Радіоелектроніка у кабінеті фізики i засобах навчання

Кабінет фізики сучасної загальноосвітньої школи досить насичений радіоелектронною апаратурою та обладнанням. Його можна поділити на такі основні групи: навчальні моделі для вивчення питань радіоелектроніки; навчальні моделі, в яких радіоелектроніка виконує допоміжнi функції; вимірювальні прилади i різноманітні електронні приставки до них; електронні блоки або повністю побудовані з радіоелектронних пристроїв.

Навчальні моделі для вивчення питань радіоелектроніки найчастіше складаються з наборів окремих елементів на панелях: діодів, транзисторів, світло- та фотодіодів, терморезисторів тощо. До цих наборів можуть бути включені резистори, конденсатори, котушки індуктивності, елементи комутації тощо. Останнім часом намітилася тенденія складати набори не з окремих елемент.в, а з об'єднаних у радіоконструктори радіоелектронних каскадів, виготовлених у вигляді модулів з можливютю зміни ixнix параметрів, режимів роботи i навіть призначення. Приклади побудови таких модульних конструкторів наведено нижче (див. п. 12.4).

Навчальні моделі та набори-коиструктори використовують разом iз відповідними вимірювальними приладами i джерелами живлення. В демонстраційному фізичному експерименті також застосовують досить складні навчальні моделі, наприклад під час вивчення поширення електромагнітних хвиль у відкритому просторі, хвилеводах, світловодах, передачі інформації в оптичних системах.

Радіоелектронні пристрої використовуються також у навчальних моделях, призначених для вивчеиня механічних, теплових та інших явищ. У цих випадках вони виконують функції датчиків, реєстраторів, інших засобів перетворення i фіксації інформації. Наприклад, під час вивчення різних видів механічного руху в демонстраційному та лабораторному експериментах треба вимірювати з достатньою точністю досить короткі проміжки часу. Для цього можна застосувати електронні мікросекундоміри промислового або саморобного виготовлення. В останньому випадку це може бути відповідна мікросекундомірна приставка до демонстраційного гальванометра. Фахівцями розроблено модульну систему електронних вимірювальних приставок для кабінету фiзики до демонстраційного гальванометра [16].

Для виконання лабораторних робіт з механіки можна піти й іншим шляхом: побудувати досить потужний електронний генератор із фіксованими періодами коливань та icкpoвим розрядом. Між його розрядниками прокладається рухома смужка міліметрового паперу завширшки 1...2 см, що може рухатися під дєю сили тяжіння в напрямку вантажу масою скажімо 100 г., який можна закріпити на кінці паперової смужки за допомогою затискача. Смужка пропускається між обтискними валиками, за допомогою яких завдяки регульованні силі обтиску можна змінювати прискорєпня в межах від 0 до 9,8 м/с2. Позначки часу наносяться на смужку міліметрового паперу іцскровими розрядами генератора, які пробивають маленькі отвори в папері. Такий прилад має дуже широкі дидактичні можливості.

У кабінеті фізики для демонстраційних i лабораторних експериментів поряд із іншими використовують різноманітні радіовимірювальні прилади. Серед них, перш за все, генератори низьких частот (бажано до 200 кГц), оспилографи, електронні вольтметри, мультиметри. Останнім часом спостерігається тенденція переходу до приладів з цифровим способом установления та відліку частоти i напруги сигналу, а також результатів вимірювання. Промисловість випускає комбіновані прилади для радіоаматорів, які можна з успіхом застосовувати в школах. Наприклад, виготовляються осцилографи-мультиметри з цифровою індикацією, комбіновані радіовимірювальні прилади. В єдиній конструкції вони поєднують джерело живлення з регульованим виходом (іноді два), генератори гармонічного та прямокутного сигналів із зміною їхньої частоти й амплітуди, а також осцилограф. Такі комбіновані радіоаматорські прилади досить зручні при організації лабораторних робіт для факультативів i фізичного практикуму.

Іноді, особливо в демонстраційному експерименті, досить зручно перетворювати телевізор на демонстраційний осцилограф, а осцилограф — на характеріограф, за допомогою якого демонструють вольт-амперні та амплітудно-частотні характеристики пристроїв. Останнім часом намітилася тенденція використання комп'ютерів у поєднанш з різними датчиками для автоматизації вимірювання i здобуття на екрані дисплея функціональних залежностей для деяких фізичних процесів, а також закономірностей, які спостерігають учні під час демонстраційних експериментів та лабораторних досліджень. Відповідні переобладнання, приставки, перетворювачі, описані в радіоаматорській i методичній літературі, можуть бути виготовлені під час позакласної роботи.

У кабінеті фiзики застосовують різноманітні джерела живлення постійного струму. Бшьшість з них — це випрямлячі, які залежно від призначення забезпечують на виході ступеневе або плавне регулювання напруги, фільтрований чи нефільтрований, стабілізований або нестабілізований струми. Основними є джерела демонстраційні, якими користується лише вчитель, джерела лабораторні — найпростіші й захищені від перевантажень i короткого замикання та джерела практикуму. Найзручніші джерела для практикуму мають по два автономних стабілзованих випрямлячі з плавним регулюванням напруги на виході й автоматичним захистом від перевантажень.

Радіоелектронні блоки i каскади входять до складу всіх технічних заco6iв навчання, крім діа-, кодо-, графопроекторів та епідіакопів. Це, перш за все, різноманітні підсилювачі й генератори в програвачах, магнітофонах, кінопроекторах. У кабінеті фізики використовуються також окремі підсилювачі потужності на 5 Вт., іноді вони поєднані з генераторами низькoi частоти в єдину конструкцію.

Kpiм того, в кабінетi фізики застосовують шкільний радіовузол із трансляціййним підсилювачем потужності та всехвильовим радіоприймачем, телевізори i комп'ютери. Шкільні радіовузли використовують переважно двох типів: тi, що випускалися спеціально для шкіл Запорізьким радіозаводом (РУШ-15 та РУШ-45); сільські трансляційні радіовузли, побудовані на основі радіоприймача типу «Ишим». Що ж стосується телеaізopiв i комп'ютерів, то вони можуть бути найрізноманітніших типів та марок. Це утруднює застосування в навчальному процесі централізовано розроблених відеозаписів i програмних продуктів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Питания радіоелектроніки в курсі фізики i спецкурсах	\|	Радіоелектроніка в позакласній роботі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.