CBRé (Calculator-Based Rangeré)kabel mellem regner og CBR
klemme4 AA-batterier
kabel mellem CBL og CBR
Vigtigt
Texas Instruments giver ingen garanti, hverken udtrykt eller
underforstået, herunder, men ikke begrænset til, underforståede
garantier for salgbarhed og egnethed til et bestemt formål, for
programmateriale eller trykt materiale. Denne type materiale stilles
alene til rådighed, som det måtte forefindes.
Texas Instruments kan under ingen omstændigheder gøres
ansvarlig for specielle, affødte, tilfældige eller følgeskader i
forbindelse med eller som måtte opstå på grund af købet af eller
anvendelsen af disse materialer, og Texas Instruments eneste
ansvar uanset handlingsform, kan ikke overstige udstyrets købspris.
Desuden kan Texas Instruments ikke forpligtes ved krav af nogen
art i forbindelse med anvendelsen af disse materialer.
1997 Texas Instruments Incorporated.
Alle rettigheder forbeholdes.
Hermed gives tilladelse til instruktører og lærere til at udskrive eller
fotokopiere de sider i denne dokumentation, der er forsynet med
Texas Instruments Copyright, i passende mængder til brug i
klasseundervisning, øvelser eller seminarer. Disse sider er udvalgt til
at blive reproduceret af instruktører og lærere til brug i
klasseundervisning, øvelser eller seminarer under forudsætning af,
at hver eneste kopi er forsynet med oplysningerne om copyright.
Disse kopier må ikke gøres til genstand for salg, og
videredistribution er udtrykkeligt forbudt. Undtagen som tilladt i
henhold til ovenstående skal der indhentes forudgående skriftlig
tilladelse fra Texas Instruments Incorporated til at reproducere eller
overføre dette materiale eller dele heraf i nogen anden form eller
på nogen anden elektronisk eller mekanisk måde, herunder alle
systemer til lagring og søgning af informationer, medmindre det
udtrykkeligt er tilladt i henhold til gældende lov. Forespørgsler
bedes rettet til Texas Instruments Incorporated, PO Box 149149,
Austin, TX, 78714-9149, M/S 2151, Attention: Contracts Manager.
Indholdsfortegnelse
T
E
CBR
X
A
S
I
NS
T
R
U
)
M
E
)
N
T
)
S
Introduktion
Hvad er CBR?2
Kom godt i gang med CBR — I tre lette trin4
Tip om effektiv dataindsamling6
Opgaver med instruktørnoter og arbejdsblade
TRIGGER
85-86
92
Opgave 1 — Efterlign grafenlineær 13
³
Opgave 2 — Legetøjsbillineær 17
³
Opgave 3 — Pendulsinusformet 21
³
Opgave 4 — Hoppende boldparabolsk 25
³
Opgave 5 — Rullende boldparabolsk 29
³
Oplysninger til instruktøren33
Tekniske oplysninger
CBR-data gemmes i lister37
RANGER-indstillinger38
Brug af CBR med CBL eller CBL-programmer39
Programmeringskommandoer40
Oplysninger om service
Batterier42
Hvis der opstår problemer43
Service og garanti44
Oversigt over RANGER-menuerneindvendigt på det bageste omslag
kan bruges sammen med TI-82, TI-83, TI-85/
aktuel dataindsamling og dataanalyse i klasseundervisningen
let at bruge, kræver ikke yderligere udstyr
det alsidige RANGER-program startes med et tryk på en knap
programmerne MATCH og BOUNCING BALL er en del af RANGER-programmet
de primære parametre er lette at definere
Hvad kan man gøre med CBR?
Med en
bevægelsesdata uden besværlige målinger og manuel afbildning.
Med
CBR
afstand, hastighed, acceleration og tid ud fra de indsamlede data. Eleverne kan f.eks.
udforske følgende matematiske og fysiske begreber:
-enhed og en grafisk TI-regner kan eleverne indsamle, få vist og analysere
CBR
kan eleverne udforske den matematiske og fysiske sammenhæng mellem
bevægelsesdetektor
CBL
ingen programmering nødvendig
RANGER-programmetRANGER-programmet
)
, TI-86 og TI-92
bevægelse: afstand, hastighed og acceleration
0
grafisk afbildning: akser i koordinatsystemer, hældning og skæringspunkter
0
funktioner: lineære funktioner, andengradspolynomier, eksponentielle funktioner og
0
sinusformede funktioner
differentialregning: afledede funktioner og integraler
0
statistik og dataanalyse: dataindsamlingsmetoder og statistisk analyse
0
Hvad indeholder denne vejledning?
Kom godt i gang med CBR
uden særlig erfaring med regnere eller programmering. Den indeholder instruktioner til
at komme hurtigt i gang med at bruge
klasseopgaver til udforskning af de grundlæggende funktioner og egenskaber ved
bevægelse. Disse opgaver (se side 13–32) består af:
instruktørnoter for hver opgave samt generelle oplysninger til instruktøren
0
trinvise instruktioner
0
en grundlæggende opgave om dataindsamling beregnet på elever på alle niveauer
0
øvelser, der undersøger disse data mere detaljeret, herunder forskellige scenarier af
0
typen hvad-nu-hvis
forslag til avancerede emner beregnet på elever både med og uden kendskab til
0
differentialregning
arbejdsblade, der kan kopieres, med åbne spørgsmål på mange forskellige niveauer
0
er udformet som en vejledning for lærere og instruktører
er du kun tre trin fra at have indsamlet de første data!
CBR
Tilslutning
Tilslut
regner fra TI ved hjælp af kablet
mellem regner og CBR-enhed.
Sæt det
ender for at forbinde de to enheder.
Bemærk:
forbinde to regnere med hinanden,
som følger med regneren, kan også
bruges.
-enheden til en grafisk
CBR
omh
Det korte kabel til at
eligt fast
i begge
Overførsel
RANGER
er let at overføre det relevante program fra
Først skal du gøre regneren klar til at modtage programmet (se
tastesekvenserne nedenfor).
, et specielt program for de forskellige regnere, findes i
-enheden til en regner.
CBR
CBR
. Det
TI-82 eller TI-83TI-85/CBL eller TI-86TI-92
LINK
Ÿ
[
Derefter skal du åbne det drejelige hoved på
den relevante knap til overførsel af programmet.
Under overførslen viser displayet på regneren
Når overførslen er slut, blinker den grønne lampe på
gang,
Hvis der opstår et problem, blinker den røde lampe på
gange, og
Når du har overført
skal du kun overføre det til den pågældende regner igen, hvis du sletter
det fra regnerens hukommelse.
Bemærk:
byte. Du kan eventuelt slette andre programmer og data fra regneren. Du
kan eventuelt først gemme disse programmer og data ved at overføre
dem til en computer med TI-Graph Linké eller til en anden regner ved
hjælp af et kabel til at forbinde to regnere med hinanden eller et kabel
mellem regner og
CBR
›
£
]
-enheden bipper én gang, og displayet på regneren viser
-enheden bipper to gange.
CBR
RANGER
Program og data kræver typisk en hukommelse på ca. 17.500
Hvis du forstår, hvordan en bevægelsesdetektor fungerer, kan du bedre opnå gode
afbildninger af dine data. Bevægelsesdetektoren udsender et ultralydssignal og måler,
hvor lang tid det tager, før dette signal kommer tilbage efter refleksion fra det nærmeste
objekt.
Ligesom andre bevægelsesdetektorer måler
ultralydssignalet, til det første ekko kommer tilbage, men
microprocessor, som gør meget mere. Når målingen er foretaget, beregner
tiden fra udsendelsen af
CBR
har en indbygget
CBR
CBR
afstanden til objektet ved hjælp af lydens hastighed. Derefter beregnes den første og
anden afledede af afstandsdataene med hensyn til tiden for at finde hastighed og
acceleration. Disse målinger gemmes i listerne
Gennemførelse af de samme beregninger som
L1, L2, L3
CBR
og L4.
kan være en interessant øvelse
sammen med hele klassen.
Mål de ønskede data i tilstanden
➊
Brug måletiderne i
➋
sammen med afstandsdataene i L2 til at beregne objektets
L1
REALTIME=NO
. Afslut
RANGER
-programmet.
hastighed i hvert måletidspunkt. Sammenlign derefter resultaterne med
hastighedsdataene i
=
L3
n
Brug hastighedsdataene i L3 (eller de værdier, eleverne selv har beregnet) sammen
➌
med måletiderne i
Sammenlign derefter resultaterne med accelerationsdataene i
Objektets størrelse
Et lille objekt langt fra
.
L3
(
+
L2
n+1
til at beregne objektets acceleration i hvert måletidspunkt.
L1
-enheden formindsker chancerne for en nøjagtig måling. På 5
CBR
)à2 N (
L2
n
L1
n+1
N
L1
L2
+
n
n
L2
n-1
)à2
L4
.
meters afstand er det meget lettere at måle en fodbold end en bordtennisbold.
Mindste afstand til objektet
Når
og modtages af
flere signaler overlappe hinanden og føre til forkerte resultater. Derfor skal
placeres mindst 0,5 meter fra objektet.
Største afstand til objektet
Når signalet går gennem luften, bliver det svagere og svagere. Efter en total distance på
12 meter (6 meter frem til objektet og 6 meter tilbage til
for svagt til at blive korrekt registreret. Dette sætter en grænse på 6 meter (19 fod) for,
hvor langt der kan være mellem
6
K
OM GODT I GANG MED
-enheden udsender et signal, rammer det objektet, hvorefter det sendes tilbage
CBR
-enheden. Hvis et objekt er nærmere end 0,5 meter (1,5 fod), kan
-enheden er ikke en tynd stråle, men den breder sig ud i alle retninger
CBR
inden for en vinkel af 10°.
For at undgå påvirkninger fra andre objekter i nærheden bør du sørge for et frit område
til ultralyden mellem
ønskede bliver registreret.
Reflekterende overflader
-enheden og objektet for at undgå, at andre objekter end det
CBR
måler det nærmeste objekt i det frie område.
CBR
Nogle overflader reflekterer ultralydssignaler bedre end andre. Du kan f.eks. opnå bedre
resultater med en bold med en forholdsvis hård, jævn overflade end med en tennisbold.
Af samme grund er målinger i et lokale med hårde, reflekterende overflader mere
udsatte for at blive forkerte. Målinger af uregelmæssige overflader (f.eks. en legetøjsbil
eller en elev, der går rundt med regneren i hånden) kan give uensartede resultater.
En graf over afstanden som funktion af tiden af et stillestående objekt har små udsving i
de beregnede afstandsværdier. Hvis en af disse værdier afviger lidt, kan der være små
uregelmæssigheder i den forventede vandrette linie. Grafen over hastigheden som
funktion af tiden kan være endnu mere ujævn, fordi ændringen i afstand mellem to
tidspunkter pr. definition er hastigheden. Brug eventuelt en passende grad af udglatning
på de målte data.
-programmet kan reducere
virkningen af fejlmålinger eller variationer i afstandsmålingerne. Undgå overdreven brug
af udglatning. Start uden udglatning eller med
udglatning. Forøg graden af
LIGHT
udglatning, indtil du opnår tilfredsstillende resultater.
Hvis der er særlig stor chance for fejlmålinger, kan du eventuelt forøge udglatningen
0
på skærmbilledet
Du kan anvende udglatning på allerede indsamlede data i tilstanden
0
Regneren skal være forbundet til
vælg
SMOOTH DATA
Støj—hvad er det, og hvordan undgås det?
Når
-enheden modtager signaler, der er reflekteret fra andre objekter end det
CBR
før målingerne (se side 38).
SETUP
-enheden. Vælg
CBR
PLOT TOOLS
i menuen
, og vælg derefter den ønskede grad af udglatning.
REALTIME=NO
PLOT MENU
.
ønskede, vises der forkerte datapunkter (støj), som ikke passer med det generelle
mønster for grafen. Du kan gøre følgende for at minimere støj:
Sørg for, at
0
på detektoren, mens du studerer en måling i tilstanden
gode resultater, før du går i gang med at måle i tilstanden
Prøv at foretage målingerne i et område uden forstyrrende elementer (se tegningen af
0
-enheden peger direkte på det ønskede objekt. Prøv at justere hovedet
CBR
REALTIME=YES,
REALTIME=NO
indtil du opnår
.
detfrie område på side 7).
Vælg et større, mere reflekterende objekt, eller flyt objektet nærmere til
0
-enheden
CBR
(men stadig længere borte end 0,5 meter).
Hvis der anvendes flere
0
-enheder i et lokale, bør den ene gruppe elever gøre deres
CBR
målinger færdige, før de andre begynder deres.
Hvis du har en måling med meget støj i tilstanden
0
REALTIME=YES
, kan du gentage
målingen med en højere grad af udglatning, indtil du opnår tilfredsstillende resultater.
Du kan ikke ændre udglatningen i funktionerne
eller
BALL BOUNCE
Hvis du har en måling med meget støj i tilstanden
0
.
DISTANCE MATCH, VELOCITY MATCH
REALTIME=NO
, kan du anvende en
højere grad af udglatning på de originale data.
,
Lydens hastighed
Afstanden til objektet beregnes under antagelse af en bestemt lydhastighed, men den
aktuelle lydhastighed afhænger af flere faktorer, først og fremmest temperaturen. I
forbindelse med relative bevægelser betyder dette ikke noget. Hvis der kræves meget
nøjagtige målinger, kan du bruge en programmeringskommando til at angive
temperaturen (se side 40–41).
for at se resultaterne samtidig med, at de bliver indsamlet
0
når du kun har behov for at indsamle eller afbilde én type data (afstand, hastighed
0
REALTIME=YES
:
eller acceleration)
I tilstanden
REALTIME=YES
beregner
de ønskede data (afstand, hastighed eller
CBR
acceleration) og overfører dem til regneren efter hver enkelt afstandsmåling. Derefter
afsætter
RANGER
-programmet en enkelt pixel for den pågældende måling.
Da alle disse operationer skal være afsluttet, før den næste måling kan sættes i gang, er
der en grænse for den hyppighed, hvormed data kan indsamles i tilstanden
REALTIME=YES
.
Det tager ca. 0,080 sekunder at måle, behandle og overføre data for et enkelt
datapunkt. Dertil kommer tiden til andre operationer, f.eks. afbildning af punktet, så
grænsen for, hvor hyppigt der kan måles i
RANGER
-programmet, går ved ca. 0,125
sekunder.
REALTIME=NO
Brug tilstanden
til hurtige objekter
0
når der kræves udglatning (se side 9)
0
hvis du bruger
0
når du samtidigt skal indsamle alle typer data (afstand, hastighed og acceleration)
0
REALTIME=NO
-enheden, uden at den er forbundet til regneren (se side 11)
CBR
:
I tilstanden
REALTIME=NO
lagres data i
og de overføres først til regneren, når alle
CBR,
målingerne er foretaget. Målingerne kan foretages så hyppigt som én måling for hver
0,005 sekunder for objekter, der er tæt på
-enheden. Data for tid, afstand, hastighed
CBR
og acceleration overføres til regneren.
Da data lagres i
Hver gang du ændrer på udglatningen, anvender
0
, kan du overføre dem fra
CBR
til en regner igen og igen.
CBR
den nye udglatningsfaktor,
CBR
overfører de justerede data til regneren og gemmer de udglattede værdier i listerne.
Når du vælger et område, ændres de lister, der er gemt i regneren. Hvis du får brug
0
for det, kan du hente de originale data fra
i
RANGER
Du kan dele data med flere elever, også selvom de bruger forskellige typer grafiske
0
-programmet. Vælg
GET CBR DATA
igen. Vælg
CBR
i menuen
TOOLS
TOOLS
.
i menuen
MAIN MENU
regnere fra TI. På denne måde kan alle elever deltage i opgaver med dataanalyse på
grundlag af de samme data (se side 11).
-programmet, kan du undersøge disse
data i forhold til en funktion. Da data gemmes som lister og vises som statistiske grafer,
kan du bruge
I RANGER-programmet
Udforsk graferne med
0
, og œ til at undersøge den pågældende sammenhæng.
(standardindstillingen). På TI-85 skal du bruge den
TRACE
bevægelige markør.
Bearbejd de pågældende data, f.eks. udglatning af data eller valg af område.
0
Uden for RANGER-programmet
Udforsk data ved hjælp af regnerens listeeditor.
0
Tilpas en funktion manuelt til dataene ved hjælp af regnerens redigeringsprogram Y=.
0
Fastlæg den ligning, der passer bedst til de pågældende data, ved hjælp af regnerens
0
funktioner til regressionsanalyse.
Andre sammenhæng end dem, der er repræsenteret af de forskellige valg for afbildning i
RANGER
hastigheden som funktion af tiden vises som statistiske grafer. Vælg
MENU
-programmet, kan undersøges. F.eks. kan samtidige målinger over afstanden og
i menuen
QUIT
i
RANGER
-programmet, og definer
som L2 som funktion af L1 og
Plot1
Plot2
som
MAIN
L3
som funktion af L1. Det kan eventuelt være nødvendigt at justere vinduet.
Data og grafer kan sendes til en computer ved hjælp af TI-Graph Link. Dette er især
nyttigt, når eleverne laver mere omfattende rapporter over deres opgaver.
Anvendelse af CBR uden RANGER-programmet
Du kan bruge
end
RANGER
Oplysninger om at bruge
0
Oplysninger om, hvordan du får fat i programmer og opgaver, findes på side 36.
0
Oplysninger om programmeringskommandoer til at skrive egne programmer findes på