Виртуальный физический эксперимент

Виртуальный физический эксперимент

Учитель физики МАОУ «Лицей № 36» г.Саратов

Лушкова Татьяна Борисовна

Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать

• Физика – наука экспериментальная. Современные информационные технологии позволяют создавать модели различных физических объектов, явлений и процессов и отображать их на экране ПК с возможностью изменять параметры.
• В связи с этим под учебным физическим экспериментом сейчас понимается не только традиционный демонстрационный и лабораторный эксперимент, но и чисто компьютерный, виртуальный.

Виды виртуальных экспериментов

1

Демонстрационный

2

Моделирующий

Графический

3

Вычислительный

4

Виртуальные приборы

Виртуальный звуковой генератор

Используются со звуковой картой компьютера

Виртуальный двухканальный

осциллограф

Аналайзер

Виртуальный звуковой генератор

Это программа, позволяющая использовать

звуковую карту компьютера в качестве лабораторного генератора сигнала. Генератор используется для настройки усилителей, для исследования частотных характеристик , для проведения различных физических экспериментов.

Частота сигнала может изменяться от 1

до 22 050 Гц с дискретностью

1 Гц.

Программа бесплатная, находится на сайте

http :// safonnikov.name/projects/show.php?p=fr

Валентин Сафонников . Звуковой генератор.

Виртуальный двухканальный осциллограф

Виртуальный осциллограф «Радио Мастер»(Версия 1.0) позволяет исследовать переменные напряжения в звуковом диапазоне частот: от 30 Гц до 20 кГц по двум каналам с амплитудой от нескольких милливольт до десятков вольт. Преимущества: он позволяет определять амплитуду сигналов и запоминать осциллограммы в графических файлах. Недостатки: невозможность увидеть и измерить постоянную составляющую сигналов. Программа бесплатная, находится на белорусском электронном портале http://

www.radioradar.net/files.html?cid=537

Виртуальный аналайзер PAS Analysis Center

Это профессиональная программа, позволяющая использовать

звуковую карту компьютера для анализа звукового сигнала в режиме реального времени. Первое из окон - Spectrum Analyzer , анализатор спектра. Следующее окно -Oscilloscope (осциллограф). Он показывает форму волны в случае звука, а в общем случае изменение напряжения (или тока в зависимости от подключения) анализируемого сигнала. И последнее окно - Spectrogram . Это фактически перевернутый спектр, растянутый по времени. Амплитуда (уровень) здесь отображается цветом.

Программа бесплатная.

Демонстрационный виртуальный эксперимент по механике

Демонстрационный пакет программ по механическим волнам

включает в себя демонстрационные программы по образованию продольных и поперечных волн, отражению, интерференции, дифракции, определению скорости механических волн и волновой локации. Можно изменять скорость волны, период колебаний частиц в волне, амплитуду колебания и размеры промежутков между частицами. Программа «Механические волны» размещена на сайте

www.physics-computer.by.ru/virt-fe/pk-demo.htm

Моделирующий виртуальный эксперимент

Использование моделей в учебном процессе повышает наглядность и научно-теоретический уровень изложения

материала. На немецком сайте http://www.walter-fendt.de/ph14e/index.html

программа Elastic and Inelastic Collision, позволяет моделировать абсолютно

упругие и абсолютно неупругие соударения, задавая разные значения скорости, массы взаимодействующих тел, проследить за движением тел до и после их соударения.

Графический виртуальный эксперимент

С помощью программы PrGr_rnd.exe, созданной Антоном Млинником , размещенной на сайте http://www.physics-computer.by.ru/virt-fe.htm

позволяет по графику проекции скорости тела за три секунды равномерного движения, который генерируется случайным образом, выяснить: откуда, куда и как движется тело в течение первого, второго и третьего промежутков времени своего движения, а затем построить графики координаты и пути.

Вычислительный виртуальный эксперимент

Вычислительный виртуальный эксперимент во многом аналогичен обычному – это и планирование экспериментов, и создание экспериментальной установки, и выполнение контрольных испытаний.

Пакет Model Vision Studium 3.2 Free (MVS 3.2) предназначен для автоматизации основных этапов вычислительного эксперимента: построения математической модели исследуемого объекта, исследования свойств модели и представления результатов в удобной для анализа форме.

Физические конструкторы

Физические конструкторы (один из видов компьютерного физического эксперимента) предоставляют учителю большие возможности в моделировании различных физических процессов. Электронный конструктор СБОРКА предназначается для изучения законов постоянного тока. Автор программы – Д.А. Слинкин, преподаватель информатики Шадринского государственного педагогического института. Программа бесплатная находится на сайте http://shadrinsk.zaural.ru/~sda/project1/index.html

ОМС

Открытые образовательные модульные мультимедиа системы (ОМС) - объединяющие электронные учебные модули трех типов: информационные, практические и контрольные. Электронные учебные модули создаются по тематическим элементам учебных предметов и дисциплин. Каждый учебный модуль автономен и представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определенной учебной задачи. Для воспроизведения учебного модуля на компьютере требуется предварительно установить специальный программный продукт – ОМС-плеер , который можно скачать с сайта регионального представительства ФЦИОР http://srtv.fcior.edu.ru/methods.page .

То, что мы знаем, - ограниченно, а то, чего мы не знаем, - бесконечно»

П. Лаплас