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.
Способ работы
Позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволяет проводить с учениками совместные исследования.
Состав:
— Комплект беспроводной передачи данных
— Цифровой датчик положения (4 канала)
— Цифровой Р-датчик температуры (диапазон измерений от -20 до +110 градусов Цельсия)
— 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 Р-датчик абсолютного давления (диапазон измерений от 0 до 200 кПа)
— Цифровой осциллографический датчик напряжения (диапазон измерений от -100 до +100 Вольт, 2 канала)
— Цифровой Р-датчик напряжения (диапазон измерений от -25 до +25 Вольт)
— Цифровой Р-датчик напряжения (диапазон измерений от -250 до +250 мВ)
— Цифровой Р-датчик тока (диапазон измерений от -2,5 до +2,5 Ампер)
— Цифровой Р-датчик тока (диапазон измерений от -250 мА до +250 мА)
— Цифровой Р-датчик магнитного поля (диапазон измерений от -40 до +40 мТл, от -5 до +5 мТл)
— Цифровой Р-датчик света (диапазон измерений от 0 до 10000 лк)
— Цифровой датчик ионизирующего излучения (диапазон измерений от 0 до 1000 мкР/ч)
— Цифровой Р-датчик угла (диапазон измерений от 0 до 3600 градусов)
— Цифровой датчик звука двухканальный
— Цифровой Р-датчик силы (диапазон измерений от -20 до +20 Н)
— Цифровой Р-датчик ускорения и угловой скорости
— Цифровой датчик электрического заряда
— Стержень для закрепления в штативе (2 штуки)
— 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)
— Кабель соединительный для IDC разъема
— Методическое обеспечение
— Программное обеспечение для проведения экспериментов
— Программное обеспечение для проведения расчетного моделирования
— Система хранения
Все оборудование цифровой лаборатории (кроме скамьи лабораторной) укомплектовано в пластиковые системы хранения, которые закрываются прозрачной пластиковой крышкой на защелках для обеспечения наблюдения за содержимым. Комплект оборудования и датчики в системах хранения располагаются на ложементах в индивидуальных ячейках.
Скамья лабораторная имеет отдельную упаковку.
Возможности и преимущества цифровых датчиков
Все датчики, входящие в цифровую лабораторию, имеют разъемы USB.
Корпуса датчиков изготовлены из ударопрочного пластика.
Р-датчик работает как с устройствами под управлением ОС семейства Windows, Linux, так и на устройствах под управлением ОС семейства Android. Кроме того, Р-датчик подключается к Arduino-совместимым робототехническим изделиям и к имеющимся блокам сбора данных.
Для подключения к регистрирующим устройствам цифровой Р-датчик имеет 2 разъема. Для подключения к компьютеру под управлением ОС семейства Windows, Linux и к устройствам с поддержкой технологии OTG под управлением ОС семейства Android используется разъем USB.
Для подключения к Arduino-совместимым робототехническим изделиям и к имеющимся блокам сбора данных используется коммуникационный разъем IDC-типа.
Р-датчик позволяет выполнять одновременное подключение IDC разъема к робототехническому изделию и USB разъема к компьютеру с целью синхронного вывода данных на два устройства – на компьютер и на робототехническое устройство (блок сбора данных), что необходимо при разработке или настройке робототехнического устройства.
Преимущества комплекта беспроводной передачи данных
Обеспечивает беспроводную передачу данных проводимых измерений по каналу Bluetooth между Р-датчиками цифровой лаборатории и компьютером, и позволяет выполнять эксперименты, не подключая проводным способом цифровые измерители.
Методическое обеспечение
Цифровая лаборатория содержит методические руководства, в которых приведены пошаговые инструкции выполнения 50 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 50 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 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 для проведения расчетного моделирования
Программное обеспечение позволяет проводить численные эксперименты на основе расчетных моделей по следующим темам:
— Магнитное поле катушки
— Зарядка и разрядка конденсатора
— Явление самоиндукции
— Свободные электромагнитные колебания
— Резонанс в последовательном контуре
— Фокусирующие и рассеивающие линзы
— Интерференция света в схеме Юнга
— Изучение дифракционной решетки