Hogyan kell használni a fizika taneszközöket?

A fizikatanító műszerek alapvető kategóriái

Egy tipikus középiskolai fizikai labor öt műszercsalád köré szerveződik: elektromos kísérleti berendezés, elektromágneses kísérleti berendezés, termikus kísérleti berendezés, optikai kísérleti berendezés és mechanikai kísérleti berendezés. Minden család a tanterv más-más ágát szolgálja ki, és az eszköz helyes használata felé az első lépés, ha tudjuk, hogy egy feladat melyik kategóriába tartozik.

• Elektromos kísérleti berendezés — áram, ellenállás és feszültség tanulmányozására használt ampermérők, voltmérők, galvanométerek és áramköri lapok.
• Elektromágneses kísérleti berendezés — tekercsek, mágnesek és indukciós készletek, amelyek elektromágneses erőt és indukciót mutatnak be.
• Termikus kísérleti berendezés — hőmérők, kaloriméterek és hőátadó készletek hőmérséklet- és energiavizsgálatokhoz.
• Optikai kísérleti berendezés — lencsék, prizmák és optikai padok fénytöréshez, visszaverődéshez és képalkotáshoz.
• Mechanikai kísérleti berendezés — erőérzékelők, szíjtárcsák és ferde síkok a mozgás- és erőelemzéshez.

Lépésről lépésre: Elektromos áramköri kísérlet beállítása

Az elektromos kísérleti berendezések a leggyakrabban használt kategória minden oktatólaborban, ezért érdemes egyszer részletesen végigjárni a standard eljárást.

1. Először ellenőrizze a mérési tartományt. A tanulói minőségű ampermérők, például az általános iskolai milliampermérők általában két kapcsolható tartományt kínálnak, például -5 mA és 0 és 5 mA között, valamint -50 mA és 0 és 50 mA között. Mindig a magasabb tartományban indítsa el a mérő védelme érdekében, majd kapcsolja le, ha a várt áramerősség megerősítést nyer.
2. Csatlakoztassa sorosan vagy párhuzamosan megfelelően. Az ampermérőket sorba kell kötni a mérendő alkatrészrel, míg a voltmérőket párhuzamosan kell bekötni rajta. Ennek a kapcsolatnak a megfordítása az egyetlen leggyakoribb vezetékezési hiba az osztálytermi laborokban.
3. Illessze a polaritást. A pozitív és negatív kivezetéseknek az áramkör áramirányához kell igazodniuk, ellenkező esetben a tű hátrafelé elhajlik, vagy a digitális kijelző negatív értéket mutat.
4. Olvasson szemmagasságban. Helyezze a szemét közvetlenül a tűvel és annak tükörtükrével egy vonalba (analóg mérőkön), hogy elkerülje a parallaxis hibát, amely több skálaosztással eltolhatja a leolvasást.
5. Rögzítse és ismételje meg. Vegyünk legalább három mérést állapotonként, és átlagoljuk őket, mivel egyetlen leolvasás ritkán okoz érintkezési ellenállást vagy kisebb feszültségingadozást.

Mérőműszerek olvasása és kalibrálása

A precíziós műszerek csak akkor maradnak pontosak, ha használat előtt ellenőrzik őket. A vetítési ampermérők, a vetítési voltmérők és a vetítős galvanométerek különösen népszerűek a demonstrációs oktatásban, mivel megnövelik a skálát az egész osztályteremben, de ez azt is jelenti, hogy a kalibrációs eltolódás könnyebben észlelhető és korrigálható.

Biztonsági gyakorlatok a laboratóriumi berendezések üzemeltetése közben

A fizikaoktató műszerek általában alacsony feszültségűek és alacsony kockázatúak a kémiai laborberendezésekhez képest, de néhány szokás megakadályozza a legtöbb tantermi eseményt.

• Kapcsolja ki a tápellátást, mielőtt bármilyen vezetéket csatlakoztatna vagy leválasztna egy elektromos áramköri kísérlet során.
• Soha ne lépje túl az ampermérő vagy voltmérő megjelölt maximális tartományát; a túlterhelés a tű vagy tekercs sérülésének fő oka.
• A termikus kísérleti berendezést tartsa távol a pad szélétől, mivel a forró elemeket és az üvegedényeket könnyű felborítani.
• Az optikai kísérleti berendezéseket, például lencséket és prizmákat párnázott tokban tárolja, hogy elkerülje a felületi karcolódást, amely torzítja a fénytörési eredményeket.
• Biztosítsa a mechanikai kísérleti berendezéseket, beleértve a szíjtárcsákat és a súlyokat, hogy a leeső alkatrészek ne sértsék meg a tanulókat a dinamikus próbák során.

Karbantartási és tárolási irányelvek

A következetes karbantartás meghosszabbítja az oktatási mérőberendezések élettartamát a tipikus cserecikluson túl.