Интегрированный урок по информатике и физике "Моделирование в ЭТ"

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.

1. Вступительное слово учителя, постановка целей урока, формулировка задачи по кинематике.

2. Повторение темы «Этапы моделирования».

3. Решение задачи по алгоритму этапов моделирования в общем виде.

4. Оформление задачи в ЭТ и проведение компьютерного эксперимента.

5. Формулировка вывода к задаче и подведение итогов урока.

Ход урока:

1. 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.

1. Повторение темы «Этапы моделирования».

Давайте вспомним основные этапы решения задач с помощью компьютера.

Слайд № 1.

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+ V_0x*t + g_x*t²/2

Y=Y₀+ V_0y*t + g_y*t²/2

Запишем уравнения для нашего случая в момент времени падения тела t

X=X₀+ V_0x*t + g_x*t²/2

Y=Y₀+ V_0y*t + g_y*t²/2

X₀=0

Y₀=0

V_0x= V₀*cos α₀

V_0y= V₀*sin α₀

g_x=0

g_y=-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 α_0*V₀*cos α₀/ g

Упрощаем используя тригонометрическое равенство

S= (V₀)²*sin2 α₀ / g

1. Разработка компьютерной модели

1. Исследование модели

Провести компьютерный эксперимент для V₀=5м/с, V₀=10м/с, V₀=15м/с. Найти при каком α₀ дальность полета наибольшая.

1. Анализ результатов.

Сделать вывод к задаче.

«Наибольшая дальность полета тела брошенного под углом к горизонту наблюдается при α_{0 = _____.}

1. Оформление задачи в ЭТ

1. Формулировка вывода к задаче и подведение итогов урока.