ФГОС-Лаборатория ПО ФИЗИКЕ цифровая базовая

ФГОС-лаборатория по физике направлена на реализацию требований Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) на формирование комплексных экспериментальных умений по всем разделам физики:

• «Механика»
• «Молекулярная физика и термодинамика»
• «Электродинамика»
• «Оптика и квантовая физика»

ФГОС-лаборатория содержит все необходимые комплектующие для проведения 100 экспериментальных исследований и практических работ, а также комплект методических пособий по всем разделам ФГОС-лаборатории.

ФГОС-лаборатория позволяет провести все лабораторные работы по любому учебно-методическому комплексу с 7 по 11 класс.

Состав модуля №1 раздела «Механика»:

Состав модуля №2 раздела «Механика»:

Состав модуля №3 раздела «Молекулярная физика и термодинамика»:

Состав модуля №4 раздела «Оптика и квантовая физика»:

Состав модуля №5 раздела «Электродинамика»:

Состав модуля №6 раздела «Электродинамика»:

Cостав модуля №7 раздела «Оборудование общего назначения»:

Состав модуля №8 и №9 раздела «Дополнительное оборудование»:

Состав комплекта №10 с цифровыми датчиками:

Цифровой датчик положения (герконовый) с 4 чувствительными элементами (каналами)
Цифровой датчик температуры (диапазон измерений от -20 градусов Цельсия до +110 градусов Цельсия)
Цифровой датчик абсолютного давления (диапазон измерений от 0 кПа до 200 кПа)
Цифровой осциллографический датчик напряжения (2 канала, максимальный диапазон измеряемых напряжений от -100 Вольт до +100 Вольт)
Цифровой датчик магнитного поля (диапазон измерений от -40 до +40 мТл)
Цифровой датчик ускорения и угловой скорости
Генератор одноканальный
Цифровой датчик звука одноканальный
Комплект беспроводной передачи данных
Веб-камера
Резистор 200 Ом на пластмассовой форме
Конденсатор 1 мкФ на пластмассовой платформе
Программное обеспечение на флеш-накопителе

Комплект методических пособий

Комплект методических пособий состоит из 5 частей.
Методические пособия содержат описание всех экспериментальных заданий (работ) для учащихся 7-11 классов по разделам: «Оптика и квантовая физика», «Электродинамика», «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика».
Методические пособия содержат иллюстрированные описания работ (экспериментов).
Методические пособия содержат цветные фотографии внешнего вида экспериментальных установок.
Методические пособия имеют цветную фотографию расположения оборудования в системе хранения с указанием порядковых номеров каждой позиции в перечне элементов модуля.

Перечень тем проводимых работ по разделам физики:

  1) Механика:

• Знакомство с измерительными приборами. Определение пределов измерения, цены деления, погрешности прямых измерений
• Измерение линейных размеров и площади поверхности тел
• Измерение объёма жидкости, объёма твёрдого тела
• Знакомство с методом рядов: измерение размеров и объёмов малых тел
• Исследования равномерного движения тела в жидкости
• Изучение равномерного движения с помощью герконового датчика положения
• Определение средней скорости скольжения бруска по наклонной плоскости
• Измерение ускорения на основе зависимости мгновенной скорости от времени
• Зависимость пути от времени при равноускоренном движении без начальной скорости
• Зависимость мгновенной скорости от пути
• Измерение ускорения свободного падения
• Исследование движения тела, брошенного горизонтально
• Измерение частоты вращения вала электродвигателя
• Знакомство с электронными весами и измерение массы тела
• Измерение плотности твёрдого тела на основе однократного измерения массы и объёма твёрдого тела
• Измерение плотности жидкости на основе однократного измерения массы и объёма
• Исследование зависимости массы тела от объёма
• Исследование зависимости деформации пружины от приложенной силы
• Исследование зависимости удлинения резинового образца от нагрузки
• Исследование силы трения скольжения
• Динамика движения бруска по наклонной плоскости
• Исследование движения системы тел, привязанных к нити, перекинутой через лёгкий блок
• Движение связанных грузов, двигающихся вертикально и горизонтально
• Динамика равномерного движения груза на нити в горизонтальной плоскости (конический маятник)
• Измерение работы силы при равномерном перемещении бруска
• Измерение кинетической энергии тела по тормозному пути
• Определение работы силы трения при движении тела по наклонной плоскости
• Исследование связи работы силы с изменением механической энергии тела на примере растяжения пружины (резинового жгута)
• Измерение давления воздуха внутри пластикового шприца
• Оценка атмосферного давления
• Наблюдение зависимости давления жидкости от глубины погружения, от плотности и массы жидкости в сосуде
• Изучение зависимости архимедовой силы от параметров тела и жидкости
• Определение плотности вещества гидростатическим взвешиванием
• Выявление условия плавания тел
• Проверка третьего закона Ньютона на примере взаимодействия воды в сосуде с погружённым в воду телом
• Исследование равновесия рычага
• Конструирование кронштейнов и расчёт сил упругости
• Изучение правила моментов на примере подвижного и неподвижного блоков
• Определение КПД при подъёме груза с использованием подвижного и неподвижного блоков
• Измерение КПД при подъёме тела по наклонной плоскости
• Изучение колебаний нитяного маятника
• Измерение кинематических характеристик малых колебаний груза на нити с помощью герконового датчика положения
• Пружинный маятник
• Изучение вертикального пружинного маятника
• Получение кинематических характеристик пружинного маятника с помощью герконовых датчиков
• Проверка выполнения закона сохранения механической энергии в ходе колебаний вертикального пружинного маятника.

2) Молекулярная физика и термодинамика:

• Знакомство с приборами, используемых для изучения тепловых явлений (термометр, барометр, манометр и термопара)
• Тепловое расширение газов и жидкостей
• Оценка коэффициента поверхностного натяжения путем отрыва одного слоя воды от другого
• Сравнение отданного и полученного количеств теплоты при смешивании воды разной температуры
• Измерение удельной теплоемкости твердого вещества
• Измерение удельной теплоты плавления льда
• Изучение скорости испарения жидкости по ее остыванию при испарении
• Сравнение теплоёмкостей жидкостей по кривым нагревания
• Проверка закона Бойля – Мариотта для изотермического сжатия газа
• Исследование изохорного процесса
• Проверка уравнения состояния идеального газа

3) Электродинамика:

• Наблюдение превращения энергии заряженного конденсатора в энергию излучения светодиода. Исследование разряда конденсатора через резистор. Измерение ёмкости конденсатора
• Измерение и регулирование силы тока в электрической цепи
• Измерение и регулирование напряжения в цепи постоянного тока
• Исследование зависимости силы тока, идущего через резистор, от напряжения на резисторе. Измерение сопротивления резистора
• Опыты, демонстрирующие зависимость электрического сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала. Измерение удельного сопротивления проводников
• Сравнение силы тока в неразветвлённой части цепи и суммы сил токов в разветвлениях при параллельном соединении резисторов
• Изучение смешанного соединения резисторов
• Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
• Исследование гальванического элемента
• Проверка правил Кирхгофа
• Определение мощности и работы электрического тока, идущего через резистор
• Исследование зависимости силы тока, идущего через лампу накаливания, от напряжения на ней
• Зависимость удельного сопротивления от температуры
• Зависимость сопротивления полупроводников от температуры и освещения (термо- и фоторезисторы)
• Изучение вольт-амперной характеристики диода
• Исследование зависимости силы тока через светодиод от напряжения
• Оценка заряда электрона
• Определение КПД нагревателя
• Исследование взаимодействия постоянных магнитов
• Исследование магнитного поля проводника с током
• Исследование силы Ампера
• Исследование характеристик электродвигателя
• Исследование явления электромагнитной индукции
• Работа с мультиметром
• Погрешность стрелочных электроизмерительных приборов
• Сравнение точности измерения сопротивления резисторов стрелочными приборами с использованием разных диапазонов амперметра и вольтметра.

4) Оптика и квантовая физика:

• Наблюдение прямолинейного распространения света
• Закономерности отражения света
• Изучение характеристик изображения предмета в плоском зеркале
• Конструирование модели перископа и эккера
• Наблюдение многократных отражений в системе из двух зеркал
• Исследование зависимости угла преломления от угла падения луча при преломлении света на плоской границе
• Измерение скорости света в воде
• Изучение преломления света на гранях плоскопараллельной пластины
• Наблюдение явления полного внутреннего отражения
• Изучение особенностей преломления световых лучей на криволинейных поверхностях. Цилиндрические линзы
• Определение оптической силы собирающей линзы
• Получение разных типов изображений с помощью собирающей линзы
• Измерение фокусного расстояния и оптической силы рассеивающей линзы
• Изучение действительных изображений в оптической системе из двух линз
• Конструирование телескопических систем
• Наблюдение дифракции на нити, интерференции на двух щелях
• Наблюдение поляризации света
• Измерение длины волны лазерного источника света с помощью дифракционной решетки
• Измерение спектральных характеристик белого и цветных светодиодов с помощью дифракционной решётки
• Изучение линейчатого спектра газоразрядной лампы
• Изучение закономерностей фотолюминесценции красителя
• Квантовые эффекты в светодиодах