3D桌面风扇模型:旋转动画与三角函数应用

3D桌面风扇模型:旋转动画与三角函数应用
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2022-09-09 21:24
本GeoGebra范例演示了一个3D桌面风扇的构造与旋转动画效果。①图形/现象:展示风扇叶片绕中心轴旋转的完整动画过程,包含开关按钮交互功能。②核心数学概念:涉及三角函数(Sine函数)控制旋转角度、立体几何图形构建、旋转变换与镜像变换。③作图要点:使用Rotate(旋转)命令实现叶片转动动画;Mirror(镜像)创建对称叶片;OrthogonalPlane(正交平面)、Cylinder(圆柱)、Sphere(球)、Polygon(多边形)等命令构建三维实体模型;Circle、Line、Point等基础命令确定几何关系;Intersect处理交点计算。④学段/用途:适合高中数学立体几何认识阶段教学、三角函数可视化教学、3D建模入门及GeoGebra命令学习。

GeoGebra 命令及参数

  1. Intersect(xAxis, yAxis) → A
  2. Circle(A, 0.7) → c
  3. Intersect(c, yAxis, 1) → B
  4. Rotate(B, 30°, A) → B'
  5. Rotate(B, -30°, A) → B'_{1}
  6. Rotate(B'_{1}, α, A) → C
  7. Segment(A, C) → f
  8. OrthogonalPlane(C, f) → p
  9. Circle(C, 1, f) → d
  10. Line(A, C) → g
  11. Point(d) → D
  12. Rotate(D, (-β), g) → D'
  13. Segment(D', C) → h
  14. Circle(D', 0.25, g) → q
  15. Segment(D', C) → l
  16. Intersect(l, q, 1) → H
  17. Circle(C, 0.1, g) → r
  18. Circle(H, 0.25, g) → s
  19. Intersect(s, q, 1) → I
  20. Intersect(s, q, 2) → J
  21. Intersect(l, r, 2) → K
  22. Circle(K, 0.1, g) → t
  23. Intersect(t, r) → L, M, ,
  24. Polygon(D', I, M, C, L, J) → poly1, d', i_1, m, c_1, l_1, j_1
  25. Rotate(poly1, 120°, g) → poly1'
  26. Rotate(poly1, 240°, g) → poly1'_{1}
  27. Circle(C, 1.1, g) → e
  28. Line(E, g) → i
  29. Line(G, g) → j
  30. Intersect(i, e, 1) → F
  31. Intersect(j, e, 1) → N
  32. Sphere(C, 0.3) → a
  33. Intersect(g, a, 2) → O
  34. CircumcircleArc(F, O, N) → k
  35. Rotate(k, 30°, g) → k'
  36. Rotate(k', 30°, g) → k''
  37. Rotate(k'', 30°, g) → k'''
  38. Rotate(k''', 30°, g) → d_1
  39. Rotate(d_1, 30°, g) → e_1
  40. Rotate(k, 15°, g) → k'_{1}
  41. Rotate(k', 15°, g) → k''_{1}
  42. Rotate(k'', 15°, g) → k'''_{1}
  43. Rotate(k''', 15°, g) → f_1
  44. Rotate(d_1, 15°, g) → g_1
  45. Rotate(e_1, 15°, g) → h_1
  46. Plane(F, I, N) → p_1
  47. Mirror(k, p_1) → k'_{2}
  48. Mirror(k'_{1}, p_1) → k_1
  49. Mirror(k', p_1) → k''_{2}
  50. Mirror(k''_{1}, p_1) → q_1
  51. Mirror(k'', p_1) → k'''_{2}
  52. Mirror(k'''_{1}, p_1) → r_1
  53. Mirror(k''', p_1) → s_1
  54. Mirror(f_1, p_1) → t_1
  55. Mirror(d_1, p_1) → c_2
  56. Mirror(g_1, p_1) → d_2
  57. Mirror(e_1, p_1) → e_2
  58. Mirror(h_1, p_1) → f_2
  59. Intersect(k_1, k'_{2}) → P, Q, ,
  60. OrthogonalLine(A, g) → n
  61. Point(n) → R
  62. Circle(R, 0.2) → g_2
  63. Intersect(g_2, n, 1) → S
  64. OrthogonalLine(P, g, xOyPlane) → b
  65. Circle(P, 0.25, xOyPlane) → h_2
  66. Intersect(s_1, h_2, 2) → T
  67. Segment(S, T) → m_1
  68. Intersect(g_2, g, 1) → U
  69. Sphere(R, U) → u
  70. Point(zAxis) → V
  71. Point(zAxis) → W
  72. Intersect(g_2, g, 1) → Z
  73. Line(V, g) → n_1
  74. Point(zAxis) → B_1
  75. Point(g_1) → G_1
  76. Circle(g, G_1) → r_2
  77. Point(g_1) → H_1
  78. Circle(g, H_1) → s_2
  79. Cylinder(A, B_1, 0.2) → o, c_3, d_3, v
  80. Cylinder(P, A, 0.2) → w, e_3, f_3, o_1
  81. Cylinder(V, B_1, 0.7) → a_1, k_2, p_2, b_1

AI 绘图提示语参考

绘制一个三维桌面风扇的立体模型,包含一个中心球体作为电机,周围均匀分布三片扇叶,每片扇叶由多边形构成并带有弧形边缘。扇叶围绕中心轴旋转,通过滑块控制旋转角度,并设有开关按钮控制动画启停。整体结构包括中心轴、圆形底座、扇叶的对称排列,以及由圆弧和平面构成的装饰性外圈。图形使用三角函数控制旋转,展示立体几何与旋转变换的视觉效果。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。