Використання датчиків цифрової лабораторії Einstein™

Використання цифрової лабораторії Еinstein^tm на уроках фізики

Основу цифрової лабораторії Einstein™ складає бездротовий реєстратор даних LabMate+. Він має шість вбудованих датчиків та до нього можна підключати до чотирьох зовнішніх датчиків одночасно. Підключення зовнішніх датчиків до реєстратора відбувається за допомогою кабелю або адаптера. Для збору та обробки даних використовують програмне забезпечення MultiLab, яке встановлюється на комп’ютер з ОС Windows.

За допомогою вбудованих датчиків можна визначити частоту серцевих скорочень, температуру повітря, вологість, тиск, освітленість та зафіксувати показання ультрафіолетового випромінювання. Ці дані можна використати на уроках фізики під час вивчення відповідних тем.

Датчик фотоворота ENFTG 137 дозволяє виміряти прискорення вільного падіння; швидкість прокатки об’єкта; вивчити коливання маятника. Використовують у 7 класі у розділі «Механічний рух» під час вивчення тем: «Прямолінійний нерівномірний рух. Середня швидкість нерівномірного руху»; «Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники». У 9 класі у розділі «Рух і взаємодія. Закони збереження» у темах: «Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення. Швидкість рівноприскореного прямолінійного руху»; «Другий закон Ньютона»; «Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння». У 10 класі у розділі «Механіка» під час вивчення тем: «Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення»; «Сила. Маса. Другий та третій закон Ньютона». Також він може бути використаний під час виконання лабораторних робіт: 7 клас – Лабораторна робота №5 «Дослідження коливань нитяного маятника»; 10 клас – Лабораторна робота № 1. «Визначення прискорення тіла в ході рівноприскореного прямолінійного руху», Лабораторна робота № 5. «Дослідження коливань нитяного маятника, вимірювання прискорення вільного падіння».

Лічильний шків ENSMP-A122 використовують під час дослідження динаміки руху візка та вивчення другого закону Ньютона. ». У 9 класі у розділі «Рух і взаємодія. Закони збереження» у темах: «Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення. Швидкість рівноприскореного прямолінійного руху»; «Другий закон Ньютона». У 10 класі у розділі «Механіка» під час вивчення тем: «Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення»; «Сила. Маса. Другий та третій закон Ньютона».

Датчик струму (± 2,5 A) ENCRN005 дозволяє вивчити ЕРС і власний опір; вольт-амперну характеристику дроту, електричної лампи і діода; опір дроту – закон Ома; послідовне і паралельне з’єднання; залежності магнітного поля соленоїда від сили стуму в котушці; резонансу в ланцюгах змінного струму. Його можна використати у 8 класі у розділі «Електричні явища. Електричний струм» під час вивчення тем: «Сила струму. Амперметр»; «Електричний опір. Залежність опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу та матеріалу. Закон Ома для ділянки кола»; «Послідовне з’єднання провідників»; «Паралельне з’єднання провідників». У 11 класі у розділі «Електродинаміка» при вивченні тем: «Послідовне і паралельне з’єднання провідників. Шунти і додаткові опори»; «Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола».

Датчик напруги (± 25 В) ENVLT001 використовують для визначення ЕРС і внутрішнього опору ланцюга; вольт-амперної характеристики провідників, електроламп і діодів; з’єднання батарей; електричного опору в ланцюзі – закон Ома; послідовного і паралельного з’єднання в електричних ланцюгах; заряду і розряду конденсатора; конденсатора в колі змінного струму; вивчення роботи трансформатора; питомої теплоємності. Його можна використати у 8 класі у розділі «Електричні явища. Електричний струм» під час вивчення тем: «Електрична напруга. Вольтметр»; «Електричний опір. Залежність опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу та матеріалу. Закон Ома для ділянки кола»; «Послідовне з’єднання провідників»; «Паралельне з’єднання провідників». У 11 класі у розділі «Електродинаміка» при вивченні тем: «Послідовне і паралельне з’єднання провідників. Шунти і додаткові опори»; «Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола».

Датчики сили струму і напруги можуть бути використані під час виконання лабораторних робіт: 8 клас – Лабораторна робота №3. «Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра й вольтметра», Лабораторна робота №4. «Дослідження електричного кола з послідовним з’єднанням провідників», Лабораторна робота №5. «Дослідження електричного кола з паралельним з’єднанням провідників»; 11 клас – Експериментальна робота № 1. «Перевірка законів послідовного і паралельного з’єднань провідників», Експериментальна робота № 2. «Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму», Експериментальна робота № 4. «Вимірювання індуктивності котушки».

Датчик температури (від -40 до +140 ° C) ENTMP029 використовується під час експериментів по: визначенню питомої теплоємності; вимірюванню температур замерзання і кипіння; вивченню ендотермічних та екзотермічних реакцій; об’єднаного газового закону; процесу втрати тепла людським тілом за рахунок виділення поту. Використовують у 8 класі у розділі «Теплові явища» під час вивчення тем: «Кількість теплоти. Розрахунок кількості теплоти при нагріванні або охолодженні тіла»; «Кипіння. Температура кипіння»; «Теплоенергетика. Способи збереження енергетичних ресурсів». У 10 класі у розділі «Молекулярна фізика» у темі: «Пароутворення та конденсація. Насичена та ненасичена пара. Кипіння». Цей датчик може бути використаний під час виконання лабораторних робіт: 8 клас – Лабораторна робота №1. «Вивчення теплового балансу за умов змішування води різної температури», Лабораторна робота №2. «Визначення питомої теплоємності речовини».

Датчик температури-термопара (від 0 до +1200 ° C) ENTMP025 дозволяє виміряти температуру полум’я свічки; вивчити температуру зовнішньої поверхні стін і даху будівлі; дослідити властивості теплоізоляційних будівельних матеріалів. . Використовують у 8 класі у розділі «Теплові явища» під час вивчення теми «Теплоенергетика. Способи збереження енергетичних ресурсів».

Датчик сили ENFRC272 дозволяє виміряти силу тертя; силу тяги машин; вивчити закон Гука; простий гармонійний рух (коливання); силу та імпульс, що виникають при зіткненні тіл.  Його можна використати у 7 класі у розділі «Взаємодія тіл. Сила» під час вивчення тем: «Сила пружності. Закон Гука. Динамометр»; «Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість»; «Тертя. Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання. Тертя в природі і техніці». У 9 класі у розділі «Рух і взаємодія. Закони збереження» під час вивчення теми «Взаємодія тіл. Імпульс. Закон збереження імпульсу». У 10 класі у розділі «Механіка» під час вивчення тем: «Гравітаційне поле. Сила тяжіння. Перша космічна швидкість»; «Сила пружності. Вага тіла»; «Імпульс тіла. Реактивний рух. Пружне та непружне зіткнення»; у розділі «Механічні коливання і хвилі» під час вивчення теми «Математичний і пружинний маятники. Енергія коливань». Даний датчик може бути використаний під час виконання лабораторних робіт: 7 клас – Лабораторна робота №8. «Дослідження пружних властивостей тіл», Лабораторна робота №9. «Визначення коефіцієнта тертя ковзання».

Датчик рівня шуму ENSND320 використовується для вимірювання рівня гучності звуку; навколишніх шумів; дослідження акустичних властивостей приміщення та звукоізоляції. Датчик мікрофонний ENM CR008 призначений для вимірювання швидкості звуку; дослідження звукового биття; форм звукових хвиль від різних джерел; зміни хвильової картини при зміні амплітуди і частоти. Дані датчики використовують у 9 класі у розділі «Механічні коливання і хвилі» під час вивчення тем: «Виникнення і поширення механічних хвиль. Фізичні величини, які характеризують хвилі»; «Звукові хвилі. Інфразвук та ультразвук». У 10 класі у розділі «Механічні коливання і хвилі» під час вивчення теми: «Звукові хвилі». Датчик мікрофонний та датчик рівня шуму можуть бути використані у 9 класі під час виконання лабораторної роботи №6. «Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасних цифрових засобів».

Датчик магнітної індукції ENMGN-D156 дозволяє: вивчити магнітне поле Землі; постійних магнітів; магнітне поле навколо провідника зі струмом; поле котушок Гельмгольца; магнітне поле в соленоїді; виміряти силу струму індукції і електрорушійної сили. Його використовують у 9 класі у розділі «Магнітні явища» під час вивчення теми «Індукція магнітного поля. Лінії магнітної індукції. Магнітне поле Землі». У 11 класі у розділі «Електродинаміка» під час вивчення тем: «Досліди Фарадея. Закон електромагнітної індукції»; «Самоіндукція. Індуктивність. Енергія магнітного поля». Даний датчик використовують у 9 класі на лабораторній роботі №2. «Спостереження явища електромагнітної індукції».

Датчик відстані ENDST-D020-1 призначений для вивчення руху динамічного візка по напрямних; простих гармонійних коливань, наприклад, вантажу, підвішеного на пружині; для вимірювання вільного падіння. Його використовують у 10 класі у розділі «Механічні коливання і хвилі» під час вивчення тем: «Математичний і пружинний маятники. Енергія коливань»; «Механічні хвилі». У 11 класі у розділі «Електромагнітні коливання і хвилі» під час вивчення тем: «Коливання. Види коливань. Фізичні величини, що характеризують коливання»; «Вільні електромагнітні коливання в ідеальному коливальному контурі. Формула Томсона».