Была разработана обучающая система для школьников и студентов младших курсов ВУЗов по курсу электричества. Обучающая система реализована как мультимедийное приложение, работающее в среде операционных систем WindowsXX, представляет из себя электронный конструктор, в котором учащийся может "собирать" различные электрические схемы и наблюдать за установившимся режимом их работы, подключая различные источники постоянного или переменного тока. При помощи конструктора учащийся может:
-изучать зависимость удельного сопротивления проводников от материала, длины и поперечного сечения; -изучать законы постоянного тока - закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи; -изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек; -изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах; -изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой; -ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока; -изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей в цепях переменного тока; -изучать выделение мощности в цепях переменного тока; -исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром; -исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока;
конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся. Центральным элементом приложения является монтажный стол, на котором учащийся может "паять" различные детали. "Пайка" деталей в нужные контакты монтажной платы ведётся путём перетаскивания их из панели на монтажную плату.
Справа от монтажной платы расположена панель с деталями. В конструкторе реализован следующий набор деталей: -резистор (характеризуется номиналом в омах и мощностью в ваттах, "сгорает" при ее превышении); -предохранитель (характеризуется максимальным рабочим током, "сгорает" при его превышении); -конденсатор (характеризуется номиналом в фарадах и рабочим напряжением, выходит из строя при его превышении); -катушка (характеризуется номиналом в генри); -монтажный провод (имеет очень малое сопротивление); -выключатель (характеризуется двумя состояниями - "замкнуто" и "разомкнуто"); -элемент питания (характеризуется полярностью, ЭДС в вольтах и внутренним сопротивлением в омах); -генератор синусоидального напряжения (характеризуется амплитудой и частотой переменного напряжения); -лампочка (характеризуется сопротивлением, рабочим током или мощностью, "перегорает" при их превышении); -электронагреватель (характеризуется сопротивлением, рабочим током или мощностью, "перегорает" при их превышении); -реальный проводник (характеризуется удельным сопротивлением, длиной и площадью сечения); -черный ящик (это либо резистор, либо конденсатор, либо индуктивность, либо батарейка); -реостат (характеризуется максимальным значением сопротивления, шаг изменения - 5%); -переменный конденсатор (характеризуется максимальным значением ёмкости, шаг изменения - 5%).
В процессе своих исследований учащийся может пользоваться современными измерительными приборами в число которых входят цифровой мультиметр и двухканальный осциллограф. Учащийся может записывать собранные схемы на жёсткий диск компьютера или дискеты и в последующем читать их оттуда.
Скачать "Начала ЭЛЕКТРОНИКИ"(3.8Мб)
|