PASCO Haladó Fizika - Tanári útmutató

Jellemzők:

• 31 különálló kollégiumi testület és haladó szintű fizikavizsgák által inspirált kísérlet található benne, valamennyi lebontva kétféle számonkérés jellegű formátumra, illetve a szokványos laboratóriumi kísérletekre. Mindegyik könnyen emészthető és könnyebbé teszik a tanórák koordinálását. Valamennyi gyakorlathoz társul egy komplett tanári útmutató.
• A kísérletek a következő témákat ölelik fel: Mechanika, Folyadékmechanika, Termodinamika, Hullámok és Hangok, Optika, Elektromosság és Mágnesesség.
• Vizsgára felkészítő kísérletek.
• Grafikus elemző technikákat használ, melyek segítenek leegyszerűsíteni komplex adatok értelmezését.

A csomag tartalma:

• Spirális kötésű tanári útmutató, illetve valamennyi tevékenység leírása (PDF formátumban is elérhető)

• Szerkeszthető Word fájlok minden diák számára
• Pendrive, amely minden információt tartalmaz elektronikusan

Felhasználási javaslat:

Mechanika:

• Gravitációs gyorsulás: Szabadesés adapter használatával lehetővé válik a gravitációs gyorsulás kiszámolása, majd grafikusan ábrázolva a lineáris kapcsolat megállapítása.
• Mozgó testek körüli légáramlás: hasonlítsa össze különböző szabadon eső testek végsebességét, és mutasson kapcsolatot a légáramlás ereje és a szabadon eső test sebessége között.
• Atwood-gép: Forgómozgás-mérő szenzor használatával hozzon létre egy egyszerű Atwood-gépet és mutassa be a Föld gravitációs gyorsulását.
• Körkörös mozgás: Erőmérő szenzor használatával megmutathatja egy körkörös mozgást végző testre ható erő és annak sebessége közti összefüggést.
• Súrlódási együtthatók: használjon erőmérő szenzort és Mozgásérzékelő szenzort, hogy meghatározza a felszínen húzott test és a felszín közti súrlódási együtthatókat.
• Energiamegmaradás: Fotokapu használatával meg lehet mérni egy kísérleti kiskocsi sebességét, ahogyan az különböző induló pozíciókból áthalad egy lapos pályaszakaszon. Ezt követően pedig össze lehet hasonlítani a kiskocsi helyzeti energiáját a kinetikus energiával.
• A mozgás grafikus elemzése: használjon mozgásérzékelő szenzort a pozíció, sebesség, gyorsulás és idő meghatározásához különböző mozgástípusok (állandó sebesség és állandó gyorsulás) során.
• Hooke-törvény: erőmérő szenzor és két rugó használatával meghatározhatja mindkét Hooke-törvényt.
• Egydimenziós mozgás – Lejtő: mozgásérzékelő szenzor segítségével lehetőség nyílik az egyenletesen gyorsuló test helyzetének, sebességének és az eltelt időnek a meghatározására, továbbá a köztük fennálló matematikai összefüggés levezetésére.
• Mérési analízis: használjon mérleget és mérőpálcát az eltérő sugarú lemezek tömege és sugara között fennálló kapcsolat meghatározására.
• Momentum és impulzus: erőmérő szenzor és mozgásérzékelő szenzor használatával meghatározhatja, hogy miként kapcsolódik össze a momentum és az impulzus egy ütközés során.
• Periodikus mozgásrendszer: erőmérő szenzor használatával megállapítható a rugóállandó, majd meg lehet figyelni, miként változtatják meg eltérő nagyságú tömegek az oszcilláció periódusát a tömeg és rugó közös rendszerében.
• Kétdimenziós mozgás – Lövedék: használjon fotokaput a kezdeti sebesség megállapítására, majd használja fel a kapott adatot és a kiinduló magasságot lövedék hatáskörének megállapításához.
• Forgási dinamika: használjon Forgómozgás-mérő szenzort a pörgő testre ható faktorok definiálásához.
• Egyszerű harmonikus mozgás és ingák: fotokapu és inga együttes használatával meghatározható a Föld gravitációs gyorsulása.
• Munka és energia: használjon erőmérő szenzort, fotokaput és egy mérőpálcát egy nagy súrlódási együtthatóval rendelkező felület által elvégzett munka mennyiségének meghatározásához, miközben az megállít egy kísérleti kiskocsit.

Folyadékmechanika:

• Felhajtóerő: erőmérő szenzor használatával megmérhető egy vízben lévő cilinderre ható súly és túlnyomás, ahogyan az lassan alámerül.
• Statikus nyomás és áramlás: Alacsony nyomás mérő szenzor használatával determinálni lehet a vízoszlop statikus nyomása és mélysége között jelentkező kapcsolatot, majd ezt az összefüggést felhasználva a statikus nyomást össze lehet hasonlítani egy lövedék hatósugarával vízfolyásban.

Termodinamika:

• Gáztörvények: abszolút nyomás mérő szenzor használatával megfigyelheti a gázok térfogatában és nyomásában bekövetkező változásokat a Boyle-Mariotte törvények értelmében.
• Termikus tágulás: használjon forgómozgás-mérő szenzort és Hőmérő szenzort 3 különböző anyag lineáris tágulási együtthatójának megállapítására.
• Víz – Látens- és fajlagos hő: hőmérő szenzor és rozsdamentes acél hőmérsékleti szonda használatával megmérhető a víz hőmérsékletének megváltoztatásához szükséges energiatranszfer mértéke, majd a látens hő is meghatározhatóvá válik.
• Rezonancia és hullámok: hangvilla és műanyag cső segítségével közelítőlegesen meg lehet állapítani a levegőben terjedő hang sebességének kísérleti értékét.
• Hullámsebesség: használjon rugót és stopperórát, hogy determinálni tudja a rugó rézsútos hullámsebességét.

Geometriai optika:

• Lencsék gyújtótávolsága: az Alap Optikai készlet segítségével determinálni lehet egy szférikus lencse ismeretlen gyújtótávolságát.
• Törésmutató: az Alap Optikai készlet segítségével determinálni lehet egy D-alakú akrillencse törési mutatóját.
• Interferencia és diffrakció: nagy érzékenységű fényérzékelő szenzor és forgó mozgásérzékelő használatával meg lehet határozni a két rés közti térközt, melyek nagyon kicsik és párhuzamosan helyezkednek el egymáshoz képest.
• Visszaverődés gömb alakú tükörről: Alap Optikai készletet használva meghatározható egy konkáv szférikus lencse görbületi sugara.

Elektromosság és Mágnesesség:

• Elektromos mező feltérképezése: használjon Feszültségmérő és Árammérő szenzort az ekvipotenciális vonalak és az elektromos mező vonalainak a meghatározásához.
• Elektromágneses mezők: Mágneses tér mérő szenzor használatával megmérheti két tekercs által létrehozott mágneses mező erősségét, miközben variálja a tekercsek sugarát és a kanyarulatok számát.
• Ohm-törvény és az ellenállások: használjon feszültségmérő és árammérő szenzort annak meghatározására, hogyan befolyásolja egymást a feszültség, áramerősség és ellenállás soros és párhuzamos kapcsolások esetén.
• R-C kör: feszültségmérő szenzorral megállapítható egy egyszerű R-C körbe kapcsolt kondenzátor kapacitása.