同一图纸平面上了。
(教师可用模型演示这一过程)
投影面展开后Y轴被分为两处,分别用YH(在H面上)和Yw(在W面上)表示。
在实际画图时,通常不画投影面的边线和投影轴,各投影面和视图的名称也不需要标注,可由其位置关系来识别。
(教师板图并讲解)
(二)、三视图的投影规律
1.三视图间的位置关系。
以主视图为主;俯视图在主视图的正下方;坐视图在主视图的正右方。
画三视图时必须以主视图为主按上述关系排列三个视图的位置,叫做按投影关系配置视图。
这个位置关系是不能变动的,并且视图之间要互相对正,不能错开,更不能倒置。
2.物体与三视图上的尺寸关系(展示图形)
左、右(X方向)为长;上、下(Z方向)为高;前、后(Y方向)为宽。
教师讲述:
每两个视图之间有一个相同的度量关系,即主、俯视图长度相等切长对正;俯、左视图宽度相等且宽相等;主、左视图高度相等且高平齐。
3.物体的六个方位在三视图中的对应关系(展示图形)
教师讲述:
物体在三投影面体系内的位置确定后,它的前后、左右、上下的位置关系也就在三视图上明确地反映出来。
(用模型和三视图对应起来讲)
主视图反映物体前、后和该方向的内部形状;
俯视图反映物体上、下和该方向的内部形状;
左视图反映物体左、右和该方向的内部形状;
在画图时,规定将可见轮廓线画成粗实线,不可见轮廓线画成虚线。
物体的左、右位置关系反映在主、俯视图上,在左视图上是重叠的,左侧面的投影在左视图上是可见的;物体的上、下关系反映在主、俯视图上,俯视图是重叠的,其顶面的投影在附视图上是可见的;物体的前、后关系反映在俯、左视图上,在主视图上是重叠的,前面的投影在主视图上是可见的。
六个方位关系可概括如下:
上、下、左右围主视;俯、左视图分前、后,
远离主视必是前。
靠近主视则是后。
注意点:
物体的前面和后面,在俯、左视图中的位置最容易弄错。
这是由于投影面在展开时旋转了900的缘故。
所以在左视图中的左、右两侧面反映了物体的后面和前面,不要误认为是物体的左面和右面。
【课堂小结】
在一般情况下,一和投影不能确定物体的形状、大小和位置。
所以,用“正投影法”建立起来的物体三视图之间的投影规律是机械制图的基本原理,这是重点,也是今后画图和读图的基础,一定要熟练掌握。
【课后作业】
根据立体图画三视图
九、课后反思:
课题点的投影
一、教学目标
1、知识目标:
理解点的三面投影规律,两点的相对位置,会画点的三面投影图
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
点的三面投影规律,两点的相对位置
三、教学难点:
两点的相对位置
四、教学方法:
讲授法演示法
五、教学课时:
2课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【导入新课】
任何复杂的零件都可以看作是由若干基本体组成,我们以后要读懂零件图,必须要先弄清楚基本几何体的投影特性。
任何一个基本几何体,不管形状如何,归根到底都是由一些点、线和面等几何元素组成的,如三棱锥(教师展示形体)。
如果我们要画出此形体的三适图,实质上就是画出三棱锥表面上的点、线和面的投影。
因此,掌握点、线和面的投影知识就显得十分重要
【讲授要点】
(一)、点的投影
1.点的三面投影(模型演示)
习惯上我们将空间点用大写的字母表示,其投影用相应的小写字母表示。
空间点A的位置确定后,那么它的三面投影(a、a′、a″)投影就确定了,反之如果空间一点的三面投影确定,则空间点的位置也就确定。
2.点的三面投影规律(教师要注意解释)
aa′⊥OX;a′a″⊥OZ;a′ayH=a″ayE
点的投影规律与“长对正、宽相等和高平齐”是一致的。
3.点的投影和直角坐标系的关系A(x、y、z)
空间A点到W面的距离为坐标X,即A→W=x;
空间A点到V面的距离为坐标X,即A→V=y;
空间A点到H面的距离为坐标X,即A→H=z。
空间点A与其坐标(x、y、z)式一一对应的关系,同样空间点A与其三面投影(a、a′、a″)也是一一对应的关系,从而我们可以得出点的投影与点的坐标也存在着一定的联系。
即水平投影a→(x、y);正面投影a→(x、z);侧面投影a→(y、z)
教师提问:
点的三个坐标值与点的位置有什么样的关系?
即坐标值为多少时,点在空间?
点在投影面上?
点在投影轴上?
点在原点?
4.两点的相对位置
前面我们已经知道点在空间里的位置可由其坐标值来确定,假如空间里有两点A和B,那么它们之间的位置关系又如何确定?
两点的相对位置是指空间两个点的上下、左右、前后关系。
在投影图中,是以它们的坐标差来确定的。
两点的v面投影反映上下、左右关系;两点的H面投影反映左右、前后关系;两点的W面投影反映上下、前后关系。
空间两点的位置关系可由两点的同名坐标值的差来确定。
例2一4:
已知空间点C(7,12,6);D点在C点的左方5,后方6,上方4。
求作D点的三面投影。
(如图2一16)
解:
【课堂小结】
1、点的三面投影规律是什么?
记规律和运用规律作图。
2.空间两点的相对位置如何确定?
记规律、掌握及判断。
【课后作业】
1、已知点A的正面投影a′和侧面投影a″,求作其水平投影a。
2.已知点A的坐标(20,5,15)和B的坐标(15,0,10),,求作点A、B两点的三面投影,同时画出其直观图并填空。
A点到V面的距离为_____________,B点到V面的距离为_____________;
A点到W面的距离为_____________,B点到W面的距离为_____________;
A点到H面的距离为_____________,B点到H面的距离为_____________;
9、课后反思:
课题直线的投影
1、教学目标
1、知识目标:
理解直线的投影原理;会画直线投影图,并判断直线位置
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
直线投影图,并判断直线位置
三、教学难点:
判断直线位置
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
2课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【讲授要点】
(二)、直线的投影
1.作图原理只要作出直线上任意两点的投影,然后同名投影连接。
作图演示:
作直线AB的三面投影
先求作任意两点的三面投影:
A(a、a′、a″)和B(b、b′、b″)
然后同名投影连接(ab、a′b′、a″b″),即完成直线AB的三面投影。
2.分类根据直线相对于投影面的位置关系,可以将直线分为三类:
(1)投影面垂直线垂直于一个投影面,同时与其它两投影面平行的直线。
正垂线:
⊥V;
铅垂线:
⊥H;
侧垂线:
⊥W
投影面垂直线的投影特性是:
在所垂直的投影面上的投影积聚为一点,另两面投影分别垂直于包含该面的两根轴,且反映实长。
概括为口诀:
一点二线
判断:
如果直线的某一投影积聚成一点,该直线肯定为投影面垂直线,垂直于投影积聚为一点的那个投影面。
(2)投影面平行线平行一个投影面,同时与其它两个投影面倾斜的直线。
正平线:
//V∠H∠W;
水平线:
//H∠V∠W;
侧平线:
//W∠H∠V
投影面平行线的投影特性是:
在所平行的投影面上的投影为一段反映实长的斜线,另两面投影分别平行于包含该面的两根轴,且长度变短。
概括为口诀:
一斜二平。
判断:
如果一直线的三个投影中,一个投影倾斜于投影轴,其它两个投影平行于投影轴,该直线肯定为投影面平行线,平行于投影倾斜的那个投影面。
(3)一般位置直线与三个投影面位置都是倾斜的直线
∠H、∠V、∠W、
投影特点:
三面投影都是斜线,都不反映实长。
概括为口诀:
三斜线。
判断:
如果一直线的三个投影都倾斜于投影轴,该直线肯定为一般位置直线。
【课堂小结】
1、理解直线的投影原理
2、会画直线投影图,并判断直线位置
【课后作业】
九、课后反思:
课题平面的投影
一、教学目标
1、知识目标:
平面投影图的绘制,投影规律及投影特性分析;平面位置的判断
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
平面投影图的绘制,投影规律及投影特性分析;平面位置的判断
三、教学难点:
平面位置的判断
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
2课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【讲授要点】
(三)、平面的投影
1.投影面垂直面垂直一个投影面,同时与其它两个投影面都倾斜的平面
(1)分类
正垂面⊥V∠H∠W;
铅垂面⊥H∠V∠W;
侧垂面⊥W∠H∠V。
(2)投影面垂直面的投影特性是:
在所垂直的投影面上的投影积聚为一段斜线,另两面投影均为缩小的类似形。
概括为口诀:
一线二面
(3)判断如果平面的一个投影积聚成一直线,且倾斜于投影轴,则该平面肯定为投影面垂直面,垂直于投影具有积聚性的那个平面。
2.投影面平行面平行于一个投影面,同时与其它两个投影面都垂直的平面。
(1)分类
正平面//V⊥H⊥W;
水平面//H⊥V⊥W;
侧平面//W⊥H⊥W
(2)投影面平行面的投影特性是:
在所平行的投影面上的投影为反映实形的线框,在其他两投影面上的投影积聚为线,且平行于包含该面的两根轴。
概括为口诀:
一面二线。
(3)判断如果平面的一个投影积聚成一直线,且平行于投影轴,则该平面为投影面平行面,平行于投影没有积聚性的那个平面。
3.一般位置平面与三个投影面的位置都倾斜的平面
(1)一般位置平面的三面投影特性是:
三个投影面上均为缩小的类似形
概括为口诀:
三线框。
(2)判断如果一个平面的三个投影都具有积聚性,则该平面肯定为一般位置平面。
【课堂小结】
1、平面投影图的绘制,投影规律及投影特性分析。
2、平面位置的判断
九、课后反思:
课题平面立体
一、教学目标
1、知识目标:
棱柱、棱锥三视图画法
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
棱柱、棱锥三视图画法
三、教学难点:
棱锥三视图画法
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
4课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规模型
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【导入新课】
同学们,通过对前面知识的学习已经知道,很多的机械零件都是由一些简单的基本形体组成,比如螺栓,我们可以将它分成正六棱柱、圆柱体和圆锥台三部分。
如果我们要绘制此螺栓的三视图,同学们都应该知道必须要绘制正六棱柱、圆柱体和圆锥台的三视图。
今天我们就来学习绘制基本体的三视图。
【讲授要点】
任何一个复杂的物体都可以看成由基本体组成,按组成基本体表面的性质进行分类,基本体可分为平面体和曲面体。
(一)棱柱
1、棱柱特征
棱柱的棱线互相平行,由两个形状、大小相同且平行的顶、底面和若干个矩形棱面围成。
2、三视图
以正六棱柱为例,分析平面立体的结构,由教师提出问题,学生分析,最后教师总结
(1)正六棱柱共有几个表面?
有何关系?
(2)正六棱柱共有几条侧棱?
有何关系?
水平放置的正六棱柱和它的三面投影,它的顶面和底面为正六边形,且为水平面,水平投影反映实形,六个棱面为铅垂面,在水平投影面上的投影有积聚性。
正面投影为三个相邻的矩形,中间矩形线框为前后棱面的投影,反映实形,左右两线框是其余四个棱面的投影,为类似形;侧面投影的两个相邻矩形,读者可自行分析。
作棱柱的三面投影时,一般先画有积聚性的投影,然后按投影关系,完成其他两面投影。
3、.棱柱表面上取点
由于棱柱表面都处在特殊位置,所以棱柱表面上点的投影均可利用平面投影的积聚性来作图。
在判断可见性时,若该平面处于可见位置,则该面上点的同面投影也可见,反之为不可见。
有积聚投影的平面上的点的投影,不必判断其可见性。
图所示,已知正六棱柱棱面ABCD上点M的正面投影m′,求该点的水平投影m和侧面投影m″。
提问:
(1)不同位置的投影有什么不同?
(2)应怎样放置最合理?
注意:
一般学生知道将上、下底面水平放置,应特别强调将两个侧面为正平面?
(或侧平面)放置。
放置位置:
使尽可能多的表面和棱线处于特殊位置。
(二)棱锥
棱锥的棱线交于一点。
常见的棱锥有三棱锥、四棱锥和五棱锥等。
下面以四棱锥为例,分析其投影特征和作图方法。
1、形体分析(模型展示)
图所示位置的四棱锥的底面平行于水平面,其水平投影反映实形;左右两个侧面为正垂面。
前后两个侧面为侧垂面。
与锥顶相交的四条棱线既不平行也不垂直于任何一个投影面,所以它们在投影面上的投影均不反映实长。
2、作图步骤
1)作四棱锥的对称中心线和底面基线。
2)画底面的水平投影(矩形)和正面投影(水平线)。
3)在主视图上定出锥顶的投影位置,在主、俯视图中分别将锥顶及底面各顶点的投影用直线连接,得四条棱线的投影。
4)按高平齐、宽相等的投影关系画出左视图。
【课堂小结】
棱柱、棱锥特征,作图步骤
九、课后反思:
课题回转体三视图
一、教学目标
1、知识目标:
圆柱、圆锥和球的三视图
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
圆柱、圆锥和球的三视图
三、教学难点:
圆柱、圆锥和球的三视图
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
3课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规模型
八、教学过程 :
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【复习回顾】
棱柱、棱锥特征,作图步骤
【讲授要点】
(一)、圆柱(展示实物)
1、基本特点圆柱表面的组成(圆柱面、顶面、底面)及圆柱面的形成(教师自制圆筒)
2、圆柱投影分析圆柱的三个面的位置,引导学生思考他们在三个投影面上的投影。
(出示课件
①顶面为水平面在V、W面上积聚成一直线,在H面上为圆,现实形(教师在黑板上画圆)
②底面为水平面,在W、V面上积聚成直线,在H面上反映实形并和顶面投影重合。
③圆柱面水平投影积聚为一圆,并与顶底面投影重合,在V、W面上得其外形,V面上投影为最左、最右两条素线的投影,W面上为最前、最后两条素线的投影。
3、作图步骤
1)画出圆的中心线和圆柱轴线的投影;
2)画投影为圆的视图(本例为俯视图);
3)按圆柱的高度画出其它视图。
归纳:
圆柱投影特征:
轴线垂直于某一投影面时,投影必为圆,另外另个为全等的矩形。
(教师板书或课件展示)
(二)、圆锥(展示实物)
1、基本特点圆锥表面的组成(圆锥面和底面)及其圆锥面的形成(一直线SA绕与它相交的固定轴OO回转形成的曲面)(教师展示实物,显示SA母线)
2、圆锥的投影根据圆柱的投影引导学生思考圆锥的投影(课件展示)
①底面为水平面,在V、W面上积聚成一直线,在H面上反映圆的实形。
②锥面在V、W面上投影为锥面的外形轮廓线,在正面上为最左、最右两条素线SA、SB的投影,在侧面上为最前、最后的两条素线SC、SD的投影(与圆柱相同部分进行比较)
3、作图步骤、方法(教师作图演示强调用圆规对称地确定V、W面上的投影———等腰三角形底边上的两个顶点)
归纳:
当圆锥轴线垂直于某一投影面时,该投影面上为一个与底面相等的圆形,另两个必为全等的等腰三角形,顶点为锥顶的投影。
(教师板书或课件展示)
(三)、球体(展示实物)
1、基本特点球面的形成(一个圆A绕任一直线回转而成)(圆球上画A圆增强直观效果)
2、圆球的投影①球的三个投影均为圆②投影圆与球的直径相等③三个投影圆来自三个方向的外形轮廓的投影(分别为平行于V、H、W面的最大圆)。
3、作图步骤、方法(教师课件展示,提问:
V、H、W三个面上的圆分别是球上什么位置的投影?
)
归纳:
球的投影特征:
不管在任何位置,它的三面投影都是与球直径相等的圆。
【课堂小结】
【课后作业】
九、课后反思:
课题正等轴测图画
一、教学目标
1、知识目标:
轴测图的基本知识、正等轴测图画法
2、能力目标:
培养学生理解能力、空间想象能力
3、情感目标:
培养学生严谨认真的态度
二、教学重点:
轴测图的基本知识、正等轴测图画法
三、教学难点:
正等轴测图画法
四、教学方法:
讲授法
五、教学课时:
2课时
六、授课类型:
新授
七、教学准备:
尺规
八、教学过程:
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
【导入新课】
用正投影法绘制的三视图,能准确表达物体的形状,但缺乏立体感。
轴测图直观性强,工程上常用轴测图来说明机器零部件的外观、内部结构或工作原理。
绘制轴测图也是学生发展空间构思能力的手段之一,通过画轴测图可以帮助学生想象物体的形状,培养空间想象能力。
【讲授要点】
(一)、轴测图的基本知识
轴测图是单面投影图,能同时反映物体三个方向的形状,度量性差,作图较复杂,但具有较强的立体感(教师展示轴测图进行说明)
1.轴测投影的形成(见图4-48教师要强调以下几点)
(1)物体连同其空间直角坐标系;
(2)用平行投影法将其投射在单一投影面上所得到的图形,但投射线不平行于任一坐标平面的方向。
2.轴间角和轴向伸缩系数
(1)轴测投影面单一投影面
(2)轴测轴直角坐标轴在轴测投影面上的投影,OX、OY、OZ。
(3)轴间角轴测投影中,轴测轴之间的夹角
(4)轴向伸缩系数轴测轴上的单位长度与相应空间直角坐标轴上的单位长度的比值。
OX、OY、OZ轴上的轴向伸缩系数分别用p1、q1、r1表示。
3.轴测投影的分类(教师要说明它们的形成和不同点)
工程上常用的轴测图有正等轴测投影和斜二等轴测投影
4.轴测投影的特性
由于轴测图是用平行投影法形成的,所以在原物体和轴测图之间必然保持如下关系:
.若空间两直线互相平行,则在轴测图上仍互相平行。
.凡是与坐标轴平行的线段,在轴测图上必平行于相应的轴测轴,且其伸缩系数与相应的轴向伸缩系数相同。
.凡是与坐标轴平行的线段,都可以沿轴向进行作图和测量,“轴测”一词就是“沿轴测量”的意思。
而空间不平行于坐标轴的线段在轴测图上的长度不具备
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- 机械制图 机械制图第二单元教案 课题13 理实一体 第二 单元 教案 课题 13 一体