暑期数学课第三课:运动精灵-时间魔法师的位置游戏
✅ 今天学会:
认识时间变量 t
掌握位置函数的魔法公式
画出运动向量的轨迹 🎮 终极任务:设计你的精灵运动动画!
复习向量 - 从静态到动态
"上节课的'走路箭头'还记得吗?"
- 第二课回顾:静态向量 {3,2} = 从原点走到(3,2)
- 新发现:如果这个箭头会动呢?
课堂提问:箭头变长时,终点位置如何变化?(引出位置向量动态化)
认识新变量 - 时间魔法师
"小精灵的隐形遥控器 - 时间 t"
实验:学生用秒表计时,教师移动精灵玩偶
t(秒) | 0 | 1 | 2 |
---|---|---|---|
位置 | 起点 | ? | ? |
t 是变量 - 像第一课的电阻/电压,可以自由改变!
"把时间翻译成位置的魔法"
教室活动:
学生A匀速向右走:x(t) = 2×t(步数)
学生B模拟下落:y(t) = 5 - 5×t²
板书公式: 1
2
3位置函数:
x(t) = 起点x + 速度x × t
y(t) = 起点y + 速度y × t - 5×t²
graph LR t["输入 t"] --> 机器["魔法公式"] --> 输出["输出 (x(t),y(t))"]
联系第一课: 欧姆定律:输入V,R → 输出I 位置函数:输入t → 输出位置向量!
动手计算 - 我的精灵设计
"设计你的精灵飞行"
时间 t | 计算 x(t)=1+2×t | i计算 y(t)=3+4×t-5×t² | 位置向量 |
---|---|---|---|
0 | 1 | 3 | (1, 3) |
1 | 3 | 3+4-5=2 | (3, 2) |
2 | 5 | 3+8-20=-9 | (5, -9) |
任务:
- 选精灵(飞机/小鸟/超人)
- 自定起点和速度
- 完成表格计算
"把位置向量连起来!"
- 学生活动:在坐标纸画出三个位置向量终点
- 重大发现:三点连成抛物线!
1 | ListPlot[{{1,3},{3,2},{5,-9}}, PlotRange->{{0,6},{-10,5}}] |
教师强调: 每个位置向量是瞬间快照 连起来就是运动轨迹(函数的图像)
教学总结
通过时间变量、x(t)、y(t),两个位置函数组成向量。通过不同时间的t,表格绘制,感觉变化的向量。 要数形结合,结合前面变量、函数、向量的概念,让学生体会运动物体的轨迹,当时举的例子是抛一个🎾,水平的力让球有水平的动能,产生位移随时间变化,垂直方向是重力,高度随时间变化,产生轨迹。接下来学点概率呗。