Интернет страница учителя физики и астрономии Пигалицына Льва Васильевича
Компьютеры на уроках физики и астрономии
Компьютер - физическая лаборатория.
Компьютерные технологии позволяют проводить физические и астрономические эксперименты без реальных физических приборов. Это особенно актуально в наши дни, когда финансирование физических кабинетов находится на нуле. С другой стороны, ученик на уроке увидел опыты с применением сложных приборов - генераторов, осциллографов и т.д. и захотел дома повторить этот эксперимент или более глубоко изучить данный физический процесс.
До недавнего времени это было практически невозможно, за исключением тех случаев, когда папа
или дедушка – были радиолюбителями и у них есть домашняя радиолаборатория.
В настоящее время, если иметь компьютер можно обойтись без этих и других приборов. Для этого надо воспользоваться виртуальными приборами – компьютерными программами – симуляторами приборов.
О некоторых виртуальных приборах, сделанных моими учениками, я расскажу ниже, а сейчас прошу обратить Ваше внимание на приборы, которые я нашел в Интернете :
Звуковой генератор.
Это очень удобный и симпатичный прибор. Диапазон частот 20-20000 Гц. Частота
дискретизации – 1 Гц. Амплитуда выходного сигнала изменяетя от 0 до 100% через 1 %.
Выработанный “прибором” звуковой сигнал снимается с выхода звуковой карты компьютера.
Его при запуске прибора можно услышать в колонках компьютера. Форма сигнала :
синусоидальная, треугольная и прямоугольная. “Скачать” этот генератор можно бесплатно с
сайта http://svv.on.ufanet.ru
Двухканальный осциллограф. Полнофукциональный двухканальный осциллограф. Вход осциллографа – линейный или микрофонный входы звуковой карты компьютера. “Скачать” этот осциллограф можно бесплатно с сайта, адрес которого можно узнать у автора программы по E-mail : zeld@polly.phys.msu.su. …..
Очень интересный прибор “UNILOGIC” – логический анализатор, осциллограф и частотометр, правда у меня есть только фидонетовский адрес автора Алексея Плюсова из Минска : Fidonet 2:450/147.12.
Аудиотестер. Включает в себя – функциональный , двухканальный осциллограф и спектроанализатор. Его можно скачать бесплатно с сайта http://www.sumuller.de
При желании в Интернете можно ныйти массу полезных приборов и если Вы найдете что-нибудь интересное ( бесплатное), то сообщите мне по E-mail.
* * *
Если виртуальные приборы, о которых говорилось выше, позволяют принимать информацию от реальных физических установок и приборов (осциллографы, частотометры, RСL – метры и т.д.), или выдавать информацию ( звуковые генераторы ), то наряду с этим есть программы, которые позволяют моделировать на рабочем столе компьютера различные установки и исследовать их работу с помощью виртуальных приборов, включенных в эту же программу.
Я. Как-то нашел в Интернете программу “Сrocodile”, позволяющую моделировать и исследовать процессы почти по все темам школьного курса физики.
Если Вас интересуют исследования электронных устройств от простейшей проверки закона Ома до сложных аналоговых и цифровых устройств, то здесь, на мой взгляд незаменима программа “Электронный конструктор” - WorkBench ( версия 4 – WWЕB4, версия 5 –EWB5.1. или EWB 6.01 ) . Эти программы можно найти в местах продаж “ пиратского” софта на CD для радиолюбителей.
В настоящее время появилось очень много сайтов, посвященных виртуальным приборам и их применению,поэтому Вы сами, используя поисковые системы можете найти для себя много полезной информации.
Реальный физический компьютерный эксперимент.
При автоматизации физического эксперимента, например по механике с помощью электронного секундомера, очень часто приходится создавать схемы по замыканию и размыканию контактов.
Эту работу можно поручить компьютеру, если использовать порты компьютера для связи с внешними устройствами.
Порты компьютера можно использовать и для измерения
практически всех физических величин, преобразуя их в частоту с помощью стандартных или самодельных АЦП ( Аналого Цифровых Преобразователей) и, подавая ее на один из портов компьютера..Порт компьютера - это специально
е устройство внутри компьютера, которое осуществляет его связь с внешним миром. Почти во всех компьютерах доступны 3 порта - СОМ порт, LPT порт и игровой Game порт.
Подключиться к ним очень просто. Написать программное обеспечение тоже несложно.
Мы проводим компьютерный эксперимент, используя практически все эти порты.В 2007 году закончил работу "Школьная компьютерная физическая лаборатория".
Познакомиться с ШКФЛ можно здесь !
Предлагаю всем желающим сотрудничество в этом направлении. Жду писем !
