Моделирование

Интегрированный урок по информатике и физике "Моделирование в ЭТ" Тема урока: «Исследование дальности полета тела брошенного под углом к горизонту от угла бросания». Цели урока: научиться применять знания теории по моделированию и умения работать в ЭТ для решения задач физического содержания по кинематике материальной точки. Тип урока: интегрированный. Форма урока: комбинированный, урок-беседа и практическая работа Овчинникова Марина Павловна 30.04.2019 Содержимое разработки Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 40 Моделирование в ЭТ Интегрированный урок по информатике и физике Тема: «Исследование дальности полета тела брошенного под углом к горизонту от угла бросания». 10 класс . Овчинникова М.П. Учитель информатики и ИКТ 1 категория 2017 год Информатика: Моделирование в ЭТ Физика: Кинематика материальной точки Тема урока: «Исследование дальности полета тела брошенного под углом к горизонту от угла бросания». Цели урока: научиться применять знания теории по моделированию и умения работать в ЭТ для решения задач физического содержания по кинематике материальной точки. Задачи: познавательные: - обобщить знания из курса физики по теме кинематика материальной точки, - обобщить знания из курса информатики по теме моделирование и электронные таблицы. развивающие: - развивать познавательный интерес, реализуя межпредметные связи курсов информатики и физики. - Развивать умения обобщать и систематизировать информацию. - Развивать алгоритмическое мышление воспитательные: - формировать научное мировоззрение, целостную картину мира. Тип урока: интегрированный. Форма урока: комбинированный, урок-беседа и практическая работа. План урока. Вступительное слово учителя, постановка целей урока, формулировка задачи по кинематике. Повторение темы «Этапы моделирования». Решение задачи по алгоритму этапов моделирования в общем виде. Оформление задачи в ЭТ и проведение компьютерного эксперимента. Формулировка вывода к задаче и подведение итогов урока. Ход урока: Вступительное слово учителя, постановка целей урока, формулировка задачи по кинематике. Главное преимущество компьютера перед человеком – способность к быстрому счету. Многие процессы, происходящие в природе, в технике, в экономических и социальных системах, описываются сложными математическими соотношениями. Это могут быть уравнения, системы уравнений, системы неравенств и пр., которые являются математическими моделями описываемых процессов. Наша общая задача - научиться решать задачи из различных областей знаний с помощью компьютера. Компьютерная математическая модель – это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели. Повторение темы «Этапы моделирования». Давайте вспомним основные этапы решения задач с помощью компьютера. Слайд № 1. Решение задачи по алгоритму этапов моделирования в общем виде. Описание задачи. Тело брошено под углом к горизонту α0 с некоторой начальной скоростью и упало на землю на расстоянии S от точки бросания. Найти, как зависит дальность полета тела от угла бросания. Определение целей моделирования: Найти, при каком α0 дальность полета S будет максимальна. Разработка информационной модели. Дано: V0 =! (допустим 5 м/с) g=9,8 м/с2 α0=! (от 0 – π/2) Найти: S (α0)-? РЕШЕНИЕ: Запишем основные уравнения кинематики для координат X Y X=X0+ V0x*t + gx*t2/2 Y=Y0+ V0y*t + gy*t2/2 Запишем уравнения для нашего случая в момент времени падения тела t X=X0+ V0x*t + gx*t2/2 Y=Y0+ V0y*t + gy*t2/2 X0=0 Y0=0 V0x= V0*cos α0 V0y= V0*sin α0 gx=0 gy=-g X =S Y=0 Решаем систему уравнений относительно t S= V0*cos α0*t (1) 0= V0*sin α0*t - g*t2/2 (2) Из уравнения 2 выражаем время t t =2* V0*sin α0/g Подставляем в уравнение (1) и получаем закон зависимости дальности полета S от угла бросания α0 S= 2* V0*sin α0*V0*cos α0/ g Упрощаем используя тригонометрическое равенство S= (V0)2*sin2 α0 / g Разработка компьютерной модели Исследование модели Провести компьютерный эксперимент для V0=5м/с, V0=10м/с, V0=15м/с. Найти при каком α0 дальность полета наибольшая. Анализ результатов. Сделать вывод к задаче. «Наибольшая дальность полета тела брошенного под углом к горизонту наблюдается при α0 = _____. Оформление задачи в ЭТ 1. Решение задачи по алгоритму этапов моделирования в общем виде. 1. Описание задачи. Тело брошено под углом к горизонту α0 с некоторой начальной скоростью и упало на землю на расстоянии S от точки бросания. Найти, как зависит дальность полета тела от угла бросания. 2. Определение целей моделирования: Найти, при каком α0 дальность полета S будет максимальна. 3. Разработка информационной модели. Дано: V0 =! (допустим 5 м/с) g=9,8 м/с2 α0=! (от 0 – π/2) Найти: S (α0)-? РЕШЕНИЕ: Запишем основные уравнения кинематики для координат X Y X=X0+ V0x*t + gx*t2/2 Y=Y0+ V0y*t + gy*t2/2 Запишем уравнения для нашего случая в момент времени падения тела t X=X0+ V0x*t + gx*t2/2 Y=Y0+ V0y*t + gy*t2/2 X0=0 Y0=0 V0x= V0*cos α0 V0y= V0*sin α0 gx=0 gy=-g X =S Y=0 Решаем систему уравнений относительно t S= V0*cos α0*t (1) 0= V0*sin α0*t - g*t2/2 (2) Из уравнения 2 выражаем время t