Vẽ đồ thị cho các bài tập vật lý

Các đề thi vật lý hiện nay xuất hiện nhiều dần các bài toán có đồ thị. Tất nhiên những tài liệu, những đề kiểm tra, những đề thi thử cũng cần phải có những bài toán đồ thị để theo kịp với xu thế "đồ thị hóa" này. Giáo viên vật lý khi biên soạn đề thi, đề kiểm tra, hay bất kì một tài liệu vật lý nào, cũng cần có kĩ năng vẽ đồ thị cho các bài toán vật lý. Tuy nhiên, ở những tài liệu xuất hiện gần đây, những đồ thị được vẽ đa số không đẹp mắt. Có thể người viết tài liệu chưa có một phần mềm tốt để vẽ đồ thị, hoặc kĩ năng sử dụng các phần mềm vẽ đồ thị chưa tốt. Phần mềm vẽ đồ thị hiện nay rất nhiều, tuy nhiên mình vẫn chưa thực sự ưng ý với phần mềm nào. Bởi lẽ, khả năng tùy chỉnh của các phần mềm chưa cao. Chẳng hạn, việc tùy chỉnh kiểu dáng các trục tọa độ, kiểu dáng đồ thị, các giá trị trên các trục, đường lưới... . Bài viết này xin được chia sẻ với các bạn cách vẽ đồ thị cho các bài tập vật lý bằng excel, rất đơn giản mà khả năng tùy chỉnh tuyệt vời.

Vẽ đồ thị không cần phần mềm

Hãy bắt đầu vẽ một số đồ thị cho các bài tập vật lý cụ thể nhé

Chúng ta cùng vẽ đồ thị của các đại lượng trong một dao động điều hòa, gồm thời gian, li độ, vận tốc, gia tốc, lực hồi phục, động năng, thế năng ($t, x, v, a, F, W_đ, W_t$).


$x=f(t), v=f(t), a=f(t)$
$F=f(t), W_đ=f(t), W_t=f(t)$
$v=f(x), a = f(x), W_đ=f(x),W_t=f(x)...$

Cụ thể ở đây dao động điều hòa với biên độ $A=5$ cm, tần số góc $\omega=\pi$ rad/s, pha ban đầu $\varphi=\frac{\pi}{3}$

  • Mở một file excel mới.
  • Nhập kí hiệu của các đại lượng vào hàng thứ nhất, ở đây là $t, x, v, a, F, W_đ, W_t$ (1).
    Mô tả cách nhập tên biến cho đồ thị
  • Nhập giá trị cho biến $t$
    • Ở cột thời gian $t$, nhập các giá trị từ $0$ đến một giá trị nào đó xấp xỉ một chu kì (bạn muốn vẽ đồ thị trong khoảng thời gian nào thì nhập đến giá trị đó). Ở đây chu kì $T=\frac{2\pi}{\omega}=2$ s, tôi kéo đến giá trị 2,4.
    • Chú ý rằng: Các giá trị của $t$ càng sát nhau thì đồ thị càng mượt.
    • Chỉ cần nhập 3 giá trị đầu, sau đó chọn và kéo xuống.

    • Mô tả cách nhập giá trị cho biến t để vẽ đồ thị
  • Nhập các hàm số $x(t), v(t), a(t), F(t), W_đ(t), W_t(t)$ vào hàng thứ hai bắt đầu từ ô B2
    • Hình dưới đây mô tả việc nhập công thức cho $x$ vào ô ngay dưới $x$ (ô B2), và công thức cho $v$ vào ô ngay dưới $v$ (ô C2). Cho các đại lượng còn lại làm tương tự với những ô ngay dưới chúng:

    • Mô tả cách nhập công thức cho li độ và vận tốc để vẽ đồ thị
    • Khi đã nhập công thức cho tất cả các đại lượng, chọn dải ô từ B2 đến G2:
      Mô tả cách copy công thức để vẽ đồ thị để vẽ đồ thị

      và thực hiện việc kéo xuống như đối với cột $t$, khi thả chuột ta được một bảng giá trị như hình dưới đây:

      Mô tả bảng giá trị để vẽ đồ thị
  • Chèn đồ thị
    • Vẽ đồ thị của các đại lượng theo $t$
      Chọn tất cả các cột từ A đến G $\rightarrow$ Chọn Insert $\rightarrow$ chọn biểu tượng cái đồ thị (hình dưới đây)
      Các bước chèn đồ thị
      Kết quả có ngay lập tức, đồ thị tuyệt đẹp, bạn sẽ ngỡ ngàng: Đồ thị đẹp
      Bạn có thể xóa bớt đồ thị và để lại những đồ thị cần thiết, bằng cách xóa đi cột số liệu tương ứng. Ví dụ tôi chỉ để lại đồ thị $x(t)$, bằng cách xóa hết các cột từ C đến G: Chỉ để lại một đồ thị
    • Vẽ các đồ thị khác như $a(x), F(x), W_đ(v), W_t(x)...$
      Chẳng hạn tôi muốn vẽ đồ thị $W_đ(a)$, tôi chọn hai cột D và F (Giữ Ctrl và bấm chuột lên các chữ D, F trên đầu cột), sau đó chọn Insert, rồi chọn biểu tượng đồ thị để xuất ra đồ thị như hình dưới đây: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng vào gia tốc
  • Hiệu chỉnh đồ thị
    Để thuận tiện hiệu chỉnh đồ thị, bạn nên copy đồ thị dán vào Powerpoint và chỉnh sửa. Nếu bạn có thay đổi số liệu trong bảng ở excel thì đồ thị trong powerpoint cũng thay đổi theo.
    Trong cửa số powerpoint, bấm chọn đồ thị, bấm Format Shape Chỉnh sửa đồ thị trong powerpoint
    Bấm vào Chart Option, chọn một thành phần trong menu thả xuống để hiệu chỉnh theo ý muốn: Chọn từng thành phần trong đồ thị để chỉnh sửa

Kết luận

Để vẽ đồ thị cho các bài tập vật lý bằng excel

  • Bạn cần biết một số toán tử và hàm cơ bản trong excel như cộng, trừ, nhân, chia, căn thức, số mũ, lượng giác...
  • Hãy tự mình vẽ những đồ thị cho tài liệu của chính mình, đóng góp cho cộng đồng giáo viên những tài liệu có ích
  • Nếu cần hỗ trợ, hãy để lại nhận xét hoặc liên hệ với tôi qua email ở thanh bên của trang web.

Video hướng dẫn Vẽ đồ thị vật lý

Không có nhận xét nào: