利用MATLAB实现高中课件的实时绘图副本Word文件下载.docx
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利用MATLAB实现高中课件的实时绘图副本Word文件下载.docx
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1、VisualBasicforapplication简称VBA是大家熟悉的Office套件中的一个插件,一般大家安装Office系列软件的时候都没有勾选这个插件,只需要在安装过程中选择“自定义安装”添加该插件即可。
2、ActiveX控件ActiveX是Microsoft对于一系列策略性面向对象程序技术和工具的称呼,我们将要用到的是ActiveX组件里面的自动化服务器和自动化控制器,这两个服务都可以在微软的官方网站进行下载,安装后即可。
软件工作准备就绪后,就可以在VBA中创建MATLAB对象语句了,例如
DimMatlabAsObject
SetMatlab=CrteatObject(“Matlab.Application”)
执行Matlab命令的语句为
Matlab.execute(h),h这是由Matlab的命令和函数组成的字符串。
四、课件制作过程
首先要在PowerPoint中建立一个空白幻灯片,在菜单中选择视图-工具栏-控件工具箱-其他控件-MicrosoftForms2.0Image这个控件。
图1
图2
选择后,鼠标会变成一个十字,用鼠标在空白处拖出一个区域如(图3)所示
图3
用鼠标调整该区域的大小,这个区域就是显示后期函数图象的区域,然后继续用工具箱中的文本框,在该区域的旁边拉出一个文本框,文本框用于输入我们需要交给Matlab运算的代码。
最后在合适的位置,用工具箱中的命令按钮拉出一个按钮,自定义名字为“生成图象”。
这样,演示用的页面就制作好了。
如图所示
图4
然后鼠标双击刚才拖出的按钮,就进入MicsoftVisualBasic控件的编程页面,我们需要编写一个让Matlab与PowerPoint接口的小程序。
Privatesubcmd1_chich()
Dimhasstring
Dimresultasstring
DimMatlabasobject
SetMatlab=createobject(“Matlab.application”)
Result=Matlab.execute(“set(gcf,’visible’,’off’);
”)
H=textbox1.value
Result=Matlab.execute(h)
*H为我们要输入Matlab的程序
Resule=Matlab.execute(“print(gcf,’-dtiff’,’c:
\aaa.tif’);
Result=Matlab.execute(“x=imread(‘c:
Result=Matlab.execute(“imwrite(x,’c:
\a.bmp’);
Image1.picture=loadpicture(“c:
\a.bmp”)
*将保存在文件的图像加载到幻灯片播放窗口中
Slideshowwindows
(1).view.gotoslide1
Endsub
如图5
范例1、实现指数函数y=ax(a≠0且a≠1)在a取0.25、0.5、2、4时的图象
首先按F5播放幻灯片,然后在刚才的文本框中输入以下代码:
Fora=[0.250.524]
X=-30:
.1:
30;
*x的取值范围为[-30,30],每次取值跳动0.1。
Y=a.^x;
Y1=0*x;
Plot(x,y1,’k’,y1,x,’k’,x,y),xlabel(‘x轴’),ylabel(‘y轴’);
*目的是画出相应的指数函数图像并做好坐标轴。
Ifa<1;
Text(-1,(a)^(-1),[‘y=’,num2str(a),’^x’]);
*实现y=a^x
Else;
Text(1,(a)^
(1),[‘y=’,num2str(a),’^x’]);
End;
Gridon;
Anix([-55-25]);
Title([‘指数函数y=a^x图像’]);
Pause
(2);
*暂停2秒钟,以便观察生成的动画图像。
Holdon
end
下图是在Matlab中调试代码的图片,调试好后可以直接复制到PowerPoint文本框中执行。
End
图6
编程就结束了,接下来就点击输出图形,幻灯片就做出来了,
图7
图7中4条函数曲线分别是a取0.25、0.5、2、4时的最终结果图形,这些曲线都将逐一动态生成,并且通过修改a的值来进行互交换功能。
学生通过观察图形的生成过程,总结归纳出指数函数的性质,加深指数函数的概念、性质的理解。
范例2、三角函数制图
y=sin(x)
y=sin(2x)
y=sin(2x-π/4)
这三个函数的图像
参照上面的例子,在PowerPoint中调用Matlab程序,然后建立一个控件,在控件文本框中输入:
x=[-17];
y=[00];
plot(x,y)
holdon
x=[00];
y=[-11.5];
axison
x=0:
0.1:
2.01*pi;
plot(x,sin(x),x,sin(2*x),x,sin(2*x-pi./4));
t=0:
pi/2:
2*pi;
title('
正弦曲线图'
)
text(6.77,0.01,'
\rightarrow'
);
text(-0.05,1.46,'
\uparrow'
text(0,0,'
\0'
text(pi/8,0,'
\pi/8'
text(pi/2,0,'
\pi/2'
text(5*pi/8,0,'
\pi5/8'
text(pi,0,'
\pi'
text(pi*9/8,0,'
\pi9/8'
text(3*pi/2,0,'
\pi3/2'
text(pi*13/8,0,'
\pi13/8'
text(pi*2,0,'
\pi2'
图形输出后如下图所示:
图8
三角函数的图像变换一直是高中数学的难点,很多学生无法直观的了解y=asin(ωx+ϕ)的图形变换,本例更加直观的体现了y=sin(x);
y=sin(2x);
y=sin(2x-π/4)三个函数的图像,对于三角函数图像周期改变,图像平移等方面起到了很好的演示作用。
让学生更能直观的了解三角函数的图像性质,灌输数型结合的思想起到了重要的作用。
范例3:
建立三棱锥的正视图、侧视图、俯视图、
输入
a=0.5;
b=sqrt(3)./2;
c=sqrt(3)./3;
d=sqrt(6)./3;
X=[000a;
aa-a-a;
-a000];
Y=[000b;
bbbb;
bccc];
Z=[0000;
0000;
0ddd];
subplot(2,2,1)
fill3(X,Y,Z,'
y'
三棱锥'
axisoff
subplot(2,2,2)
三棱锥正视图'
view(0,0)
subplot(2,2,3)
三棱锥侧视图'
view(60,0)
subplot(2,2,4)
三棱锥俯视图'
view(60,90)
图形输出后如下图所示
图9
对于刚接触立体几何的学生,立体空间意识并没有完全的建立,传统的数学手工作图又很难将空间几何关系描绘得很清晰,使得高中立体几何成为高中数学一个难题,利用Matlab实现立体作图并作展示,能够将知识更加直观的展示给学生,提供开放式教学情境创建,课堂上培养学生的认知能力。
五、结束语
Matlab功能很强大,在此只是对用在PowerPoint中进行实施绘图做了一个探讨,为制作适合高中数学特点的课件,给出了一个简单快捷的方法,利用信息技术改进教学方法提高教学效果提供了一种新的尝试。
运用信息技术与学科相互结合的方式在现在还处于起步阶段,但是它体现了利用现代教育思想,利用先进的软件来改变我们对传统教学的思考,合理的运用现代教育技术将会使我们的教学水平、教学能力得到很好的提高。
【参考文献】
1、张志涌《精通MATLAB6.5教程》北京航空航天大学出版社2003年第一版
2、楼顺天、于卫、闫华梁《MATLAB程序设计语言》西安电子科技大学出版社2005年第三版
3、张培强《MATLAB语言-演算纸式的科学工程计算语言》中国科学技术大学出版社2001年第二版
4、张志涌、刘瑞桢、杨祖樱《掌握和精通MATLAB》北京航空航天大学出版社2004年第二版
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