matlab第四讲教案

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1、西南科技大学本科生课程备课教案计算机技术在安全工程中的应用——Matlab入门及应用授课教师：徐中慧班级：专业：安全技术及工程第四章输入、输出课型：新授课教具：多媒体教学设备，matlab教学软件一、目标与要求掌握matlab中自定义输入、输出、图形输入的运用，以及在M文件中使用元胞模式以及从文件中读写数据。二、教学重点与难点本堂课教学的重点在于引导学生在编写matlab程序时能够熟练运用相关的输入输出函数实现相应的功能。三、教学方法本课程主要通过讲授法、演示法、练习法等相结合的方法来引导学生掌控本堂课的学习内容。四、

2、教学内容一、课后习题的解说。（1）为了准确预报天气情况，气象学家对大气环境进行研究，由于数据量很大，天气预报是非常复杂的过程。气象学家需要了解化学、物理学、热动力学、地理科学和关于大气运动的专业知识。在天气预报过程中，常常会用到克劳修斯－克拉贝龙方程。在化学课程或热动力学课程中对这个方程都有详细的介绍。在气象学中，克劳修斯－克拉贝龙方程确定了饱和水蒸气压强和大气温度的关系。若已知空气中水蒸气的压强，就可以计算空气的相对湿度，而天气预报中的一个非常重要的参数就是相对湿度。克劳修斯－克拉贝龙方程为：其中：＝温度为T时，饱和

3、水蒸汽的压强，单位mbar=水蒸汽的相对潜热，2.453×106J/kg=潮湿气体的气体常数，461J/kg是热力学温度，单位为K地球表面温度一般在-600F到1200F之间。利用克劳修斯-克拉贝龙方程求出在这个温度范围内饱和气体的压强。结果用华氏温度与饱和气体压强的对应表格的形式显示出来。Eg:Hv=2.453e6;Rair=461;F=-60:10:120;T=(F+459.6)./1.8;P0=6.11*exp(Hv/Rair*(1/273-1./T))Result=[T',P0']（2）设气球受到竖直向下方向的

4、重力为100N，竖直向上方向的浮力为200N，与水平线成30度角方向风的推力为50N，求气球所受合力的大小和方向。思路：先求竖直方向的合力，再求水平方向的合力。竖直方向的合力Fy＝200-100+50*sind(30);水平方向的合力Fx＝50*cosd(30);a=atand(F1/F2)F=Fy/tand(a)二、引言到目前为止，本课程介绍了两种matlab的使用方法：一种是在命令窗口中直接输入命令行，另一种是在编辑窗口中编写简单的脚本M文件。此时编程人员本身就是用户。但对于较为复杂的matlab程序来说，编程人员

5、和用户很可能不是同一个人。为了避免求解相似问题时重复编写代码，要求程序给用户提供输入和输出命令。Matlab提供了许多内置函数可以实现对程序的输入/输出控制，接下来将一一进行介绍。三、自定义输入（1）input的基本应用假设已经编写好一个脚本程序，并存为脚本M文件，编程人员和用户是同一个人。若要改变程序中输入变量的值，就必须修改部分程序代码。在通用的matlab程序中可以使用函数input，在程序运行过程中提示用户从键盘输入数据。z=input（‘Enteravalue’）使用同样的方法还可以输入一维或二维矩阵，但用户

6、必须正确输入括号和分界符（逗号或分号）。z=input(‘Enteravalueforzinbrackets’)brackets方括号（2）input还可以输入字符型数组x=input('Enteryournameinsinglequotes')singlequotes单引号‘holly’如果输入信息是一个字符串（在matlab中字符串就是字符型数组），则必须加上单引号。还有一种方法就是在input的第二个输入参数中限定输入为字符串：x=input(‘Enteryourname’,’s’)练习物体在重力作用下做自由落体

7、运动。计算自由落体运动的距离的公式为其中，是自由下落的距离；是重力加速度；是下落的时间。由用户输入重力加速度g的值和时间矢量。问题描述：计算物体自由下落的距离，并画出曲线Matlab程序g=input(‘whatisthevalueofaccelerationduetogravity?’);start=input(‘whatstartingtimewouldyoulike?’);finish=input(‘whatendingtimewouldyoulike?’);incr=input(‘whattimeincreme

8、ntswouldyoulikecalculated?’);time=start:incr:finish;distance=1/2*g*time.^2;plot(time,distance)title(‘Distancetraveledinfreefall’)xlabel(‘time,s’),ylabel(‘distance,m’)