Z+Z超级画板教程(二)快速入门

第二章    快速入门

 

2.1 Z+Z超级画板的特色

 

Z+Z超级画板是“Z+Z智能教育平台系列软件的升级产品。我们广泛听取了教学一线老师们的宝贵意见,力求使它功能更强更全,学习使用更加方便,作品更加美观,性能更加稳定。

它主要的新特点有:

1)把不同的学科工具整合在一个平台之上,结构更加合理。目前这个测试版本,包括了平面几何、解析几何、三角函数这三个学科的动态图形工具。在同一页面上,可以用平面几何的工具画个正多边形,又可以用解析几何的工具添上一条函数曲线。这种不同学科的兼容性,比起原来的分成三个软件方便多了。下一步,初高中物理也将作为超级画板的两个模块整合进来。

2)增加了迭代作图功能。而且用户可以把自己定义的迭代作为工具保存起来。单层的迭代就是通常的宏。多层的迭代中,每一层的几何对象的属性可以分别定义。这就比几何画板的迭代更加方便了。

3)几何变换更加丰富。除了平移、反射和旋转外,添加了直观定义的仿射变换和点对点的旋转放缩点。大家很快会发现,最后这个功能极其有用。

4)工作区中增加了对象组功能。例如正方形的四条边和四个顶点作为一个对象组记录在工作区,比起原来记成8个对象操作起来更方便。用户还可以根据操作需要把选定的几何对象编成对象组。

5)选择操作对象是动态作图软件中最常用的一个功能。连续选择几个对象时,通常要同时按下一个控制健。这有时不太方便。几何画板V4.02中改为不按控制健直接连选。这样在不需要连选时必须在空白区单击来解除对象的选定,带来另一种不方便。超级画板则设置了可由用户自己控制的连选重选两个状态,用 Insert来切换,两全其美。

6)增加了视窗功能。视窗可以是矩形的椭圆形的或其它封闭曲线型的。可以指定若干对象与一个视窗相关联,使得这些对象只能显示出它们在视窗之内的部分。

7)增加了高质量画笔的选项。选用高质量画笔时图形更加细致美观。

8)增加了色彩渐变的画笔和填充选项,以及可以用变化的参数来控制色彩的功能。

9)增加了可变换文本的插入。这种文本的高度和宽度可以连续地拖动变化,可以用渐变的颜色填充,还可以通过几何变换变形和运动。

10)增加了对象锁定功能。可以将指定的对象用密码锁定。这样不但可以使页面稳定不易被拖乱,还可以在课件上留下作者的署名,别人不能随意更改或抹去。

11)几何图形中点的名字的标注,可以根据需要从指定的字母开始。例如作出三角形ABC之后要画三角形A1B1C1,只要指定从A1开始就好了。

12)按钮的添加综合了几何画板和原Z+Z智能教育平台的特点,使用户随意使用。

13)可以跟踪的几何对象更多了,不仅有点线圆,还包括圆锥曲线函数曲线参数曲线。点线圆的轨迹作为几何对象,与跟踪产生的临时图像不同。

14)添加了生成表格和统计表的功能,测量数据自动填表以及统计图表的绘制功能。

15)最常用的功能都在右键菜单之中,易学易用,方便快捷。

16)其它还有:手写手画,多媒体插入和链接,编程作图,变量插入,动画生成等等。

 

对这些丰富的功能运用自如,当然需要较多的学习和实践。但入门上手却相当容易。只要你知道超级画板有那些功能,知道这些功能在哪条菜单下面,就好办了。因为超级画板提供了方便的帮助:用鼠标指着一条菜单命令,击一下F1键,屏幕上就会显示出这条命令的使用方法。这些方法不必硬记,需要时按F1就可以得到帮助,用得多自然就记住了。

 

[小结1]

本节简单介绍了“Z+Z超级画板的新功能。介绍了随时得到帮助的方法。

 

2.2 不用菜单的智能作图

    学会使用超级画板的最好方法是马上动手去用它。用起来才能体会它是多么方便。

    基本功能中最基本的,是智能作图。注意作图窗口上方有一个画了一支铅笔的图标。把鼠标移至这个图标,旁边会出现画笔二字,同时屏幕的左下方出现“激活智能作图的工具”这行文字。单击(这里指用鼠标左键单击,以下不再说明)这个画笔图标,便进入了智能作图状态。这时,图标在作图窗口内会变成一只拿着笔的手。要退出智能作图状态,可以单击选择图标(即画有箭头的图标)。

    在智能作图状态下,可以只用鼠标(不切换图标或菜单)作下面的20多种几何图形(请边看边作。如果觉得做一大堆操作说明太罗嗦,可以先跳过去看看本节后面的小结。如果你熟悉计算机的一般操作,说不定看看小结作作练习就会了。个别操作有疑问,再倒过来查阅检索。)

 

    1)自由点:单击作出一个可以任意拖动的点,点是否命名和命名的初始字母可以在菜单项对象中选择。缺省时自动从A开始命名。

    2)线段:按下鼠标左键拖动(以下简称拖动)画出线段。按下处和松开处分别作出线段的起点和终点。如果这里本来就有点,就不作出新点,仅仅是作连接两点的线段,或作出已知一个端点的线段。(通过属性选择,可以把线段画成射线或直线。)

 

     [练习2.1] 画任意折线和任意多边形。

     [要点2.1:在工作区控制对象的隐藏和显示]  作图的同时,左边工作区里自动列出了新出现的几何对象。每个几何对象前面有个小方形,小方形中有一个勾。单击小方形,勾消失了,对应的几何对象也从屏幕上消失了。但它并没有真的消失,不过暂时隐藏了。再单击小方形,它就会重新出现。

控制对象的隐藏和显示的方法有几种,这是最基本的一种。

注意:鼠标移到工作区,形状就变为箭头。操作完毕移回来又变成手,可以继续作图。

 

[要点2.2:在工作区操作打开对象的属性表] 在工作区中用鼠标指着几何对象的名字并且单击鼠标的右键,这个几何对象的属性表就打开了。你可以试试能不能利用属性表来改变点的大小和线段的粗细,改变它们的颜色,把线段变成射线或直线,把实线变成虚线等。这个属性表有点复杂,开始不必深究。以后会逐步熟悉的。

 

    3)等长线段:拖动鼠标画线段时,如果正在画的线段和一条已有的线段PQ长度接近相等,会出现提示文字等长,同时线段PQ会变色。这时松开鼠标左键,就画出一条和PQ等长的线段,如下图。

注意有一个特殊情形,如果先画出了线段PQ接着由Q继续画线段时,出现等长提示并且线段PQ变色,这可能是所画线段与PQ等长,也可能是鼠标的光标位置和PQ两点距离相等。在后一种情形,松开鼠标左键就得到一个以PQ为底的等腰三角形。前一种情形,得到的是以Q为顶点的等腰三角形,不过底边没有画出来,若需要就自己继续画出来。用这一功能可以方便地作等腰三角形,如下图。

    4)等边三角形:如果先画出了线段PQ接着由Q继续画线段时,出现等边提示并且线段PQ变色,松开鼠标左键就得到一个以PQ为边的等边三角形。

    5)垂直相等:如果先画出了线段PQ接着由Q继续画线段时,出现垂直相等提示并且线段PQ变色,松开鼠标左键就得到一个以Q为顶点的等腰直角三角形,不过它的底边没有画出来。使用这一功能,还可作正方形,如下图。

6)圆:先双击,第二击不松开接着拖动就能画出圆(动作不够快时,就会画出线段)。同时作出了圆心和圆周上的一个点。如果这里本来就有点,就不作出新点,仅仅是作已知圆心和(或)圆周上一点的圆。这里的鼠标操作属于左键双击。

 

[练习2.2] 画两个同心圆,两个半径相同的圆(能利用属性表用色彩填充它吗?)

7)线段的中点:鼠标移动在接近线段中点处,附近出现中点字样时单击即可。

 

[练习2.3] 作一个任意三角形和它的三条中线。

 

8)圆周上或线段上的点:鼠标移动到圆周或线段上要作点之处,圆周或线段会变色,这时单击即可。

[要点2.3:打开右键菜单作动画] 圆周上或线段上的点可以作为动画中的自动点,操作方法如下: 刚刚作出的圆周上或线段上的点,颜色是淡红的,边线也比较粗,这表示它处于被选择的状态。这时单击鼠标右键,在打开的右键菜单中单击动画 就会出现动画的按钮和属性表。对于圆周上的点,表中参数范围的缺省值是02*pi(pi表示圆周率π),即点在圆上跑一圈作为一个周期。如果把2*pi改成pi,那就是半圈算一个周期了。点的运动效果是不断地在不同位置重新画点而形成的。表中频率的缺省值是100,意思是每周期重画100次。频率越大,动画看起来就越细致。表中右下方一栏有个数字,缺省值为1,意思是要求计算机一毫秒重画一次。这个数字越大,运动就越慢。对于线段上的点,表中参数范围的缺省值是01,即点从线段的一端到另一端作为一个周期。其它栏的数字意义同上。动画的运动类型可以根据需要任意选择。下图为圆上点的动画属性表。

单击工具栏中的箭头图标,进入选择状态才能操作动画。要启动或停止动画,只要单击动画按钮的灰色区域。单击动画按钮的右方空白区域,可以拖动按钮或改变它的大小。右键单击动画按钮,可以打开动画的属性表,改变运动参数或按钮的文字和边框的颜色。

 

[练习2.4] 分别以已知线段为底或为一腰,作一个等腰三角形和它的顶角的分角线。

 

9)线段的延长线上的点: 当鼠标移动到一条线段延长线的附近时,这条线段会变色,这时单击就作出了延长线上的点。注意,线段并没有延长,连接两点即可作出延长线。

10)圆周或线段之间的交点:这包括圆周与圆周、线段与线段、线段与圆周三类交点。移动鼠标到交点位置,相交的两个对象都会变色,附近出现交点字样,这时单击即可。

 

[练习2.5] 作菱形,正三角形,正方形。

 

11)线段延长线与圆周、线段或另一条线段的延长线的交点:移动鼠标到交点位置,相交的两个对象都会变色,附近出现交点字样,这时单击即可。

12)与已知线段垂直的线段:在拖动鼠标画线段时,如果已经画出(但尚未画完)的线接近垂直于一条已有的线段、射线或直线,这线段(射线或直线)会变色,附近会出现垂直字样。这时松开鼠标左键,就画出了一条垂直线段。用这一功能容易画出直角、中垂线等。

[练习2.6] 作直角三角形,直角梯形,矩形。

 

13)点到直线(或射线、线段、线段的延长线)的垂足:用鼠标从直线外一点拖动画线段,当画到接近垂足位置,对应的直线变色并且出现垂足字样时,松开鼠标左键即可。

    14)垂线与圆或直线的交点:画线段时,如果线段和直线A接近垂直,并且鼠标位置接近某对象B(包括线段、射线、直线、线段延长线、圆周),直线A和对象B都会变色,附近会出现垂直相交字样。这时松开鼠标左键即可。

 

[练习2.7] 作任意三角形三边的中垂线和它的外接圆。

[练习2.8] 作任意三角形的三条高线。

 

15 与已知线段平行的线段:拖动鼠标画线段时,如果已经画出(但尚未画完)的线接近平行于一条已有的线段、射线或直线,这线段(射线或直线)会变色,附近会出现平行字样。这时松开鼠标左键,就画出了一条平行线段。

16 平行线与圆或直线的交点:画线段时,如果线段(尚未画完)和直线A接近平行,并且鼠标位置接近某对象B(包括线段、射线、直线、线段延长线、圆周),直线A和对象B都会变色,附近会出现平行相交字样。这时松开鼠标左键即可。

17)平行四边形:拖动鼠标画线段时,如果已经画出(但尚未画完)的线段接近平行并且长度接近等于一条已有的线段,已有的线段会变色,附近会出现平行四边形字样。这时松开鼠标左键,就画出了平行四边形。

[练习2.9] 从一个任意三角形出发,作三个不同的平行四边形。

[练习2.10] 作三角形的内接平行四边形。

 

18)圆的切线:拖动鼠标画线段时,如果已经画出(但尚未画完)的线段所在的直线接近于和一个圆相切,圆周会变色并且附近出现相切字样,这时松开鼠标左键,就画出了一条和圆相切的直线(没有切点)。

19)和直线相切的圆:拖动鼠标画圆时,如果已经画出(但尚未画完)的圆接近于和一条直线(或线段、射线、线段的延长线)相切,直线会变色并且附近出现相切字样,这时松开鼠标左键,就画出了一个和直线相切的圆(没有切点)。

20)切点:如果已有一条直线和一个圆相切,把鼠标移到切点处,直线和圆都会变色,并且附近出现切点字样,这时单击即可画出切点。

 

[练习2.11] 作一个圆的外切四边形。

[练习2.12] 作三个半径相等的圆,并使它们和同一条直线相切。

 

[小结2]

上面列出了20条作图。但是对于熟悉电脑基本操作的读者,不必一条一条地看着说明去学。掌握下面三条基本规律便能举一反三,得心应手。

第一条:左键单击松开作点,左键按下拖动画线,左键双击(第二击不抬起)拖动画圆。

第二条:屏幕上出现的提示符合要求时单击或松开即完成提示的操作。例如,鼠标指向所要的交点并出现交点字样时单击就作出交点,鼠标拖动画线并出现平行字样时松开左键就画出了平行线段。

第三条:与作图有关的几何对象会变色。例如,作交点时相交的线或圆会变色,作垂直线时与所画线段垂直的线会变色。所以看见提示时要注意一下哪些东西变色,确认是否符合要求,以免作错。

此外,本节还初步讲了几个操作要点:如何在工作区控制对象的隐藏和显示,如何在工作区操作打开对象的属性表,以及如何打开右键菜单作圆周或线段上点的动画。

 

应用上面学过的操作方法,作两个案例试试:

[案例2.1] 四边形的不稳定性。

[操作步骤]

1. 作自由点A

2. AY轴作垂足B,向X轴作垂足C(如果屏幕上没有坐标轴,到工作区操作显示它)

3. A为心过C作圆,以B为心过O作圆。

4. 作两圆的交点D(要离X轴较近的),将两圆隐藏。

5. 作线段ADBD

6. DAC引垂足E,作DE中点F

7. D延长ED,与BO交于G,作DG中点H

8. HBD的平行线,交BOI

9. IAD的平行线,交ABJ

10. FAD(IJ)的平行线,交ACK

11. KBD(HI)的平行线,交ABL

12. AB的中点M,连接MGMEFJHL

最后,隐藏坐标系和线段ABDEDG,连接BO,作图完成。水平拖动点A,可观察到一组边长固定的平行四边形的变形,好像可伸缩的栅栏门。

剩下的工作是美化图形和添加文字。具体操作方法后面会仔细说明。如果你现在就想作,自己探索更好。软件的设计是有它的道理的,动脑筋多想,动手多作,很多操作方法不用看说明书就能掌握。

[案例2.2] 两端在直线上滑动的定长线段。

[操作步骤]

1. 以原点O为心作圆谠采先稳∫坏?/SPAN>B

2. BX轴作垂足C,向Y轴作垂足D

3. 连接CD,作CD的中点E

4. 自原点向CD引垂足F

5. 进入选择状态(单击上方箭头图标),在工作区操作将线段BCBD隐藏。

6. 选择点B(单击点B使它进入被选择状态),再单击右键打开菜单,单击动画,创造动画按钮并打开动画属性表。

7. 在属性表中填写适当参数,如:频率取200,右下栏取50毫秒,类型取重复运动。 最后单击确定关闭属性表对话框。

8. 单击动画按钮,点B在圆上运动带动定长线段CD运动。再单击按钮停止运动。

9. 选择点E,再单击右键打开菜单,单击跟踪,这使E点处于被跟踪状态。当再次启动动画时,点E跑过之处就会留下一串点,叫作点E的踪迹。

10. 类似地,作出点F和线段CD的踪迹。

11. 在空白处单击,则踪迹消失。在工作区用鼠标指着踪迹项单击右键,可以打开踪迹的属性表,在表中可以改变踪迹的颜色和线的粗细。

2.3 常见多边形的作图和测量

智能作图包括了最基本的圆规直尺作图,所以能用它作许多常见的几何图形。不过有些图作起来步骤较多。要想作图快捷省事,不妨动用菜单。

多边形是最常用的一类图形,现在就来看如何使用菜单作常见多边形。

单击菜单项作图,使菜单向下展开。向下移动鼠标到常见多边形处,沿这一行向右移动鼠标,就会打开一个子菜单。子菜单里有许多作图命令,但都是灰色的,没有激活,不能使用。这表示这些命令的使用要有一定的条件,先要选择适当的对象。

比如,要画一个正方形,先要选择两个点作为正方形的顶点。不然,计算机就不知道正方形画在什么地方,画多大。

此外,要拖动一个对象,要把一个点做成动点,要改变对象的属性,都要先选择对象。

这样一来,选择对象就成了最常用的一类操作,要清楚熟悉如何选择。

 

[要点3.1:选择对象的方法] 最简单直观的方法是在作图窗口用鼠标指着要选择的对象单击。被选定的对象会变色,同时在窗口的下方会出现这个对象的编号。如果选择错了,只要再单击它一下,就解除了对它的选择。

有时需要选择多个对象。例如,要经过10个点画条曲线,就要顺次选择这10个点。为了用户的方便快捷,软件设计了两种状态:重选状态和连选状态。在窗口的右下方标注出了当前的状态。两种状态之间用 Insert 键来切换。当需要选择多个对象时,如果看到当前处于重选状态,就按一下 Insert 键,切换到连选状态。就可以方便地一个一个选择了。

连选状态下,选择下一个对象时,原来选择的对象不会自动解除选择。当一个操作完成后,必须在窗口的空白处单击一下,才能解除已有的选择。所以,当要选择的对象不多时,应当切换到重选状态,进行下一步操作选择对象时,原来的选择自动解除,反而方便。

在重选状态,如果偶尔要连选,单击时按着 Ctrl 键就行了。

有时要选择的对象和别的对象离得太近,不好选择。有些对象如踪迹单击就会消失。还有对象组中包含许多对象。这些都不便在作图窗口选择,而应当在工作区选择。在工作区如要连选,只有按着 Ctrl 键才行。

选择了一些对象后,单击右键打开右键菜单,在此菜单中单击隐藏命令就可以隐藏这些对象。若单击隐藏和显示按钮命令,就会生成一对按钮,一个用于隐藏这些对象,一个用于显示它们。要想同时隐藏或显示许多对象,作隐藏和显示按钮是好办法。

不要忘了,刚作出的对象自动进入被选择状态,便于继续操作。

 

在选择的基础上,可以练习常见多边形的作图和测量了:

 (1) 直角三角形、等腰三角形、等边三角形、矩形和正方形:选择两个点或一条线段,再打开作图|常见多边形子菜单,会看到这些命令都已经激活,单击有关条目即可。