Ako používať nástroje na vyučovanie fyziky？

Hlavné kategórie nástrojov na vyučovanie fyziky

Typické stredoškolské fyzikálne laboratórium je organizované okolo piatich skupín prístrojov: elektrické experimentálne vybavenie, elektromagnetické experimentálne vybavenie, tepelné experimentálne vybavenie, optické experimentálne vybavenie a mechanické experimentálne vybavenie. Každá rodina slúži inej vetve učebných osnov a vedieť, do ktorej kategórie úloha patrí, je prvým krokom k správnemu používaniu nástroja.

• Elektrické experimentálne zariadenie — ampérmetre, voltmetre, galvanometre a obvodové dosky používané na štúdium prúdu, odporu a napätia.
• Elektromagnetické experimentálne zariadenie — cievky, magnety a indukčné súpravy, ktoré demonštrujú elektromagnetickú silu a indukciu.
• Tepelné experimentálne zariadenie — teplomery, kalorimetre a súpravy na prenos tepla na štúdie teploty a energie.
• Optické experimentálne zariadenie — šošovky, hranoly a optické lavice na lom, odraz a tvorbu obrazu.
• Mechanické experimentálne zariadenie — snímače sily, kladky a naklonené roviny na analýzu pohybu a sily.

Krok za krokom: Nastavenie experimentu s elektrickým obvodom

Elektrické experimentálne zariadenia sú najčastejšie používanou kategóriou v akomkoľvek učebnom laboratóriu, preto sa oplatí prejsť štandardným postupom raz podrobne.

1. Najprv skontrolujte rozsah merania. Ampérmeter študentskej triedy, ako je miliameter na základnej škole, zvyčajne ponúka dva prepínateľné rozsahy, napríklad -5 mA až 0 až 5 mA a -50 mA až 0 až 50 mA. Vždy začnite na vyššom rozsahu, aby ste ochránili merací prístroj, potom ho vypnite, keď sa potvrdí očakávaný prúd.
2. Správne zapojte sériovo alebo paralelne. Ampérmetre musia byť zapojené v sérii s meraným komponentom, zatiaľ čo voltmetre sú zapojené paralelne cez ne. Obrátenie tohto spojenia je najčastejšou chybou zapojenia v triede.
3. Dodržujte polaritu. Kladné a záporné svorky musia byť zarovnané so smerom prúdu obvodu, inak sa ručička vychýli dozadu alebo digitálny displej zobrazí zápornú hodnotu.
4. Čítajte vo výške očí. Umiestnite svoje oko priamo do jednej línie s ihlou a jej zrkadlovým odrazom (na analógových meračoch), aby ste sa vyhli chybe paralaxy, ktorá môže posunúť hodnotu o niekoľko dielikov stupnice.
5. Nahrávajte a opakujte. Urobte aspoň tri odčítania na podmienku a spriemerujte ich, pretože jediné odčítanie zriedkavo zodpovedá za prechodový odpor alebo malé kolísanie napätia.

Čítanie a kalibrácia meracích prístrojov

Presné nástroje zostanú presné iba vtedy, ak sú pred použitím skontrolované. Projekčné ampérmetre, projekčné voltmetre a projekčné galvanometre sú obzvlášť obľúbené v demonštračnej výučbe, pretože zväčšujú stupnicu pre celú triedu, ale to tiež znamená, že kalibračný posun je ľahšie rozpoznateľný a korigovaný.

Bezpečnostné postupy pri prevádzke laboratórneho vybavenia

Fyzikálne vyučovacie nástroje sú vo všeobecnosti nízkonapäťové a s nízkym rizikom v porovnaní s vybavením chemických laboratórií, ale niekoľko zvykov zabraňuje väčšine incidentov v triede.

• Pred pripojením alebo odpojením akéhokoľvek drôtu v experimente s elektrickým obvodom vypnite napájanie.
• Nikdy neprekračujte vyznačený maximálny rozsah ampérmetra alebo voltmetra; preťaženie je hlavnou príčinou poškodenia ihly alebo cievky.
• Zariadenie na tepelné experimenty držte ďalej od okraja lavice, pretože horúce prvky a sklenené nádoby sa dajú ľahko prevrhnúť.
• Optické experimentálne vybavenie, ako sú šošovky a hranoly, skladujte v čalúnených puzdrách, aby ste zabránili poškriabaniu povrchu, ktoré skresľuje výsledky lomu.
• Zabezpečte mechanické experimentálne vybavenie vrátane kladiek a závaží, aby padajúce komponenty nemohli zraniť študentov počas dynamických skúšok.

Pokyny na údržbu a skladovanie

Dôsledná údržba predlžuje životnosť vzdelávacieho meracieho zariadenia nad rámec jeho typického cyklu výmeny.