Méréseket segítő munkafüzet
Az iskolák reál érdeklődésű, 7-8. évfolyamú tanulói számára a FIZIKA laborgyakorlatokhoz
Készítette: Gyermán György
A munkafüzet kérdései, feladatai fizika mérésekben vezetik végig a tanulókat. A mérőlapok feladatsorai kipróbáltak. Jó képességű, két fős mérő párok által a 45 perces tanórákon mindegyik mérőlap feladatai elvégezhetők. A mérőlapok egy-egy téma köré csoportosított méréseket tartalmaznak. A mérésekhez szükséges elméleti ismeretekkel már a mérések előtt a tanulóknak rendelkezniük kell. Ezeket a tanulók előzetes tanulmányaik során vagy az iskola honlapjára feltett segédanyagokból sajátították el. Az itt lévő mérőlapok a számomra bevált sorrendet tartalmazzák, de igény szerint a sorrend cserélhető, ezért nem rendelkeznek oldalszámokkal és ezért nincsenek a mérőlapok sem sorszámozva. A mérőlapok a tetszőleges fénymásolhatóság miatt tartalmazzák a tanuló nevének és a mérés idejének beírásához a megfelelő helyet a fejlécben. A tanár ajánlatom szerint maximum 5 mérő párral tud dolgozni abban az esetben, ha mindegyik mérő pár más-más mérőlappal, más-más méréseket végez el. A két tanév alatt heti 1 laborórában egyszerre az osztály harmad részével foglalkozva a tapasztalat szerint 22 mérő feladatlap megoldására kerül sor. (Van szervezési óra is, és mindig elmarad legalább 2 óra). Itt „tartalék” mérőlapok is láthatóak a rugalmasabb szervezés miatt. A mérések egy része számítógépes „háttértámogatást” igényel. A szimulációk értelemszerűen, könnyen használhatóak, a mérésekhez szükséges Labview szoftverekben a beállítások sem kívánnak magas szintű informatikai ismereteket. Az aktuális myDAQ esetében a beállítás az itt lévő grafikus segítséggel könnyen elvégezhető:
Akár az első, akár a második ábrához hasonló esetben az I/O Dev2/dmm felirat melletti legördülő menüből ki kell választani a felkínáltak közül a megfelelőt (pl. I/O Dev3/dmm vagy I/O Dev4/dmm). Ezeket a beállításokat, ha szükségesek, a Block Diagramon kell végrehajtani, amelyet a program betöltése után a CTRL+T billentyűk egyidejű lenyomásával érhetünk el. Ezek a Block Diagramok nem védettek jelszóval. A szimulációk programrészébe nem szükséges „belenyúlni”-ezekhez csak jelszóval lehet hozzáférni-, így az „elprogramozásnak” kicsi az esélye.
Az NXT-ben írt programok egyszerűen módosíthatók, ha a mérésekhez erre szükség van (ezt a nyelvet 10 éves kortól ajánlják a készítői). A mérések ajánlott sorrendje: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Hosszúság mérése Tömeg mérése Idő mérése Terület és térfogat mérése Hőmérséklet mérése Sűrűség mérése Nyomás mérése Folyadékok Archimédesz törvénye 10. Felhajtóerő meghatározása 11. Hőtágulás vizsgálata 12. Hőszigetelés vizsgálata 13. Egyszerű gépek 14. Súrlódás mérése 15. Együtthatók (súrlódás, tapadás, gördülés, rugóállandó) mérése 16. Fonálinga lengésidejének vizsgálata 17. Mozgások 18.Mérések Lego Robottal 19. Hely_idő grafikonok 20. Erő-„motorerő” 21. Körmozgás vizsgálata Lego Robottal 22. Elektrosztatika és mágneses alapjelenségek 23. Elemek és LED-ek 24. Ohm-törvénye 25. Ellenállások mérése és a próba NYÁK 26. Kapcsolások vizsgálata szimulációval 27. Soros és párhuzamos kapcsolás vizsgálata 28. Vegyes kapcsolás vizsgálata 29. Foto- és thermoellenállás vizsgálata, valamint Reed relé vizsgálata 30. Elektromágnes 31. Elektromágneses indukció 32. A Lego Robot szenzorainak használata 33. Programozóknak Az elektromosságtani mérésekhez a tanulók kész paneleket kapnak, amelyeknek képe a mérőműszer kapcsolásokkal és a mérőműszerek ismertetésével együtt a „segítőanyag a mérésekhez”-ben megtalálható.
Tanuló neve:
Mérés ideje: Hosszúság mérése
1. Határozd meg az asztalon álló könyv kért adatait, és válaszolj a kérdésekre! A könyv fedelének becsült szélessége…………….cm, hossza……………cm. MÉRÉSSEL
A könyv fedelének szélessége
A könyv fedelének hossza
szélesség hosszúság
cm gyufaszál hüvelyk Mit figyeltél meg? ................................................................................................................................................. ……………………………..………………………………………………………………... ........................................……………………………………………………………………. A cm-ben mért adatok a becsülttől………………cm-rel tértek el. Az asztalon álló könyv egy lapjának vastagsága becsülve……..cm, mérve………...cm. Eltérés a becsült és a mért adatok között……………cm. Mérési módszerem:…………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. 2. Becsüld, majd mérd meg, milyen messze van a fizika szertár ajtaja a könyvtár ajtajától! Becsült érték:……………..m. Mért érték:……………….m Mérési módszerem: ……….……………………………………………………………… ……………………………………………………………….……………………………. …………………………………………………………………….………………………. ……….………………………………………………………………….…………………. 3. Becsüld, majd mérd meg az első emelet belmagasságát! Becsült érték:………….cm. Mért érték:…………...cm. Mérési módszerem:……………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………… 4. Becsüld, majd mérd meg az asztalon álló só kúp magasságát! Becsült érték:…………….cm Mért érték:…………………..cm Mérési módszerem:……………………………………………………………………
Tanuló neve:
Mérés ideje:
………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5. Becsüld, majd mérd meg az itt látható görbe vonal hosszát! Becsült érték:……………….mm. Mért érték:…………………..mm. Mérési módszerem:………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………. 6. Egy fa magasságát (melyre nem lehet felmászni) az alábbi módszerrel határoznám …….. meg:……………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………. 7. Az itt látható térkép segítségével határozd meg, milyen messze van Debrecen Csongrádtól! A két város távolsága a térkép alapján:………………..km. A városok távolságát ilyen módszerrel határoztam meg:……………………………………. ……………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………….
Eszközök: vonalzók, cérna, gyufaszál
Tanuló neve:
Mérés ideje: Tömeg mérése
1. Az előttem lévő iskolai karos mérleget így hozom mérésre alkalmas állapotba: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2. Az iskolai karos mérleggel mérve az előttem álló testek tömege: 1. test:…………….g
2. test:…………….dkg
3.test:……………….kg
3. Az előbbi testek tömege digitális mérleggel: 1. test:…………….g
2. test:…………….dkg
3.test:……………….kg
Szerintem a két mérleg közül a ………………. a jobb, mert ………………………….. 4. Gumiszalagra akassz az előtted álló egyforma testekből egyet, és mérd meg a gumi megnyúlását! Mérd meg a gumi megnyúlását 2, 3 és 4 test esetén! A mért adatokat foglald táblázatba: Testek (db)
1
2
3
4
Megnyúlás (cm) Ezt tapasztaltam:……………………………………………………………………………. 5. Gumiszál segítségével mérve a kapott test tömege …………………g A kapott test tömegét így határoztam meg:……………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………
Eszközök: karos mérleg, súlysorozat, gumiszál, mérőszalag, állvány, digitális mérleg, ismeretlen tömegű test, ismert tömegű test
Tanuló neve:
Mérés ideje: Idő mérése
1. Határozd meg, hogy hányat ver a pulzusod 1 perc alatt! (az időt a falon lévő órával mérheted!) pulzusszám: ……….. Számítsd ki, mennyi idő telik el két „dobbanás” között! Számítás: ....................................................................................................... ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... 2. Mérd meg stopperral, hogy egyenletesen „tyúklépésben” haladva mennyi idő
alatt jutsz el a fizika szertártól a könyvtárig (az adatot jegyezd le!),
majd pulzusszámlálással határozd meg a „tyúklépésben” megtett visszaút idejét! Mennyi az eltérés a két idő között? Számítás: ....................................................................................................... ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... 3. Készíts ingaórát az alábbi módon! Köss 100 cm hosszú fonalat a tartóra, és a fonal végére köss egy kisméretű testet (fonálinga)! a) Térítsd ki nyugalmi helyzetéből, majd mérd meg stopperral 20 lengés idejét! (Egy lengés addig tart, míg az inga az elengedési helyzetbe jut.) Határozd meg egy lengés idejét! Számítás: ....................................................................................................... ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... b) Az előző feladatot ismételd meg úgy is, hogy kevésbé téríted ki az ingát! Mit tapasztalsz? Az egy lengés ideje függ a kitérítés mértékétől? Tapasztalat: ................................................................................................... ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... 4. Az elkészített ingaóra segítségével mérd meg azt az időt, amíg társad elmegy a fizika szertár ajtajától a könyvtár ajtajáig! Társam ennyi idő alatt tette meg az utat oda és vissza összesen:………………… 5. Készíts vízzel működő órát! Töltsd tele a kapott PET palackot vízzel, majd az alján levő lyukat kiengedve figyeld meg a vízszint süllyedését! Mérésedet foglald táblázatba és készíts grafikont is!
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Eszközök: stopper (telefon), mérőszalag, PET palack, fonal, állvány, kisméretű test
Tanuló neve:
Mérés ideje: Terület és térfogat mérése
1. Határozd meg a lapon kapott síkidomok területét! Keress több megoldási módszert!
T=……..cm2
T=…………cm2
T=…………cm2
T=……….cm2
T=………cm2
T=…….cm2
T=……….cm2
T=……….cm2
2. Mekkora a területe a rácsos háttérre rajzolt síkidomnak, ha egy négyzetrács területe 0,25cm2 ?
3. a) Egy kockacukor térfogata……………cm3. b) A kapott téglatest térfogata…………….cm3? c) A kapott építmény térfogata…………….cm3 4. A kapott szabálytalan test térfogata………………. cm3. 5. A szivacsba …………….cm3 víz fér bele. Így mértem:……………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………
Eszközök: vonalzó, mérőhenger, fonal, kockacukor, szabálytalan test
Tanuló neve:
Mérés ideje:
HŐMÉRSÉKLET MÉRÉSE 1. Olvasd le az alábbi hőmérséklet adatokat! A terem hőmérséklete: ………… Egy pohár hideg víz hőmérséklete: ………. Egy pohár meleg víz hőmérséklete:……….. Az ablakban belül ………….. kívül …….……. a hőmérséklet. A radiátor hőmérséklete: ……….. 2. Honnan tudod, hogy jó adatokat olvastál le? Mennyire pontosak ezek az adatok? ..................................................................................................................... .................................................................................................................... . 3. Hitelesítsd saját lombikhőmérődet egy hőmérő segítségével! Így csinálom: ............................................................................................... .................................................................................................................... . A saját hőmérőm ……..°C-tól ………°C-ig tud mérni. Indoklás: ..................................................................................................... .................................................................................................................... . 4. Figyeld meg két különböző hőmérsékletű folyadék hőmérsékletváltozását! Egy műanyag tál hideg vízbe tegyél egy üvegpoharat, majd önts bele meleg vizet. Adott időnként olvasd le a vizek hőmérsékletét. Adataidat foglald táblázatba és készíts hozzá grafikont! Idő (perc) T1 (°C) T2 (°C)
0
1
2
3
4
5
5. Ismételd meg a kísérletet úgy, hogy az előző mérésben szereplővel megközelítőleg azonos tömegű meleg vizet fém edénybe teszed! Készíts táblázatot és grafikont! Mit tapasztalsz? Idő (perc) T1 (°C) T2 (°C)
0
1
2
3
4
5
Tapasztalat: ................................................................................................. .................................................................................................................... . Eszközök: lombikhőmérő, üvegpohár, fémedény, műanyag tál, szobahőmérő, 2 laborhőmérő, jég.
Tanuló neve:
Mérés ideje: SŰRŰSÉG MÉRÉSE
1. Hasonlítsd össze különböző hőmérsékletű víz sűrűségét! Hideg víz tömege:………………g Hideg víz térfogata:……….cm3
Hideg víz sűrűsége:………….g/cm3
Meleg víz tömege:………………g Meleg víz térfogata:……….cm3
Meleg víz sűrűsége:………….g/cm3
2. Határozd meg a kapott sós víz sűrűségét! A sós víz tömege:……….g A sós víz térfogata:……….cm3 A sós víz sűrűsége:……………….g/cm3 3. Határozd meg a kapott testek sűrűségét! Vonalzót és mérleget használj! Méréseidet foglald táblázatba! 1
2
3
4
tömeg (g) térfogat cm3 sűrűség g/cm3 4. Határozd meg egy kő sűrűségét! A kő tömege ..…….. g, a kő térfogata……. cm3. A kő térfogatát így mértem meg: ................................................................. .................................................................................................................... . A kő sűrűsége: …………….g/cm3. 5. Határozd meg a kapott parafa és fenyő sűrűségét! A parafa sűrűsége………….. A fenyő sűrűsége:………………
Eszközök: vonalzó, mérőhenger, tiszta és sósvíz, testek, fenyőfa, parafa, erőmérő, PET palack, kő.
Tanuló neve:
Mérés ideje: NYOMÁS MÉRÉSE
1. Határozd meg, mekkora nyomást fejtenek ki az asztalra az eléd rakott testek! gyufásdoboz gyufásdoboz gyufásdoboz test fekvő kréta álló kréta 1 2 3 nyomóerő (N) nyomott felület (cm2) nyomás (N/cm2) 2. Határozd meg, mekkora nyomást fejtenél ki a talajra kézen állva! (A tenyered rajzold körül négyzetrácsos lapon!) A súlyod:
…………..N
A nyomott felület:…………….m2
A talajra kifejtett nyomás:…………………..Pa 3. Vizsgáld meg az Archimédesz törvényt vízre vonatkoztatva! 4. Nagy befőttes üvegbe önts vizet, majd a manométert egyre mélyebbre az üvegbe nyomva határozd meg a szárakban lévő vízszintkülönbségeket! mélység (cm) vízszintkülönbség ( cm)
0
2,5
5
7,5
10
15
Mért értékeidet ábrázold grafikonon!
Eszközök: Erőmérő, egész kréta, egy doboz gyufa, cérna, PET palack, befőttes üveg, kis üveg, manométer, tiszta és sós víz, edény, vonalzó.
Tanuló neve:……………….………………. Mérés ideje:………………………… Folyadékok 1. Vizsgáld meg, hogyan működnek a kapott eszközök! 2. Egy PET palackotönts tele vízzel, majd száját befogva állítsd fejjel egy vizet tartalmazó edénybe! Kifolyik-e víz a palackból, ha száját elengeded?...................................................... Miért?....................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………. 3. szívószállal fújj levegőt a vízben álló palackba, és adott vízszint esetében határozd meg a palackban lévő levegő nyomását! (Készíts ábrát a mérésről és a számolást ide írd le!)
4. Határozd meg U alakú cső, víz és vonalzó segítségével a kapott folyadék sűrűségét! (Készíts ábrát a mérésről és ide számolj!)
Eszközök: porlasztó, lopó, stb., U alakú cső, vonalzó, víz, ismeretlen folyadék
Tanuló neve:
Mérés ideje: ARCHIMÉDESZ TÖRVÉNYE
1. Végezd el Archimédesz törvényének igazolását! Mérd le a henger súlyát levegőben! Merítsd vízbe! Mérd le a henger súlyát, ha teljesen vízbe merül! Figyeld meg, g mekkora térfogatú folyadékot szorít ki! Ismerve a víz sűrűségét (1 ) határozd meg cm 3 a kiszorított víz súlyát! Számold ki a felhajtóerőt! Ismételd meg a mérést a másik anyagú hengerrel is! 1. test súlya levegőben
1. test súlya vízben
kiszorított folyadék térfogata
folyadék súlya
felhajtóerő
2. test súlya levegőben
2. test súlya vízben
kiszorított folyadék térfogata
folyadék súlya
felhajtóerő
2. Azonos térfogatú testeket meríts folyadékba, majd határozd meg a rájuk ható felhajtóerőt! test test súlya levegőben test súlya vízben felhajtóerő
1.
2.
3.
3. Azonos tömegű (de különböző térfogatú) testeket meríts folyadékba, majd határozd meg a rájuk ható felhajtóerőt! test test súlya levegőben test súlya vízben felhajtóerő
1.
2.
3.
4. Mekkora súlyt bír el a hajó? Először számítsd ki, majd kísérletileg is igazold számításaidat! Ide számolj! ................................................................................................ .....................................................................................................................
.
.....................................................................................................................
Eszközök: Archimédeszi hengerpár, azonos térfogatú és azonos tömegű hengerek, rugós erőmérő, főzőpohár, fecskendő, hajó, súlyok.
Tanuló neve:……………….………………. Mérés ideje:………………………… Felhajtóerő meghatározása 1. Határozd meg különböző alakú és anyagú testek esetében a felhajtóerő változását a test vízbemerülése során! (A táblázat kitöltése segít) Készíts ábrát a mérésről (a lap hátoldalán)! a) A test (hasáb): A test súlya:…………………….N bemerülés (cm) tartóerő (N) felhajtóerő (N) b) B test (henger): A test súlya:…………………….N bemerülés (cm) tartóerő (N) felhajtóerő (N) c) C test (gömb): A test súlya:…………………….N bemerülés (cm) tartóerő (N) felhajtóerő (N) 2. Ábrázold a felhajtóerőket a bemerülés függvényében a három test esetében! (Használj különböző színeket és írj jelmagyarázatot!)
Eszközök: testek, edény, erőmérő, fonal, súly, vonalzó
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Hőtágulás vizsgálata 1. Végezd el a tanórán látott kísérletet emeltyűs pirométerrel! 2. Lombik szájára húzz léggömböt, majd borszeszégővel vigyázva melegítsd a lombikot! A kísérleti összeállítást rajzold le, majd írd le, hogy mit tapasztaltál és mi okozhatta!
3. Egy lombikot ölts tele vízzel, majd egy olyan dugóval zárd be, amelyiknek furatán egy vékony üvegcső van átdugva! Melegítsd a lombikot úgy, hogy a csapból meleg vizet folyatsz rá! Készíts ábrát a kísérleti összeállításról, majd írd le tapasztalatodat! A jelenséget hogyan befolyásolná, ha a dugóban lévő cső nagyobb belső átmérőjű lenne?
4. Egy üres lombikot vigyázva tarts szájával a borszeszégő lángja felé kb. 1 percig! Ezután a lombikot helyezd szájával olyan pénzérmékre, amelyek egy vizet tartalmazó tányér alján vannak! Ezután várj türelmesen! Mit tapasztalsz? Ezután lassan önts hideg vizet a lombikra, és figyeld meg a történéseket! Mit tapasztaltál? A kísérleti összeállításokat rajzold le, és tapasztalataidat írd le!
Eszközök: pirométer, lombik, léggömb, dugó üvegcsővel, borszeszégő, tányér, pénzérmék
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Hőszigetelés vizsgálata (A méréshez az ellenallas_meres szoftvert használd! ) MyDAQ-hoz kapcsolt Thermoellenállást tegyél be először vékony nylon tasakba, majd papírlap mögé, aztán több rétegű papírlap mögé, majd vékony alufólia mögé, majd tedd bele nikecellbe! Hajszárítót legerősebb fokozatra állítva irányítsd azonos távolságból a thermoellenállás felé, majd vizsgáld meg azt az időt, amennyi múlva az ellenállás jelentős változásnak indul! A mért adatokat rögzítsd táblázatba! anyag neve
vékony nylon
papírlap
több rétegű papírlap
alufólia
nikecell
idő (s) Mit tapasztaltál?............................................................................................................................ Véleményed szerint hol lehet tapasztalatodat alkalmazni a gyakorlatban? …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………
Eszközök: nylon, papírlapok, alufólia, nikecell, thermoellenállás, vezetékek, myDAQ
Tanuló neve:……………….………………. Mérés ideje:………………………… Egyszerű gépek 1. Vizsgáld meg, hogy a rendelkezésedre álló egyszerű gépekkel mennyi erőt lehet megtakarítani! A mérésekről készíts ábrákat! Töltsd ki a táblázatot! terhek sorszáma teherre ható gravitációs erő (N) tartóerő állócsigánál(N) tartóerő mozgócsigánál nem párhuzamos kötélszárak esetében (N) tartóerő mozgócsigánál párhuzamos kötélszárak esetében (N) lejtővel párhuzamos tartóerő kisebb hajlásszögű lejtőnél (N) lejtővel párhuzamos tartóerő nagyobb hajlásszögű lejtőnél (N) tartóerő hengerkeréknél (N)
1.
2.
3.
4.
Tapasztalat: a) állócsigánál:……………………………………………………………………………………………………… b) mozgócsigánál:…………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. c) lejtőnél:…………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. d) hengerkeréknél:……………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………. 2. Emelő segítségével határozd meg a kapott test tömegét! (A mérésről készíts ábrát!) Ábrákat és számolást a lap túloldalára készítsd! Eszközök: különböző testek, fonal, erőmérő, lejtő, hengerkerék, csigák, emelő, mérőszalag
Tanuló neve:
Mérés ideje: SÚRLÓDÁS MÉRÉSE
1.
Az asztalon lévő fahasáb elmozdul 0,2N erő hatására?.............. A fahasábot minimum ekkora erővel lehet elmozdítani:………….. A fahasábot egyenletesen ekkora erővel tudom mozgatni:………………. 2. A fahasábot a rajta lévő 1-es testtel minimum ekkora erővel lehet elmozdítani:…………… A fahasábot a rajta lévő 1+2-es testtel minimum ekkora erővel lehet elmozdítani:…………… Tapasztalat: ................................................................................................. .................................................................................................................... . 3. Méréseid alapján töltsd ki a táblázatot! Fahasáb+1.test
Fahasáb+1+2.test
Fahasáb+test súlya (N) Elmozdításhoz szükséges minimális erő (N) Minimális erő és (fahasáb+test súlya) hányadosa Tapasztalat:………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….. 4. A fahasáb elmozgatásához vizes PVC-n minimum ennyi erő kell:………… Fahasáb és a vizes PVC közti tapadási súrlódási együttható:………… 5. A fahasáb egyenletes mozgatásához vizes PVC-n minimum ennyi erő Fahasáb és a vizes PVC közti csúszási súrlódási együttható:…………
Eszközök: fahasáb, 2 különböző test, erőmérő, PVC darab
kell:……..
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Súrlódási együtthatók, gördülési együtthatók, rugóállandók meghatározása Tapadási súrlódási együtthatók meghatározása:
1. a)
asztal és fahasáb között:………………….
b)
vizes asztallap és fahasáb között:…………………….
c)
tolltartó és asztallap között:……………………………. Csúszási súrlódási együtthatók meghatározása:
2. d)
asztal és fahasáb között:………………….
e)
vizes asztallap és fahasáb között:…………………….
f)
tolltartó és asztallap között:……………………………. Gördülési ellenállás meghatározása:…………………………
3. a)
fahasáb gurulásakor két ceruzán:………………… Határozd meg a kapott rugó rugóállandóját!
4. a)
Rugó1 esetében:………………………………………………
b)
Rugó2 esetében:…………………………………………………
c)
Rugó3 esetében:……………………………………………….
d)
Gumiszál1 esetében:……………………………………………
e)
Gumiszál2 esetében:……………………………………………
Eszközök: erőmérő, testek, rugók, gumiszálak,
Tanuló neve:……………….………………. Mérés ideje:………………………… Matematikai inga lengésidejének vizsgálata 1. Határozd meg különböző hosszúságú fonál esetében a matematikai inga lengésidejét, majd ábrázold a lengésidő- fonalhossz függvényt! (A táblázat kitöltése segít) fonalhossz (cm) 20 lengés ideje (s) lengésidő (s)
30
45
60
75
90
2. Lengésidő és erőtér kapcsolata: Tegyél a matematikai inga alá mágnest, majd határozd meg a lengésidőt 90cm hosszú fonalú inga esetében! Tapasztalat: ………………………...................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Eszközök: kis méretű test (vas), fonál, állvány, mérőszalag, időmérés mobiltelefonnal.
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Mozgások 1. Határozd meg átlagsebességed, miközben a lépcsőn felmész a második emeletre! Átlagsebességem:……………………. 2. Határozd meg egy rugóra akasztott rezgő test átlagsebességét egy rezgésnyi időtartamra vonatkoztatva! Átlagsebesség:…………………………. 3. Határozd meg a fonálinga egy lengésére vonatkozó átlagsebességet (kb 30o-os kitérítés esetében)! Átlagsebesség:…………………………. 4. Határozd meg a lendkerekes játékautó átlagsebességét! Az autó átlagsebessége:……………………. Egyenletes fékezést feltételezve, készítsd el a játékautó mozgásának sebesség-idő grafikonját!
A játékautó gyorsulása:……………………………
Tanuló neve:
Mérés ideje:
5. Az ábrán a Debrecen-Budapest Nyugati Pályaudvar között közlekedő vonatok menetrendjének részletét láthatod. Számold ki a személyvonat, a gyorsvonat és az IC átlagsebességét ezen a vonalon.
személyvonat átlagsebessége:……………………..km/h
gyorsvonat átlagsebessége:………………………….km/h
IC átlagsebessége:…………………………km/h
Eszközök: stopper óra,rugóra akasztott test, fonálinga, játékautó, vonalzó.
Tanuló neve:……………….………………. Mérés ideje:………………………… Mérések Lego Robottal 1. A robot sebességskálájának hitelesítése: Írj programot NXT-ben a robot előrehaladására 4s-ig, sebességét különböző értékekre állítva a skála segítségével! Töltsd át a programot a robotra, majd az általa megtett utat megmérve készítsd el a robot sebességét sebességskálájának függvényében ábrázoló grafikont! (A táblázat kitöltése segít) sebesség (skála 20 40 60 80 100 szerint) megtett út (cm) sebesség
2. Határozd meg, hogyan függ a robot sebessége a fordulatszámától! NXT-ben írj programot a robot előrehaladására 25 fordulatig különböző sebességek mellett! Mérd meg, mennyi idő alatt fordul ennyit a robot, majd határozd meg a fordulatszámát (1 s alatt megtett fordulatok számát), majd állapítsd meg a kapcsolatot is a sebesség és a fordulatszám között! (A táblázat segít) sebesség(m/s) 25 fordulat ideje (s) fordulatszám (1/s) Tapasztalat:………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… Eszközök: Robot, programozási környezet, mérőszalag, időmérés mobil telefonnal
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Hely-idő grafikonok (A mérésekhez a hely_ido szoftvert használd!) 1. Egyenesvonalú egyenletes mozgás vizsgálata: Az ultrahang szenzorral felszerelt Legó Robotot először két különböző sebességgel „küldd” el a fal felé, és figyeld a monitoron kirajzolódó függvény alakját! A látott grafikonokat ábrázold a lap másik oldalára! Mit tapasztaltál?........................................................................................................... 2. Egyenesvonalú, egyenletesen változó mozgás vizsgálata Az ultrahang szenzorral ellátott kiskocsit először engedd el a lejtő tetejéről úgy, hogy a szenzor előre, majd úgy, hogy hátra „nézzen”! A szenzor „útjába” az akadályt egy nagy könyvből készítheted! Rajzold le, majd vizsgáld meg így is a kapott grafikonokat!
3. Az előző pontban leírt kísérleteket ismételd meg úgy is, hogy most a kiskocsi a lejtőn felfelé guruljon! A kapott grafikonokat rajzold le, majd vizsgáld meg!
4. Rezgőmozgás vizsgálata Tedd az ultrahang szenzort rugóra akasztott test alá! Térítsd ki a testet egyensúlyi helyzetéből, majd engedd el és rajzold le, majd vizsgáld a kapott grafikont! Eszközök: robot, szenzor, vezetékek, lejtő, szoftver
Tanuló neve:
Mérés ideje: Erő-„motorerő”
1. A kapott gumiszálra helyezd fokozatosan a súlysorozat darabjait és mérd meg a megnyúlást! Adataidat foglald táblázatba! tömeg (g) Fg (N) Fr (N) megnyúlás (cm)
10
20
30
40
50
60
2. Készítsd el a megnyúlás-rugóerő grafikont!
3. a) A kapott erőmérő egyik végét rögzítsd, másik végébe akaszd bele a Legó Robot akasztóját! Különböző „motorerő” esetében vizsgáld meg, hogy a robot mekkora húzóerőt gyakorol az erőmérőre! Az adatokat foglald táblázatba! (A méréshez a huzoero_motorero nevű szoftvert használd!)
motorerő (skála szerint) Húzóerő (N)
10
20
30
40
50
60
b) Készíts ábrát a mérésről! Rajzold be az összes erőt! c) Készítsd el a Húzóerő-„motorerő” grafikont!
eszközök: szoftver, gumiszál, vonalzó, erőmérő, súlysorozat
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Körmozgás vizsgálata LEGÓ ROBOTTAL 1. Állítsd a robot „motorerejét” 30-as-ra, majd mérd meg, hogy különböző idők alatt hány fordulatot tesz meg a robot! Az adatokat foglald táblázatba, majd készítsd el a fordulatok száma-idő grafikont! (A méréshez a fordulatszam_ido programot használd! Mérés közben a robotot tartasd a kezedben!) Idő (s) Fordulatok száma
5
10
15
20
25
30
35
2. Különböző „motorerő” esetében határozd meg a motor 4s alatti fordulatainak számát!
Az adatokat foglald táblázatba! (A méréshez használd a motorero_fordulatszam programot! A robotot mérés közben fogd a kezedbe!) Motorerő (skála szerint) Fordulatok száma
10
20
30
40
50
60
70
3. A robot bal-és jobb kerekének „motorerejét” változtatva határozd meg, hogy a robot mekkora sugarú íven mozog! Az adatokat foglald táblázatba, majd fogalmazd meg tapasztalatodat! (A méréshez a motorerok_sugar programot használd!) Motorerő A 10 (skála szerint) Motorerő B 10 (skála szerint) Az ív sugara (cm)
20
40
80
10
10
10
10
10
10
30
50
70
Eszközök: Legó robot, szoftverek
Tanuló neve:
Mérés ideje: Elektrosztatika és mágneses alapjelenségek
1. 2.
Papírdarabkákhoz közelíts megdörzsölt műanyag rudat! Mit tapasztalsz és mi a jelenség magyarázata?........................................................................................ Műanyag PET palack tetejére tegyél dörzsöletlen szívószálat, és közelíts hozzá egy megdörzsölt
műanyag
rudat!
Mi
történik,
és
mi
a
jelenség
magyarázata?........................................................................................................................ .............................................................................................................................................. 3.
A PET palack tetejére most reklámszatyorral megdörzsölt szívószálat tegyél! Közelítsd hozzá először a reklámszatyrot, majd egy másik megdörzsölt szívószálat! Mi történik és mi a jelenség magyarázata?................................................................................................. ............................................................................................................................................
4. 5.
6.
7.
8. 9.
Cérnán lógó hungarocell golyóhoz közelíts megdörzsölt műanyagrudat! Miktől függ a kitérés mértéke?................................................................................................................... Elektroszkóphoz közelíts megdörzsölt műanyag rudat! Mit tapasztalsz és mi a jelenség magyarázata?....................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. Feltöltött elekroszkóphoz érj hozzá száraz, majd vizes hurkapálcikával, aztán szívószállal, majd fémrúddal. Mikor veszítette el töltését leggyorsabban és mikor leglassabban az elektroszkóp?...................................................................................................................... Műanyagrúd segítségével hozz létre pozitív töltöttséget az elektroszkópon! Mivel bizonyítod, hogy az elektroszkópon elektron hiány alakult ki? ……………………....................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………… Rúdmágnes egy-egy erővonalán (a két oldalán) vezesd végig az iránytűt! A lap másik oldalára rajzold le, mit tapasztaltál! Rúdmágnest helyezd két henger alakú színes ceruzára, majd közelíts hozzá vasszeget, majd ismételd meg fordítva! a) Mit tapasztalsz?................................................................................................................ b) Melyik fejt ki a másikra nagyobb vonzóerőt?................................................................... c) Melyik vonzó hatása érvényesül jobban?.........................................................................
10. Alufóliába tekerd be mobiltelefonodat, majd kérd meg társadat, hogy csörgesse meg! Mit tapasztalsz és mi a jelenség magyarázata?....................................................................
Eszközök: műanyagrúd, szívószálak, elektroszkóp, rúdmágnes, vasszög, alufólia, hungarocell golyó, cérna, reklámszatyor, PET palack, hurkapálcika, fémrúd, színe ceruzák.
Tanuló neve:
Mérés ideje: Elemek és LED-ek
1. Mérd meg a kapott feszültségforrások által leadott feszültségeket és az adatokat foglald táblázatba! Feszültségforrás ceruzaelem zsebtelep gombelem telefontöltő neve leadott feszültség 2. Készíts elemet almából, krumpliból, citromból és savanyú uborkából! Az elkészítésekkor különböző elektródákat használj! Az adatokat foglald táblázatba! elektródák
elem neve
Cu-Cu Fe-Al Cu-Al Cu-Fe Cu-Zn Al-Zn Zn-Fe
alma krumpli citrom savanyú uborka
3. Kapcsolj 3V feszültséget a kapott LED-re, majd cseréld fel az elem pólusait! Mit tapasztalsz?..................................................................................................................... 4. A kapott panel (nyák) segítségével vizsgáld meg, hogy a LED-del sorba kapcsolt ellenállás nagyságát változtatva hogyan alakul a LED fényereje! Tapasztalat:………………………………………………………………………………………………………………. 5. A kapott különböző színű LED-ekkel köss össze egyet a kapott ellenállások közül, majd vizsgáld meg, melyik szín esetében a legnagyobb és melyiknél a legkisebb a fényerő! Tapasztalat:……………………………………………………………………………………………………………….. 6. Kapcsolj sorba, majd párhuzamosan két LED-et! Melyik esetben kell kevesebb feszültség a működéshez?............................................................................................ 7. Készítsd el az ábrán látható „Bonsai” ledet!
eszközök: panel, mérőműszer, ellenállások, elemek, LED-ek, elektródák
Tanuló neve:
Mérés ideje: Ohm törvénye
1.
A kapott panel segítségével készítsd el az alábbi kapcsolást! A változtatható ellenállás (itt potmétert használunk erre a célra) segítségével érd el, hogy az R ellenálláson más-más feszültség essen. Ezeket a feszültségadatokat írd be a táblázatba, majd rögzítsd a hozzájuk tartozó áramerősség adatokat is! Készítsd el a feszültség-áramerősség grafikont, majd határozd meg az R ellenállás nagyságát! Számolásod méréssel ellenőrizd!
2.
feszültség áramerősség Az előző feladatot hajtsd végre a panelen lévő másik ellenállással is! Ugyanabba a grafikonba ábrázolj! feszültség áramerősség
3. Az előző feladatot (ábrázolás nélkül) hajtsd végre a panelen lévő LED-del is! feszültség áramerősség Mit tapasztalsz?.......................................................................................................................... Hogyan változik közben a LED fényereje?.......................................................................
eszközök: panel, mérőműszerek
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Ellenállások mérése és a próba NYÁK 1. Mérd meg a kapott ellenállásokat és az értékeket írd táblázatba! Ellenállás sorszáma Ellenállás nagysága ()
1.
2.
3.
4.
5.
6.
2. A kapott „dugdosós” próba NYÁK-on hozz létre soros, párhuzamos, majd vegyes kapcsolást! Mindegyik áramkör tartalmazzon legalább 1 ledet és legalább 1 ellenállást! Az áramköröket rajzold le!
Eszközök: próbanyák, ellenállások, ledek, vezetékek
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Kapcsolások vizsgálata szimulációval 1. A kapott szimulációk milyen kapcsolásokat szimulálnak? Készítsd el a kapcsolásokat jellemző igazságtáblázatot (kapcsolókat és LED-eket tartalmazzon) és a kapcsolási rajzokat. A szimulációk sorrendben: 1. kapcski1 2. kapcski2 3. kapcsolás_kitalálás
Eszközök: számítógép, szimulációk
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Tanuló neve:
Mérés ideje: Soros és párhuzamos kapcsolás vizsgálata
1. A lap másik oldalára készítsd el a kapott panelek által tartalmazott áramkörök kapcsolási rajzait, majd válaszolj a paneleken feltüntetett kérdésekre! Mindent mérj! 2. Az eredő ellenállást mindkét áramkör esetében az ellenállások megmérése után számítsd is ki! Miből adódik az eltérés a két érték között? soros kör esetében: Méréssel: Re=
Számítással: R1= R2= R e= Párhuzamos kör esetében: Méréssel: Re= Számítással: R1= R2= R e= Az eltérés a számolt és mért értékek között az alábbiakból adódhat:……………………………………………………………………………….. ........................................................................................... 3. Milyen kapcsolat van soros kör esetében U1, U2 és U0 között?
4. Milyen kapcsolat van párhuzamos kör esetében a) I1, I2 és I között? b) U1, U2 és U0 között? Eszközök: soros és párhuzamos kapcsolás panelek
Tanuló neve:
Mérés ideje: Vegyes kapcsolás vizsgálata
1. A lap másik oldalára készítsd el a kapott panel által tartalmazott áramkör kapcsolási rajzát, majd válaszolj a panelen feltüntetett kérdésekre! Mindent mérj! 2. Az eredő ellenállást az ellenállások megmérése után számítsd is ki! Miből adódik az eltérés a két érték között? Méréssel: Re=
Számítással: R1=
R2=
R3=
R e=
Az eltérés a számolt és mért értékek között az alábbiakból adódhat:……………………………………………………………………………….. ........................................................................................... 3. a) Milyen kapcsolat van U1, U2, U3 és U0 között? b) milyen kapcsolat van I1, I2 és I között? 4. A számítógép asztalán lévő labor mappában találsz két Labview szimulációt (szimulacio1, szimulacio2) áramkörökre. a) Készíts táblázatot, amely a kapcsolók (N vagy Z) státusát valamint az izzókét (1 vagy 0) tartalmazza. b) Készítsd el a körök kapcsolási rajzát!
eszközök: vegyes kapcsolás panel, mérőműszerek, programok a számítógépen
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Foto- és thermoellenállás, valamint Reed relé vizsgálata (A vizsgálatokhoz használd a myDAQ-ot és az ellenellas_meres nevű szoftver!) 1. A kapott fotoellenállást vizsgáld meg a következőképpen! a) Egyre nagyobb felületét takard le a fotoellenállásnak, és vizsgáld meg a virtuális mérőműszer által mutatott ellenállás értéket! Tapasztalat:……………………………………………………………. b) A kapott fotoellenállást világítsd meg különböző erősségű fénnyel! A mért adatokat foglald táblázatba! fényerősség
lámpa 1 2 nélkül lámpa lámpa
2 lámpa+zseblámpa
ellenállás (Ohm) c) Írj példát az ilyen ellenállás gyakorlati felhasználására! …………………………………………………………………. 2. A kapott két thermoellenállást (NTC, PTC) vizsgáld meg a következőképpen! a) Az ellenálláshoz közelíts folyamatosan borszeszégőt és vizsgáld meg a virtuális mérőműszer által mutatott ellenállás értékeket! Tapasztalat NTC-nél:…………………………………………………... Tapasztalat PTC-nél:…………………………………………………... b) Írj példát az ellenállás gyakorlati felhasználására! ……………………………………………………………………… 3. a) A kapott panelhez kapcsolj áramforrást a megfelelő módon, majd közelíts a Reed Reléhez rúdmágnest az egyik, majd a másik pólusával! Tapasztalat:…………………………………………………………….. b)
Írj példát az ellenállás gyakorlati felhasználására!
…………………………………………………………………………
Eszközök: fotoellenállás, thermoellenállások, szoftver, panel, myDAQ
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Elektromágnes 1. Készíts elektromágnest a kapott eszközökből! 2. Vizsgáld meg, hogy az elektromágnes erőssége hogyan függ az alábbiaktól (az erősséget abból állapítsd meg, hogy milyen messziről vonzza magához a kapott vasgolyót)! a) tekercs meneteinek száma (menetszám):…………………………………………. b) a tekercsben folyó áramerősség:………………………………………………….. c) Vasmag van-e a tekercsben:……………………………………………………… 3. Milyen előnyeit tudnád felsorolni az elektromágnesnek a permanens (állandó) mágneshez viszonyítva? ……………………………………………………………………………………….. 4. Vasreszelékkel vizsgáld meg, majd rajzold le a tekercs körül kialakuló mágneses teret! Mihez hasonlít ez a mágneses tér? ………………………………………………………………………………………..
5. A kapott iránytűt vezesd végig a különböző erővonalakon! Rajzold be, hogy az erővonalak mentén több helyen merre mutat az iránytű É-i pólusa!
Mit tapasztaltál? ………………………………………………………………………………………… Eszközök: különböző menetszámú tekercsek, elemek, vezetékek, vasgolyó, vasmag, iránytű
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Elektromágneses indukció 1. Mozgási indukció vizsgálata: Csatlakoztass tekercs kivezetéseihez feszültségmérőt! a) A kapott rúdmágnest először lassan, majd gyorsan told be a tekercsbe! Mit tapasztaltál?........................................................................................................ b) Ismételd meg az előbbi kísérletet úgy, hogy a rúdmágnest megfordítod, és ellentétes pólussal tolod a tekercsbe! Mit tapasztaltál?......................................................................................................... c) azonos sebességgel told be, majd húzd ki a rúdmágnest először egy kisebb menetszámú, majd egy nagyobb menetszámú tekercsbe! Mit tapasztaltál?.......................................................................................................... 2. Nyugalmi indukció vizsgálata: a) A kapott elektromágnesre kösd a 4,5V-os feszültségű áramforrást és egy kapcsolót, majd tedd bele az egyik tekercs belsejébe! Zárd az áramkört! Mit tapasztaltál?.......................................................................................................... b) Most nyisd az áramkört! Mit tapasztaltál?......................................................................................................... c) Ismételd meg a kísérletet nagyobb menetszámú tekerccsel, majd erősebb áramforrással! Mit tapasztaltál?......................................................................................................... 3. Transzformátor vizsgálata: a) Állíts össze transzformátort mindkét oldalán feszültségmérőkkel, majd ellenőrizd a tanult összefüggés helyességét! (Ha van eltérés a kapott és a tanult adatkapcsolatoknál, akkor ez miből adódhat? Tapasztalat:………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….
Eszközök: különböző menetszámú tekercsek, rúdmágnes, elektromágnes, mérőműszerek, vezetékek, kapcsoló.
Tanuló neve:
Mérés ideje:
A Lego Robot szenzorainak használata 1. A robot szenzorait a megfelelő portokra csatlakoztatva vizsgáld meg működésüket! a) Próbáld ki az ultrahang szenzor működését, és ellenőrizd vonalzóval a mérésének helyességét több esetben: 10cm; 20cm; 30; … Mit tapasztaltál?............................................................................................................................ ….................................................................................................................................................. b) Vizsgáld meg a robot fényszenzorát! Nézd meg a visszavert fényerősség értékeket a skálája szerint fényes és matt felületek esetében! Töltsd ki a táblázatot! Felületek színe
fehér
fekete
piros
sárga
zöld
kék
Érték fényes felület esetében Érték matt felület esetében Tapasztalat:.................................................................................................................................... ….................................................................................................................................................. c) Vizsgáld meg a robot hang szenzorát! Nézd meg a skála szerinti mért értéket csak háttérzaj, majd tapsolás, fütyülés és normál hangerősségű „a” valamint „i” hangok esetében Tapasztalat:................................................................................................................................. ….............................................................................................................................................. d) Vizsgáld meg a robot nyomógomb szenzorát! Mi a „mért értéke” benyomás és felengedés esetében? …............................................................................................................................................... Eszközök: Lego Robot megfelelő szenzorokkal
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Tanuló neve:
Mérés ideje:
Programozóknak 1. Fejtsd meg, hogy az alábbi program mire szolgál, majd végezd el a kísérletet és írd le a tapasztalatokat!
Milyen grafikonnal jellemezhetnéd a program hatására történteket? Rajzold le a lap másik oldalára! 2. Mire szolgál ez a program? Végezd el a kísérletet, majd készíts egy jellemző grafikont a lap másik oldalára!
Eszközök: Legó Robot
Szoftverek működtetésének dokumentációja • Valamennyi Labviewban írt szoftver működtetéséhez szükség van magára a Labview-ra is. • A programokat indítani a menüsorban található gombbal lehet. • A programokat leállítani a gombbal lehet. • Amennyiben a helyes működtetéshez oda kell még figyelni valamire (pl myDAQ beállításra vagy a motorok, szenzorok csatlakoztatására), azt a front panelen piros színnel írva lehet látni. • Az NXT-ben írt szoftvert a robotra fel kell tölteni a működtetés előtt és a robot téglájáról kell futtatni. • A futás közbeni megállás csak a téglán lévő kikapcsoló gombbal, vagy a program szerinti akciókkal (fény, hang, stb.) lehetséges • Változtatni a programon futás közben nem lehet. Az esetleges paramétereken való változtatásokat csak a számítógépen lehet megtenni, majd újbóli áttöltés után futtatni.
Szoftverek alkalmazásának lehetőségei Labview-ban írt szoftverek 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Az alternativkapcsoló szoftver egy izzó két kapcsolóval történő kapcsolgatására szolgál. Az ábra egyértelműen mutatja, hogy mire használják leggyakrabban. (Szimuláció) Az ellenallas_meres szoftver ellenállás mérésére szolgál myDAQ segítségével. A Block Diagramon az aktuális myDAQ-ra vonatkozó beállításokat meg kell tenni. A kapcsolók szoftver egy vegyes kapcsolású áramkörben mutatja az izzók és a kapcsolók viszonyát. (Szimuláció) A mozgás szoftverrel hely-idő grafikonokat rajzoltathatunk ki egyenletes és változó mozgás esetében. A szenzor beállítására figyelni kell. A parhuzamosegokkapcs szoftverrel párhuzamos kapcsolású izzók viselkedését vizsgálhatjuk a kapcsolóktól függően. (Szimuláció) A sorosegokkapcs szoftverrel soros kapcsolású izzók visekedését vizsgálhatjuk meg a kapcsolótól függően. (Szimuláció) Az áramkör szoftverrel egy soros kört vizsgálhatunk változtatható ellenállásokkal és mérőműszerekkel. (Szimuláció)
8. 9. 10. 11.
12.
13.
14. 15.
16. 17. 18. 19. 20. 21.
A kapcsolás_kitalálás szoftver kapcsolókat és izzókat tartalmaz. A feladat a megfelelő kapcsolási rajz kitalálása. (Szimuláció) A kapcski1 szoftver kapcsolókat és izzókat tartalmaz. A feladat a megfelelő kapcsolási rajz kitalálása. (Szimuláció) A kapcski2 szoftver kapcsolókat és izzókat tartalmaz. A feladat a megfelelő kapcsolási rajz kitalálása. (Szimuláció) A kéttámaszútartó szoftver egy kéttámaszú tartó alátámasztási pontjaiban vizsgálja a tartóerőket. A tartóra akasztott test tömegét, és az alátámasztási pontoktól mért távolságát tetszés szerint lehet változtatni. A nem megfelelő adatok esetében a program erre figyelmeztet. (Szimuláció) A nyomás szoftver két, egymással összeköttetésben lévő tartályt tartalmaz, amelyben változtatható sűrűségű folyadék van. A tartályok tetején lévő gázok nyomását változtatva megfigyelhető és leolvasható a folyadék viselkedése. Egyensúly eseti nyomás kapcsolatokat lehet a programmal vizsgálni. (Szimuláció) A párhuzamoskapcsolás szoftver segítségével két, változtatható, párhuzamosan kapcsolt ellenállású kört vizsgálhatunk mérőműszerekkel. A szoftver alkalmas a csomóponti törvény mellett az ágakbani azonos feszültségek kimutatására (Szimuláció). A sorosvizsgálat szoftverrel három, sorosan kapcsolt, változtatható ellenállás esetében vizsgálhatjuk a mérőműszereket. A mérőműszerek jelzik a „túláramot” vagy a „túlfeszültséget”. (Szimuláció) A motorero_ero szoftverrel változtathatjuk a robot motorjainak „motorerejét” a skála szerint. Ezzel és egy rugós erőmérővel megvizsgálhatjuk, hogy a kerekek kipörgéséig mekkora erővel egyensúlyozhatjuk ki a „motorerőt”. A sugar_sebesseg szoftverrel a robot két kerekének sebességét állíthatjuk be a skála szerint. Megfigyelhetjük, hogy az eltérő sebességek milyen sugarú íveken történő mozgásokat okozhatnak. A hely_ido_grafikon szoftverrel test helyét vizsgálhatjuk az idő függvényében változtatható sebességek esetében. A sebesseg-ido_grafikon szoftverrel test mozgásának sebesség-idő grafikonját vizsgálhatjuk változtatható sebesség esetében. A fordulatszam_sebesseg szoftverrel a test adott idő alatt megtett fordulatainak számát vizsgálhatjuk más-más sebességek és különböző idők esetében. Az időket itt stopperral kell mérni. A fotoellenállásled szoftverrel LED-et vezérelhetünk fotoellenállással. Ennek a programnak a segítségével vizsgálhatunk thermoellenállás (NTC, PTC) általi LED vezérlést is. A robot_szenzor programmal méréseket végezhetünk a Lego Robot szenzoraival.
22. Az aramkor szoftver egy vegyes kapcsolású kört vizsgál változtatható belső ellenállású áramforrással, ellenállásokkal és mérőműszerekkel. (Szimuláció) 23. A hőmérséklet2 szoftver hőmérséklet mértékegységváltásra, valamint hőmérséklet_idő grafikon rajzolására való. (Szimuláció)
NXT-ben írt szoftverek 1. Az energiamérő programmal a Lego megújuló energiaforrás csomagjában a téglát lehet működtetni, amellyel megfigyelhető a szél, víz és napenergiával való akkumulátor feltöltésének módja, valamint a munkával járó energiacsökkenés. 2. A motorero_sebesseg program segítségével megvizsgálhatjuk a robot motorerejének és sebességének kapcsolatát. Ez a program segítségünkre van a sebesség hitelesítésben. A futás időtartamát és a robot motorerejét futás közben változtatni nem lehet. A méréshez mérőszalag is szükséges. 3. A motorero_ido_fordulat programmal különböző motorerőkkel ugyanannyi fordulat megtételéhez szükséges idő mérésével elkészíthető a fordulatok száma- motorerő grafikon. 4. A fordulat_út programmal megvizsgálható, hogy adott sebességgel különböző számú fordulatot megtéve a robot mennyi utat tesz meg. A mért adatokból következtetni lehet a robot sebességére. 5. A szögelfordulás_idő_sebesség program segítségével megvizsgálható, hogy különböző sebességekkel haladva a motor ugyanakkora szögelfordulásához mennyi idő kell. Az időt itt stopperral kell mérni. 6. Az átlagsebesség szoftver egy robotot működtet váltakozó sebességgel. Az időt stopperral, az utat mérőszalaggal mérve feladat a robot átlagsebességének kiszámolása.
3. Hálózati feszültség megmérése (CSAK TANÁRI FELÜGYELET MELLETT!)
1. Fekete vezetéket a COM feliratú, a piros vezetéket pedig a középső bemeneti terminálhoz kell csatlakoztatni! 2. A műszert a forgó kapcsolóval az 500 V-ra (váltófeszültség! kell állítani. Mérési tartomány : 500V (hibahatár: 1,2%) Felbontás:1V
4. Ellenállás mérése
1.Fekete vezetéket a COM feliratú, a piros vezetéket pedig a középső bemeneti terminálhoz kell csatlakoztatni! 2. A műszert a forgó kapcsolóval a 200 -ra (2000rakell állítani. Hibahatár: 200 esetében:0,8% 2000 esetében:0,8%
Felbontás:0,1 Felbontás: 1
Multiméter beállításai a 8.o-os fizika laborgyakorlatokhoz 1. Hőmérséklet mérése 1. Fekete vezetéket a COM feliratú, a piros vezetéket pedig a középső bemeneti terminálhoz kell csatlakoztatni! 2. A műszert a forgó kapcsolóval a o C-ra kell állítani. 3. Hőmérséklet mérésére érdemes a megfelelő szenzort használni. Mérési tartomány: -40oC-150oC (hibahatár: 1%) Felbontás: 1oC
2. Egyenfeszültség mérése
3. A fekete vezetéket a COM feliratú, a piros vezetéket pedig a középső bemeneti terminálhoz kell csatlakoztatni! 4. A műszert a forgó kapcsolóval a 20 V-ra kell állítani. (Csak ebben a tartományban fogsz mérni.) Mérési tartomány:-20V-20V (hibahatár: 0,5%) Felbontás:10mV
5. Áramerősség mérése:
5. Fekete vezetéket a COM feliratú, a piros vezetéket pedig a középső bemeneti terminálhoz kell csatlakoztatni! 6. A műszert a forgó kapcsolóval a 200 mA-re kell állítani. (Csak ebben a tartományban fogsz mérni.) Mérési tartomány:-200mA-200mA (hibahatár: 1,2%) Felbontás:0,1mA
A multiméteren látható kék színű gomb a világítás bekapcsolására való. Ezt csak azok a tanulók fogják használni, akik időben nem végeznek a mérésükkel és éjszakára bezárom őket a laborba (a dobogók alá). A sárga színű, HOLD feliratú a „tartás” gomb. Arra való, hogy lenyomva nem felejti el a mért értéket (legalábbis az újra lenyomásig).
Segédanyag a 8.évf. laborgyakorlatokhoz
FIZIKA Panel a soros kapcsolás vizsgálatához.
Panel a párhuzamos kapcsolás vizsgálatához
Panel a vegyes kapcsolás vizsgálatához
Panel Ohm törvényének vizsgálatához. A különböző feszültségeket az ellenállásokon, illetve a LED-en a potenciométer beállításaival érheted el. A potenciométer tekerőgombjával 0-43kig változtathatod az ellenállást, és így a vizsgált ellenállásokra (R1, R2) jutó feszültséget is.
Áramerősségek mérése vegyes kör esetében
Nézd meg a mért áramerősséget és a műszer beállítását!
Ohm törvényének vizsgálata az R2 ellenálláson, és a LED-en
