Hur man använder fysikundervisningsinstrument?

Kärnkategorier av fysikundervisningsinstrument

Ett typiskt fysiklabb på gymnasiet är organiserat runt fem instrumentfamiljer: elektrisk experimentutrustning, elektromagnetisk experimentutrustning, termisk experimentutrustning, optisk experimentutrustning och mekanikexperimentutrustning. Varje familj betjänar en annan gren av kursplanen, och att veta vilken kategori en uppgift tillhör är det första steget mot att använda verktyget korrekt.

• Elektrisk experimentutrustning — amperemetrar, voltmetrar, galvanometrar och kretskort som används för att studera ström, resistans och spänning.
• Elektromagnetisk experimentutrustning — Spolar, magneter och induktionssatser som visar elektromagnetisk kraft och induktion.
• Termisk experimentutrustning — Termometrar, kalorimetrar och värmeöverföringssatser för temperatur- och energistudier.
• Optisk experimentutrustning — Linser, prismor och optiska bänkar för brytning, reflektion och bildbildning.
• Mekanik experimentutrustning — Kraftsensorer, remskivor och lutande plan för rörelse- och kraftanalys.

Steg-för-steg: Konfigurera ett elektriskt kretsexperiment

Elektrisk experimentutrustning är den mest använda kategorin i alla undervisningslabb, så det är värt att gå igenom standardproceduren en gång i detalj.

1. Kontrollera först mätområdet. En amperemeter av studentklass, såsom en milliamperemeter i grundskolan, erbjuder vanligtvis två omkopplingsbara intervall, till exempel -5mA till 0 till 5mA och -50mA till 0 till 50mA. Börja alltid på det högre området för att skydda mätaren och slå sedan av när den förväntade strömmen har bekräftats.
2. Anslut i serie eller parallellt korrekt. Amperemetrar måste kopplas i serie med den komponent som mäts, medan voltmetrar kopplas parallellt över den. Att vända på denna anslutning är det enskilt vanligaste ledningsfelet i klassrumslabb.
3. Matcha polaritet. Positiva och negativa terminaler måste vara i linje med kretsens strömriktning, annars böjs nålen bakåt eller så visar den digitala displayen ett negativt värde.
4. Läs i ögonhöjd. Placera ögat direkt i linje med nålen och dess spegelreflektion (på analoga mätare) för att undvika parallaxfel, som kan förskjuta en avläsning med flera skalindelningar.
5. Spela in och upprepa. Ta minst tre avläsningar per tillstånd och genomsnitt dem, eftersom en enda avläsning sällan står för kontaktresistans eller mindre spänningsfluktuationer.

Avläsning och kalibrering av mätinstrument

Precisionsinstrument förblir endast exakta om de kontrolleras före användning. Projektionsamperemetrar, projektionsvoltmetrar och projektionsgalvanometrar är särskilt populära i demonstrationsundervisningen eftersom de förstorar skalan för hela klassrummet, men det betyder också att kalibreringsdrift är lättare att upptäcka och korrigera.

Säkerhetspraxis när du använder labbutrustning

Instrument för fysikundervisning är i allmänhet lågspännings- och lågrisksamma jämfört med kemilaboratorieutrustning, men några få vanor förhindrar de flesta klassrumsincidenter.

• Stäng av strömförsörjningen innan du ansluter eller kopplar bort någon ledning i ett elektriskt kretsexperiment.
• Överskrid aldrig det markerade maximala området för en amperemeter eller voltmeter; överbelastning är den främsta orsaken till skador på nål eller spiral.
• Håll termisk experimentutrustning borta från kanten av bänken, eftersom heta element och glasbehållare är lätta att välta.
• Förvara optisk experimentutrustning som linser och prismor i vadderade fodral för att förhindra repor på ytan, vilket förvränger brytningsresultaten.
• Säkra mekanikexperimentutrustning, inklusive remskivor och vikter, så att fallande komponenter inte kan skada elever under dynamiska försök.

Riktlinjer för underhåll och förvaring

Konsekvent underhåll förlänger livslängden för pedagogisk mätutrustning långt utöver dess typiska utbytescykel.