Главная / Информатика / Построение и исследование физических моделей

Построение и исследование физических моделей

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
Построение и исследование физических моделей.
 

1.   

ФИО (полностью)

Саликов Игорь Валентинович

2.   

Место работы

ГБОУ Школа №2109

3.   

Должность

учитель

4.   

Предмет

Информатика и ИКТ

5.   

Класс

11

6.   

Тема и номер урока в теме

Тема: «Построение и исследование информационных моделей». Урок 4.2. «Построение и исследование физических моделей».

7.   

Базовый учебник

Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса / Н.Д.Угринович. – 5-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013

8.      Цели урока: овладение, обобщение и систематизация знаний учащихся по теме «Построение и исследование информационных моделей».

9.      Задачи:

  • образовательные:

        • актуализация знаний по теме «Системы счисления»;

        • дифференциация материала, изученного по теме «Системы счисления»;

  • развивающие:

        • развитие познавательного интереса, внимания учащихся;

        • развитие навыков индивидуальной практической деятельности;

        • развитие коммуникационной компетентности у учащихся;

        • развитие мышления учащихся при решении задач;

  • воспитательные:

        • повышение мотивации учащихся путем использования нестандартных задач;

        • формирование творческого подхода к решению задач, четкости и организованности, умения оценивать свою деятельность и деятельность своих товарищей;

        • формирование навыков самоорганизации и инициативы.

Ход урока.

  1. Сообщение темы и целей урока.

Рассмотрим процесс построения и исследования модели на примере движения тела, брошенного под углом к горизонту.

  1. Описательная модель.

Можно сформулировать следующие допущения:

  • мячик мал по сравнению с Землей, поэтому его можно считать материальной точкой;

  • изменение высоты мячика мало, поэтому ускорение свободного падения можно считать постоянной величиной g = 9.8 м/с2, следовательно, движение по оси Y можно считать равноускоренным;

  • скорость бросания мячика мала, поэтому сопротивлением воздуха можно пренебречь, следовательно, движение по оси Х можно считать равномерным.

  1. Формальная модель.

Введем следующие обозначения:

v0 – начальная скорость бросания мячика;

 – угол бросания мячика;

h – высота стенки;

s – расстояние до стенки;

t – время;

(x,y) – координаты мячика;

L – высота мячика над Землей на расстоянии s.

Координаты (x,y) мячика рассчитываются по формулам:

x = v0 * cos * t

y = v0 * sin * tg*t2/2

Отсюда можно найти l:

L = s * tg - g * s2 / (2*v02 * cos2)

Если 0 <= L <= h, то мы попали мячиком в мишень.

Если L < 0, то недолет.

Если L > 0, то перелет.


  1. Компьютерная модель и эксперимент.


hello_html_46ce9ad7.png




















Public Class Form1

Const G As Single = 9.81

Const Pi As Single = 3.14

Dim Vo, A, S, L, H As Single

Dim Graph1 As Graphics

Dim Pen1 As New Pen(Color.Black, 4)

Dim drawbrush As New SolidBrush(Color.Black)

Dim drawFont As New Font("Arial", 10)

Dim X, Y, T As Single


Private Sub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

'Ввод начальных значений

Vo = Val(TextBox1.Text)

A = Val(TextBox2.Text)

S = Val(TextBox3.Text)

H = Val(TextBox4.Text)

'Попадание в стену

L = S * Math.Tan(A * Pi / 180) - (G * S ^ 2) / (2 * Vo ^ 2 * Math.Cos(A * Pi / 180) ^ 2)

Select Case L

Case Is < 0

Label10.Text = "Недолет"

Case Is > H

Label10.Text = "Перелет"

Case Else

Label10.Text = "Попадание"

End Select

End Sub


Private Sub Button2_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click

Graph1 = Me.PictureBox1.CreateGraphics()

Graph1.Clear(Color.White)


' Печать шкал математической системы координат в компьютерной системе координат

For X = 0 To 400 Step 50

Graph1.DrawString(X / 10, drawFont, drawbrush, X, 200)

Next

For Y = 20 To 220 Step 50

Graph1.DrawString((Y - 20) / 10, drawFont, drawbrush, 0, 220 - Y)

Next

'Преобразование компьютерной системы координат в математическую систему координат

Graph1.ScaleTransform(1, -1) 'Поворот оси Y

Graph1.TranslateTransform(0, -200) 'Сдвиг по оси Y

'Рисование осей математической системы координат

Graph1.DrawLine(Pen1, 0, 0, 400, 0) 'Ось Х

Graph1.DrawLine(Pen1, 0, -20, 0, 200) 'Ось Y

'Мишень

Graph1.DrawLine(Pen1, S * 10, 0, S * 10, H * 10)

'Построение траектории движения мячика

For T = 0 To 10 Step 0.1

Y = Vo * Math.Sin(A * Pi / 180) * T - G * T * T / 2

X = Vo * Math.Cos(A * Pi / 180) * T

Graph1.DrawEllipse(Pen1, X * 10, Y * 10, 1, 1)

Next


End Sub

End Class


Построение и исследование физических моделей
  • Информатика
Описание:

 

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
Построение и исследование физических моделей.
 

 

1.   

ФИО (полностью)

Саликов Игорь Валентинович

2.   

Место работы

ГБОУ Школа №2109

3.   

Должность

учитель

4.   

Предмет

Информатика и ИКТ

5.   

Класс

11

6.   

Тема и номер урока в теме

Тема: «Построение и исследование информационных моделей». Урок 4.2. «Построение и исследование физических моделей».

7.   

Базовый учебник

Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса / Н.Д.Угринович. – 5-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013

 

8.      Цели урока: овладение, обобщение и систематизация знаний учащихся по теме «Построение и исследование информационных моделей».

 

9.      Задачи:

 

Ø  образовательные:

 

·         актуализация знаний по теме «Системы счисления»;

 

·         дифференциация материала, изученного по теме «Системы счисления»;

 

Ø  развивающие:

 

·         развитие познавательного интереса, внимания учащихся;

 

·         развитие навыков индивидуальной практической деятельности;

 

·         развитие коммуникационной компетентности у учащихся;

 

·         развитие мышления учащихся при решении задач;

 

Ø  воспитательные:

 

·         повышение мотивации учащихся путем использования нестандартных задач;

 

·         формирование творческого подхода к решению задач, четкости и организованности, умения оценивать свою деятельность и деятельность своих товарищей;

 

·         формирование навыков самоорганизации и инициативы.

 

Ход урока.

 

  1. Сообщение темы и целей урока.

 

Рассмотрим процесс построения и исследования модели на примере движения тела, брошенного под углом к горизонту.

 

  1. Описательная модель.

 

Можно сформулировать следующие допущения:

 

Ø  мячик мал по сравнению с Землей, поэтому его можно считать материальной точкой;

 

Ø  изменение высоты мячика мало, поэтому ускорение свободного падения можно считать постоянной величиной g = 9.8 м/с2, следовательно, движение по оси Y  можно считать равноускоренным;

 

Ø  скорость бросания мячика мала, поэтому сопротивлением воздуха можно пренебречь, следовательно, движение по оси Х можно считать равномерным.

 

  1. Формальная модель.

 

Введем следующие обозначения:

 

v0 – начальная скорость бросания мячика;

 

a – угол бросания мячика;

 

h – высота стенки;

 

s – расстояние до стенки;

 

t – время;

 

(x,y) – координаты мячика;

 

L – высота мячика над Землей на расстоянии s.

 

Координаты (x,y) мячика рассчитываются по формулам:

 

x = v0*cosa * t

 

y = v0 * sina * tg*t2/2

 

Отсюда можно найти l:

 

L = s * tga - g * s2 / (2*v02 * cos2a)

 

Если 0 <= L <= h, то мы попали мячиком в мишень.

 

Если L < 0, то недолет.

 

Если L > 0, то перелет.

 

 

 

  1. Компьютерная модель и эксперимент.

 

 

 

 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Public Class Form1

 

    Const G As Single = 9.81

 

    Const Pi As Single = 3.14

 

    Dim Vo, A, S, L, H As Single

 

    Dim Graph1 As Graphics

 

    Dim Pen1 As New Pen(Color.Black, 4)

 

    Dim drawbrush As New SolidBrush(Color.Black)

 

    Dim drawFont As New Font("Arial", 10)

 

    Dim X, Y, T As Single

 

 

 

    Private Sub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

 

        'Ввод начальных значений

 

        Vo = Val(TextBox1.Text)

 

        A = Val(TextBox2.Text)

 

        S = Val(TextBox3.Text)

 

        H = Val(TextBox4.Text)

 

        'Попадание в стену

 

        L = S * Math.Tan(A * Pi / 180) - (G * S ^ 2) / (2 * Vo ^ 2 * Math.Cos(A * Pi / 180) ^ 2)

 

        Select Case L

 

            Case Is < 0

 

                Label10.Text = "Недолет"

 

            Case Is > H

 

                Label10.Text = "Перелет"

 

            Case Else

 

                Label10.Text = "Попадание"

 

        End Select

 

    End Sub

 

 

 

    Private Sub Button2_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click

 

        Graph1 = Me.PictureBox1.CreateGraphics()

 

        Graph1.Clear(Color.White)

 

 

 

        ' Печать шкал математической системы координат в компьютерной системе координат

 

        For X = 0 To 400 Step 50

 

            Graph1.DrawString(X / 10, drawFont, drawbrush, X, 200)

 

        Next

 

        For Y = 20 To 220 Step 50

 

            Graph1.DrawString((Y - 20) / 10, drawFont, drawbrush, 0, 220 - Y)

 

        Next

 

        'Преобразование компьютерной системы координат в  математическую систему координат

 

        Graph1.ScaleTransform(1, -1) 'Поворот оси Y

 

        Graph1.TranslateTransform(0, -200) 'Сдвиг по оси Y

 

        'Рисование осей математической системы координат

 

        Graph1.DrawLine(Pen1, 0, 0, 400, 0) 'Ось Х

 

        Graph1.DrawLine(Pen1, 0, -20, 0, 200) 'Ось Y

 

        'Мишень

 

        Graph1.DrawLine(Pen1, S * 10, 0, S * 10, H * 10)

 

        'Построение траектории движения мячика

 

        For T = 0 To 10 Step 0.1

 

            Y = Vo * Math.Sin(A * Pi / 180) * T - G * T * T / 2

 

            X = Vo * Math.Cos(A * Pi / 180) * T

 

            Graph1.DrawEllipse(Pen1, X * 10, Y * 10, 1, 1)

 

        Next

 

 

 

    End Sub

 

End Class

 

 

 

Автор Саликов Игорь Валентинович
Дата добавления 13.01.2015
Раздел Информатика
Подраздел Конспекты
Просмотров 958
Номер материала 53954
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓