Моделирование равноускоренного движения в электронных таблицахИнтегрированный урок в 9-ом классе по темам:Физика – «Равноускоренное движение»Информатика – «Построение модели в Excel»Учитель – Богачёва Галина Владимировна, учитель информатики ГБОУ лицей №144 Санкт-ПетербургаКонсультант – Саркисян А.В. (учитель физики)
Условие задачиУравнение координаты материальной точки имеет видx = 15 - 3t + 0,5 t²а) опишите характер движения телаб) найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости, модуль и направление вектора ускоренияв) напишите уравнение зависимости скорости от времени и постройте её график.г) постройте графики координаты и ускорения от времени
Решение а) опишите характер движения тела движение равноускоренное, т.к. координата при равноускоренном движении изменяется по закону x = 15 - 3t + 0,5 t² б) найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости и ускорения Сравним два уравнения х = 15 - 3t + 0,5 t² и x = x0 + v0t + at²/2 х0 = 15м, v0 = -3м/с (против оси ОХ, т.к. v0 < 0) а = 1 м/с² (вдоль оси ОХ, т.к. а > 0)
Решениев) напишите уравнение зависимости скорости от времени Уравнение скорости: v = v0 + at Подставим: v0 = -3 м/с, a = 1 м/с² v = -3 + t г) постройте графики координаты и пути от времениx = 15 - 3t + 0,5 t² S = - 3t + 0,5 t²
Решение в электронных таблицах
Заполняем первую строку
Строим ось времени
Расчёт скорости
Расчёт пути
Расчёт координаты
Построение графиковКопируем вторую строку, чтобы получить расчет на первые 15 секунд движения.Строим графики V(t), S(t) и X(t) отдельно и на одной координатной плоскости, при этом выбираем диаграмму – точечная.Переименовываем листы – лист расчётов и график.
Исследование моделиС помощью графиков отвечаем на вопросы для этой конкретной задачи:1) Найдите графически и аналитически скорость точки через 2 секунды и через 4 секунды после начала движения. Полученный результат объясните.2) Найдите координату тела через 3 секунды после начала движения. Какое перемещение совершило тело за это время?3) Найдите перемещение тела за 6 секунд.4) Найдите путь, пройденный телом за 6 секунд.
Исследование моделиИсследуем равноускоренное движение, меняя исходные данные:Изменяем направление (знак) ускорения.Изменяем начальную скорость.Изменяем направление вектора скорости.
ВыводыПовторили и закрепили знания из курса физики по теме «Равноускоренное движение»Построили графическую модель в среде Excel для изучения равноускоренного движения.Повторили и закрепили знания из курса информатики по теме «Абсолютные и относительные ссылки. Построение графиков в Excel»
Равноускоренное движениеВ общем случае равноускоренным движением называют такое движение, при котором вектор ускорения остается неизменным по модулю и направлению.Ускорение – характеристика неравномерного движения, показывает, насколько изменилась скорость за 1с. v – конечная скорость v0 – начальная скорость а – ускорение (м/с²) а > 0 движение равноускоренное, v↑ a < 0 движение равнозамедленное, v↓
Формулы равноускоренного движения
Источники:Сборник задач по физике для 9-11 кл. Сост. Степанова Г.Н. (1997, 3-е изд., 256с.)Кононов Геннадий Григорьевич, презентация «Равноускоренное движение» (слайды 16-17),СОШ № 29, Славянский район, Краснодарского краяЕвгеньев Александр Олегович, презентация «Движение в поле силы тяжести с учетом силы сопротивления воздуха», ГОУ №111, Санкт-Петербург