Графические задачи по физике и графическое решение задач
Часто графическое представление физического процесса делает его более наглядным и тем самым облегчает понимание рассматриваемого явления. Позволяя порой значительно упростить расчеты, графики широко используются на практике для решения различных задач. Умение строить и читать их сегодня является обязательным для многих специалистов.
К графическим задачам мы относим задачи:
- на построение, где очень помогают, рисунки, чертежи;
- схемы, решаемые с помощью векторов, графиков, диаграмм, эпюр и номограмм.
1) Мячик бросают с земли вертикально вверх с начальной скоростью vо. Постройте график зависимости скорости мячика от времени, считая удары о землю абсолютно упругими. Сопротивлением воздуха пренебречь. [решение]
2) Пассажир, опоздавший к поезду, заметил, что предпоследний вагон прошел мимо него за t1 = 10 c, а последний — за t2 = 8 с.
Считая движение поезда равноускоренным, определите время опоздания. [решение]
3) В комнате высотой H к потолку одним концом прикреплена легкая пружина жесткостью k, имеющая в недеформированном состоянии длину lо (lо < H). На полу под пружиной размещают брусок высотой x с площадью основания S, изготовленный из материала плотностью ρ. Построить график зависимости давления бруска на пол от высоты бруска. [решение]
4) Букашка ползет вдоль оси Ox. Определите среднюю скорость ее движения на участке между точками с координатами x1 = 1,0 м и x2 = 5,0 м, если известно, что произведение скорости букашки на ее координату все время остается постоянной величиной, равной
5) К бруску массой 10 кг, находящемуся на горизонтальной поверхности, приложена сила. Учитывая, что коэффициент трения равен 0,7, определите:
- cилу трения для случая, если F = 50 Н и направлена горизонтально.
- cилу трения для случая, если F = 80 Н и направлена горизонтально.
- построить график зависимости ускорения бруска от горизонтально приложенной силы.
- с какой минимальной силой нужно тянуть за веревку, чтобы равномерно перемещать брусок? [решение]
6) Имеются две трубы, подсоединенных к смесителю. На каждой из труб имеется кран, которым можно регулировать поток воды по трубе, изменяя его от нуля до максимального значения Jo = 1 л/с. В трубах течет вода с температурами t1 = 10° C и t2 = 50° C. Постройте график зависимости максимального потока воды, вытекающей из смесителя, от температуры этой воды. Тепловыми потерями пренебречь. [решение]
7) Поздним вечером молодой человек ростом h идет по краю горизонтального прямого тротуара с постоянной скоростью v. На расстоянии l от края тротуара стоит фонарный столб. Горящий фонарь закреплен на высоте
Постройте график зависимости скорости движения тени головы человека от координаты x. [решение]
Вы читате материалы из пособия для подготовки к олимпиадам по физике. Далее: многоступенчатые задачи по физике.
“Решение графических задач”, 9 класс
~ 5 ~
Е.И.Романова Хоринский район, О.И.Добрынина Прибайкальский район
Тема урока « Решение графических задач»
Тип урока: урок закрепления знаний
Цель урока: изучить способы решения графических задач по физике; познакомиться с методикой решения графических расчётных задач
Задачи урока:
Обучающие
-читать графики
-анализировать, получать нужную информацию.
-строить графики зависимости координаты, скорости и ускорении от времени.
Развивающие
-уметь читать графики физических величин
-содействовать овладению методами научного анализа
-уметь анализировать графическую задачу и с помощью графика составлять текстовую задачу
-развивать пространственное мышление
Воспитательные
-воспитание познавательного интереса к новым знаниям
-воспитание логического мышления
Планируемые результаты
Предметные
-умение читать и строить графики, находить величины из данных графиков
Метапредметные
Познавательные УУД:
-умение давать определения понятиям.
-знать формулы и уметь их преобразовывать
-знать единицы измерения физических величин
-уметь читать графики и решать задачи с их применением
-умение сравнивать и делать выводы на основании сравнений
Личностные УУД:
-умение соблюдать дисциплину на уроке
-уважительно относиться к учителю и одноклассникам
-умение применять полученные знания на практике
-понимать важность графической информации представления движущихся тел
Регулятивные УУД:
-развитие навыков самооценки и самоанализа
Коммуникативные УУД
-умение слушать учителя и одноклассников
-аргументировать свою точку зрения
-овладение навыками выступлений перед аудиторией
-умение воспринимать информацию на слух
-задавать вопросы, работать в составе творческих групп
Личностные
-различать виды движения
-понимание важности применения графических задач в жизни
Методы:
Характер познавательной деятельности
-объяснительно – иллюстративный
-исследовательский
-репродуктивный
Источник знания
-практический
-наглядный
словесный
Приемы:
-интонационное выделение учителем логически важных моментов изложения
-демонстрация учащимся графиков с целью иллюстрирования отдельных выводов
-намек-подсказка, содержащая готовую информацию
–задание учащимся на самостоятельное составление нестандартных задач
-задание учащимся на самостоятельные обобщения на основе собственных практических наблюдений
-задание учащимся на определение степени достоверности полученных результатов
–задание учащимся на индивидуально речевое проговаривание известных правил
-задание учащимся на заполнение таблиц
-наводящие вопросы учащимся, побуждающие к актуализации знаний и способов действия
Контроль:
промежуточный – для оценки уровня сформированности ЗУН, по окончанию этапа изучения материала и выяснения необходимости его корректировки
Оборудование:
-интерактивная доска
-ПК
-презентация
-оформление класса графиками, тезисами
-карточки – задания
-оборудование для эксперимента
Ход урока:
Организационный момент
Мотивация
Актуализация знаний
Проверка домашнего задания
Предъяви пропуск
Изучение нового материала
Почемучка
Физкультминутка или релаксация
Экспериментальная
Рефлексия
Домашнее задание
Здравствуйте! Приятно вновь встретиться с вами на уроке физики.
Уверена, что вы готовы к получению новых знаний, на котором мы заглянем в мир графиков движения тел.
Порою в жизни так случается
Что разные тела, когда–нибудь встречаются
Когда случиться это?
Предстоит нам угадать
А это значит,
Основную задачу кинематики –
вы должны уметь решать
Тогда вам будут не страшны задания
И по плечу вам станут все терзания!
-Ребята как вы считаете, всегда ли используется для решения задач аналитический метод при описания движения?
/уч-ся: отвечают/ нет, можно решать с помощью графиков
-Какую тему нам предстоит сегодня изучить?
/уч-ся: отвечают/ Тема урока «Решение графических задач»
-Как вы думаете, есть ли преимущество графического метода по отношению к аналитическому?
/уч-ся: отвечают/ если да, то в чем он состоит; если нет то почему? (наглядность, вид движения, ориентирует на решение задач)
-Какую цель урока мы можем поставить?
/уч-ся: отвечают/ изучить способы решения графических задач по физике; познакомиться с методикой решения графических расчётных задач– учитель обобщает
Прежде чем мы приступим к решению задач, повторим пройденный материал:
Время формул
Заполнить таблицу согласно виду движения
Вид движения | определение | Формулы | Графики | ||||||
х (м) | S(м) | V(м/с) | а (м/с2) | x(t) | S(t) | V(t) | а(t) | ||
равномерное | |||||||||
равнозамедлен-ное | |||||||||
равноускорен-ное | |||||||||
На заполнение таблицы 10минут.
Данная таблица для самопроверки учениками представлена на слайде (равномерное – 1 ряд, равнозамедленное – 2 ряд, равноускоренное – 3 ряд)
Критерий оценивания: «8-9 баллов» – оценка «5»
«6 -7 баллов» – оценка «4»
«4 -5 баллов» – оценка «3»
«3 баллов» – оценка «2»
Подведем итоги: поднимите руки у кого оценка «5»… Пропуски получены, переходим к решению задач.
Задание №1 (Дать полную характеристику данного вида движения)
Смена деятельности: учитель, совместное решение, ученик
Даны графики движения. Определить: вид движения, V0, V, а, записать уравнения скорости, для графика 3 ( построить графики x(t)? a(t)) – на интер. доске.
– Учащиеся решают для графика 3: находят уравнение скорости, строят графики в координатах a(t), x(t)
один из учеников показывает уравнение скорости, второй график а(t), третий график х(t) – интер.
доске
-Что означает точка пересечения графиков 1 и 2? Как найти время встречи?
переход с доски в презентации при нажатии кнопки мыши, переход на клеточную страницу щелкаем по кнопке страница
№2
Используя уравнение движения тела x=200+5t-t2 . Составить уравнение скорости его движения. Построить графики зависимости скорости и ускорения от времени.
Физкультминутка или релаксация с музыкальным сопровождением
Знания только тогда знания, когда оно приобретено усилиями своей мысли, а не памятью
Л.Н.Толстой
Перейдем к эксперименту.
Экспериментальная задача
Ваша задача выполнить экспериментальное задание / поставить цель, сделать необходимые измерения, выполнить расчеты, построить графики в координатах a(t), v(t), x(t), и его защитить.
Четные парты выполняют первый вариант, нечетные парты выполняют второй вариант
первый вариант
Условие задачи: По наклонной плоскости поверхности расположенной под углом
α = 30° к горизонту без начальной скорости скатывается шарик.
Выполнить измерения и на основании их дать полную характеристику этого вида движения.
Приборы: желоб, штатив, шарик, измерительная лента, секундомер, транспортир
второй вариант
Условие задачи: По наклонной плоскости поверхности расположенной под углом
α = 15° к горизонту без начальной скорости скатывается шарик. Выполнить измерения и на основании их дать полную характеристику этого вида движения.
Приборы: желоб, штатив, шарик, измерительная лента, секундомер, транспортир
-четные и нечетные парты обменяйтесь и обсудите результаты полученного эксперимента, и сделайте обобщенный вывод /Разные углы? Чем больше угол наклона, тем больше ускорение/
Слова для защиты предоставляется I группе …, остальные учащиеся являются оппонентами.
-Ребята, где в жизни мы можем использовать графические задачи?
/уч-ся: отвечают/ движение поездов
Давайте подведем итог нашей деятельности на уроке:
/уч-ся: отвечают/
Мы на уроке
1 Описали движение тела используя график v (t).
2 По графику v (t) составили уравнение скорости, уравнение движения тела.
3 Используя данные построили графики x(t) и a(t).
4 Решили обратную задачу из уравнения движения построили график v (t)
5 Закрепление материала позволило выяснить свои пробелы, которые надо ликвидировать.
Обобщение
Кроме аналитического метода, при описания движения можно использовать и графический метод описания движения
Что можем установить по графику: время встречи, значения физ., величин, построить другие графики зависимости от времени
Оцените свою работу, работу вашей группы
Д/з
Построить для графика 1 графики зависимости х(t) а(t)
Составить условие графической задачи и выполнить её решение
Понимание кореферентности в системе решения задач по физике.
- Булко, Уильям Чарльз
Аннотация
В этой диссертации представлена компьютерная программа (BEATRIX), которая принимает в качестве входных данных формулировку физической задачи на английском языке и фигуру, связанную с ней, понимает комбинацию двух видов входных данных и создает структуру данных, содержащую модель физического явления. описываемые объекты и отношения между ними. BEATRIX предоставляет графический интерфейс на основе мыши, с помощью которого пользователь рисует картинку и вводит предложения на английском языке; тем временем BEATRIX создает нейтральное внутреннее представление изображения, аналогичное тому, которое может быть получено на выходе системы машинного зрения. Затем он анализирует текст и графическое представление, разрешает ссылки между объектами, общими для двух источников данных, и создает унифицированную модель проблемного мира.
- Публикация:
кандидат наук Диссертация
- Дата публикации:
- 1989
- Биб-код:
- 1989г.п.т…….109Б
- Ключевые слова:
- Информатика; Искусственный интеллект; Физика: Общая
Устранение неполадок с графикой — База знаний
Описание проблемы
У меня возникают проблемы с графикой в COMSOL Multiphysics, что мне делать?
Решение
Эта запись предназначена для перечисления общих стратегий при возникновении проблем с графикой в COMSOL Multiphysics.
Дополнительные исправления конкретных проблем можно найти в следующих статьях
Графические сбои в пользовательском интерфейсе на игровых компьютерах
Графическое окно не отвечает на компьютере с графическим чипом Intel Iris Xe
Общий подход к проблемам с графикой.
По умолчанию COMSOL Multiphysics использует аппаратное ускорение визуализации (OpenGL) для отображения геометрии, сетки и визуализации графиков. Графическая карта, использующая OpenGL 2.1, необходима для использования аппаратного ускорения рендеринга.
При первом запуске COMSOL Multiphysics определяет, поддерживает ли видеокарта необходимые функции. Если нет, он попытается вернуться к использованию встроенного программного рендеринга, который обычно работает нормально, но намного медленнее и менее плавно, чем аппаратный рендеринг. Если не удается автоматически изменить визуализацию, вам придется сделать это вручную.
Изменить визуализацию
Самое быстрое решение — перейти на программную визуализацию:
Запустить COMSOL Multiphysics.
Чтобы открыть диалоговое окно «Настройки» в COMSOL Desktop:
В окне Preferences выберите Graphics and Plot Windows и установите для параметра Rendering значение
Нажмите OK и закройте рабочий стол COMSOL.
Если рендеринг OpenGL не работает, и вы не удовлетворены производительностью программного рендеринга, вы можете попробовать использовать модуль рендеринга DirectX. Переключите средство визуализации в категорию «Графика» в диалоговом окне «Предпочтения» в меню «Параметры». Вы также можете заставить COMSOL Multiphysics использовать определенный модуль рендеринга, указав параметр команды, используемой для запуска:
comsol -3drend ogl (начать с рендеринга OpenGL)
comsol -3drend dx9 (начать с рендеринга DirectX)
comsol -3drend sw
Обратите внимание, что доступно только в Windows .
На компьютере с Windows вы можете выбрать, какую визуализацию вы хотите использовать, из каталога COMSOL Launchers, доступного в меню «Пуск»: аппаратный (OpenGL) рендеринг обычно не работает. В таких случаях вам может потребоваться запуск программного рендеринга.
Изменить оптимизацию
Хотя COMSOL Multiphysics отлично работает с программным (и DirectX 9) рендерингом, он может быть немного прерывистым для сложной геометрии. И чтобы использовать все улучшенные графические функции в более поздней версии COMSOL Multiphysics, вам потребуется использовать рендеринг OpenGL.
Если у вас возникли проблемы с запуском COMSOL Multiphysics с визуализацией OpenGL, возможно, стоит изменить параметр Оптимизировать для в Графика и графика Windows часть диалогового окна настроек (см. изображение диалогового окна настроек выше). Изменение этого параметра с Качество на Производительность может изменить ситуацию.