Презентация на тему: Применение программы «Начала электроники»

Применение программы «Начала электроники»
Описание программы
Применение программы «Начала электроники»
Применение программы «Начала электроники»
С помощью программы можно выполнить следующее:
С помощью программы можно выполнить следующее:
Применение программы «Начала электроники»
Применение программы «Начала электроники»
Вид экрана при запуске программы
Применение программы «Начала электроники»
Монтажный стол
Монтажный стол
Панель деталей
Доступные детали
Доступные детали
Доступные детали
Вид «перегоревших» деталей
Панель управления
Окно «Параметры детали»
Лабораторная работа « Изучение зависимости сопротивления проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов. »
Порядок выполнения работы
Краткие теоретические сведения
Краткие теоретические сведения
Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования
Расчетная часть
Выводы по лабораторной работе
Пример выполнения
Вывод
1/33
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 73)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (17499 Кб)
1

Первый слайд презентации: Применение программы «Начала электроники»

Изображение слайда
2

Слайд 2: Описание программы

Часть первая

Изображение слайда
3

Слайд 3

Программа “Начала электроники” предназначена в помощь учащимся  (и преподавателям) средних, а также средних специальных учебных заведений для изучения разделов курса физики “Электричество”. Программа разработана в г. Алма-Ате в Казахстане. Руководитель проекта Владимир Кашкаров. Программисты - Алексей Гаврилов и Константин Малишич. Распространяется бесплатно.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Программа дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории. Программа представляет собой   электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном эксперименте.

Изображение слайда
5

Слайд 5: С помощью программы можно выполнить следующее:

изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения; изучать законы постоянного тока – закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи; изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек; изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах; изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой ; С помощью программы можно выполнить следующее:

Изображение слайда
6

Слайд 6: С помощью программы можно выполнить следующее:

ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов ( мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока; изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей; изучать выделение мощности в цепях переменного тока; исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром; определять параметры неизвестной детали; исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока. С помощью программы можно выполнить следующее:

Изображение слайда
7

Слайд 7

Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее: изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как “на самом деле ”; при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее “сгорает” и приобретает вид почерневшей детали; лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и “перегорают”, если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;

Изображение слайда
8

Слайд 8

при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также “выходит из строя”; при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он “перегорает”; большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами. Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.

Изображение слайда
9

Слайд 9: Вид экрана при запуске программы

Монтажная панель Детали Панель управления Мусорная корзина

Изображение слайда
10

Слайд 10

При запуске программы, на экран монитора компьютера выводятся: монтажный стол с контактными площадками, на котором можно собирать и анализировать работу электрических схем (в центре экрана); панель деталей, содержащая набор электрических элементов (в правой части экрана); “мусорная корзина”, куда выбрасываются перегоревшие и ненужные детали (она расположена в левом нижнем углу экрана); панель управления программой с кнопками для вызова вспомогательных инструментов (расположена в верхней части экрана).

Изображение слайда
11

Слайд 11: Монтажный стол

представляет собой набор из 7 х 7 = 49 контактных площадок, к которым “припаиваются” электрические детали, для сборки различных электрических схем. Каждая деталь может располагаться лишь между двумя ближайшими контактными площадками или вертикально или горизонтально. Монтажный стол

Изображение слайда
12

Слайд 12: Монтажный стол

К деталям, в точки их соединения с контактными площадками, можно подключать щупы измерительных приборов. Монтажный стол Щупы Тестер

Изображение слайда
13

Слайд 13: Панель деталей

Выбор деталей из набора конструктора и их установка на монтажном поле производится с помощью манипулятора “мышь”. Для этого необходимо поместить указатель “мыши” на нужную деталь (указатель принимает вид пинцета), и перетащить деталь в нужное место монтажного поля. Ненужные и “испорченные” детали можно удалить со стола в “мусорную корзину” таким же способом. ( На столе одновременно не могут быть расположены источники переменного и постоянного тока. ) Панель деталей

Изображение слайда
14

Слайд 14: Доступные детали

резистор (характеризуется сопротивлением в Омах и мощностью в Ваттах, "сгорает" при ее превышении); Доступные детали предохранитель (характеризуется максимальным рабочим током, "сгорает" при его превышении); конденсатор (характеризуется ёмкостью в Фарадах и рабочим напряжением, выходит из строя при его превышении); катушка индуктивности (характеризуется индуктивностью в Генри, имеет очень малое активное сопротивление);

Изображение слайда
15

Слайд 15: Доступные детали

монтажный провод (имеет очень малое сопротивление) Доступные детали выключатель (характеризуется двумя состояниями - "разомкнуто" и "замкнуто") лампочка (характеризуется рабочим напряжением в Вольтах, рабочим током в миллиамперах или мощностью в Ваттах, "перегорает" при их превышении) электронагреватель (характеризуется рабочим напряжением и рабочей мощностью, "перегорает" при их превышении) элемент питания (характеризуется полярностью, ЭДС в Вольтах и внутренним сопротивлением в Омах) генератор синусоидального напряжения (характеризуется амплитудой и частотой переменного напряжения)

Изображение слайда
16

Слайд 16: Доступные детали

реальный проводник (характеризуется материалом, длиной и площадью сечения) Доступные детали неизвестная деталь (может быть резистором, конденсатором, катушкой, батарейкой или генератором) реостат (характеризуется максимальным сопротивлением в Омах) конденсатор переменной ёмкости (характеризуется максимальной ёмкостью в Фарадах)

Изображение слайда
17

Слайд 17: Вид «перегоревших» деталей

Изображение слайда
18

Слайд 18: Панель управления

Назначение кнопок панели управления Панель управления Открыть сохраненную схему Сохранить схему Очистить схему Мультиметр Осциллограф Окно параметров детали Окно состояния детали Вызов справочника по электричеству Лабораторные работы Справка по программе Язык Калькулятор О программе Выход

Изображение слайда
19

Слайд 19: Окно «Параметры детали»

Окна «Параметры детали» и «Состояние детали» для конденсатора Конденсатор

Изображение слайда
20

Слайд 20: Лабораторная работа « Изучение зависимости сопротивления проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов. »

Часть вторая

Изображение слайда
21

Слайд 21: Порядок выполнения работы

Перед выполнением работы учащиеся должны ознакомиться с теоретическим материалом Далее производятся экспериментальные исследования На основе полученных данных производятся необходимые расчеты По итогам расчетов делаются выводы. Порядок выполнения работы

Изображение слайда
22

Слайд 22: Краткие теоретические сведения

Немецкий физик Георг Ом в 1826 году обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I в цепи есть величина постоянная : (1) Эту величину R называют электрическим сопротивлением проводника. Краткие теоретические сведения

Изображение слайда
23

Слайд 23: Краткие теоретические сведения

Электрическое сопротивление измеряется в Омах. Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В: Опыт показывает, что электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине L и обратно пропорционально площади S поперечного сечения проводника: (2 ) Постоянный для данного вещества параметр  называется удельным электрическим сопротивлением вещества. Удельное сопротивление измеряется в Ом  м. Краткие теоретические сведения

Изображение слайда
24

Слайд 24: Экспериментальные исследования

1. Соберите на монтажном столе электрическую схему, показанную на рисунке Экспериментальные исследования

Изображение слайда
25

Слайд 25: Экспериментальные исследования

2. Выберите материал проводника в соответствии с вариантом по таблице: Экспериментальные исследования № варианта Материал 1 Алюминий 2 Висмут 3 Вольфрам 4 Железо 5 Золото 6 Константан 7 Латунь 8 Манганин 9 Медь 10 Молибден 11 Никель 12 Нихром 13 Олово 14 Платина 15 Свинец 16 Серебро 17 Цинк

Изображение слайда
26

Слайд 26: Экспериментальные исследования

3. Установите значения длины и площади поперечного сечения: L = 100 м; S = 0.1 мм 2 Экспериментальные исследования

Изображение слайда
27

Слайд 27: Экспериментальные исследования

4. Определите экспериментально с помощью мультиметра напряжение на проводнике. 5. Определите экспериментально с помощью мультиметра силу тока в цепи. Экспериментальные исследования

Изображение слайда
28

Слайд 28: Экспериментальные исследования

6. Результаты измерений внесите в таблицу Экспериментальные исследования № опыта Длина, м Напряжение, В Сила тока, А Сопротивление, Ом Удельное сопротивление, Ом  м 1 2 3 4 5 7. Повторите пункты 4…6, для разного значения длины провода, не меняя его сечение и материал.

Изображение слайда
29

Слайд 29: Экспериментальные исследования

7. Соберите схему, показанную на рисунке. Экспериментальные исследования 8. Измерьте сопротивление провода с длиной L=100 м и сечением S = 0.1 мм 2.

Изображение слайда
30

Слайд 30: Расчетная часть

9. Для каждого результата измерений рассчитайте сопротивление по формуле (1). Результаты расчета внесите в таблицу. 10. Для каждого результата измерений р ассчитайте удельное сопротивление из формулы (2). Результаты расчета внесите в таблицу. 11. Рассчитайте среднее значение удельного сопротивления. Расчетная часть

Изображение слайда
31

Слайд 31: Выводы по лабораторной работе

11. Сравните расчетное среднее значение удельного сопротивления с его справочным значением. Объясните результат сравнения. 12. Сравните измеренное сопротивление с расчетным значением. Объясните результат сравнения. 13. Сделать выводы по работе. Выводы по лабораторной работе

Изображение слайда
32

Слайд 32: Пример выполнения

В таблице приведены результаты измерений и расчетов для медного провода № опыта Длина, м Напряжение, В Сила тока, А Сопротивление, Ом Удельное сопротивление, Ом  м 1 100 1,474 0,0857 17,2 17,2∙10 -9 2 200 1,487 0,0432 34,42 17,21∙10 -9 3 500 1,494 0,0173 86,36 17,27∙10 -9 4 900 1,497 0,0096 155,94 17,33∙10 -9 5 1000 1,497 0,0087 172,07 17,21∙10 -9 Среднее значение ρ =17,24 ∙ 10 -9 Табличное значение ρ =17,2∙ 10 -9

Изображение слайда
33

Последний слайд презентации: Применение программы «Начала электроники»: Вывод

В ходе выполнения данной лабораторной работы учащиеся повторяют теоретические сведения об электрическом сопротивлении и удельном сопротивлении проводников. В ходе экспериментальных исследований учащиеся собирают электрическую схему и проводят экспериментальные измерения напряжения на проводнике и тока через него. В ходе теоретических расчетов определяют сопротивление проводника и его удельное сопротивление. Сравнивая расчетные значения со справочными данными убеждаются во влиянии погрешности измерения и вычислений на результат. Применение программы «Начала электроники» позволяет провести исследования максимально приближенно к реальным, но не требует наличия большого количества различных образцов для исследования. Вывод

Изображение слайда