Презентация - Мастер-класс по физике использование it-технологий при изучении соединений проводников

Мастер-класс по физике Использование IT-технологий при изучении соединений проводников
Н.Л.Ингеройнен, преподаватель физики

Цель мастер-класса:
показать на практике способы применения прикладного программного обеспечения для проведения лабораторной работы по физике по теме «Изучение последовательного и параллельного соединений проводников», ознакомиться с особенностями замены работы с физическим оборудованием на работу с программой.

Необходимое оборудование:
компьютер с установленной программой ElectroM 3D проектор карточки с заданием

Общая информация об ElectroM 3D
бесплатная программа для рисования, расчета и отображения в 3D электрических схем. В ней можно создавать простейшие электрические схемы и наглядно посмотреть как они будут работать. В схемах соблюдаются все законы электроники. Значения приборов изменяются в зависимости от заданных параметров. При ошибочных расчётах цепь реагирует соответственно, вплоть до повреждения оборудования. Учтены приборные погрешности. Интерфейс программы на русском языке.

При создании электрических схем доступны следующие элементы и измерительные приборы:
переключатель, проводник, рубильник, лампочка, диод, резистор, реостат. вольтметр, амперметр.

Панель инструментов и настройка программы:

Для работы в трехмерном режиме задействованы следующие клавиши:
Панель включения 3D режима: Стрелки – для перемещения указателя по схеме и бегунка реостата. 1, 3, 7, 9 – для поворота схемы. 2, 5 – для масштабирования схемы. 8 – для включения/выключения режима отслеживания указателя. Пробел – активизирует элемент.

Внешний вид 3D-моделирования

Практическое задание
Создание цепей с параллельным и последовательным соединением резисторов

Последовательное соединение
Параллельное соединение

Вариант использования программы ElectroM 3D (фрагмент занятия)
Сейчас вам будут выданы листы с описанием ситуации. Ваша цель – внимательно прочитать предложенные материалы и построить логически обоснованный ответ на поставленный вопрос. (Выдаётся материал с кейсом о подключении ламп в цепь 220В последовательно и параллельно. Требуется выяснить, при ограничениях в параметрах ламп какое соединение будет работоспособно, а какое приведёт к порче оборудования и почему. Студенты работают в группах, дискуссируют, зарисовывают схемы, просчитывают параметры цепей. После окончания работы (не более 10 минут) от каждой группы выбирается выступающий, отстаивающий свою точку зрения. (Часто группы приходят к противоположным мнениям, что мотивирует их искать больше аргументов в пользу поддержки своей теории). Выступающие рисуют полученную схему на интерактивной доске с помощью программы ElectroM 3D и запускают симулятор. На экране в 3D отражается построенная цепь с лампами. В одном случае (параллельное соединение) лампы взрываются. Преподаватель акцентирует внимание не на ошибке студентов, получивших взрыв, а на путях разрешения данной ситуации) Как можно было избежать взрыва? Возможно ли выведение из строя цепи при последовательном соединении? Сталкивались ли с подобными ситуациями в жизни? А на практике в мастерских? (Студенты отвечают, преподаватель подводит итог работы с кейсами).

Вывод:
программа ElectroM 3D удобна в использовании при создании электрических цепей схематичное изображение цепей позволяет закрепить знание студентом схематичных обозначений элементов 3D модель позволяет наглядно продемонстрировать работу цепи, в том числе при высоких значениях электрического тока и напряжения при использовании программы ElectroM 3D повышается скорость работы на занятии, что позволяет уделять больше времени задачам высокого уровня. рекомендуется при проведении лабораторных работ по теме «Электродинамика»