Thiết kế thí nghiẹm Vật lý

Thiết kế thí nghiệm vật lý ảo với phần mềm Crocodile Physics
 

  
Bài viết này sẽ trình bày cách thiết lập một thí nghiệm vật lý đơn giản lớp 9 THCS từ phần mềm Crocodile Physics và cách tiến hành "thí nghiệm ảo" này trên lớp học. Bạn đọc hãy tự so sánh và kết luận về tác dụng của việc sử dụng các thí nghiệm vât lý ảo bằng phần mềm.




1. Màn hình làm việc của phần mềm Crocodile Physics
Màn hình làm việc của phần mềm Crocodile Physics có hình ảnh như hình dưới đây.


- Chính giữa là khu vực làm việc chính của phần mềm. Tại đây là nơi lắp đặt và tiến hành các thí nghiệm chính. - Bên trái là khung cửa sổ các công cụ và màn hình hỗ trợ. Chẳng hạn đây là nơi tập trung tất cả các công cụ để có thể thiết lập các thiết bị thí nghiệm vật lý cụ thể. - Phía trên là hệ thống thực đơn và thanh công cụ chính của phần mềm.
2. Mô tả thí nghiệm cần thực hiện Tên thí nghiệm: Dùng điện trở - khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. Bài học: Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. Chương I, SGK Vật lý 9, trang 4.
Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm: - Giáo viên bố trí được thí nghiệm để khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. - Giáo viên tiến hành thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. - Từ kết quả thí nghiệm HS vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.
3. Thiết lập thí nghiệm trên phần mềm Bước 1: Tìm kiếm công cụ Khu vực phía trái của màn hình phần mềm chính là các công cụ dùng để thiết lập nên các thí nghiệm cụ thể.


Muốn sử dụng một công cụ nào đó chúng ta hãy dùng chuột nháy vào công cụ đã chọn và kéo thả sang vùng không gian thí nghiệm ở chính giữa màn hình. Để chuẩn bị thí nghiệm của bài học này chúng ta cần các công cụ thí nghiệm sau:


Bước 2: Chuẩn bị công cụ Với 5 công cụ được mô tả trong bảng trên, chúng ta hãy "chuẩn bị" chúng bằng cách đưa chúng ra màn hình làm việc của phần mềm như hình dưới đây. Tạm thời các công cụ này còn rời rạc và chưa kết nối với nhau.


Với điện trở thiết lập thông số là 50 Ôm bằng cách sau: nháy chuột để chọn điện trở trên màn hình, trong cửa sổ tham số bên trái đặt lại các thông số như hình vẽ dưới đây.


Bước 3: thiết lập kết nối các công cụ thành một bộ hoàn chỉnh Với các công cụ trên, chúng ta sẽ kết nối chúng lại với nhau bằng dây dẫn. Cách thực hiện: dùng chuột nháy tại các đầu mút và kéo rê trên màn hình để tạo ra các dây điện kết nối; rê chuột đến vị trí cần kết nối và nhả chuột; kết nối sẽ thành công nếu các thao tác vừa thực hiện là chính xác. Kết quả thiết bị thí nghiệm phải được thiết lập như hình vẽ sau:


Bước 4: Bắt đầu tiến hành thí nghiệm "ảo" 1. Tiến hành thí nghiệm với U=9V - Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 9V - Đóng khoá K. Bạn sẽ thấy ampe kế và vôn kế xuất hiện kết quả đo như hình dưới đây.


- Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào hai đầu dây dẫn. (I=180mA) - Ghi lại các giá trị đo được vào bảng 1


2. Tiến hành thí nghiệm với U=6V


- Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 6V. - Đóng khóa K. - Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào hai đầu dây dẫn. (I=12mA) - Ghi lại các giá trị đo được vào bảng 1


3. Tiến hành thí nghiệm với U=4V


- Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 4V - Đóng khóa K - Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào hai đầu dây dẫn. (I=80mA) - Ghi lại các giá trị đo được vào bảng 1


Bước 5: Rút ra kết luận Từ bảng kết quả thí nghiệm Giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra các kết luận về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện