Elektroonilised laboritööd füüsikas. Laboratoorsed tööd füüsikas

(Kõik töötab mehaanika peal)

Mehaanika

nr 1. Füüsikalised mõõtmised ja nende vigade arvutamine

Sissejuhatus mõnesse meetodisse füüsilised mõõtmised ja mõõtmisvigade arvutamine korrapärase kujuga tahke keha tiheduse määramise näitel.

Lae alla

nr 2. Oberbecki pendli inertsmomendi, jõumomendi ja nurkkiirenduse määramine

Määrata hooratta inertsimoment (rist raskustega); määrata inertsmomendi sõltuvus masside jaotusest pöörlemistelje suhtes; määrata jõumoment, mis paneb hooratta pöörlema; määrake nurkkiirenduse vastavad väärtused.

Lae alla

nr 3. Kehade inertsmomentide määramine trifilaarse vedrustuse abil ja Steineri teoreemi kontrollimine

Mõnede kehade inertsmomentide määramine väändvõnke meetodil, kasutades trifilaarset vedrustust; Steineri teoreemi kontrollimine.

Lae alla

nr 5. "Kuuli" kiiruse määramine ballistilisel meetodil, kasutades unifilaarset vedrustust

"Kuuli" lennukiiruse määramine väändeballistilise pendli ja absoluutselt mitteelastse löögi nähtuse abil nurkimpulsi jäävuse seaduse alusel

Lae alla

nr 6. Universaalse pendli liikumisseaduste uurimine

Universaalpendli gravitatsioonikiirenduse, vähendatud pikkuse, raskuskeskme asukoha ja inertsmomentide määramine.

Lae alla

nr 9. Maxwelli pendel. Kehade inertsmomendi määramine ja energia jäävuse seaduse kontrollimine

Kontrollige mehaanika energia jäävuse seadust; määrata pendli inertsimoment.

Lae alla

nr 11. Sirgjoone uurimine ühtlaselt kiirendatud liikumine telefon Atwoodi autos

Vaba langemise kiirenduse määramine. Koormuste liikumise "efektiivse" takistusjõu momendi määramine

Lae alla

nr 12. Oberbecki pendli pöörleva liikumise uurimine

Dünaamika põhivõrrandi katseline kontrollimine pöörlev liikumine jäik keha ümber fikseeritud telje. Oberbecki pendli inertsmomentide määramine koormuse erinevates asendites. Koormuste liikumise "efektiivse" takistusjõu momendi määramine.

Lae alla

Elekter

nr 1. Elektrostaatilise välja uurimine modelleerimismeetodil

Lame- ja silindriliste kondensaatorite elektrostaatiliste väljade pildi konstrueerimine, kasutades potentsiaaliekvivalentsipindu ja väljajooni; ühe kondensaatoriplaadi ja potentsiaaliühtlustuspinna eksperimentaalsete pingeväärtuste võrdlus selle teoreetiliste väärtustega.

Lae alla

nr 3. Üldistatud Ohmi seaduse uurimine ja elektromotoorjõu mõõtmine kompensatsioonimeetodil

EMF-i sisaldava vooluringi lõigu potentsiaalse erinevuse sõltuvuse uurimine voolutugevusest; EMF ja selle lõigu impedantsi arvutamine.

Lae alla

Magnetism

nr 2. Vahelduvvoolu Ohmi seaduse kontrollimine

Määrake mähise oomiline ja induktiivne takistus ning kondensaatori mahtuvuslik takistus; kontrollige Ohmi seadust erinevate vooluahela elementidega vahelduvvoolu kohta

Lae alla

Võnkumised ja lained

Optika

nr 3. Valguse lainepikkuse määramine difraktsioonvõre abil

Läbipaistva difraktsioonvõrega tutvumine, valgusallika (hõõglambi) spektri lainepikkuste määramine.

Lae alla

Kvantfüüsika

nr 1. Musta keha seaduste testimine

Sõltuvuste uuring: absoluutselt musta keha energia heleduse spektraalne tihedus ahju sisetemperatuurist; termopaari pinget ahju sees olevast temperatuurist termopaari abil.

Kuidas sooritada ja esitada laboritöid

Füüsikat õppides tuleb õppida laboritööde sooritamist ja korrektset vormistamist. Põhiline esimestes füüsikatundides on õpetada õpilasi tundma füüsikaliste mõõtmiste läbiviimise põhitehnikaid ja tulemuste töötlemise reegleid. Samas tuleb arendada teatud oskusi, mis on eelduseks edasiseks edukaks tööks füüsikatundides. Laboratoorsete tööde eesmärk on süvendada õpilaste arusaamist füüsikalised nähtused ja seadused. Seda ülesannet saab edukalt lahendada ainult siis, kui laboratoorsed tööd tehakse uuritavate nähtuste olemuse piisaval mõistmisel. Seetõttu on kodune ettevalmistus laboritöödeks üks olulisemaid etappe.

Ettevalmistus laboritööks.

Tööks valmistumisel on soovitatav kinni pidada alljärgnevast plaanist.

Lugege töökirjeldus läbi algusest lõpuni, ilma valemite tuletamisega pikemalt peatumata. Esimese lugemise ülesanne on välja selgitada, mis on laboritöö eesmärk, millist füüsikaseadust või nähtust selles töös uuritakse ja millisel meetodil seda tehakse.

Lugege õpikust selle tööga seotud materjali. Analüüsige valemi tuletamist õpiku abil (vajadusel). Leia vastused turvaküsimustele tööjuhendi lõpust (kui neid on).

Kaaluge õpikus töös kasutatavate seadmete ülesehitust ja tööpõhimõtet.

Uurige, milliseid füüsikalisi suurusi ja millise täpsusega vahetult mõõdetakse ning mis on nende nimed.

Vaatleme õpiku laboritöö kirjelduses katse põhiskeemi ja tabelit, kuhu kantakse mõõtmistulemused. Kui teie töös tabelit pole, looge see.

Mõelge, milline lõpptulemus ja järeldus selles laboritöös tuleks saada.

Laboritööde teostamine.

Tööde tegemisel tuleks esmalt tutvuda seadmetega. Seadme tööks ettevalmistamiseks on vaja kindlaks teha nende vastavus kirjeldusele ja teha seadme kirjelduses soovitatud toimingute jada. Määrake instrumendi skaala jaotuse väärtus ja selle mõõtmisviga. Järgmisena tuleks läbi viia eelkatse, et vaadelda kvalitatiivselt uuritavat nähtust ja hinnata piire, milles mõõdetud suurused jäävad. Pärast ettevalmistamise lõpetamist võite alustada mõõtmist. Tuleb meeles pidada, et iga mõõtmist tuleks võimaluse korral teha rohkem kui üks kord.

Instrumentidel tehtud mõõtmised registreeritakse kohe pärast nende sooritamist instrumendi skaalalt loetud kujul – ilma skaala kordajasse (kui see on olemas) või ühikute süsteemi teisendamata. Mõõtühikud (kordaja) tuleb kirjutada vastava tabeli päisesse või mõõtmistulemuste veergu. Kõiki märkmeid laboritööde tegemisel tuleb hoida eranditult laboritööde märkmikus (võimalik ka mustandil või spetsiaalselt koostatud blanketil (protokoll) mustandite jaoks. Ankeet on mustand ja vihik on puhas koopia. Seda tuleks hoida kõige hoolikamalt Laboritööde märkmikus dokumenteeritakse tehtud töö vastavalt selle teostamise juhendile.

Laboritööde projekteerimine.

Ebaseaduslikult koostatud laboritööde tegemise korra tööprotokollid ja mõõtmistulemused võivad kõik tehtud tööd olematuks muuta.

Laboratoorsete tööde märkmikusse õigesti kirjutamise õppimine pole keeruline, peate lihtsalt hoolikalt järgima mõningaid põhinõudeid. Tulemuste fikseerimine laboritööde tegemisel võib toimuda nii vihikusse kui ka eraldi allkirjastatud lehtedele.

Laboritööde tegemisel on väga oluline kõik tehtu kohe kirja panna.Kõik otsemõõtmiste tulemused tuleks kohe üles kirjutada ja ilma igasuguse töötlemiseta ainult pliiatsiga. Sellest reeglist ei ole erandeid. Kirjed peaksid olema sellised, et neid saaks mõne aja pärast suuremate raskusteta mõista. Levinud vigade näideteks on mitmetähenduslikkus ja mitmetähenduslikkus. Tähed ja numbrid peavad olema selgelt kirjutatud.

Arvude parandamise harjumus on selguse vaenlane. Ärge sundige oma õpetajat, kes teie märkmeid teie märkmikus kontrollib, ega ennast parandatud numbrite üle pead murdma.

Ärge tehke oma peas mingeid, isegi kõige lihtsamaid arvutusi enne mõõtmistulemuse kirja panemist.

Ärge unustage vajadusel oma märkmikusse joonist või paigaldusskeemi tegemast. Vana Hiina vanasõna ütleb: "Pilt on väärt tuhat sõna." Joonis ja selle pealdised peavad olema tehtud pliiatsiga, et saaksite vigade parandamiseks kasutada kustutuskummi.

Kui esialgseid arvutusi on võimalik teha ilma vigadeta, tuleb seda teha, et veenduda katse korrektses läbiviimises. Kui teie töös on võimalik luua graafik, tuleb seda teha. Graafikutel joonistatakse põhjus tavaliselt horisontaalselt ja tagajärg vertikaalselt.

Niisiis, õigesti vormindatud peaks sisaldama järgmisi jaotisi.

Töö pealkiri ja selle nr.

Varustus.

Andmed mõõtmisvea arvutamiseks.

Töö eesmärk (ei pea üles kirjutama. See on sõnastatud õpikus).

Paigalduse joonis või skeem koos töös kasutatud mõõdetud suuruste tähistega (vajadusel).

Töö järjekord.

Kõikide otsemõõtmiste tulemused.

a) mõõtmistulemuste protokollid ei tohiks lubada erinevad tõlgendused;

b) läbi kriipsutatud kirjed, mis tunduvad vigased, et neid saaks vajadusel lugeda;

c) ei luba märkmete kustutamist ja kritseldamist, teose ümberkirjutamist. See toob kaasa võimaliku teabe kadumise ja välistab tulemuste võltsimise.

Mõõtmiste ja arvutuste tulemused (ilma vigadeta) tabelite kujul.

Diagrammid.

Järeldus (peab vastama töö eesmärgile). Kokkuvõttes märkige mõõtmisviga.

Laboritööde hindamise kriteeriumid.

Hinne "5" antakse, kui üliõpilane sooritab töö täies mahus järgides vajalikku katsete ja mõõtmiste järjekorda, paigaldab iseseisvalt ja ratsionaalselt vajalikud seadmed, viib kõik katsed läbi tingimustes ja režiimides, mis tagavad õigete tulemuste ja järelduste saamise, täidab nõudeid. ohutuseeskirjad, täidab korrektselt ja täpselt kõik kirjed, tabelid, joonised, joonised, graafikud, teostab korrektselt veaanalüüsi.

Hinne "4" antakse, kui kõik hindele “5” esitatavad nõuded on täidetud, kuid esines kaks või kolm puudust, mitte rohkem kui üks pisiviga ja üks puudus

Hinne "3" antakse juhul, kui töö pole lõpuni valmis, kuid tehtud osa maht võimaldab saada õige tulemuse ja järelduse või kui katse ja mõõtmise käigus tehti vigu

Hinne "2" antakse juhul, kui töö ei ole täielikult lõpetatud või tehtud tööosa maht ei võimalda teha õigeid järeldusi või kui katsed, mõõtmised, arvutused, vaatlused on tehtud valesti.

Kõikidel juhtudel langetatakse hinnet, kui õpilane ei järginud ohutusreegleid!

Karmid vead:

teadmatus põhimõistete definitsioonid, seadused, reeglid, teooria aluspõhimõtted, valemid, üldtunnustatud sümbolid füüsikaliste suuruste tähistamiseks, nende mõõtühikud;

võimetus tõsta vastuses esile peamine;

võimetus rakendab teadmisi probleemide lahendamiseks ja füüsikaliste nähtuste selgitamiseks, ülesande valesti sõnastatud küsimused või selle lahendamise edenemise ebaõiged selgitused, varem tunnis lahendatuga sarnaste probleemide lahendamise tehnikate teadmatus, vead, mis näitavad probleemi tingimuste ebaõiget mõistmist. probleem või lahenduse vale tõlgendus;

võimetus lugeda ja koostada graafikuid ja skeeme;

võimetus valmistada ette paigaldus- või laboriseadmed tööks, viia läbi katseid, vajalikud arvutused, või kasutada saadud andmeid järelduste tegemiseks;

hooletu suhtumine laboriseadmetesse ja mõõteriistadesse;

võimetus määrata mõõteseadme näit;

rikkumine ohutu tööreeglite nõuded katse läbiviimisel.

Väikesed vead:

ebatäpsus formuleeringud, definitsioonid, mõisted, seadused, teooriad, mis on põhjustatud määratletava mõiste põhitunnuste puudulikust katmisest, eksperimendi või mõõtmiste läbiviimise tingimuste mittejärgimisest põhjustatud vead;

vead V sümbolid peal elektriskeemid, ebatäpsused joonistel, graafikutel, diagrammidel;

üle andma või füüsikaliste suuruste mõõtühikute nimetuste ebatäpne kirjapilt;

irratsionaalne lahenduse valik.

Mõõtmisvead.

Teostavad labori- ja praktiline töö füüsikas seostatakse erinevate füüsikaliste suuruste mõõtmise ja nende tulemuste hilisema töötlemisega. Mõõtmine on toiming, mille käigus võrreldakse uuritava objekti suurust üksiku objekti suurusega (võiMõõtmine - füüsikalise suuruse väärtuse leidmine katseliselt, kasutades vahendeid). Nii näiteks võetakse meeter pikkuse ühikuna ja teatud segmendi pikkuse mõõtmise tulemusena tehakse kindlaks, mitu meetrit selles segmendis on. Füüsikas ja tehnoloogias puuduvad absoluutselt täpsed mõõteriistad ja muud mõõtmisvahendid, mistõttu pole ka absoluutselt täpseid mõõtmistulemusi. Siiski peate ikkagi mõõtma. Kui palju saab saadud tulemusi usaldada?

On tavaks eristadaotsesed ja kaudsed mõõtmised . Otsesega Mõõtmisel tehakse mõõdetava objekti suuruse otsene võrdlus üksiku objekti suurusega. Teisisõnu, see on mõõtmine, mille puhul tulemus on vahetult skaalalt lugemise protsessis (või näitude lugemisel digitaalseadmest). Selle tulemusena leitakse soovitud väärtus otse mõõteseadme näitude järgi, näiteks maht - vedeliku tasemest mõõtesilindris (keeduklaasis), kaal - dünamomeetri vedru venitusest jne. Otsene mõõtmisviga (näidatud on∆ ) sõltub ainult mõõteseadme kvaliteedist. Seitsmendale klassile mõeldud füüsikaõpikus A.V. Perõškin tutvustab mõõtmisvea mõistet (õpiku lk 11):mõõteviga ∆a on võrdne poolega mõõteseadme jaotusväärtusest ja mõõdetud väärtuse salvestamisel tuleks viga arvestades kasutada valemit

A = mõõtmistulemus + ∆a.

10. klassis on see mõiste sõnastatud erinevalt: otsese mõõtmise viga on seadme instrumentaalvea summa.∆i A ja lugemisvead∆о A . Tõenäoliselt kasutas 7. klassi õpiku autor nn “tühiste vigade” reeglit:Otsese mõõtevea mõlemat komponenti tuleks arvesse võtta ainult siis, kui need on üksteise lähedal. Mistahes neist terminitest võib tähelepanuta jätta, kui see ei ületa 1/3–1/4 teistest.

Instrumentaalne

viga

Üliõpilaste valitseja

Kuni 30 cm

1 mm

Joonistusjoonlaud

Kuni 50 cm

1 mm

0,2 mm

Tööriista joonlaud (terasest)

Kuni 30 cm

1 mm

0,1 mm

Demonstratsiooniliin

100 cm

1 cm

0,5 cm

Mõõdulint

150 cm

0,5 cm

0,25 cm

Mõõtesilinder

Kuni 250 ml

1 ml

Pistikud

150 mm

0,1 mm

0,05 mm

Mikromeeter

25 mm

0,01 mm

0,005 mm

Treeningdünamomeeter

4 N

0,1 N

0,05 N

Mehaaniline stopper

0-30 min

0,2 s

1 s 30 minuti kohta

Elektrooniline stopper

100 s

0,01 s

Aneroid baromeeter

720-780 mmHg

1 mmHg

3 mmHg

Alkoholi termomeeter

0-100 оС

1 оС

Kooli ampermeeter

2 A

0,1 A

0,05 A

Kooli voltmeeter

6 V

0,2 V

0,1

Tõenäoliselt oleks tulnud 7. klassis mõõtmisvea mõistet teisiti kasutusele võtta:Mõõtmisviga ∆a võrdub mõõteseadme instrumentaalveaga. Kuna 7. klassi laboritöödel tehtud mõõtmistel kasutatakse lihtsaid, kuid siiski mõõtevahendeid (joonlaud, mõõdulint, mõõtesilinder, dünamomeeter jne),

Mõõteriistade instrumentaalne viga näiteks jaoks lineaarsed mõõtmed tavaliselt näidatakse seadmel endal absoluutvea või jagamise väärtusena. Kui seda seadmel pole, võetakse see võrdseks poole väikseima jaotuse hinnast. Reeglina on instrumentide skaalajaotuse hind kooskõlas instrumentaalveaga. Mõõdetud suuruste digitaalse näiduga seadmete puhul on vea arvutamise meetod antud seadme passiandmetes. Kui need andmed puuduvad, on absoluutveaks võetud väärtus võrdne poolega indikaatori viimane digitaalne number. Lugemisviga∆oA on tingitud sellest, et instrumendi osuti ei lange alati täpselt kokku skaala jaotustega (näiteks dünamomeetri skaalal olev nool, voltmeeter). Sel juhul ei ületa lugemisviga poolt skaala jaotuse väärtust ja lugemisviga võetakse ka pooleks skaala jaotuse väärtusest∆о A = s/2, kus s on mõõteseadme skaala jaotuse väärtus. Lugemisviga tuleb arvestada ainult siis, kui mõõtmise ajal asub instrumendi osuti instrumentaalskaalale märgitud jaotuste vahel. Sellest pole üldse mõtet rääkida, rääkimata püüdest digipillide lugemisvigadega arvestada. Otsese mõõtevea mõlemat komponenti tuleks arvesse võtta ainult siis, kui need on üksteise lähedal.
Kooli laboripraktikas matemaatilise statistika meetodeid mõõtmisel praktiliselt ei kasutata. Seetõttu on laboratoorsete tööde tegemisel vaja määrata maksimaalsed vead füüsikaliste suuruste mõõtmisel.

Kuid palju sagedamini tehakse mõõtmisi kaudselt, näiteks määratakse ristküliku pindala selle külgede pikkuste mõõtmise teel, - massi ja ruumala mõõtmise jne abil. Kõigil neil juhtudel saadakse mõõdetud koguse soovitud väärtus asjakohaste arvutuste abil.Kaudne mõõtmine - füüsikalise suuruse väärtuse määramine valemi abil, mis ühendab selle teiste otsemõõtmistega määratud füüsikaliste suurustega.

Iga mõõtmise tulemus sisaldab alati viga. Seetõttu ei sisalda mõõtmisülesanne mitte ainult väärtuse enda leidmist, vaid ka mõõtmisel lubatud vea hindamist. Kui füüsikalise mõõtmise tulemuse veahinnangut ei tehta, siis võib eeldada, et mõõdetud suurus on üldiselt teadmata, kuna viga võib üldiselt olla mõõdetava suuruse endaga samas suurusjärgus või isegi suurem. . See on erinevus füüsiliste mõõtmiste ja majapidamis- või tehniliste mõõtmiste vahel, mille puhul on praktilise kogemuse tulemusena ette teada, et valitud mõõtevahend tagab vastuvõetava täpsuse ning juhuslike tegurite mõju mõõtetulemusele on tühine võrreldes kasutatava instrumendi jagamismaksumusega.

Füüsikaliste mõõtmiste vead jagunevad tavaliselt süstemaatiliseks, juhuslikuks ja jämedaks. Süstemaatilised vead on põhjustatud teguritest, mis toimivad samamoodi, kui samu mõõtmisi korratakse mitu korda. Süstemaatilised vead peituvad mõõtmismeetodi väljatöötamisel instrumendi enda ebatäpsuses ja arvestamata tegurites. Tavaliselt märgitakse seadme süstemaatiline viga selle tehnilisele andmelehel. Mis puudutab mõõtmismeetodit, siis kõik sõltub eksperimenteerija kvalifikatsioonist. Kuigi antud katses läbiviidud kõigi mõõtmiste süstemaatiline koguviga viib alati õige tulemuse suurenemiseni või vähenemiseni, pole selle vea märk teada. Seetõttu ei saa selle vea osas parandust teha, vaid see viga tuleb seostada lõpliku mõõtetulemusega.

Juhuslikud vead võlgnevad oma tekkele mitmel põhjusel, mille mõju ei ole igas katses sama ja mida ei saa arvesse võtta. Neil on erinevaid tähendusi isegi samamoodi tehtud mõõtmiste puhul ehk need on juhuslikud. Oletame, et see on tehtudn sama koguse korduvad mõõtmised. Kui need tehakse samal meetodil, samadel tingimustel ja sama hoolikalt, nimetatakse selliseid mõõtmisi võrdselt täpseteks.

Kolmas vigade tüüp, millega peame tegelema, on jämedad vead või möödalaskmised. Mõõtmisviga viitab veale, mis on antud tingimustes oodatust oluliselt suurem. Seda saab teha tänu väärkasutamine seade, seadme näitude vale salvestamine, ekslikult loetud näidud, skaala kordaja arvestamata jätmine jne.

Vigade arvutamine.

Tutvustame järgmisi tähiseid: A, B, .... -füüsikalised kogused. aprill -füüsikalise suuruse ligikaudne väärtus , st. otseste või kaudsete mõõtmiste teel saadud väärtus. Tuletame teile seda meeldeabsoluutne viga ligikaudne arv on selle arvu erinevus(Mõõdetud) ja selle täpne tähendus(Tõsi) , ja mitte kumbagi täpne väärtus, ega ka absoluutviga on põhimõtteliselt teadmata ja seda tuleb hinnata mõõtmistulemuste põhjal.

∆ A = Aism – kurg

Suhteline viga (εa) ligikaudse arvu (füüsikalise suuruse mõõtmine) on ligikaudse arvu absoluutvea ja selle arvu enda suhe.

εA = ∆A /Aism

Maksimaalne absoluutne viga otsesed mõõtmised koosnevad absoluutsest instrumentaalveast ja absoluutsest lugemisveast muude vigade puudumisel:
∆A = ∆jaA + ∆jaA

∆ja A -absoluutne instrumentaalne viga , mille määrab seadme konstruktsioon (mõõteriista viga). Leitud tabelitest.
∆iA -absoluutne lugemisviga (saadud mõõtevahendite ebapiisavalt täpsete näitude põhjal), võrdub see enamikul juhtudel poolega jaotuse väärtusest; aja mõõtmisel - stopperi või kella jaotuse hind.

Absoluutne mõõtmisviga ümardatakse tavaliselt ühe olulise numbrini (∆A ~ 0,18 = 0,20). Mõõtmistulemuse arvväärtus ümardatakse nii, et selle viimane number on vea numbriga samas numbris (A ~ 12,323 = 12,30).

Erinevate juhtumite suhteliste vigade arvutamise valemid on toodud tabelis.

Kuidas seda tabelit kasutada?

Olgu näiteks füüsikaline suurusρ arvutatakse valemiga:

ρ = m/V . Väärtusedm JaV leitud otseste mõõtmiste teel laboritöö käigus. Nende absoluutsed vead on vastavalt võrdsed∆m = ∆ Jam + ∆оm Ja∆V = ∆ JaV + ∆оV . Gj Saadud väärtuste asendamine∆m Ja∆V, m JaV valemisse, saame ligikaudse väärtuse∆ρ = ∆m/∆V. Asendades sarnaseltm JaV valemisse, saame väärtuseρpr . Järgmisena peaksite arvutama tulemuse suhtelise veaερ . Seda saab teha vastava valemi abil tabeli neljandast reast.ερ = εm + εV = ∆m/m + ∆V/V

Kuna juhuslike vigade olemasolu tõttu esindavad ka mõõtmistulemused oma olemuselt juhuslikud muutujad, tõeline väärtusρist mõõdetud väärtust ei saa määrata. Siiski on võimalik määrata mõõdetud suuruse teatud väärtuste intervall mõõtmiste tulemusel saadud väärtuse lähedal.ρ pr , mis sisaldab teatud tõenäosusegaρist . ρpr - ∆ρ ≤ ρist ≤ ρpr + ∆ρ.

Seejärel saab tiheduse mõõtmise lõpptulemuse sisse kirjutada järgmine vorm:

ρist = ρpr ± ∆ρ

Ülesanne parim hinnang väärtusedρist ja mõõtmistulemuste põhjal intervalli piiride määramine on matemaatilise statistika teema. Aga see on eraldi vestlus...

Numbrilistest arvutustest

Arvutuste tegemisel kasutavad nad enamasti mikrokalkulaatorit, mille tulemusel toodab vastuses olev indikaator automaatselt nii palju numbreid, kui sinna peale mahub. See jätab mulje, et tulemus on liiga täpne. Samas on mõõtmistulemused ligikaudsed numbrid. Meenutagem (vt nt M.Ya. Vygodsky, Elementary Mathematics käsiraamat), et ligikaudsete arvude puhul eristatakse tähistust 2,4 2,40-st, tähistust 0,02 0,0200-st jne. Märkus 2,4 tähendab, et õiged on ainult terve ja kümnes number, kuid arvu tegelik väärtus võib olla näiteks 2,43 või 2,38. 2,40 kirjutamine tähendab, et ka sajandikud on tõesed; tegelik arv võib olla 2,403 või 2,398, kuid mitte 2,421 või 2,382. Sama vahet tehakse ka täisarvude puhul. Kirje 382 tähendab, et kõik numbrid on õiged. Kui te ei saa viimast numbrit garanteerida, siis arv ümardatakse, kuid kirjutatakse mitte kujul 380, vaid kujul 38·10. 380 kirjutamine tähendab, et viimane number (null) on õige. Kui arvust 4720 on õiged ainult kaks esimest numbrit, tuleb see kirjutada 47·102 või 4,7·103. Juhtudel, kui füüsikaliste suuruste arvväärtused on palju suuremad või väiksemad kui üks, kirjutatakse need tavaliselt arvuna vahemikus 1 kuni 10, korrutatuna kümne vastava astmega.

Lõpptulemuse märkide arv määratakse järgmiste reeglite järgi. Esiteks on vea oluliste numbrite arv piiratud. Olulised numbrid on kõik arvu õiged numbrid, välja arvatud alguses olevad nullid. Näiteks arvul 0,00385 on kolm, numbril 0,03085 neli, arvul 2500 neli ja numbril 2,5 103 on kaks. Viga registreeritakse alati ühe või kahe olulise numbriga. Seda tehes juhindume järgmistest kaalutlustest.

Teatud arvu mõõtmiste tulemuste töötlemisel saadud juhusliku vea väärtus on ise juhuslik arv, st kui teeme sama arvu mõõtmisi uuesti, siis üldiselt ei saa me mitte ainult teistsuguse tulemuse. mõõdetud väärtust, aga ka teistsugust vea hinnangut. Kuna viga osutub juhuslikuks arvuks, on matemaatilise statistika seadusi kasutades võimalik leida sellele usaldusvahemik. Vastavad arvutused näitavad, et isegi üsna suur number mõõtmiste põhjal osutub see usaldusvahemik väga laiaks, s.t. Vea suurust hinnatakse üsna umbkaudselt. Seega ületab 10 mõõtmise korral vea suhteline viga 30%. Seetõttu tuleks sellele anda kaks tähenduslikku numbrit, kui esimene on 1 või 2, ja üks oluline arv, kui see on võrdne või suurem kui 3. Seda reeglit on lihtne mõista, kui arvate, et 30% 2-st on 0,6 ja 4-st juba 1.2. Seega, kui viga on väljendatud näiteks arvuga, mis algab numbriga 4, siis see arv sisaldab esimeses numbris ebatäpsust (1,2), mis ületab ühe.

Kui viga on registreeritud, tuleb tulemuse väärtus ümardada nii, et selle viimane oluline number vastaks veale. Näide õige esitus lõpptulemus:t = (18,7± 1,2) · 102 s.

Graafikute koostamise reeglid

Graafikud konstrueeritakse millimeetripaberile, millele need kõigepealt joonistatakse koordinaatteljed. Telgede otstes on näidatud joonisel olevad füüsikalised suurused ja nende mõõtmed. Seejärel kantakse telgedele skaalajaotised nii, et jaotuste vaheline kaugus oleks 1, 2, 5 ühikut (või 0,1, 0,2, 0,5 või 10, 20, 50 jne). Tavaliselt skaala järjekord, s.o. Telje lõppu asetatakse 10±n. Näiteks keha läbitud tee jaoks 1000, 1100, 1200 jne asemel. meetrites skaala jaotuste lähedal kirjutatakse 1,0, 1,1, 1,2 ja telje lõpus on füüsikaliseks suuruseks S, 103 m või S·10-3, m. Telgede ristumispunkt ei pea tingimata olema vastavad nullile piki iga telge. Telgede ja skaalade alguspunkt tuleks valida nii, et graafik hõivaks kogu koordinaattasandi. Pärast telgede konstrueerimist kantakse graafikupaberile katsepunktid. Need on tähistatud väikeste ringide, ruutudega jne. Kui ühel koordinaattasand Mitme graafiku koostamisel valitakse punktidele erinevad tähistused. Seejärel joonistatakse igast punktist üles, alla ja paremale, vasakule lõigud, mis vastavad punktide vigadele telgede skaalal. Kui ühe telje (või mõlema telje) viga osutub liiga väikeseks, siis eeldatakse, et see kuvatakse graafikul punkti enda suuruse järgi.

Katsepunktid ei ole reeglina üksteisega ühendatud ei sirgete segmentide ega suvalise kõvera abil. Selle asemel koostatakse funktsiooni teoreetiline graafik (lineaarne, ruut-, eksponentsiaalne, trigonomeetriline jne), mis peegeldab teadaolevat või kahtlustatavat füüsikalist mustrit, mis avaldub antud katses ja mis on väljendatud sobiva valemi kujul. IN labori töötuba Juhtumeid on kaks: teoreetilise graafiku koostamise eesmärk on saada katsest välja tundmatud funktsiooni parameetrid (sirge kalde puutuja, eksponent jne) või võrreldakse funktsiooni ennustusi. teooria ja katse tulemused.

Esimesel juhul joonistatakse vastava funktsiooni graafik “silma järgi” nii, et see läbiks kõik veaalad võimalikult lähedal katsepunktidele. Olemas matemaatilised meetodid, mis võimaldab joonistada teoreetilise kõvera läbi katsepunktide teatud mõttes parim viis. Graafikut “silma järgi” joonistades on soovitatav kasutada visuaalset tunnetust, et punktide positiivsete ja negatiivsete kõrvalekallete summa joonistatud kõverast on võrdne nulliga.

Teisel juhul koostatakse graafik arvutuste tulemuste põhjal ja arvutatud väärtused leitakse mitte ainult nende punktide kohta, mis saadi katses, vaid teatud sammuga kogu mõõtmispiirkonna ulatuses, et saada sujuv mõõt. kõver. Arvutustulemuste joonistamine punktidena graafikupaberile on töömoment – peale teoreetilise kõvera joonistamist eemaldatakse need punktid graafikult. Kui arvutusvalem sisaldab juba määratletud (või eelnevalt teadaolevat) katseparameetrit, tehakse arvutused nii parameetri keskmise väärtuse kui ka selle maksimaalse ja minimaalse (vea piires) väärtustega. Sel juhul näitab graafik kõverat, mis on saadud parameetri keskmise väärtusega, ja riba, mis on piiratud kahe arvutatud kõveraga maksimaalse ja minimaalsed väärtused parameeter.

Vaatame järgmise näite abil graafikute koostamise reegleid. Oletame, et katses uuriti teatud keha liikumisseadust. Keha liikus sirgjooneliselt ja katse eesmärk oli mõõta vahemaad, mille keha läbib erinevatel ajavahemikel. Pärast teatud arvu katsete läbiviimist ja mõõtmistulemuste töötlemist leiti mõõdetud suuruste keskmised väärtused ja nende vead. Tabelis toodud katsetulemused tuleb kuvada graafikuna ja leida graafikult keha, eeldades ühtlast liikumist.

Tabel. Keha läbitud tee sõltuvus ajast

Visuaalfüüsika annab õpetajale võimaluse leida kõige huvitavamad ja tõhusamad õppemeetodid, muutes tunnid huvitavamaks ja pingelisemaks.

Visuaalfüüsika peamine eelis on võime demonstreerida füüsikalisi nähtusi laiemalt ja neid igakülgselt uurida. Iga töö hõlmab suurt mahtu õppematerjal, sealhulgas erinevatest füüsikaharudest. See annab avarad võimalused interdistsiplinaarsete seoste kinnistamiseks, teoreetiliste teadmiste üldistamiseks ja süstematiseerimiseks.

Interaktiivne füüsikaalane töö tuleks läbi viia tundides töötoa vormis uue materjali selgitamisel või teatud teema õppimise lõpetamisel. Teine võimalus on teha tööd väljaspool kooliaega, valikainetes, individuaaltundides.

Virtuaalne füüsika(või füüsika võrgus) on uus ainulaadne suund haridussüsteemis. Pole saladus, et 90% teabest siseneb meie ajju läbi nägemisnärvi. Ja pole üllatav, et kuni inimene ise ei näe, ei suuda ta selgelt mõista teatud füüsikaliste nähtuste olemust. Seetõttu tuleb õppeprotsessi toetada visuaalsete materjalidega. Ja see on lihtsalt suurepärane, kui näete mitte ainult staatilist pilti, mis kujutab mis tahes füüsilist nähtust, vaid ka seda nähtust liikumises. See ressurss võimaldab õpetajatel lihtsalt ja pingevabalt selgelt demonstreerida mitte ainult füüsika põhiseaduste toimimist, vaid aitab ka enamikus üldhariduse õppekava osades läbi viia füüsika veebipõhiseid laboritöid. Näiteks kuidas saab sõnadega seletada põhimõtet p-n toimingudüleminek? Ainult lapsele selle protsessi animatsiooni näidates saab talle kõik kohe selgeks. Või saate selgelt demonstreerida elektronide ülekande protsessi, kui klaas siidile hõõrub, ja pärast seda on lapsel selle nähtuse olemuse kohta vähem küsimusi. Lisaks hõlmavad visuaalsed abivahendid peaaegu kõiki füüsika valdkondi. Kas soovite näiteks mehaanikat selgitada? Palun, siin on animatsioonid, mis näitavad Newtoni teist seadust, impulsi jäävuse seadust kehade põrkumisel, kehade liikumist ringis gravitatsiooni ja elastsuse mõjul jne. Kui soovite õppida optika sektsiooni, ei saa miski olla lihtsam! Selgelt on välja toodud katsed valguse lainepikkuse mõõtmiseks difraktsioonvõre abil, pidevate ja joonkiirgusspektrite vaatlemisel, valguse interferentsi ja difraktsiooni vaatlemisel ning paljudel muudel katsetel. Aga elekter? Ja sellele jaotisele antakse üsna palju visuaalseid abivahendeid, näiteks on olemas katsed Ohmi seaduse uurimiseks täielikuks vooluringiks, segajuhtmete ühenduste uurimiseks, elektromagnetiliseks induktsiooniks jne.

Seega muutub õppeprotsess “kohustuslikust ülesandest”, millega me kõik oleme harjunud, mänguks. Lapsel on huvitav ja lõbus vaadata füüsiliste nähtuste animatsioone ning see mitte ainult ei lihtsusta, vaid ka kiirendab õppeprotsessi. Muuhulgas võib olla võimalik anda lapsele isegi rohkem informatsiooni kui ta oleks saanud tavapärase juhendamise vormis. Lisaks võivad paljud animatsioonid teatud täielikult asendada laboririistad, seega sobib see ideaalselt paljudesse maakoolidesse, kus kahjuks pole isegi Browni elektromeetrit alati käepärast. Mis ma oskan öelda, paljusid seadmeid pole isegi suurte linnade tavakoolides. Võib-olla saame selliste visuaalsete vahendite sissetoomisega kohustuslikku õppekavasse pärast kooli lõpetamist füüsikahuvilised, kellest saavad lõpuks noored teadlased, kellest nii mõnigi suudab suuri avastusi teha! Seega taaselustub suurte kodumaiste teadlaste teadusajastu ja meie riik taas, nagu aastal nõukogude aeg, loob ainulaadsed tehnoloogiad oma ajast ees. Seetõttu arvan, et on vaja selliseid ressursse võimalikult palju populariseerida, teavitada neist mitte ainult õpetajaid, vaid ka kooliõpilasi endid, sest paljud neist tunnevad huvi õppimise vastu. füüsikalised nähtused mitte ainult koolitundides, vaid ka kodus vabal ajal ja see sait annab neile sellise võimaluse! Füüsika võrgus see on huvitav, hariv, visuaalne ja kergesti ligipääsetav!

Visuaalfüüsika annab õpetajale võimaluse leida kõige huvitavamad ja tõhusamad õppemeetodid, muutes tunnid huvitavamaks ja pingelisemaks.

Visuaalfüüsika peamine eelis on võime demonstreerida füüsikalisi nähtusi laiemalt ja neid igakülgselt uurida. Iga töö hõlmab suurt hulka õppematerjali, sealhulgas erinevatest füüsikaharudest. See annab avarad võimalused interdistsiplinaarsete seoste kinnistamiseks, teoreetiliste teadmiste üldistamiseks ja süstematiseerimiseks.

Virtuaalne füüsika(või füüsika võrgus) on uus ainulaadne suund haridussüsteemis. Pole saladus, et 90% teabest siseneb meie ajju läbi nägemisnärvi. Ja pole üllatav, et kuni inimene ise ei näe, ei suuda ta selgelt mõista teatud füüsikaliste nähtuste olemust. Seetõttu tuleb õppeprotsessi toetada visuaalsete materjalidega. Ja see on lihtsalt suurepärane, kui näete mitte ainult staatilist pilti, mis kujutab mis tahes füüsilist nähtust, vaid ka seda nähtust liikumises. See ressurss võimaldab õpetajatel hõlpsalt ja pingevabalt näidata selgelt mitte ainult füüsika põhiseaduste toimimist, vaid aitab ka enamikus üldhariduse õppekava osades teha füüsika veebipõhiseid laboritöid. Näiteks kuidas saab sõnadega lahti seletada tööpõhimõte p-n ristmik? Ainult lapsele selle protsessi animatsiooni näidates saab talle kõik kohe selgeks. Või saate selgelt demonstreerida elektronide ülekande protsessi, kui klaas siidile hõõrub, ja pärast seda on lapsel selle nähtuse olemuse kohta vähem küsimusi. Lisaks hõlmavad visuaalsed abivahendid peaaegu kõiki füüsika valdkondi. Kas soovite näiteks mehaanikat selgitada? Palun, siin on animatsioonid, mis näitavad Newtoni teist seadust, impulsi jäävuse seadust kehade põrkumisel, kehade liikumist ringis gravitatsiooni ja elastsuse mõjul jne. Kui soovite õppida optika sektsiooni, ei saa miski olla lihtsam! Selgelt on välja toodud katsed valguse lainepikkuse mõõtmiseks difraktsioonvõre abil, pidevate ja joonkiirgusspektrite vaatlemisel, valguse interferentsi ja difraktsiooni vaatlemisel ning paljudel muudel katsetel. Aga elekter? Ja sellele jaotisele antakse üsna palju visuaalseid abivahendeid, näiteks on olemas katsed Ohmi seaduse uurimiseks täielikuks vooluringiks, segajuhtmete ühenduste uurimiseks, elektromagnetiliseks induktsiooniks jne.

Seega muutub õppeprotsess “kohustuslikust ülesandest”, millega me kõik oleme harjunud, mänguks. Lapsel on huvitav ja lõbus vaadata füüsiliste nähtuste animatsioone ning see mitte ainult ei lihtsusta, vaid ka kiirendab õppeprotsessi. Muuhulgas võib olla võimalik anda lapsele isegi rohkem teavet, kui ta saaks tavapärases õppevormis. Lisaks võivad paljud animatsioonid teatud täielikult asendada laboririistad, seega sobib see ideaalselt paljudesse maakoolidesse, kus kahjuks pole isegi Browni elektromeetrit alati käepärast. Mis ma oskan öelda, paljusid seadmeid pole isegi suurte linnade tavakoolides. Võib-olla saame selliste visuaalsete vahendite sissetoomisega kohustuslikku õppekavasse pärast kooli lõpetamist füüsikahuvilised, kellest saavad lõpuks noored teadlased, kellest nii mõnigi suudab suuri avastusi teha! Nii elavneb suurte kodumaiste teadlaste teadusajastu ja meie riik loob taas, nagu nõukogude ajal, ainulaadseid tehnoloogiaid, mis on ajast ees. Seetõttu arvan, et on vaja selliseid ressursse võimalikult palju populariseerida, teavitada neist mitte ainult õpetajaid, vaid ka kooliõpilasi endid, sest paljud neist tunnevad huvi õppimise vastu. füüsikalised nähtused mitte ainult koolitundides, vaid ka kodus vabal ajal ja see sait annab neile sellise võimaluse! Füüsika võrgus see on huvitav, hariv, visuaalne ja kergesti ligipääsetav!

Füüsika virtuaalne laboritöö.

Õpilaste uurimispädevuse kujunemisel füüsikatundides on oluline koht näidiskatsetel ja frontaallaboritööl. Füüsikatundides toimuv füüsiline eksperiment kujundab õpilastes varem kogunenud ettekujutusi füüsikalistest nähtustest ja protsessidest, täiendab ja avardab õpilaste silmaringi. Õpilaste poolt iseseisvalt laboritöö käigus läbiviidud eksperimendi käigus õpitakse tundma füüsikaliste nähtuste seaduspärasusi, tutvutakse oma uurimismeetoditega, õpitakse töötama füüsiliste instrumentide ja installatsioonidega ehk õpitakse praktikas iseseisvalt teadmisi omandama. Seega areneb õpilastel füüsikalise katse läbiviimisel uurimispädevus.

Kuid täiemahulise füüsilise eksperimendi, nii demonstratsiooni kui ka esiosa, läbiviimiseks on vaja piisavas koguses sobivat varustust. Praegu ei ole koolide füüsikalaborid piisavalt varustatud füüsikainstrumentide ja õpetlike visuaalsete vahenditega näidis- ja esiotsa laboritööde läbiviimiseks. Olemasolev varustus pole mitte ainult kasutuskõlbmatuks muutunud, vaid ka vananenud.

Kuid isegi kui füüsikalabor on täielikult varustatud vajalike instrumentidega, nõuab tõeline eksperiment selle ettevalmistamiseks ja läbiviimiseks palju aega. Pealegi ei saa reaalne katse oluliste mõõtmisvigade ja tunni ajapiirangute tõttu sageli olla füüsikaseaduste teadmiste allikaks, kuna tuvastatud mustrid on vaid ligikaudsed ja sageli ületab õigesti arvutatud viga ise mõõdetud väärtusi. . Seega on koolides olemasolevate vahenditega keeruline füüsikas täisväärtuslikku laborikatset läbi viia.

Õpilased ei suuda ette kujutada mõnda makro- ja mikrokosmose nähtust, kuna gümnaasiumi füüsikakursusel õpitud üksikuid nähtusi ei saa jälgida. päris elu ja pealegi reprodutseerida katseliselt füüsikalises laboris näiteks aatomi- ja tuumafüüsika nähtusi jne.

Üksikute katseülesannete täitmine klassiruumis olemasolevatel seadmetel toimub teatud kindlaksmääratud parameetrite all, mida ei saa muuta. Sellega seoses on võimatu jälgida kõiki uuritavate nähtuste mustreid, mis mõjutab ka õpilaste teadmiste taset.

Ja lõpuks on võimatu õpetada õpilasi iseseisvalt omandama füüsilisi teadmisi, st arendama oma uurimispädevust, kasutades ainult traditsioonilisi õpetamistehnoloogiaid. Infomaailmas elades on võimatu õppeprotsessi läbi viia ilma infotehnoloogiat kasutamata. Ja meie arvates on sellel põhjused:

peamine ülesanne haridus sisse Sel hetkel– arendada õpilaste oskusi ja võimeid iseseisvalt teadmisi omandada. Infotehnoloogia annab selle võimaluse.

Pole saladus, et hetkel on õpilaste huvi õppimise ja eelkõige füüsika õppimise vastu kadunud. Ja arvuti kasutamine suurendab ja ergutab õpilastes huvi uute teadmiste omandamise vastu.

Iga õpilane on individuaalne. Ja arvuti kasutamine õppetöös võimaldab arvestada õpilase individuaalseid iseärasusi, annab suur valikõpilane ise materjali õppimise tempo valikul, kinnistamisel ja hindamisel. Õpilase teema valdamise tulemuste hindamine arvutis teste tehes kaob õpetaja isikliku suhte õpilasega.

Sellega seoses ilmneb idee: Kasutage infotehnoloogia füüsika tundides, nimelt laboritööde tegemisel.

Kui teete füüsilist katset ja esiotsa laboratoorseid töid kasutades virtuaalseid mudeleid arvuti vahendusel, saate kompenseerida kooli füüsilise labori seadmete puudujääki ja seeläbi õpetada õpilasi iseseisvalt omandama füüsikalisi teadmisi virtuaalmudelite füüsilise katse käigus. , see tähendab, et tundub reaalne võimalusõpilastes vajaliku uurimispädevuse kujundamine ja õpilaste füüsikaõppe taseme tõstmine.

Rakendus arvutitehnoloogia füüsikatundides võimaldab see praktiliste oskuste kujundamist samamoodi nagu arvuti virtuaalne keskkond võimaldab kiiresti muuta eksperimendi seadistust, mis tagab selle tulemuste olulise varieeruvuse ning see rikastab oluliselt õpilaste sooritamise praktikat. katse tulemuste analüüsimise ja järelduste sõnastamise loogilised operatsioonid. Lisaks saate testi teha mitu korda muutuvate parameetritega, salvestada tulemused ja naasta õppetöösse mugav aeg. Lisaks saab arvutiversioonis läbi viia palju suurema hulga katseid. Nende mudelitega töötamine avab õpilastele tohutuid kognitiivseid võimalusi, muutes nad mitte ainult vaatlejateks, vaid ka aktiivseteks osalejateks läbiviidavates katsetes.

Teine positiivne punkt on see, et arvuti pakub ainulaadset, reaalses füüsilises eksperimendis mitte rakendatud visualiseerimisvõimet tõeline nähtus loodus ja seda lihtsustatult teoreetiline mudel, mis võimaldab kiiresti ja tõhusalt leida vaadeldava nähtuse peamised füüsikalised seadused. Lisaks saab õpilane katse käigus samaaegselt jälgida vastavate graafiliste mustrite konstrueerimist. Simulatsiooni tulemuste graafiline kuvamise viis hõlbustab õpilastel suure hulga saadud teabe omastamist. Sellised mudelid on eriti väärtuslikud, kuna õpilastel on reeglina suuri raskusi graafikute koostamisel ja lugemisel. Arvestada tuleb ka sellega, et kõiki füüsikas toimuvaid protsesse, nähtusi, ajaloolisi eksperimente ei suuda õpilane ilma virtuaalsete mudelite abita ette kujutada (näiteks difusioon gaasides, Carnot' tsükkel, fotoelektrilise efekti fenomen, tuumade sidumisenergia jne). Interaktiivsed mudelid võimaldavad õpilasel näha protsesse lihtsustatud kujul, ette kujutada paigaldusskeeme ja viia läbi eksperimente, mis reaalses elus üldiselt võimatud.

Kõik arvuti laboratoorsed tööd viiakse läbi vastavalt klassikalisele skeemile:

materjali teoreetiline valdamine;

Valmis arvutilabori installatsiooni õppimine või reaalse laboripaigaldise arvutimudeli loomine;

Eksperimentaalsete uuringute läbiviimine;

Katsetulemuste töötlemine arvutis.

Arvutilabori installatsioon on reeglina reaalse eksperimentaalse installatsiooni arvutimudel, mis on tehtud arvutigraafika ja arvutimodelleerimise abil. Mõned tööd sisaldavad ainult laboripaigaldise ja selle elementide skeemi. Sel juhul tuleb enne laboritööga alustamist labori seadistus arvutis kokku panna. Eksperimentaaluuringute läbiviimine on reaalse füüsilise installatsiooni katse otsene analoog. Sel juhul simuleeritakse tegelikku füüsilist protsessi arvutis.

EOR tunnused “Füüsika. Elekter. Virtuaalne labor".

Praegu on üsna palju elektroonilisi õppevahendeid, mis hõlmavad virtuaalse laboritöö arendamist. Oma töös kasutasime elektroonilist õppevahendit „Füüsika. Elekter. Virtuaalne labor"(edaspidi - ESO mõeldud toetama haridusprotsess teemal “Elekter” üldhariduses õppeasutused(joonis 1).

Joonis 1 ESO.

Selle käsiraamatu koostas Polotski teadlaste rühm riigiülikool. Selle ESO kasutamisel on mitmeid eeliseid.

Lihtne paigaldus programmid.

Lihtne kasutajaliides.

Seadmed kopeerivad päriselt täielikult.

Suur hulk seadmeid.

Järgitakse kõiki elektriahelatega töötamise tegelikke reegleid.

Võimalus teostada piisavalt suur kogus laboritööd erinevates tingimustes.

Võimalus teostada töid, sh demonstreerida täismahus katses saavutamatuid või ebasoovitavaid tagajärgi (läbi põlenud kaitsme, pirn, elektriline mõõteseade; seadmete sisselülitamise polaarsuse muutmine jne).

Laboratoorsete tööde läbiviimise võimalus väljaspool õppeasutust.

Üldine informatsioon

ESE on loodud pakkuma arvutituge aine “füüsika” õpetamisel. peamine eesmärk ESB loomine, levitamine ja rakendamine – koolituse kvaliteedi parandamine tõhusa, metoodiliselt usaldusväärse ja süstemaatilise kasutamise kaudu kõigi osalejate poolt haridusprotsessõppetegevuse erinevatel etappidel.

Käesolevas ESE-s sisalduvad õppematerjalid vastavad nõuetele õppekava füüsikas. Selle ESE õppematerjalide aluseks on nii kaasaegsete füüsikaõpikute materjalid kui ka didaktilised materjalid laboritööde ja eksperimentaaluuringute tegemiseks.

Väljatöötatud ESE-s kasutatav kontseptuaalne aparaat põhineb olemasolevate füüsikaõpikute õppematerjalidel, samuti nendel, mida soovitatakse kasutada Keskkool füüsika teatmeteosed.

Virtuaallabor on realiseeritud eraldi operatsioonisüsteemi rakendusenaWindows.

See ESO võimaldab teil teha eesmisi laboratoorseid töid, kasutades reaalsete instrumentide ja seadmete virtuaalseid mudeleid (joonis 2).

Joon.2 Varustus.

Näidiskatsed võimaldavad näidata ja selgitada nende toimingute tulemusi, mida on reaalsetes tingimustes võimatu või ebasoovitav teha (joonis 3).

Joonis 3 Katse soovimatud tulemused.

Korraldamise võimalus individuaalne töö, mil õpilased saavad iseseisvalt teha katseid, aga ka korrata katseid väljaspool tundi, näiteks koduarvutis.

ESO eesmärk

ESO on füüsika õpetamisel kasutatav arvutitööriist, mis on vajalik hariduslike ja pedagoogiliste probleemide lahendamiseks.

ESE abil saab pakkuda arvutituge aine “füüsika” õpetamisel.

ESE sisaldab 8 laboratoorset tööd füüsika kursuse sektsioonis “Elekter”, mida õpitakse keskkooli VIII ja XI klassis.

ESO abiga lahendatakse arvutitoe pakkumise põhiülesanded järgmistes õppetegevuse etappides:

Õppematerjalide selgitus,

Selle konsolideerimine ja kordamine;

Õpilase iseseisva tunnetusliku tegevuse korraldamine;

Teadmistes esinevate lünkade diagnoosimine ja parandamine;

Vahe- ja lõppkontroll.

ESO-d saab kasutada kui tõhus abinõu arendada õpilaste praktilisi oskusi järgmistes õppetegevuse korraldamise vormides:

Laboratoorsete tööde tegemiseks (põhieesmärk);

Näidiskatse korraldamise vahendina, sh täismahus katses saavutamatute või ebasoovitavate tagajärgede demonstreerimiseks (kaitsme, lambipirni, elektrilise mõõteseadme puhumine; seadmete sisselülitamise polaarsuse muutmine jne)

Katseülesannete lahendamisel;

Õpilaste õppe- ja uurimistöö korraldamiseks, loomeprobleemide lahendamiseks väljaspool tunniaega, sh kodus.

ESP-d saab kasutada ka järgmistes demonstratsioonides, eksperimentides ja virtuaalsetes eksperimentaalsetes uuringutes: praegused allikad; ampermeeter, voltmeeter; voolu sõltuvuse uurimine pingest ahela sektsioonis; reostaadi voolutugevuse sõltuvuse uurimine selle tööosa pikkusest; juhtmete takistuse sõltuvuse uurimine nende pikkusest, ristlõike pindalast ja aine tüübist; reostaatide projekteerimine ja töö; juhtmete jada- ja paralleelühendus; elektrikütteseadme tarbitava võimsuse määramine; kaitsmed.

O maht muutmälu: 1 GB;

protsessori sagedus alates 1100 MHz;

kettamälu - 1 GB vaba kettaruumi;

töötab operatsioonisüsteemidesWindows 98/NT/2000/XP/ Vista;

V operatsioonisüsteem doljaBrauserit ei tohi installidaPRLExplorer 6.0/7.0;

kasutaja mugavuse huvides töökoht peab olema varustatud hiire ja monitoriga eraldusvõimega 1024x 768 ja rohkem;

Kättesaadavus seadmeidlugemistCD/ DVDkettad ESO installimiseks.