Презентация "Моделирование равноускоренного движения в электронных таблицах" 9 класс

Моделирование равноускоренного движения в электронных таблицах Интегрированный 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-Петербурга Консультант – Саркисян А.В. (учитель физики) Условие задачи Уравнение координаты материальной точки имеет вид x = 15 - 3t + 0,5 t² а) опишите характер движения тела б) найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости, модуль и направление вектора ускорения в) 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)

Решение

• в) 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 времени
x = 15 - 3t + 0,5 t² S = - 3t + 0,5 t²

Решение в электронных таблицах

t, с	V, м/с	S, м	X, м

x0	15
v0	-3
Шаг по времени (d)	1
a	1

Заполняем первую строку

t, с	V, м/с	S, м	X, м
0		0

x0	15
v0	-3
Шаг по времени (d)	1
a	1

Строим ось времени

t, с	V, м/с	S, м	X, м
0	-3	0	15
= +

x0	15
v0	-3
Шаг по времени (d)	1
a	1

Расчёт скорости

t, с	V, м/с	S, м	X, м
0	-3	0	15
1	= + *

x0	15
v0	-3
Шаг по времени (d)	1
a	1

v = v0 + at

v = -3 + t

Расчёт пути

t, с	V, м/с	S, м	X, м
0	-3	0	15
1	-2	= * + * * /2

x0	15
v0	-3
Шаг по времени (d)	1
a	1

S = v0t + at²/2

S = - 3t + 0,5 t²

Расчёт координаты

t, с	V, м/с	S, м	X, м
0	-3	0	15
1	-2	-2,5	= + * + * * /2

x0	15
v0	-3
Шаг по времени (d)	1
a	1

x = x0 + v0t + at²/2

x = 15 - 3t + 0,5 t²

Построение графиков

Копируем 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 модели

С 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 модели

Исследуем равноускоренное движение, меняя исходные данные:

• Изменяем направление (знак) ускорения.
• Изменяем начальную скорость.
• Изменяем направление вектора скорости.

Выводы

• Повторили 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 движение

В 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↓

скорость
путь или перемещение
координата

Формулы равноускоренного движения

назад

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 края
• Евгеньев Александр Олегович, презентация «Движение в поле силы тяжести с учетом силы сопротивления воздуха», ГОУ №111, Санкт-Петербург