能随时随地做物理实验的App:物理实验课

2018-06-30 06:27盘俊春
中国信息技术教育 2018年10期
关键词:电路图工具箱电学

盘俊春

我们知道,中学物理这门课程最重要的一项内容就是实验,通常我们只能在学校实验室里做,而且有好多实验我们还不能去做,因为做实验首先要确保的是安全,如在进行电学实验时,如果没有专业的教师指导,那么实验操作不当时是存在有触电和引发火灾等安全隐患的。但为了学习,我们又很想验证某些实验,特别是一些较危险的实验,这时又该如何呢?还有就是像电学之类比较抽象的内容,学生是较难理解的,主要原因是他们真正动手做实验的机会比较少,这样就导致在理解某些知识时会有一定困难,如果能让学生多做点实验的话,相信会使学生更好地掌握这些知识。那要如何解决这些问题呢?其实我们在没有实验器材的情况下,利用一款名叫“物理实验课”的手机App也能模拟做试验,“物理实验课”App可以模拟各类电学、天体物理等实验,是一款可随身携带的移动物理实验工具。

● 物理实验课的主要功能及特点

“物理实验课”是福州岂微网络科技有限公司开发的一款手机应用App软件,它无需器材就能进行高精度中小学物理实验。从小学科学课上的通电灯泡实验,到高中测量电流表、电压表电阻的经典演示实验,都能轻松实现。

物理实验课是一款免费的软件,App版本同时支持苹果和安卓系统的手机与平板。在安卓手机里安装并打开软件(下载网址:http://physics.sxl.cn/),启动后的登录界面和主界面如图1所示。

界面很简单,没有什么菜单,界面下方右下角有一个显示实验器材按钮和导线选择按钮,在左下角有一电路图模式和实物模式的切换按钮,左上角有一个文档操作按钮,里面有保存实验等操作功能。我们可以随心所欲地添加实验器材到桌面上,就能尝试在不同条件下做各种实验了。它有如下功能与特点:

(1)能从实物连接生成可编辑的精确电路图;

(2)具有高精度引擎自动模拟计算,更有实时示波器支持;

(3)可以对各类元件属性进行自由设置,能完整复原您的电路图;

(4)能完美复现电学元件的每个细节,包括模型、外观以及电学性质。

● 利用“物理实验课”App进行实验

利用“物理实验课”App可以模拟做各种电学实验,软件包含基础电路、交流电路、家庭电路、逻辑电路等几类元件,下面简单介绍一下如何利用“物理实验课”做实验。

1.利用“物理实验课”做发光灯泡电学实验

这是电学实验中比较简单的实验,具体操作步骤如下:

(1)点击屏幕右下角显示实验器材按钮,进入基础电路工具箱,选中“一节电池”,在桌面空位处点一下,桌面就出现了一节电池,同理在桌面添加“白炽灯泡”和“简单开关”这两个元件(如图2)。

(2)点击屏幕右下角导线选择按钮,会弹出导线工具箱,在工具箱中可以选择导线及其颜色,然后依次点击各元件的正负极(红色为正,黑色为负),让它们之间通过导线连接起来。

(3)选中“简单开关”元件,会在屏幕下方出现元件的操作按钮和相关信息,点击“开关闭路”就可以接通电源,使灯泡亮起来。如果觉得摆放位置不太好,可以直接对元件进行拖动,也可以进行旋转,操作方法和在一般的智能手機上操作是一样的。

(4)我们还可继续进行实验,发现灯光不够亮,则可以再加一节电池,还可以加上一个“滑动变阻器”来控制灯泡的亮度,如图3所示。

(5)我们还可以把实物连接变成可编辑的精确电路图,点击左下角的切换电路图模式按钮,就可以把实物图转换成电路图(如图4),而且也可以直接对电路图进行操作修改,效果和操作实物图一样,这个功能非常实用,它可以让学生不再对电路图恐惧了。

以上是利用基础电路元件进行实验,App还提供了交流电路、家庭电路、逻辑电路和演示实验等共40多种实验元件供使用。

2.利用“物理实验课”做电荷实验和天体物理实验

“物理实验课”App还提供了电与磁实验和天体物理实验平台,但还没有开发完成,下面通过实验做简单介绍,具体操作步骤如下:

(1)点击屏幕右上角选择实验类型为“电与磁”,然后点击屏幕右下角选择按钮,会弹出电荷工具箱,在工具箱中可以选择元件,里面元件不多,只有正负电荷和正负试验电荷。

(2)我们把正负电荷添加到桌面上,这时我们再把正负试验电荷放到想要观察的位置,就可以进行实验观察了,电荷在不同的位置会出现不同的运动轨迹(如上页图5)。

(3)点击屏幕右上角选择实验类型为“天体物理”,然后点击屏幕右下角选择按钮,会弹出天体工具箱,在工具箱中可以选择各种星球,里面有行星、恒星、卫星和随机行星,我们可以把它们添加到桌面上进行观察。

(4)例如,这里添加了太阳和太阳系里的九大行星,添加到桌面后就可以构建成为太阳系,我们点中太阳,其他行星都会绕着太阳运动,如果我们点中其他行星,那么其余的星球就会以点中的星球为中心并绕着它运动。屏幕左下角还有一个星球的运动速度控制器,我们可以通过它来调节运动速度,如图6所示。

以上只简单介绍了两个基本实验,其他的实验大家可以自己尝试去做,这里就不再举例。

总的来说,“物理实验课”App是一款不错的物理实验仿真软件,我们可以利用“物理实验课”来随心所欲地做物理实验,通过实验可以加深对知识的理解。

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