Цифровая лаборатория по физике (базовый уровень) (Научные развлечения)

Описание

— Основное общее (5 — 9 класс)

— Среднее общее (10 — 11 классы)

— Дополнительное образование

Рекомендуемый возраст: от 12 лет

Рекомендуемое количество на кабинет: 13 штук

Важно: Товар внесен в реестр промышленной продукции, произведенной на территории Российской Федерации, номер реестровой записи — 10637020

Программное обеспечение для проведения экспериментов: «НауЛаб». Включено в реестр российского программного обеспечения Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации №13228 от 11.04.2022.

Цифровая лаборатория по физике предназначена для выполнения экспериментов по темам курса физики 7-9 классов основной школы и 10-11 классов при изучении предмета на базовом уровне.

Области знаний и применение Цифровая лаборатория по физике охватывает весь курс физики: — Раздел «Механика» — Раздел «Молекулярная физика» — Раздел «Электричество» — Раздел «Оптика»

Цифровая лаборатория позволяет реализовать требования Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) нового поколения по освоению методов научного познания в ходе проведения учебных исследований и использования средств информационного-коммуникационных технологий (ИКТ) для познавательных целей.

Чему научится ребенок Цифровая лаборатория по физике для учителя предназначена для выполнения экспериментов по темам курса физики 7-9 классов основной школы и 10-11 классов при изучении предмета физики на базовом уровне. Цифровая лаборатория по физике позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволяет проводить с учениками совместные исследования.

Способ работы Цифровая лаборатория по физике представляет собой набор элементов и датчиков, на базе которых поочередно собираются установки для выполнения работ по изучению законов механики, молекулярной физики, электричества и оптики. Измерение физических величин осуществляется с помощью цифровых датчиков, которые подключаются к USB-порту компьютера.

Состав:

— Цифровой датчик положения (4 канала) — Цифровой датчик температуры (диапазон измерений от -20 до +110 градусов Цельсия) — Цифровой датчик абсолютного давления (диапазон измерений от 0 до 200 кПа) — Цифровой осциллографический датчик напряжения (диапазон измерений от -100 до +100 Вольт, 2 канала) — Скамья лабораторная — Экран стальной — Набор элементов для опытов по механике — Набор элементов для опытов по молекулярной физике — Набор элементов для опытов по электричеству и магнетизму — Набор элементов для опытов по оптике — Кабель соединительный USB (2 штуки) — Методическое обеспечение — Программное обеспечение для проведения экспериментов — Система хранения

Все оборудование цифровой лаборатории (кроме скамьи лабораторной) укомплектовано в пластиковую систему хранения, который закрывается прозрачной пластиковой крышкой на защелках для обеспечения наблюдения за содержимым. Комплект оборудования и датчики в системе хранения располагаются на ложементе в индивидуальных ячейках. Скамья лабораторная имеет отдельную упаковку.

Методическое обеспечение Цифровая лаборатория содержит методическое руководство на русском языке, которое содержит описание: — Интерфейса программного обеспечения и порядка ее установки — Функционала программного обеспечения для регистрации данных с датчиков (включая веб-камеру) — Инструментария по обработке данных (изменения масштабов демонстрации сигнала с датчика, перенесения данных в таблицы и дальнейшей работы с ними, алгоритмы обработки изображений, получаемых с веб-камеры, составление электронного отчета) — Методики проведения 34 лабораторных работ, описывающих, в том числе, следующие разделы: «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество», «Оптика» с пошаговыми инструкциями проведения работ

Программное обеспечение для проведения экспериментов Программное обеспечение содержит 34 сценария проведения лабораторных работ, включающие оптимальные параметры настройки датчиков, позволяющие получить сигнал с датчиков при использовании оборудования, описанного в методическом руководстве к цифровой лаборатории. Программное обеспечение постоянно обновляется и находится в свободном доступе. Программное обеспечение содержит индивидуальные для каждой работы шаблоны таблиц, графиков, формулы для подбора графиков функций, соответствующих результатам опыта. Программное обеспечение позволяет формировать в ходе выполнения электронный отчет с исходными данными, фото установки, первичной кривой с датчика, промежуточными таблицами, итоговыми графиком и текстовым комментарием.

Возможности и преимущества цифровых датчиков Все датчики, входящие в цифровую лабораторию, имеют разъемы USB. Корпуса датчиков изготовлены из ударопрочного пластика. Датчики работают с устройствами под управлением ОС семейства Windows, Linux, так и на устройствах под управлением ОС семейства Android.

Темы лабораторных работ, которые можно провести с цифровой лабораторией Раздел «Механика» содержит следующие темы лабораторных работ: — Движение по наклонной плоскости и свободное падение — Механическая работа и закон сохранения энергии — Механические колебания

Раздел «Электричество» содержит следующие темы лабораторных работ: — Наблюдение явления электромагнитной индукции — Зависимость сопротивления провода от его геометрических размеров — Распределение токов и напряжений в электрических цепях — Зависимость силы Ампера от силы тока в проводнике — Изучение свойств полупроводникового диода, трансформатора и плоского конденсатора

Раздел «Оптика» содержит следующие темы лабораторных работ: — Свойства изображений в плоском зеркале и собирающей линзе — Измерение фокусного расстояния рассеивающей линзы — Регистрация спектра излучения светодиода с помощью дифракционной решетки

Раздел «Молекулярная физика» содержит следующие темы лабораторных работ: — Закон сохранения энергии для тепловых явлений — Изопроцессы — Закономерности испарения жидкости

Пример эксперимента «Измерение мгновенной скорости и ускорения» с цифровым датчиком положения Две пары сенсоров цифрового датчика положения расположены в начале и в конце направляющей (скамьи лабораторной). Измерение времени прохождения телом промежутка между сенсорами первой и второй пары позволяет измерить мгновенные скорости в двух точках траектории. Одновременная фиксация времени движения от первой пары сенсоров до второй позволяет рассчитать и ускорение тела.

Пример эксперимента «Закономерности испарения» с цифровым датчиком температуры Регистрируется температура воздуха, воды и паров в закрытом калориметре, воды в открытом сосуде и капли на кончике датчика. Даются комментарии к полученной кривой и измененным температурам.

Пример эксперимента «Изотермический процесс» с цифровым датчиком абсолютного давления Измеряется давление при 8 значениях объема воздуха в шприце, заполняется таблица показания датчика и фиксируемых визуально значений объема. Строится график с указанием ошибок. Подбирается уравнение гиперболы, описывающей результат эксперимента.

Пример эксперимента «Электромагнитная индукция» с цифровым осциллографическим датчиком напряжения В трубке установлен постоянный магнит, на трубку надета катушка, которая в эксперименте пролетает мимо магнита. ЭДС индукции регистрируется цифровым осциллографическим датчиком напряжения. Эксперимент демонстрирует, что амплитуда и продолжительность зарегистрированного сигнала связаны со скоростью движения магнита, а направление тока – с взаимным расположением катушки и полюсов магнита.

Для перехода на следующий уровень выполнения экспериментов и проведения большего количества экспериментов рекомендуем ознакомиться с Цифровой лаборатория по физике (стандартный уровень).