Во время обучения в школе вам наверняка
приходилось выполнять лабораторные работы,
например по физике. При выполнении таких работ
обучающиеся очень много времени тратят на
обработку результатов измерений (обычно – это
вычисления на калькуляторе) и их оформление
(заполнение таблиц в тетради и построение
графиков). Времени на анализ полученных
результатов, очень часто, остается мало или
вообще не остается. Поскольку школьникам
выполнять лабораторные работы по разным
школьным предметам приходится часто и эта
проблема им хорошо знакома, предложенный проект
“Лабораторные работы” вызвал интерес и стал
традиционным. Рутинную работу по расчетам и
оформлению результатов было предложено
переложить на “плечи” компьютера, для
выполняющего лабораторную работу оставить
возможность сделать выводы по результатам и, при
необходимости, провести еще раз необходимые
измерения. В зависимости от уровня подготовки
обучающихся и имеющегося времени, на выполнение
работы отводится 3 – 4 урока.
Этапы выполнения проекта на примере
лабораторной работы по физике “Измерение
ускорения свободного падения”.
1. Работа над проектом начинается с определения
темы. Каждый обучающийся работает над своей
лабораторной работой, определяет ее тему с
учителем физики.
2. Выбранную лабораторную работу обучающийся
еще раз выполняет, либо вспоминает, как она
выполнялась, в случае, если это было недавно.
Результаты измерений не обрабатывает, поэтому
этот шаг много времени не занимает.
3. В Excel подготавливает бланк для обработки
результатов измерений и выполняет построение
необходимых графиков. На рисунке 1 показан
фрагмент листа электронной таблицы в режиме
отображения формул, цветом выделены измеренные
при выполнении лабораторной работы величины, они
внесены в таблицу в качестве тестовых значений.
Построение графика не проиллюстрировано.
Рисунок 1.
На рисунке 2 тот же фрагмент в режиме
отображения вычисленных по формулам значений.
Рисунок 2.
В зависимости от уровня подготовки и темпа
работы обучающиеся в бланке электронной таблицы,
могут предусмотреть:
— защиту тех ячеек, в которых изменять или
удалять значения не требуется (на рисунке 1
незащищенные ячейки выделены цветом);
— добавить кнопку очистки ячеек электронной
таблицы с измеренными данными и настроить ее
действие;
— любые дополнительные возможности, улучшающие
удобство работы пользователя с бланком.
4. При необходимости подготавливает рисунки и
схемы для оформления отчета по лабораторной
работе (сканирует готовые или выполняет их в
наиболее подходящем графическом редакторе).
5. Бланк отчета по результатам лабораторной
работы можно оформить и в Excel, но удобнее это
сделать в Word. Оформление выполняется исходя из
требований к оформлению лабораторных работ по
физике.
6. Связывание файлов между собой позволяет при
открытии документа считывать в него последние
сохраненные данные. В бланк отчета из Excel
вставляет связыванием таблицы и графики
(Вставка/Объект…/Создание из файла, обозначить
Связь с файлом и указать с каким). На рисунке 3 все
таблицы и график вставлены связыванием.
Рисунок 3.
7. Разметить несколько пустых строк для выводов
по результатам лабораторной работы.
Теперь этим бланком можно пользоваться для
автоматизации процессов расчета (в электронную
таблицу внести измеренные данные, автоматически,
по записанным формулам будут рассчитаны
вычисляемые данные и построены графики), и
оформления (открывая связанный с электронной
таблицей текстовый документ в нем будут отражены
все необходимые для отчета данные). Распечатав на
принтере бланк отчета и проанализировав
полученные результаты выполняющий лабораторную
работу делает выводы и записывает их в
оставленных пустыми строчках.
Замечания.
1. С точки зрения реализации задачи,
предложенный материал больше предназначен
учителям информатики, поэтому подробного
описания того, как выполнять средствами Word и Excel
предложенные действия, не привожу, они
достаточно распространенные и известные.
Учителям – предметникам (например, учителям
физики), если потребуется все предложенное
выполнять самостоятельно, а опыта недостаточно,
можно обратиться за консультацией к
преподавателю информатики своей школы или к
старшеклассникам.
2. Предложенный материал – это идея, которая
подразумевает самостоятельную адаптацию ее под
условия и нужды вашей школы.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Домашнее задание по курсу общей физики
1-й Курс 2-й Семестр
Группа: _________
Студент: ____________
Вариант №1
Задача №1-1
Две гладкие частицы сферической формы с массами m1 и m2, движущиеся со скоростями V10 и V20 , сталкиваются под углом , как указано на рис.1. Расстояние до места встречи и скорости частиц соответствуют условиям соударения (отсутствию промаха).
Дано:
Найти:
Дано: На рис.3 приведена векторная диаграмма соударения шаров, а на рис.4 V10=V=10(м/с) изображено расположение шаров в момент удара.
V20=0
m1=2m=0.002(кг)
m2=m=0.001(кг)
= /6
АУУ
Найти:
V1
v2
При упругом ударе шаров выполняется закон сохранения механической энергии (ЗСМЭ)
(1.1)
где
V10=V – начальная скорость 1-го шара,
V20=0 – начальная скорость 2-го шара,
V1 – конечная скорость 1-го шара (скорость 1-го шара после удара),
v2 — конечная скорость 2-го шара (скорость 2-го шара после удара).
Сокращая (1.1) на m/2 , приходим к более простому выражению:
(1.2)
2 V210 + V220 = 2 V21 + V22
Законы изменения импульсов для 1-го и 2-го шаров имеют вид:
(1.3), (1.4)
где t – интервал времени взаимодействия шаров при ударе,
F – сила, с которой 2-ой шар действовал на 1-ый шар во время удара,
F – сила, с которой 1- ый шар при ударе действовал на 2-ой шар.
Векторы F и F лежат на линии удара (линия, про- ходящая через центры масс шаров и точку контакта К).
Согласно третьему закону Ньютона:
(1.5)
Складывая (1.3) и (1.4) приходим к следующему выражению:
которое с учётом (1.5) преобразуется в закон сохранения импульса (ЗСИ)
(1.6)
Направим ось X вдоль линии, соединяющей центры частиц:
2V10 Cos() = 2 V1x + V2x (1.7)
2V210 = 2(V21 x +( V10Sin())2) + (V22x +( V20Sin(/2-))2) (1.8)
Выразим V1x и V2x из (1.7):
V1x = V10 Cos() — V2x/2 = V10 Cos()/3
V2x = 2V10 Cos() — 2 V1x = 2V10 Cos()/3
Подставим значения и получим:
V1x = 10 Cos(/6)/3 2.89 (м/c)
V2x = 20 Cos(/6)/3 5.77 (м/c)
Найдем V1 и V2 :
V1 = (V21 x +( V10Sin())2)1/2 = (8.35 + (10 Sin(/6))2)1/2 = 5.77 (м/c)
V2 = (V22x)1/2 = V2x = 5.77 (м/c)
Найдем :
= + arctg(V10Sin()/V1x) — arctg(V20Sin(/2-)/V2x) = + arctg(V10Sin()/V1x)
Ответ: 1) V1 = 5.77 (м/c)
2) V2 = 5.77 (м/c)
3) = + arctg(V10Sin()/V1x)
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания,
берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта
готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием
сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом
администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта
и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы
принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без
письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой
зрения авторов.
Войдите на сайт
через:
Mail.ru
Google
Яндекс
Фейсбук
ВКонтакте
Одноклассники
Алгоритм решения количественных задач
с использованием одной формулы
I. Чтение и анализ текста задачи.
1.Внимательно прочитав условие задачи, определите:
- о каком физическом теле идет речь в задаче;
- что описывается в условии: характеристика тела или процесс происходящий с ним;
- если в условии задачи описывается процесс, определите к какому физическому явлению его можно отнести.
2.Выделите в тексте слова, которые обозначают физические величины.
3.Определите какие физические законы справедливы в ситуации, описанной в условии задачи.
II. Краткая запись условия. Перевод единиц измерения в систему СИ.
1.Вспомните, какими буквами обозначаются выделенные в условии величины.
2.Определите, какие из величин известны, а какие необходимо вычислить.
3.Запишите «уголком» краткое условие задачи, обозначив каждую величину нужной буквой.
3.Единицы измерения физических величин, которые по условию являются несистемными, переведите в систему СИ:
- чтобы убрать имеющуюся приставку, надо числовое значение величины умножить на соответствующий приставке множитель, который можно найти в таблице;
- чтобы нужную приставку добавить, надо числовое значение величины разделить на соответствующий приставке множитель.
(Внимание: данным правилам перевода в систему СИ не подчиняются единицы измерения времени и некоторые единицы измерения массы: тонна, центнер).
III. Решение задачи в общем виде.
1.Запишите какое явление или характеристика тела описаны в условии задачи.
2.Сделайте рисунок, если это необходимо.
3.Запишите формулу, по которой можно вычислить неизвестную величину.
4.Если готовой формулы нет:
- запишите формулу, в которую входит неизвестная величина;
- выразите неизвестную величину из формулы.
5.Проверьте, все ли величины в формуле известны.
6.Если величины известны, значит, формула рабочая. Приступайте к вычислениям.
IV. Вычисления.
1.Подставьте численные значения величин в рабочую формулу.
2.Выполните вычисления, запишите полученный результат в ответ.
Алгоритм решения количественных задач
с использованием нескольких формул
I. Чтение и анализ текста задачи.
1.Внимательно прочитав условие задачи, определите:
- о каком физическом теле идет речь в задаче;
- что описывается в условии: характеристика тела или процесс происходящий с ним;
- если в условии задачи описывается процесс, определите к какому физическому явлению его можно отнести.
2.Выделите в тексте слова, которые обозначают физические величины.
3.Определите какие физические законы справедливы в ситуации, описанной в условии задачи.
II. Краткая запись условия. Перевод единиц измерения в систему СИ.
1.Вспомните, какими буквами обозначаются выделенные в условии величины.
2.Определите, какие из величин известны, а какие необходимо вычислить.
3.Запишите «уголком» краткое условие задачи, обозначив каждую величину нужной буквой.
4.Единицы измерения физических величин, которые по условию являются несистемными, переведите в систему СИ:
- чтобы убрать имеющуюся приставку, надо числовое значение величины умножить на соответствующий приставке множитель, который можно найти в таблице;
- чтобы нужную приставку добавить, надо числовое значение величины разделить на соответствующий приставке множитель.
(Внимание: данным правилам перевода в систему СИ не подчиняются единицы измерения времени и некоторые единицы измерения массы: тонна, центнер).
III. Решение задачи в общем виде.
1.Запишите какое явление или характеристика тела описаны в условии задачи.
2.Сделайте рисунок, если это необходимо.
3.Запишите формулу, по которой можно вычислить неизвестную величину.
4.Отметьт в формуле знаком вопроса те величины, значения которых в краткой записи нет.
5.Запишите формулу для нахождения величины, которая отмечена знаком вопроса. Подставьте ее в предыдущую формулу. Получилась рабочая формула.
6.Переходите к вычислениям.
IV. Вычисления.
1.Подставьте в рабочую формулу численные значения величин.
2.Выполните вычисления, запишите полученный результат в ответ.