Дистанционная физическая школа
Код курса: Ф 1
7-8 классы
Модуль 3. Графическое представление физических величин и процессов
Занятие 1. Чтение и оформление графиков
Чтение графиков
Задание.
Внимательно рассмотрите график движения паучка Пети, который, спустившись с потолка на паутинке, пополз по полу.
Что можно узнать из этого графика?
А. Непосредственно по графику:
Зависимость каких величин представлена на графике?
Ответ: пути от времени S(t).
Сколько времени длилось наблюдение за паучком?
Ответ: 20 секунд
Какова цена деления осей?
Ответ: 0,5м; 2,5с.
Какой путь проделал Петя за время наблюдения?
Ответ: 3 м.
График дает возможность описать, как протекает тот или иной физический процесс, позволяет более наглядно изобразить его наиболее существенные стороны.
Б. Ход процесса:
Все ли время паучок находился в движении?
Ответ: нет.
Что означает горизонтальный участок графика?
Ответ: паучок не двигался.
Как долго спускался паучок Петя на паутине?
Ответ: 5 с.
Какое расстояние он при этом проделал?
Ответ: 2,5 м.
Сколько времени паучок сидел неподвижно?
15 - 5=10 (с).
Ответ: 10 с.
Сколько времени паучок полз по полу?
20 -15=5 (с).
Ответ: 5 с.
Какое расстояние он преодолел по полу?
Ответ: 0,5м.
Как долго находился паучок в движении?
5 + 5=10 (с).
Ответ: 10 с.
В. Промежуточные величины:
Через какое время после начала спуска Петя находился ровно посередине между потолком и полом?
Ответ: 2,5 с.
Что означает изменение наклона графика?
Ответ: изменение скорости движения.
Что быстрее сделал паучок: спуск на паутине или прогулку по полу?
Ответ: затратил одинаковое время (но скорость, с которой паучок спускался, больше, чем скорость, с которой он полз по полу).
Г. Вычисления по формулам:
16. Каковы скорости движения паучка на участках и средняя скорость?
Решение.
Скорости вычислим по формуле:
.
;
;
.
.
Д. Построение других графиков.
Рекомендации по построению графиков
Весь график должен уместиться на одном листе бумаги.
График можно вычерчивать на миллиметровой бумаге или на клетчатой бумаге тетради, в крайнем случае, можно нанести сетку «от руки».
По оси абсцисс, как правило, откладывается независимая переменная, а по оси ординат – зависимая.
Например, для построения графика зависимости «скорости от времени», по оси абсцисс откладывают время, а по оси ординат – скорость.
Каждому делению координатной сетки должно соответствовать удобное для построения и вычисления значение физической величины.
Масштаб для физических величин, отложенных по координатным осям, может быть выбран двумя способами: длиной отрезка, который изображает единицу физической величины, например, 1с - 5мм, или значением физической величины, соответствующей единице длины отрезка на диаграмме: 5мм – 3 м/с.
Масштабы на координатных осях могут быть выбраны неодинаковыми. Например, для построения графика пути в осях «время-путь» по оси абсцисс выбран масштаб: 5мм – 2,5с, а по оси ординат: 5мм – 0,5 м.
Численное значение каждого деления координатной сетки должно обеспечить заданную точность вычислений.
Желательно, чтобы минимальное значение физической величины соответствовало одному делению, а максимальное определяло бы длину выбранной оси.
Координатные оси и график должны отличаться по толщине от линий сетки.
У координатных осей (вдоль положительного их направления) указываются: направление возрастания величины, ее обозначение и единицы измерения.
Точка пересечения координатных осей определяет начальные значения переменных величин.
Найденные из опыта, полученные из таблиц или полученные путем вычислений точки должны быть нанесены на координатную сетку.
При изображении на одном графике нескольких кривых, точки соответствующие им должны обозначаться неодинаково (точкой, кружочком, крестиком и т.д.)
Сам график вычерчивается либо соединением точек, либо по виду функциональной зависимости, таким образом, чтобы по обе стороны от линии графика располагалось одинаковое количество точек.
Эти указания не являются исчерпывающими. Однако, в дальнейшем, будем их придерживаться.