Методична розробка бінарного заняття з фізики та інформатики "Визначення питомого опору провідника з використанням елементів лінійного програмування в середовищі Lazarus "

Про матеріал

Розробка містить конспект бінарного заняття з фізики та інформатики на тему "Визначення питомого опору провідника з використанням елементів лінійного програмування в середовищі Lazarus". Тип заняття - лабораторна робота.

Перегляд файлу

ВІДОКРЕМЛЕНИЙ ПІДРОЗДІЛ

НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

«БЕРЕЖАНСЬКИЙ АГРОТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ»

Циклова комісія фізико – математичних дисциплін, інформатики та обчислювальної техніки

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

ВІДКРИТОГО БІНАРНОГО ЗАНЯТТЯ

З ФІЗИКИ ТА ІНФОРМАТИКИ

НА ТЕМУ

«Визначення питомого опору провідника з використанням елементів лінійного програмування в середовищі Lazarus»

Викладач___Ломницька Р.Я.

Розглянуто і схвалено на засіданні циклової комісії фізико - математичних дисциплін, інформатики та обчислювальної техніки

Протокол № _9_ від «__18_»____04____2018р.

Голова циклової комісії _______/Якимович О. М.

БЕРЕЖАНИ – 2018

Існує тільки те, що можна вимірювати.

(Макс Планк)

Тип заняття : бінарне заняття з фізики та інформатики ( лабораторна робота)

Мета:

Навчитися експериментально визначати питомий опір провідника;
Узагальнити та застосувати на практиці отримані теоретичні знання;
Навчитися використовувати отримані навики програмування для опрацювання експериментальних даних.

Формування загальнопредметних компетентностей:

А) формування навичок проводити досліди та експерименти з фізичними явищами та процесами

Б) формування навичок використання інформаційно – комунікаційних технологій

В) формування навичок використовувати фізичні знання в інших науках та технологіях

Г)формування навичок використовувати елементи програмування для опрацювання експериментальних даних

Формування життєвих компетентностей:

А)формування навичок самостійного здобуття знань

Б) формування навичок працювати разом

В) формування навичок активно та ефективно діяти в реальних життєвих обставинах

Г) розвиток творчих здібностей та пізнавального інтересу до вивчення фізики та інформатики

Обладнання: мультимедійна презентація, ноутбуки з встановленим програмним забезпеченням Lazarus, та програмою для тестування, вимірювальні прилади –амперметри та вольтметри, реостати, зразок провідника, лінійки.

Хід заняття

Організаційний етап:

Оголошення теми,мети заняття, перевірка присутності

Мотивація:

На заняттях з інформатики ми ознайомилися з середовищем програмування Lazarus та навчилися створювати різні види програм, зокрема лінійні програми – програми де усі кроки послідовно виконуються один за одним. Сьогодні ми спробуємо використати отримані знання під час проведення лабораторної роботи з фізики. Оскільки під час вимірювань отримуються велика кількість даних і виникає потреба швидко і оперативно їх опрацювати. Тому ми спробуємо створити проект, який допоможе швидко провести обчислення з виміряними вами даними. Якщо він буде успішним, ви зможете поділитися ним з іншими студентами. Але перед початком проведемо інтерактивну гру «Бартер»

«Я на свої долоні кладу свою любов до вас, розуміння, терпіння. Ви ж на свої долоні покладіть свої знання, уважність. А тепер давайте з вами зробимо обмін: я легенько здуваю до вас те, що лежить на моїх долонях, а ви здуваєте те, що на ваших долонях. Ось ми з вами здійснили бартер (обмін), а наскільки він успішний, побачимо в кінці заняття».

Перед тим, як розпочати роботу послухаємо правила техніки безпеки, оскільки ви працюватимете з обладнанням, що споживає струм.

Проведення інструктажу з техніки безпеки.

Обладнання розміщуйте на своєму робочому місці акуратно, щоб запобігти падінню приладів або їх перекиданню.
Чітко дотримуйтеся порядку виконання лабораторної роботи.
Будьте уважні й дисципліновані.
Не залишайте робоче місце без дозволу викладача.
Не починайте роботу без дозволу викладача.
Електричне коло вмикайте в мережу після перевірки його викладачем
При проведенні дослідів не допускайте граничних навантажень вимірювальних приладів.
Стежте за справністю кріплень використовуваного обладнання.
Не намагайтеся самостійно усунути неполадки в роботі приладів та комп’ютерної техніки.
Після завершення лабораторної роботи ретельно приберіть своє робоче місце.

Фронтальне опитування

Ви послухали правила техніки безпеки, а зараз коротенько пригадаємо теоретичний матеріал з відповідних тем фізики та інформатики. Для цього скористаємося комп′ютерним тестуванням.

Інструкція щодо виконання тестування:

Для початку тестування потрібно ввести своє ім’я та натиснути кнопку «Начать тестирование»;
Відмічати тільки одну правильну відповідь, якщо ви вибрали відповідь, то змінити її вже не можна;
Перехід до наступного запитання здійснюється кнопкою «Далее»;
Стежити за часом, він обмежений – 5 хв;
Результат тестування – кнопка «Итоги».

Перелік тестів

Запустити проект на виконання можна наступними способами:

А) клавішею F5

б) клавішею ENTER

в) клавішею F9

2) Форма –це …

а) об’єкт, на якому можна розмістити різні компоненти

б) панель, на якій знаходяться різні компоненти

в) окно, в якому відображаються властивості різних компонентів

3) Для зміни тексту в рядку заголовка Форми використовують властивість:

а) TOP

б) NAME

в) CAPTION

4) Збереження проекту передбачає збереження….

а) файла з іменем Project1.lpi

б) файла з іменем Unit1.pas

в) файлів, вказаних в а) и б)

5) Поставити у відповідність службові слова та їх значення

А) begin

B) var

C) real

D) end

E) procedure

1) кінець

2) розділ опису змінних

3) початок

4) процедура

5) тип дійсних чисел

6) Оператором присвоєння в середовищі розробки програм Lazarus є …

а) begin, end

б) : =

в) < >

7)Для зміни кольору Формы використовують властивість …

а) ClRed

б) Сolor

в) CAPTION

8) Поставте у відповідність компонент та його призначення

А) Label

Б)TEdit

В)Button

Г) TImage

1 Розміщення на формі графічного малюнка

2. Розміщення на формі кнопки

3. Розміщення на формі текстового поля

4. Розміщення на формі надпису

Фізика

9. Напруга вимірюється

1) амперметром

2) вольтметром

3) Омметром

10. Одиниця вимірювання опору

1) Ом

2) А

3) В

11. Встановити відповідність між формулами і фізичними величинами

1) Напруга	А)
2) Опір	Б)
3) Сила струму	В)
4) Робота поля	Г)

1) 1-A,2-В,3-Б,4-Г

2) 1-Г,2-В,3-Б,4-А

3) 1-A,2-Г,3-Б,4-В

12. Визначте ціну поділки амперметра, зображеного на малюнку, та вкажіть покази амперметра

1) 0,5; 3 А

2) 2,5; 3,2 А

3) 0,5; 3,5 А

13. Вкажіть одиниці вимірювання питомого опору провідника

1) Ом

2) Ом ∙м

3) А

14. Вкажіть літеру, якою позначається питомий опір провідника

1) R

2) ρ

3) U

15. Виберіть правильне твердження із запропонованих нижче

1) Питомий опір провідника залежить від його матеріалу і геометричних розмірів

2) Питомий опір провідника не залежить від геометричних розмірів провідника

3) Питомий опір провідника залежить тільки від матеріалу провідника

Ви побачили як ви засвоїли теоретичний матеріал – кожен отримав оцінку за теорію. Але це не означає, що ця оцінка є остаточною. Також оцінюється виконання лабораторної роботи, складання проекту та оформлення звіту.

Виконання лабораторної роботи та створення проекту для обчислень в середовищі Lazarus.

А) фізика

А зараз переходимо до виконання лабораторної роботи. Послухаємо коротку інструкцію та теоретичні відомості про питомий опір провідника.

Лабораторна робота

на тему:

«Визначення питомого опору провідника»

Мета: визначити питомий опір дроту; набути навичок користування амперметром, вольтметром, мікрометром.

Обладнання:

1.	дріт з матеріалу з великим питомим опором, натягнутий на дерев'яну планку;
2.	лабораторний амперметр (шкільний);
3.	лабораторний вольтметр (шкільний);
4.	джерело постійного струму;
5.	вимикач;
6.	реостат на 6-10 Ом і 2 А;
7.	мікрометр;
8.	лінійка з ціною поділки 1 мм;
9.	з'єднувальні провідники.

Короткі теоретичні відомості

Питомий опір матеріалу можна обчислити, використовуючи формули: , де d-діаметр провідника. Опір провідника R можна виміряти, склавши електричне коло за схемою,

поданою на малюнку 1. У цьому випадку формула для обчислення питомого опору провідника матиме вигляд:

Хід роботи

1. Скласти електричне коло за схемою. Змінюючи положення повзунка реостата, підібрати силу струму, не більшу за 0,5 А (щоб не перевантажити джерело струму).

2. Виміряти силу струму І та напругу U на досліджуваному опорі при цій силі струму.

3. Виміряти довжину l провідника лінійкою, а діаметр дроту d— мікрометром у трьох-чотирьох місцях. Якщо результати вимірювань діаметра дроту різні, то обчислити середнє значення діаметра. Якщо мікрометра немає — діаметр дроту можна визначити методом рядів, щільно намотавши кілька витків на олівець.

4. Обчислити приблизне значення питомого опору провідника за формулою (1).

5. Пункти 2 – 4 повторити для інших значень сили струму. Обчислити середнє значення питомого опору і абсолютні та відносну похибки.

6. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю.

№ п/п	d ,мм	l , м	I , А	U , В	ρ Ом∙мм²/м	ρ_с Ом∙мм²/м	Δρ Ом∙мм²/м	Δρ_с Ом∙мм²/м	ε, %
1
2
3
4
5

7. Записати результат вимірювання питомого опору провідника у вигляді

8. За допомогою довідника визначити матеріал провідника.

Виконуєте лабораторну роботу та отримані дані записуєте у бланк звіту.

Б) Інформатика

Наступним кроком буде складання проекту для обрахунків. Детальна інструкція наведена на схемі та в наступному відеоматеріалі.

Підведення підсумків

Ви завершили роботу, тепер підведемо коротенькі підсумки, виконавши вправу « Незакінчені речення». Продовжіть запропоновані речення:

Сьогодні я дізналася…
Було цікаво…
Було важко…
Я виконувала завдання…
Я зрозуміла що…
Тепер я можу…
Я відчула, що…
Я отримала…
Я навчилася…
В мене вдало вийшло …
Я змогла…
Я спробую…
Мене здивувало…
Заняття дало мені для життя…