Лабораторный комплекс для экспериментальной деятельности по физике

Назначение:

Лабораторный комплекс предназначен для проведения экспериментальной учебной и проектной исследовательской деятельности по физике в средней школе.

Оборудование подобрано в соответствии с ФГОС и содержанием основной образовательной программы по курсу физики средней школы, позволяет провести традиционный классический эксперимент качественный или количественный, подготовиться к практическим заданиям ГИА, реализовать проектную исследовательскую деятельность.

Комплектация:

В состав комплекса входит лабораторное оборудование для проведения, как традиционного классического эксперимента, так и исследовательской работы, современные цифровые датчики и микроскоп, позволяющие фиксировать данные в автоматическом режиме, планшет для хранения, обработки и анализа данных, методические рекомендации для педагога и рабочие листы для учащихся, система хранения и рабочая поверхность для грамотной организации пространства. 

• Лабораторный стол (1200x600x750). Материал каркаса — металлические прямоугольные трубы. Поверхность столешницы из ДСП покрывает толстый слой пластика. Стол можно заливать водой и подвергать нагреву до 180 градусов — она рассчитана на такие нагрузки и не теряет при этом своих функциональных свойств. Если стол устанавливается в классе, где пол недостаточно ровен, четыре регулируемые ножки имеют достаточный запас по длине, чтобы закрыть эту проблему.
• Система хранения – мобильная стойка из металлического каркаса с выдвижными контейнерами из прочного пластика.
• Лабораторное оборудование: лабораторная стеклянная и пластиковая посуда, образцы материалов для исследования свойств, штатив с креплениями, блоки, рычаг, набор грузов, пружины, тележка, калориметр, набор тел калориметрических, пробки резиновые, трубки пластиковые, источник света, блок питания, зеркало универсальное с различной формой поверхности (прямая, выпуклая, вогнутая), оптические тела (призма, полуцилиндр, пластина), линзы собирающие и рассеивающие, картушка компаса, магнитная стрелка, компас, магнит полосовой, плата электрическая для монтажа, лампы накаливания, ключ, провода, электродвигатель, электрический звонок.
• Измерительные приборы: динамометр, секундомер электронный, весы электронные, дозиметр, рулетка, мерный цилиндр.
• Цифровая лаборатория на базе планшета: датчик силы (+/- 10 Н, +/- 50 Н), датчик внешней температуры (от -15 до +50°C), датчик температуры исследуемого тела (от -40 до +140°C), датчик напряжения (+/- 25 В), датчик тока (+/-250 мA), датчик влажности (0 - 100 %), датчик освещенности (1 - 128000 lux), датчик давления (0-700 кПа), барометр, акселерометр, датчик звука (от 70 до 20000 Гц).
• Микроскоп с возможностью подключения цифровой видеокамеры.
• Планшет с предустановленным ПО для обработки и анализа экспериментальных данных, фото и видео фиксации, создания отчета по проведенной работе.

Методическое пособие содержит описание принципов работы с простыми измерительными приборами и с цифровыми датчиками, инструкции к практическим работам по основным разделам физики: механика, тепловые явления, оптика, электричество и магнетизм.

Ящик с лабораторным оборудованием  № 1.

1. Микроскоп демонстрационный. Микроскоп предназначен для наблюдения различных физических явлений, например броуновского движения. Снабжен встроенным заряженным аккумулятором и сетевым адаптером 220/5,5 В. Микроскоп имеет следующие технические характеристики:

- объективы с увеличениями 4х, 10х, 40х, 100хOil

- монокулярный тубус с наклоном 45°

- окуляр 10х/18 мм

- указатель центра поля (поинтер) с масштабной измерительной линейкой

- источник проходящего света –LED 4,5В

- кондесор Аббе с апертурой 1.25, ирисовой апертурной диафрагмой

- механический столик 110х120 мм с перемещением 75х50 мм

- подсветка холодная светодиодная с мягким регулирование интенсивности.

Все конструкционные детали и механизмы металлические, внешние поверхности покрыты высокопрочной эмалью. Микроскоп имеет возможность подключения цифровой видеокамеры для вывода изображения на компьютер или интерактивную доску.

2. Весы электронные. Прибор предназначен для измерения массы тел до 200 г. Наименьшее деление 0,1; Линейная погрешность (г)  ±0.2; Погрешность при повторном взвешивании 0,1; Диаметр платформы 115 мм; цифровая индикация; компенсация массы тары; питание от батареи; индикация о замене батарей.

3. Дозиметр. Дозиметр предназначен для оценки загрязненности источниками гамма-квантов и бета-частиц твердых и жидких продуктов питания, предметов быта, строительных материалов и окружающей среды. Характеристики: Диапазон показаний мощности амбиентного эквивалента дозы в пределах от 0,05 до 9,99 мкЗв/ч. Диапазон показаний мощности экспозиционной дозы в пределах от 5 до 999 мкР/ч. Диапазон энергий гамма-излучения в пределах от 0,1 до 1,25 МэВ. Время установления показаний не превышает  50 с. В приборе есть  индикация превышения верхнего значения диапазона измерения и индикация разряда источника питания.

4. Рулетка. Длина рулетки 20 метров.

5. Ареометр. Предназначен для измерения плотности жидкостей при проведении демонстрационных опытов и практических работ на уроках физики, химии, биологии, экологии и естествознания в средней школе. Трубка ареометра изготовлена из химически стойкого пластика. Ареометр имеет цветную маркировку.

6. Секундомер электронный. Количество ячеек памяти: 30

Мультиметр цифровой. Постоянное напряжение, В 0.2-600

Постоянный ток, А 0.00002-10

Сопротивление, Мом 0.0002-2

Проверка батарей нет

Тип отображения цифровой

Количество измерений в секунду, раз 3

Разрядность 2000

Переменное напряжение, В 200-600

7. Термометр электронный. Соответствует  следующим техническим характеристикам: Диапазон измерения температуры  от -50° С до  +150° С; Разрешение 0,1° С.

Ящик с лабораторным оборудованием  № 2.

1.      Комплект лабораторного оборудования "Механика: мини-набор лабораторного оборудования"

В наборе – 17 различных элементов оборудования и материалов, в том числе рельсовый профиль, станина, тележка, динамометр, блоки, грузики с крючками, чашки весов и др.

Тематика лабораторных работ:

• Действие силы.

• Измерение силы.

• Динамометр.

• Силы трения.

• Состояние равновесия.

• Центр тяжести.

• Равновесие двухпролетного бруса.

• Рычаг двухпролетного бруса.

• Рычаг однопролетного бруса.

• Безмен.

• Неподвижный блок 1.

• Неподвижный блок 2.

• Подвижный блок.

• Блок и таль.

• Наклонная плоскость.

2. Калориметр. Калориметр предназначен для проведения лабораторных работ при изучении тепловых явлений. Позволяет проводить следующие фронтальные лабораторные работы: изучение калориметра; сравнение отданного и полученного количества теплоты при смешивании воды разной температуры; измерение удельной теплоемкости твердого тела; измерение удельной теплоты плавления льда; исследование зависимости температуры воды от времени при ее нагревании; определение КПД электрического нагревателя и др. Калориметр состоит из двух сосудов: внешнего полиэтиленового и внутреннего алюминиевого. На дне внешнего сосуда имеются специальные приливы, в которые вставляется внутренний сосуд, обеспечивая его устойчивое положение.

3. Набор тел по калориметрии. В комплект входят:

стальной цилиндр – 1 шт.,

латунный цилиндр – 1 шт.,

алюминиевый цилиндр – 1 шт.;

4. Набор посуды и принадлежностей для кабинета физики. Набор предназначен для использования в демонстрационных и лабораторных опытах при изучении курса физики. Комплектность: воронка д.80 мм - 1 шт., колба 250 мл - 2 шт., стакан 400 мл с делением - 1 шт., стакан РР 250 мл со шкалой - 15 шт., стакан РР 50 мл со шкалой - 15 шт., цилиндр мерный 250 мл с носиком - 1 шт., цилиндр без рисок - 5 шт., пробирка 14/120 - 15 шт., пробирка 16/150 - 2 шт.,  пробирка 21/200 - 2 шт., зажим для пробирок - 15 шт.

Ящик с лабораторным оборудованием  № 3.

Комплект лабораторного оборудования по теме "Изучаем электричество и магнетизм"

В состав комплекта входит: пластинка из оргстекла, прозрачная, размером  90 x 90 мм - 1 шт.; пластинка пластмассовая, белая, размером  90 x 90 мм - 1 шт.; контакт выключателя - 1 шт.; рукоятка рычажного выключателя - 1 шт.; скоба со штекером - 1 шт.; зажим «крокодил» со штекером - 2 шт.; опора вращающаяся  - 1 шт.; иглодержатель со штекером - 1 шт.; патрон лампы накаливания на штепсельном гнезде - 2 шт.; перемычка - 2 шт.; стержень магнитный, диаметром  23 мм, с обозначением  полюсов - 2 шт.; электродвигатель со штекерами - 1 шт.; звонок электрический на штекерах - 1 шт.; каретка - 2 шт.; упаковка стальной проволоки с насечками для отламывания - 1 шт.; проволока нагревательная в катушке -  1 шт.; упаковка полистироловых шариков - 1 шт.; проволока медная с изоляцией, в катушке - 1 шт.; стакан пластмассовый объемом  125 мл - 1 шт.; кабель для опытов, красный, длиной  250 мм - 1 шт.; кабель для опытов, синий, длиной  250 мм - 1 шт.; пластина с розой ветров - 1 шт.; компас малый - 4 шт.; батарейка 1,5 В  -  4 шт.; штекерная колодка универсальная - 1 шт.; стержень из оргстекла -  1 шт.; стержень пластмассовый - 2 шт.; стержень магнитный, длиной  100 мм - 1 шт.; лоскут шерстяной для натирания - 1 шт.  В комплекте методическое пособие для педагога, которое должно включать введение в тему, рекомендации по подготовке и проведению  23 опытов.

Ящик с лабораторным оборудованием  № 4.

1.      Комплект лабораторного оборудования для проведения практикума по геометрической оптике. В состав комплекта должны входить:

блок лазерного луча с сетевым адаптером и батарейным блоком, 2 режима работы – 1 шт.; элемент питания щелочной, размер АА, 1.5В – 2  шт.; универсальное зеркало сложной формы (4 стороны  зеркала имеют  поверхности разной формы: плоская, параболическая вогнутая, сферическая выпуклая, сферическая вогнутая), пластик металлизированный, 6х5х1,5см – 1 шт.; платформа-основание для экранов, с крестовиной, пластик черного цвета, 4х4х1 см – 1 шт.; экран, пластик белого цвета, 9х9см, со шкалой 0-3 см посередине экрана на 1 стороне – 1 шт.; призма равносторонняя, сторона 2,5см, высота 2,5 см, прозрачный пластик – 1 шт.; набор цветных фильтров (из 3шт. основных цветов: красный, синий, зеленый) – 1 шт. в пластиковых контейнерах; набор геометрических оптических тел из прозрачного пластика:

двояковыпуклая линза, 5х1,6 см – 1 шт.;

двояковогнутая линза, 6х0,8/1,6 см – 1 шт.;

правильная треугольная призма, 5х5х5 см – 1 шт.;

треугольная призма (основание – равнобедренный прямоугольный треугольник) 3,5х3,5х5 см – 1 шт.;

параллелепипед, 6х2,8 см – 1 шт.;

полуцилиндр, радиус 3см – 1 шт.

2.      Планшетный регистратор данных со встроенными датчиками. Электронное устройство с сенсорным экраном. Регистратор данных позволяет управлять компьютерными программами при помощи прикосновение пальцами к объектам программы на экране. Датчики устройства – встроенные, 9 шт. Устройство обеспечивает проведение экспериментов с анализом и обработкой данных в режиме реального времени. Программное обеспечение устройства встроенное и поставляется вместе с ним. Программное обеспечение устройства обеспечивает наглядное представление результатов в графическом, табличном, числовом видах. Математический аппарат программного обеспечения позволяет проводить статистическую обработку данным, аппроксимацию данных, применение  15 математических функций, включая преобразование Фурье. Устройство позволяет регистрировать 100 000 замеров в секунду с разрешением 10 бит.  Устройство обладает следующими характеристиками:

Частота процессора 1,5 ГГц; Кол-во ядер процессора 2; Диагональ экрана 8 дюймов; Разрешение экрана 1280х800; Подсветка – наличие, тип подсветки не хуже LED; Матрица не хуже IPS; Поддержка технологии мультитач – да; Поддержка технологии non-air-gap – да; ОЗУ 2 Гб; Внутренняя память 16 Гб; ОС устройства Android 5.1 с многоязычным интерфейс, поддержкой Русского Языка; Наличие фронтальной камеры – да,  2 Мп; Наличие основной камеры – да, 8 Мп; Наличие динамиков  2х1 Вт; Встроенный микрофон – наличие; Jack 3.5 мм – наличие, 1 шт; Слот micro SD, 1 шт.; Интерфейсы беспроводной связи должны быть: WiFi: 802.11 b/g/n; Bluetooth: Bluetooth 4.0 BLE. Порты: Mini HDMI 1 шт; Micro USB 1 шт; mini-USB 4 шт.; Аккумулятор  6500 мАч, 1 шт; Сетевой адаптер 5В, 2А;

Датчики:

• датчик освещенности 1-128000 лк, точность ±7%, видимый спектр;
• датчик ультрафиолета UV-index 1-11;
• датчик температуры окружающей среды, от -15 до 500C, точность  ±10С (0F, K);
• датчик относительной влажности 0-100%, точность 0,03;
• датчик сердечного ритма (частота сердечных сокращений) 40-240 ударов в минуту;
• барометр 26-126 кПа, точность ±100Па;  (мбар, атм);
• микрофон 70-20000 Гц;
• датчик звука 40-110 дБ
• акселерометр, 3-х осевой, точность ±2g.

Габариты устройства (ДхШхВ): 220х125х10 мм.

В комплект поставки входит: устройство, 1 шт., защитная пленка для экрана, 1 шт., инструкция пользователя, 1 шт., сетевой адаптер, 1 шт., USB-кабель, 1 шт., салфетка из микрофибры и вкладыш с гарантийными обязательствами производителя.

3.      Кабель для датчика к регистратору данных. Кабель служит для подключения датчиков к регистратору данных. Имеет 2 разъема типа miniUSB. Длина кабеля - 1,5 м.4.      Датчик тока (+/-250 мA). Датчик дифференциального типа служит для измерения силы постоянного и переменного тока. Датчик имеет диапазон измерений от - 250 до 250 мА с погрешностью измерений ±3 % на всем диапазоне измерений. Датчик имеет входное сопротивление 0,1 Ом, максимальный входной ток 1,7 А и ширину полосы пропускания 5 кГц. Датчик укомплектован штекерами для последовательного подключения к измеряемой электрической цепи и имеет разъем для присоединения к регистратору данных.5.      Датчик силы. Датчик предназначен для измерения силы. Датчик имеет два диапазона измерений: +/-10 Н;+/- 50 Н. Датчик можно монтировать на штативе или движущейся тележке, возможно применять в качестве ручных пружинных весов. Имеется переключатель диапазонов измерений на корпусе датчика. 8 - pin разъем (minidin) для присоединения к регистратору данных.6.      Датчик давления газа 0-700 кПа. Датчик предназначен для измерения абсолютного давления газов. Датчик измеряет разницу между внешним давлением и нулевым давлением в герметичном корпусе датчика. Диапазон измерений составляет 0-700 кПа (0 - 6,9 атм.) с погрешностью измерения не  более ±3 % и рабочим диапазоном температур 0-85° С. Датчик укомплектован пластмассовой трубкой с наконечником Люэра и имеет разъем для присоединения к регистратору данных.7.      Датчик температуры (от -40 до +140°C). Диапазон измерений датчика от -40^о С до 140^о С. Точность измерений  2%. Разрешение (12 бит) датчика 0.03^о С. Датчик позволяет выполнять 10 измерений в секунду. Время отклика датчика 20 секунд в жидкости и 60 секунд в воздухе.8.      Датчик напряжения (+/- 25 В). Датчик дифференциального типа предназначен для измерения напряжения прямого и обратного тока при любой полярности подключения. Датчик имеет: диапазон измерений ± 25 В с погрешностью измерений +/-3% на всем диапазоне измерений; входное сопротивление >1 Мом; защиту от скачков напряжения в диапазоне +/-60 В и ширину полосы пропускания 5 кГц. Датчик укомплектован штекерами для подключения к электрической цепи и имеет разъем для присоединения к регистратору данных.9.      Справочное пособие. Справочное пособие  формата А4. Состоит из 2х книг: В первой книге представлены общие технические сведения и характеристики регистраторов данных, на базе которых предлагается проводить лабораторные работы, описываются основные операции и режимы работы, приводится краткая информация о внешних датчиках и возможностях использования мобильной станции для хранения и зарядки планшетных устройств. Содержит раздел «руководство пользователя» программы обработки данных на мобильном устройстве на базе ОС Android, позволяющей управлять экспериментом, обрабатывать полученные результаты. Имеется раздел, который представляет собой «руководство пользователя программы для сбора и обработки данных на компьютере под управлением Windows XP/7/8.  Во второй книге справочного пособия  приводятся описания  26 датчиков, которые можно подключать к портам регистраторов данных. Описание включает: технические характеристики, перечень типичных экспериментов, проводимых с конкретным датчиком, принцип действия датчика, рекомендации по использованию.

10. Лабораторные работы по физике. Методическое пособие содержит инструкции по проведению 21 лабораторной работы по физике по разделам: свойствам твердых, жидких и газообразных тел, термодинамике, механике, геометрической оптике, электростатике, электрическим цепям. В описании каждой лабораторной работы имеется: краткая информация об изучаемом явлении и цель лабораторной работы; перечень необходимого оборудования и материалов; схема установки; порядок подготовки и  проведения эксперимента; методика анализа полученных данных; дополнительные задания.