Разработка практической работы по теме "Моделирование" для 9 класса "Расчет объема коробки в Exсel"

Лабораторная работа №1.

Расчет геометрических параметров объекта.

Задача. Склеивание коробки.

Описание задачи.

Имеется квадратный лист картона. Из листа по углам вырезают четыре квадрата и склеивают коробку по сторонам вырезов. Какова должна быть сторона вырезаемого квадрата, чтобы коробка имела наибольшую вместимость? Какого размера надо взять лист, чтобы получить из него коробку с заданным максимальным объемом?

Цель моделирования: определить максимальный объем коробки.

К

b

Расчетные формулы:

с =a-2b- длина стороны дна;

S=c²- площадь дна;

V=Sb- объем.

Здесь а- длина стороны картона, b- размер выреза. Первоначальный размер выреза b₀=0. Последующие размеры выреза определяются по формуле b_i+1=b_i+b.

Таблица будет содержать три области:

исходные данные;

промежуточные расчеты;

результаты.

Заполните область данных по предложенному образцу. В этой области заданы текстовые исходные параметры a=40см, b= 1 см, которые были использованы для расчета длины стороны дна, площади дна и объема коробки при нескольких значениях выреза.

Составьте таблицу расчета по приведенному образцу.

Введите расчетные формулы по правилам, принятым в среде электронных таблиц:

Ячейка Формула Пояснение

А9 0 (1) Начальный размер выреза

А10 =А9+$B$5 (2) Следующий размер выреза получается

прибавлением к предыдущему шага изменения

выреза

В9 =$B$4-2*A9 (3) Длина стороны дна получается вычитанием

из заданной стороны листа удвоенного

размера выреза

С9 = B9^2 (4) Площадь дна вычисляется как квадрат

длины стороны дна

D9 =C9*A9 (5) Объем коробки вычисляется как произведение

площади дна на размер выреза, который равен

высоте коробки.

Задания:

1. Проследить, как изменяется с увеличением выреза

а) длина стороны дна;

б) площадь дна;

в) объем коробки.

2. Исследовать, как определить наибольший объем коробки и соответствующий вырез.

3. Исследовать, как изменяется наибольший объем коробки и соответствующий вырез при изменении стороны исходного листа.

4. Исследовать, как изменяется наибольший объем коробки и соответствующий вырез, если уменьшить шаг изменения выреза ( например, при b=0.3 см).

5. Подобрать размер картонного листа, из которого можно сделать коробку с заданным наибольшим объемом ( например, 5000 см³).

По результатам экспериментов сформулируйте выводы. Составьте отчет в текстовом процессоре. В отчете отразите этапы моделирования: исходные данные, геометрическую модель, расчетные формулы, результаты экспериментов и выводы.

Пояснения.

Задание 3.

Определите значения наибольшего объема коробки для нескольких значений длины листа. Для этого:

- в ячейку B4 введите новое исходное значение;

- по столбцу В определите допустимый диапазон строк для исследования. При необходимости заполните дополнительное количество строк;

- по столбцу D определите наибольший объем коробки;

- по столбцу А определите размер выреза, соответствующий наибольшему объему.

Результаты экспериментов разместите в ячейках на свободном пространстве электронной таблицы по образцу.

Задание 4.

Введите в ячейку новое значение шага изменения выреза (например, 0.3 см). Определите значения наибольшего объема коробки для нескольких значений длины картонного листа. Результаты экспериментов оформите в виде таблицы.

Задание5. Для подбора размера исходного листа изменяйте значение ячейки и определяйте наибольший объем коробки, пока не добьетесь заданной величины. Результаты разместите в виде таблицы.