Cum se utilizează instrumentele de predare a fizicii?

Categorii de bază de instrumente de predare a fizicii

Un laborator de fizică tipic de școală secundară este organizat în jurul a cinci familii de instrumente: echipamente pentru experimente electrice, echipamente pentru experimente electromagnetice, echipamente pentru experimente termice, echipamente pentru experimente optice și echipamente pentru experimente mecanice. Fiecare familie deservește o ramură diferită a programului și a ști cărei categorii îi aparține o sarcină este primul pas către utilizarea corectă a instrumentului.

• Echipamente electrice pentru experimente — ampermetre, voltmetre, galvanometre și plăci de circuite utilizate pentru studiul curentului, rezistenței și tensiunii.
• Echipament pentru experimente electromagnetice — bobine, magneți și kituri de inducție care demonstrează forța electromagnetică și inducția.
• Echipament pentru experimente termice — termometre, calorimetre și truse de transfer de căldură pentru studii de temperatură și energie.
• Echipament pentru experimente optice — lentile, prisme și bancuri optice pentru refracție, reflexie și formarea imaginii.
• Echipamente pentru experimente mecanice — senzori de forță, scripete și planuri înclinate pentru analiza mișcării și a forței.

Pas cu pas: Configurarea unui experiment de circuit electric

Echipamentele electrice pentru experimente sunt categoria cel mai des folosită în orice laborator de predare, așa că merită să parcurgeți procedura standard o dată în detaliu.

1. Verificați mai întâi domeniul de măsurare. Un ampermetru pentru elevi, cum ar fi un miliampermetru pentru școala primară, oferă de obicei două intervale de comutare, de exemplu -5mA la 0 la 5mA și -50mA la 0 la 50mA. Porniți întotdeauna pe intervalul superior pentru a proteja contorul, apoi comutați în jos odată ce curentul așteptat este confirmat.
2. Conectați corect în serie sau paralel. Ampermetrele trebuie să fie conectate în serie cu componenta măsurată, în timp ce voltmetrele sunt conectate în paralel. Inversarea acestei conexiuni este cea mai comună greșeală de cablare în laboratoarele de clasă.
3. Potriviți polaritatea. Terminalele pozitive și negative trebuie să se alinieze cu direcția curentului circuitului, în caz contrar acul se deviază înapoi sau afișajul digital arată o valoare negativă.
4. Citiți la nivelul ochilor. Poziționați ochiul direct în linie cu acul și cu reflexia lui în oglindă (pe contoare analogice) pentru a evita eroarea de paralaxă, care poate schimba o citire cu mai multe diviziuni de scară.
5. Înregistrați și repetați. Luați cel puțin trei citiri pe condiție și faceți o medie a acestora, deoarece o singură citire rareori ia în considerare rezistența de contact sau fluctuația minoră a tensiunii.

Citirea și calibrarea instrumentelor de măsură

Instrumentele de precizie rămân precise doar dacă sunt verificate înainte de utilizare. Ampermetrele de proiecție, voltmetrele de proiecție și galvanometrele de proiecție sunt deosebit de populare în predarea demonstrativă, deoarece măresc scara pentru întreaga clasă, dar acest lucru înseamnă, de asemenea, că deviația de calibrare este mai ușor de identificat și corectat.

Practici de siguranță în timpul utilizării echipamentelor de laborator

Instrumentele de predare a fizicii sunt în general de joasă tensiune și cu risc scăzut în comparație cu echipamentele de laborator de chimie, dar câteva obiceiuri previn majoritatea incidentelor în clasă.

• Opriți sursa de alimentare înainte de a conecta sau deconecta orice fir într-un experiment de circuit electric.
• Nu depășiți niciodată intervalul maxim marcat al unui ampermetru sau voltmetru; suprasarcina este cauza principală a deteriorării acului sau bobinei.
• Păstrați echipamentul pentru experimente termice departe de marginea bancului, deoarece elementele fierbinți și recipientele de sticlă sunt ușor de răsturnat.
• Depozitați echipamentele pentru experimente optice, cum ar fi lentilele și prismele în carcase căptușite, pentru a preveni zgârierea suprafeței, ceea ce distorsionează rezultatele refracției.
• Securizați echipamentele de experimente mecanice, inclusiv scripetele și greutățile, astfel încât componentele în cădere să nu rănească elevii în timpul încercărilor dinamice.

Instrucțiuni de întreținere și depozitare

Întreținerea consecventă prelungește durata de viață a echipamentelor de măsurare educaționale cu mult dincolo de ciclul obișnuit de înlocuire.