iralebedeva.ru :: зелёный коллаж с цветами
КОНТАКТЫ
E-mail: ira.alma@gmail.com

iralebedeva.ru :: зелёный коллаж с цветами
обновлено 03.09.2014
опубликовано 04.02.2000 (г. Алма-Ата)

Уроки физики (интегрированные дидактические материалы)
журнал «Менеджмент в образовании» №4, 2000 г.
«Курс по выбору «Физика и информатика»

Печатные публикации


ВИРТУАЛЬНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ «НАЧАЛА ЭЛЕКТРОНИКИ»
8 КЛАСС. ВЫПУСК №1

Монтажный стол виртуальной лаборатории «Начала электроники» :: окно «Параметры детали»

Опыт использования компьютерных технологий непосредственно на уроках физики показывает, что машина не может полностью заменить учителя, но позволяет освободить его от ряда утомительных функций, в частности от отработки элементарных умений и навыков и проверки знаний, а также сделать учебные занятия яркими и насыщенными, предоставляя при этом учащимся максимальную свободу творчества.

Уже несколько лет на уроках физики и на интегрированных спецкурсах я успешно использую возможности Виртуальной физической лаборатории «Начала электроники» не только для организации лабораторных работ, но и при решении задач. Сегодня мне хотелось бы предложить вам первую серию задач для виртуальной лаборатории.

Задача №1
Соберите на монтажном столе электрическую цепь, содержащую один гальванический элемент и две лампы, каждую из которых можно включать отдельно. Параметры деталей цепи подберите самостоятельно. Нарисуйте схему цепи. Подробно распишите параметры деталей. Сохраните цепь на диске под именем – Phys1. На рисунке вы видите собранную на монтажном столе цепь и окно «Параметры детали» (Лампочка).


Задача №2
Изменится ли и как общая мощность двух одинаковых нагревательных элементов, при переключении их с параллельного соединения на последовательное соединение при неизменном напряжении в цепи? Решите задачу двумя способами: 1) произведя теоретические расчёты; 2) активно экспериментируя на монтажном столе. Для решения задачи используйте нагревательные элементы (рабочее напряжение U=240 В; рабочая мощность P=800 Вт), элемент питания (ЭДС=240 В, внутреннее сопротивление r=0,3 Ом).

Визуально! Накал плиток при параллельном соединении больше.

Монтажный стол виртуальной лаборатории «Начала электроники» (последовательное и параллельное соединение нагревательных элементов)

Решение задачи №2:

Решение задачи №2

Ответ: Общая мощность уменьшится в 4 раза


Задача №3
Определите сопротивление электрической лампы, на баллоне которой написано 100 Вт, 220 В. Решите задачу тремя способами: 1) произведя теоретические расчёты; 2) активно экспериментируя на монтажном столе с мультиметрами в режиме амперметра и вольтметра; 3) используя в эксперименте мультиметр в режиме омметра. Для экспериментального решения задачи используйте лампочку (рабочее напряжение U=220 В; рабочая мощность P=100 Вт), элемент питания (ЭДС=220 В, внутреннее сопротивление r=0,3 Ом). Проведите анализ.

Решение задачи №3:

Решение задачи №3

Ответ: R = 484 Ом


Задача №4
Определите стоимость электроэнергии израсходованной нагревательным элементом за 10 ч непрерывной работы (при тарифе 4,83 тенге за 1 кВт · ч), за исходные данные возьмите значение рабочего напряжения и рабочей мощности нагревательного элемента диалогового бокса Параметры детали.

Решение задачи №4:

Решение задачи №4

Ответ: A = 8 кВт · ч; ST = 38,64 тенге


Окно «Параметры детали»: реальный проводник (виртуальная лаборатория «Начала электроники»)

Задача №5
Какой длины надо взять медную проволоку площадью поперечного сечения 0,5 мм2, чтобы сопротивление её было равно 34 Ом? Решите задачу двумя способами:
1) произведя теоретические расчёты;
2) активно экспериментируя на монтажном столе с мультиметром (в режиме омметра) и используя метод подбора.

Решение задачи №5:

Решение задачи №5

Ответ: l = 988,37209 м


Задача №6
Можно ли включить в сеть напряжением 220 В последовательно две лампы разной мощности, рассчитанные на напряжение 110 В? Можно ли включить в сеть напряжением 220 В последовательно две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на напряжение 110 В? Проведите эксперименты. Подробно прокомментируйте наблюдаемое.

Монтажный стол виртуальной лаборатории «Начала электроники» (две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на напряжение 110 В)

Решение задачи №6:
Нет! Лампа большей мощности имеет меньшее сопротивление и на ней напряжение будет меньше 110 В, на лампе меньшей мощности напряжение превысит 110 В и лампа перегорит.
Да! Можно, так как напряжение распределяется поровну, и лампы будут гореть в нормальном режиме.


Задача №7
Что показывает амперметр, если к точкам А и В подведено напряжение 127 В? Сопротивление резисторов R1=15 кОм, R2=2 кОм, R3=R4=5 кОм, R5=3 кОм, R6=48 кОм (сопротивлением соединительных проводов пренебречь). Решите задачу двумя способами: 1) произведите теоретические расчёты; 2) проведите эксперимент на монтажном столе.

Схема электрической цепи :: Задача №7

Решение задачи №7:
Изобразим схему иначе и рассчитаем полное сопротивление цепи.

Схема электрической цепи :: Решение задачи №7
Решение задачи №7

Ответ: I ≈ 2,54 мА
Схему, представленную на рисунке 1, можно собрать на монтажном столе. Мультиметр используем в режиме амперметра.


Программа «Виртуальная лаборатория Начала электроники» создана в Учебной лаборатории Компьютерного моделирования механико-математического факультета НИИ механики и математики Казахского государственного университета имени Аль-Фараби. Работа была выполнена по заказу и при поддержке мэрии города Алма-Аты и опубликована в сети интернет как дар мэрии всем школьникам!
        Руководитель проекта: Кашкаров Владимир Васильевич
        Казахстан, г. Алма-Ата, 2000 г.

Скачать установочный файл программы «Виртуальная лаборатория Начала электроники»:
electronica.msi (скачать)5,7 Мб ]
Вы можете проверить установочный файл антивирусом Dr.WEB, используя форму справа ;-)

Сохранённый Вами файл: electronica.msi
необходимо запустить и следовать инструкциям по установке.


P.S.: С первой версией программы «Виртуальная лаборатория Начала электроники» я познакомилась ещё в конце 90-х годов прошлого века :-) Посчастливилось лично пообщаться с разработчиками и даже высказать свои пожелания по созданию дополнительных инструментов…
В 2000 году, участвуя в конкурсе «Учитель года Алматы – 2000», проводила открытый урок «Решение задач в виртуальной лаборатории Начала электроники». С тех пор минуло уже 14 лет, но программа не потеряла своей актуальности и надеюсь… сослужит добрую и верную службу не только преподавателям физики ;-)
Следует уточнить, что программа «Виртуальная лаборатория Начала электроники» включает в себя ряд важных приложений: справочник по электричеству; 8 лабораторных работ; инструкции и основные принципы работы с комплексом… и предоставляет пользователям неограниченные возможности для творчества ;-) В ходе работы с программой составила несколько дополнительных лабораторных работ и сформировала небольшой сборник дидактических заданий, часть из которых опубликована на моих зелёных страничках ;-)

И… ещё минуточку Вашего драгоценного внимания!
Виртуальные лаборатории это замечательно, но ни в коем разе не следует исключать из рациона традиционные лабораторные работы.
Очень важно, чтобы ребята научились собирать электрические схемы своими руками!!! И получили навыки практической работы с приборами. Ваша задача научить ребят бережно относиться к лабораторному оборудованию и дать им необходимые для работы практические указания… В обращении с приборами не следует применять большой силы, однако все соединения должны быть надёжными. При составлении цепи полезно начинать соединение от одного какого-либо зажима источника и заканчивать другим его зажимом. При разборке цепи надо в первую очередь отключить соединительные провода от зажимов источника; иначе освобождённые концы проводов могут случайно соединиться и накоротко замкнуть батарею… В виртуальной лаборатории этому научиться нельзя.

Желаю Вам успехов в самостоятельном исследовании
виртуальной лаборатории Начала электроники!
и в сборке электрических цепей своими руками ;-)


«Электротехнический кавардачок» 8 класс:
§ Виртуальная физическая лаборатория: Выпуск №2
§ Виртуальная физическая лаборатория: Выпуск №3
§ Виртуальная физическая лаборатория: Выпуск №4
§ Виртуальная физическая лаборатория: Выпуск №5
§ Виртуальная физическая лаборатория: Специальный выпуск – «Группа С»
§ Шкатулка качественных задач по физике: Электричество
Инвестиции в знания всегда дают наибольшую прибыль. Бенджамин Франклин




ваш комментарий *
 
ваше имя

защитный код (цифры с картинки) *







statistics
Рейтинг@Mail.ru       Яндекс.Метрика

Распространение материалов сайта приветствуется.
Ссылка на материалы весьма желательна, но не строго обязательна ;-)
«Знание должно служить творческим целям человека. Мало накоплять знания;
нужно распространять их возможно шире и применять в жизни». Рубакин Н.А.