«Максимальное количество выделившегося тепла и угол наклона рельса»
Содержание: Тележка может быть установлена на наклонный рельс, при этом она обладает нулевой начальной скоростью. Если тележку поставить вблизи края рельса, она автоматически закрепляется электромагнитом. Щелчок мыши по красной кнопке включает или выключает электромагнит, при выключении электромагнита индикаторы сбрасываются в ноль [6].
Определите массу тележки, максимальное количество тепла, которое может выделиться при столкновении тележки со стенкой, и синус угла наклона рельса. Отошлите результаты на сервер.
Энергию необходимо определить с точностью до десятых, массу - с точностью до сотых, угол - с точностью до тысячных. В промежуточных вычислениях сохраняйте не менее 4 значащих цифр. Оптические датчики срабатывают при пересечении тележкой их светового луча - в момент прохождения координаты оптических ворот маркером- стрелочкой. Положение оптических ворот можно изменять при помощи мыши, оно отмечается красным маркером. Массы гирь указаны в граммах. Ускорение свободного падения считайте равным 9.8 м/с2
Рис. 6. Модель : у индикатора стерлись надписи о том , какие величины измеряются
Глава 2. Визуализация задачных ситуаций
Система визуализаций средствами натурного эксперимента
Натурный эксперимент в ряде разделов курса физике позволяет раскрыть особенности физического явления, описанного в задаче. Всестороннее экспериментальное исследование задачной ситуации позволяет не только понять сущность протекающих процессов, но и часто натолкнуть учащихся на путь решения задачи. Конструирование задачных ситуаций с целью их визуализации самими учащимися является мощным мотивирующим фактором к проведению полноценного исследования на основе решаемой задачи. Ниже приведены, разработанные в ходе выполнения дипломной работы, экспериментальные установки, визуализирующие известные задачи по механике.
ЗАДАЧА 1. «Кто быстрее»
Рис 6. Демонстрация движения тел по криволинейным траекториям
Демонстрация модели позволяет убедиться в различии средней скорости движущихся тел. Исследование дальнейшего свободного падения открывает возможности для постановки исследовательской работы о динамике и энергетике движения тел по направляющим.
ЗАДАЧА 2 «Мертвая петля и не только»
Рис 7. Движение тела по мертвой петле
ЗАДАЧА 3 «Под парусом против ветра»
Рис 8. Движение пруса против ветра
ЗАДАЧА 4 «С горы или в гору?»
Рис 9. Движение коробков по наклонной плоскости закрепленной на вращающимся диске
ЗАДАЧА 5 «Неожиданные колебания»
Рис 10. Демонстрация колебаний груза
Система визуализаций в проектной среде живая физика
Проектная среда «Живая физика» позволяет в короткие сроки и достаточно качественно моделировать физические явления. Основной класс явлений – механические взаимодействия. Отличительной особенностью моделей живой физики является использование абстрактных объектов механического движения и взаимодействия, что позволяет учителю на этапе построения модели в классе формировать умения моделирования школьников. Множество регулируемых параметров объектов и процессов, а также разнообразная по функционалу система измерителей и регистраторов позволяет создать визуальную модель практически любой задачи. Ниже приведены разработки моделей визуализирующих задачные ситуации при изучении тем «Колебания» и «Электростатика». Представленные разработки имеют общую структуру: схему модели, рекомендации и задания по работе с ней ученика и учителя.