ВВЕДЕНИЕ
Настоящее учебное пособие является дополнением к первой обучающей программе "Начала электроники" из серии "Виртуальная физическая лаборатория", предназначенной для расширения возможностей обучения курсу физики в школе и других учебных заведениях. Пособие предназначено учителям и учащимся для более эффективного использования обучающей программы "Начала электроники" в школьном курсе физики. Оно состоит из трех частей.
В первой части приводится инструкция работы с программой, ее возможности, ограничения и требования к оборудованию. В этой части описан интерфейс программы, сформулированы основные принципы работы с измерительными приборами: мультиметром и двухканальным осциллографом.
Во второй части пособия приводятся описания некоторых лабораторных работ, которые можно выполнять с помощью программы. В качестве примеров выбраны как стандартные лабораторные работы, входящие в учебные планы школьных курсов, так и работы выходящие за рамки стандартного учебного плана. Эти лабораторные работы не претендуют на полноту охвата всего материала, который можно изучать с помощью программы, а приводятся скорее в качестве возможных методических примеров. Учителя и учащиеся могут использовать программу в рамках ее возможностей, ставя свои творческие и исследовательские задачи.
Наконец, в третьей части пособия приводятся справочные материалы из раздела "Электричество". Это сделано для того, чтобы самое необходимое было под рукой. Справочник дает возможность ознакомиться с материалом из этой области без обращения к специальным книгам, учебникам и другим пособиям, если в этом нет специальной необходимости.
Авторы надеются, что обучающая программа "Начала электроники" будет способствовать развитию интереса, творческих способностей и знаний учащихся в области физики.
Желаем всем пользователям больших творческих успехов!
1. КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО РАБОТЕ С ПРОГРАММОЙ.
1.1. Назначение и общие особенности программы.
Продукт предназначен в помощь учащимся (и преподавателям) средних, а также средних специальных учебных заведений для изучения разделов курса физики "Электричество". Он естественным образом дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории.
Программа представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте.
С помощью конструктора можно:
изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;
изучать законы постоянного тока - закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;
изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;
изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;
изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;
ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей;
изучать выделение мощности в цепях переменного тока;
исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;
определять параметры неизвестной детали;
исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.
Конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся.
Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее:
изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как "на самом деле";
при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее "сгорает" и приобретает вид почерневшей детали;
лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и "перегорают", если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;
при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также "выходит из строя";
при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он "перегорает";
большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами.
Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.
Для пользования программой достаточно начальных навыков работы в системе Windows.
Достарыңызбен бөлісу: |