Инфоурок / Физика / Конспекты / Практическая работа по физике "Исследование движения тела под действием силы тяжести"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Практическая работа по физике "Исследование движения тела под действием силы тяжести"

Такого ещё не было!
Скидка 70% на курсы повышения квалификации

Количество мест со скидкой ограничено!
Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок"

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок" 20 мая 2016 г. бессрочно).


Список курсов, на которые распространяется скидка 70%:

Курсы повышения квалификации (144 часа, 1800 рублей):

Курсы повышения квалификации (108 часов, 1500 рублей):

Курсы повышения квалификации (72 часа, 1200 рублей):

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Исследование движения тела под действиес силы тяжести.doc

библиотека
материалов

Использование графиков и диаграмм для анализа движения

Практическая работа

«Исследование движения тела под действием силы тяжести»

Цели: 1. Исследовать движение тела, брошенного под углом к горизонту.

2. Подобрать начальные значения скорости и угла бросания так, чтобы брошенное

тело попало в цель с заданными координатами.

3. Проанализировать зависимость результатов экспериментов от шага промежутков

измерения времени Δt.

4. Построить графики движения тела для различных углов вылета и провести

анализ зависимости дальности полёта от угла вылета.

Среда обработки данных.

Компьютерный эксперимент по моделированию движения тела проводится в среде электронных таблиц Excel, результаты заносятся и сохраняются в документах программы Word.

Постановка задачи

На расстоянии 6 м от игрушечной пушки и на высоте 6 м от поверхности земли расположена цель имеющая форму шара радиусом 0,3 м. По цели производятся выстрелы снарядами радиусом 0,05 м.

Исследовать характер движения тела при начальной скорости снаряда 12 м/с и различных углах его вылета.

Подобрать угол вылета для снаряда со скоростью 12 м/с и попадания его в цель.

Подобрать другие начальные значения скорости и угла вылета снаряда для попадания его в цель.

Фhello_html_ef5c68c.gifизическая интерпретация задачи.

Дано: Снаряд попадёт в цель если расстояние между центрами цели и

υ0 = 12 м/с снаряда RRц + r сн

g = 9,81 м/с2 Промежуток времени между двумя последовательными измерениями

хц = 6 м Δt мы будем изменять сами и для начала примем равным 0,2 с.

уц = 6 м Движение тела вдоль оси ОХ – равномерное, со скоростью

Rц = 0,3 м Vox = Vocos α , а по оси ОY – с ускорением a = g и Voy = Vosin α ,

r сн = 0,05 м x = Voxt; y = Voyt – (gt2)/2;

Δhello_html_3695eb01.gift = 0,2 с . Sx = x - xц; Sy = y - yц; а расстояние до цели S =√ Sx2 + Sy2


hello_html_314e51c1.gif

Снаряд попадёт в цель если R = S







Компьютерная модель


hello_html_5bdae43.png


В среде электронной таблицы Excel на Листе 1 создадим таблицы:

1. Исходные данные – в диапазоне ячеек А4:D10

2. Таблица расчётов начальных скоростей – в диапазоне ячеек А12:D14

3. Таблица расчётов расстояния до цели - в диапазоне ячеек А15:F28

4. Таблица результатов «Зависимость высоты подъёма и дальности полёта от начальной скорости» -в диапазоне ячеек H3:N9

5. Таблица результатов «Зависимость высоты подъёма и дальности полёта от угла вылета» - в диапазоне ячеек H3:N9

6. График движения тела – в диапазоне ячеек G19:S45.

Заполним ячейки таблиц исходными данными формулами для расчётов:

Ячейка

Формула или данные

Физическая формула или величина

1

D4

9,81

g

2

D5

12

V0

3

D6

30 или 45 или 60 …..

α

4

D7

0,2

Δt

5

D8

6

xц

6

D9

6

yц

7

D10

0,35

R

8

D12

=$D$5*COS($D$6*ПИ( )/180)

Vox

9

D13

=$D$5*SIN($D$6*ПИ( )/180)

Voy


Заполним ячейки таблиц исходными данными формулами для расчётов:

Ячейка

Формула или данные

Физическая формула или величина

10

A16

0

t0 = 0

11

A17

=A16+$D$7

ti+1 =ti + Δt

12

B16

=$D$12*A16

x = Voxt;

13

C16

=$D$13*A16 - $D$4*A16*A16/2

y = Voyt – (gt2)/2;

14

D16

=B16 - $D$8

Sx = x - xц;

15

E16

=C16 - $D$9

Sy = y - yц;

16

F16

=КОРЕНЬ(D17*D17 + E17*E17)

S =√ Sx2 + Sy2





Столбцы А, В, С, D, E, F заполнить сверху вниз копируя введённые формулы


Исследование движения тела под действием силы тяжести


ТЕСТИРОВАНИЕ. Проведите тестовый расчёт компьютерной модели по данным,

приведенным в таблице.



ЭКСПЕРИМЕНТ 1. Построение графика движения снаряда и определение

максимальных высот подъёма и дальностей полёта для

угла вылета 35° и начальной скорости 15 м/с

  1. В таблицу исходных данных введите значение угла вылета 35° и начальную скорость 15 м/с.

  2. По столбцам В и С постройте график зависимости y = f(x). Для построения графика возьмите столько точек, сколько необходимо для получения первой отрицательной координаты у.

  3. Определите по графику, на какую максимальную высоту поднимется снаряд и по таблице найдите время подъёма.

  4. Определите по графику, на каком расстоянии от точки бросания снаряд упадёт на землю и по таблице найдите время полёта снаряда.

  5. В свободной области запишите результаты для данного угла вылета и данной начальной скорости.


ЭКСПЕРИМЕНТ 2. Изучение зависимости дальности полёта и максимальной

высоты подъёма снаряда от величины начальной скорости при

постоянном угле вылета

  1. В диапазоне ячеек H3:N9 постройте таблицу для внесения результатов.

  2. В таблицу исходных данных введите угол вылета 35° и начальную скорость снаряда 5 м/с. Получите график движения тела, скопируйте его и вставьте на Лист2. Измените нужным образом масштабы осей ОХ и ОУ, чтобы график занимал большую часть координатной системы ХОУ.

  3. Скопируйте график с Листа2 в буфер обмена и вставьте в документ программы Word – «Результаты экспериментов»

  4. Измените начальную скорость вылета снаряда на 10 м/с ( затем на15 м/с и 20 м/с) и повторите копирование и вставку графиков в файл «Результаты экспериментов».

  5. Введите данные в таблицу результатов. Проанализируйте зависимость дальности полёта и максимальной высоты подъёма снаряда от величины начальной скорости и сделайте вывод.





ЭКСПЕРИМЕНТ 3.

Изучение зависимости дальности полёта и максимальной

высоты подъёма снаряда от угла вылета при постоянной

начальной скорости

  1. В диапазоне ячеек H12:N17 постройте таблицу для внесения результатов.

  2. В таблицу исходных данных введите начальную скорость снаряда 12 м/с и угол вылета 30° . Получите график движения тела, скопируйте его и вставьте на Лист2. Измените нужным образом масштабы осей ОХ и ОУ, чтобы график занимал большую часть координатной системы ХОУ.

  3. Скопируйте график с Листа2 в буфер обмена и вставьте в документ программы Word – «Результаты экспериментов»

  4. Измените угол вылета снаряда на 45°( затем на60° и 80°) и повторите копирование и вставку графиков в файл «Результаты экспериментов».

  5. Введите данные в таблицу результатов. Проанализируйте зависимость дальности полёта и максимальной высоты подъёма снаряда от величины угла вылета и сделайте вывод.


ЭКСПЕРИМЕНТ 4.

Подбор исходных значений угла вылета и начальной скорости

снаряда для попадания его в цель.

  1. Для начальной скорости снаряда 12 м/с подберите такое значение угла вылета, чтобы снаряд попал в цель.

  2. Для этого изменяя угол вылета снаряда добейтесь чтобы траектория полёта проходила рядом с точкой (6; 6)

  3. Измените начальную скорость снаряда и подберите нужный угол вылета, для попадания в цель.

  4. Результаты запишите в свободных ячейках таблицы Excel.

  5. Измените координаты цели и подберите значения начальной скорости и угла

бросания для нового положения цели.

hello_html_m674441f.gif

V0 =12 м/с α = 65°



Результаты эксперимента 3

Изучение зависимости дальности полёта и максимальной

высоты подъёма снаряда от угла вылета при постоянной

начальной скорости

hello_html_m2acc5cda.gif

V0 =12 м/с α = 30°


hello_html_m778fec63.gif

V0 =12 м/с α = 45°





hello_html_a510543.gif

V0 =12 м/с α = 60°



hello_html_m63d9f2a8.gifV0 =12 м/с α = 80°




Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДВ-220792

Похожие материалы