Построение графиков функций на уроках физики с помощью графопостроителя Advanced Grapher

Построение графиков функций на уроках физики с помощью графопостроителя Advanced Grapher

Дорофеев Владимир Иванович, учитель физики  МБОУ Кромского района Орловской области

"Кутафинская средняя общеобразовательная школа" 

Построение графиков функций на уроках физики часто занимает немало времени, а также может вызвать затруднения у некоторых учеников. Перед учителем встает вопрос о выборе методов и средств обучения с целью обеспечения максимальной эффективности урока. В этом случае на помощь приходят компьютерные технологии. Существуют различные программы, с помощью которых можно быстро изображать и исследовать графики функций. Это позволяет  повысить интерес и активизировать познавательную деятельность обучающихся, лучше усвоить материал.

Одной из программ, позволяющих реализовать функцию построения графиков, является Advanced Grapher. Она представляет собой мощный и простой в использовании инструмент, позволяющий выводить восемь типов графиков. Программа Advanced Grapher работает под ОС Windows 95/98/Me/NT/2000/XP/2003/Vista/2008/7/8, поддерживает построение графиков функций вида Y(x), X(y), в полярных координатах, заданных параметрическими уравнениями, графиков таблиц, неявных функций (уравнений) и неравенств. До 100 графиков на одной координатной плоскости (в одном документе). Имеются вычислительные возможности, большое количество параметров графиков и координатной плоскости, поддерживается русский интерфейс. Advanced Grapher позволяет не только строить разнообразные графики на плоскости, но и проводить исследование функций, находить приближенно корни уравнения и точки экстремума функции одной переменной, получать аналитическое выражение для производной, выполнять численное интегрирование, графически решать неравенства, осуществлять регрессионный анализ, экспортировать графики функций в документы Word и сохранять графики в таких форматах, как GIF, BMP и EMF.  Имеется справка на русском языке. Программу можно использовать в некоммерческих целях бесплатно, если при установке выбран русский язык интерфейса.

В качестве примера рассмотрим использование программы на этапах изучения нового материала и при закреплении на уроке физики в 8 классе по теме «Закон Ома для участка цепи».

 

В демонстрационном эксперименте исследуется  зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении проводника, а также зависимость силы тока от сопротивления проводника при постоянном напряжении на его концах.

Результаты измерений заносим в таблицу (программа Advanced Grapher): Графики – Добавить график таблицы – Заполняем таблицу – ОК.

 

 

Выполняем линеаризацию: Вычисления – Регрессионный анализ

 

Выбираем «Линейная», – Добавить график

 

Выбираем цвет и толщину линии, – ОК.

 

 

Удаляем первоначальный график, оставляя точки-результаты измерений:

Список графиков, двойной щелчок на первом графике (таблица), снять галочку «Линии», – ОК

 

Отклонения точек от линеаризованной функции указывают на погрешность измерений.

Аналогично строим график зависимости силы тока от сопротивления:

 

 

 

 

 

 

 

Две графические задачи для закрепления изученного материала: