Цифровая лаборатория по физике (профильный 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: 1 штука

Важно: Товар внесен в реестр промышленной продукции, произведенной на территории Российской Федерации, номер реестровой записи — 10637018

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 экспериментального изучения физических явлений и закономерностей, входящих в курс физики основной школы, а также в курс физики базового и профильного уровней полной средней школы. Цифровая лаборатория по физике (профильный уровень) обеспечивает выполнение экспериментальных заданий для учащихся: фронтальные лабораторные работы, выполняемые в основном в 7-9 классах, и учебные исследовательские задачи, которые учащиеся решают в 10-11 классах на основе полученных ранее навыков работы с датчиками и таблицами результатов измерений, предполагают самостоятельное планирование эксперимента и выбор алгоритма обработки данных. Цифровая лаборатория по физике (профильный уровень) в сравнении с Цифровой лабораторией по физике (стандартный уровень) позволяет педагогу провести больше количество экспериментов, так как имеет в своем составе увеличенное количество датчиков.

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

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. 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 температуры химический (диапазон измерений от -40 до +180 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) — Цифровой датчик напряжения (диапазон измерений от -25 до +25 Вольт) — Цифровой датчик напряжения (диапазон измерений от -250 до +250 мВ) — Цифровой датчик тока (диапазон измерений от -2,5 до +2,5 Ампер) — Цифровой датчик тока (диапазон измерений от -250 до +250 мА) — Цифровой датчик магнитного поля (диапазон измерений от -40 до +40 мТл, от -5 до +5 мТл) — Цифровой датчик температуры термопарный (диапазон измерений от -100 до +100 градусов Цельсия, от -100 до +400 градусов Цельсия, от -100 до +1000 градусов Цельсия) — Цифровой датчик освещенности (диапазон измерений от 0 до 1000 лк, от 0 до 20000 лк, от 0 до 188000 лк) — Цифровой датчик света (диапазон измерений от 0 до 10000 лк) — Цифровой датчик ионизирующего излучения (диапазон измерений от 0 до 1000 мкР/ч) — Цифровой датчик угла (диапазон измерений от 0 до 270 градусов) — Цифровой датчик звука двухканальный — Цифровой датчик расстояния ультразвуковой (диапазон измерений от 0,2 до 4 метров) — Цифровой датчик силы (диапазон измерений от -20 до +20 Н) — Цифровой датчик оптоэлектрический — Цифровой датчик угла поворота (диапазон измерений от 0 до 3600 градусов) — Цифровой датчик угловой скорости (числа оборотов) (диапазон измерений от 0,3 до 125 рад/с) — Цифровой датчик давления дифференциальный (диапазон измерений от 0 до 200 кПа, от 0 до 20 кПа) — Цифровой датчик звука с функцией интегрирования (диапазон измерений от 100 Гц до 10 кГц) — Цифровой Р-датчик ускорения и угловой скорости — Комплект беспроводной передачи данных — Цифровой датчик электрического заряда — Стержень для закрепления в штативе (2 штуки) — Скамья лабораторная — Экран стальной — Кабель соединительный USB (2 штуки) — 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 — Методическое обеспечение — Программное обеспечение для проведения экспериментов — Система хранения

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

Методическое обеспечение Цифровая лаборатория содержит методические руководства в 2-х частях, в которых приведены пошаговые инструкции выполнения лабораторных работ. Методические руководства содержат описание: — Интерфейса программного обеспечения и порядка его 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 лабораторных работ, описывающих, в том числе, следующие разделы: «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество», «Оптика и Квантовая физика» с пошаговыми инструкциями проведения работ.

Программное обеспечение для проведения экспериментов Программное обеспечение содержит 42 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. Цифровой датчик работает как с устройствами под управлением ОС семейства Windows, Linux, так и на устройствах под управлением ОС семейства Android.

Преимущества комплекта беспроводной передачи данных Обеспечивает беспроводную передачу данных проводимых измерений по каналу Bluetooth между Р-датчиком цифровой лаборатории и компьютером, и позволяет выполнять эксперименты, не подключая проводным способом цифровой измеритель.

Примеры экспериментов — Зависимость мощности излучения лампы накаливания от температуры вольфрамовой нити — Связь вольт-амперной характеристики и интенсивностью излучения у лампы накаливания и светодиода — Закономерности движения бруска вверх и вниз по наклонной плоскости — Сравнение ЭДС и внутренних сопротивлений источников постоянного тока — Выработка критериев устойчивости твердого тела — Измерение скорости звука разной частоты в воздухе — Распространение звуковых волн в замкнутом пространстве — Изучение закономерностей фазовых переходов жидкостей — Исследование магнитного поля постоянных магнитов — Исследование работы источников света в цепи переменного тока — Изучение свойств ферромагнетиков — Диаграмма направленности излучения светодиода — Поглощение бета-частиц алюминием

Примеры исследовательских работ с цифровой лабораторией 1) Каковы скорость звука и длина звуковой волны в воздухе? Почему в разных частях замкнутого помещения громкость одного и того же источника звука кажется различной? — Цифровой датчик звука с функцией интегрирования — Цифровой датчик звука двухканальный

2) Как зависит от расстояния магнитное поле вблизи магнита и сила притяжения двух магнитов? — Цифровой датчик магнитного поля — Цифровой датчик силы

3) Каким слоем алюминия можно поглотить 99% радиоактивного бета-излучения? — Цифровой датчик ионизирующего излучения

4) Мигает ли лампа накаливания в цепи переменного тока? — Цифровой датчик света — Цифровой датчик напряжения осциллографический

5) Как зависит интенсивность излучения лампы накаливания и светодиода от напряжения на источнике света, от температуры нити накаливания, от положения приемника света в пространстве? Как сконструировать светодиодный светильник? — Цифровые датчики силы тока от 0 до 250 мА и от 0 до 2,5 Aмпер — Цифровые датчики напряжения от 0 до 250 мВ от 0 до 25 Вольт — Цифровой Датчик освещенности

6) Какие закономерности наблюдаются при опрокидывании твердого тела? Что может стать количественным критерием устойчивости тела? — Цифровой датчик силы — Цифровой датчик угла поворота от 0 до 270 градусов

7) Как энергия межмолекулярного взаимодействия и давление газа над жидкостью связаны с температурой кипения жидкостей? — Цифровой датчик абсолютного давления — Цифровые датчики температуры в диапазонах от -20 до +110 градусов Цельсия, от -40 до +180 градусов Цельсия, от 0 до +1000 градусов Цельсия

8) Какова зависимость силы натяжения пружины от координаты груза при его колебаниях на вертикальной пружине? По какому закону происходит движение груза? — Цифровой датчик расстояния ультразвуковой — Цифровой датчик силы, датчик ускорения