написать письмо
 

   Общие сведения


   Научная деятельность:



  Разное






Дата обновления: 17.11.2020

Посетителей: Яндекс.Метрика

  Компьютерные лабораторные работы по изучению физических моделей 



                                                                                   


Ревинская О.Г. с 2002 года по настоящее время работает заведующей лабораторией (компьютерным классом) Томского политехнического университета (ТПУ). Основным направлением ее научных исследований является использование компьютерных моделей физических процессов в преподавании курса общей физики. В результате этих исследований был разработан комплекс компьютерных лабораторных работ Laboratory Simulations, который в настоящее время содержит 28 работ.

Для каждой работы подготовлены учебно-методическое пособие и рабочая тетрадь.

В 2007 году с грифом научно-методического Совета по физике Министерства образования и науки Российской Федерации издано учебное пособие «Лабораторный практикум по изучению моделей физических процессов на компьютере», которое включает описание и рекомендации к 17 лабораторным работам из Комплекса Laboratory Simulations.

В 2011 году с грифом Учебно-методического объединения Российской академии естествознания издано учебное пособие «Изучение моделей физических процессов и явлений на компьютере. Лабораторный практикум», которое включает описание и рекомендации к 24 лабораторным работам из Комплекса Laboratory Simulations.

Учебное пособие «Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме» издано с грифом Сибирского регионального учебно-методического центра высшего профессионального образования (СибРУМЦ) в 2011 г. Пособие содержит рекомендации по использованию электронных таблиц MS Excel при обработке результатов экспериментов (как реальных, так и компьютерных).
В 2017 г. вышло второе издание (переработанное) учебного пособия «Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме», в котором кроме прочего приведены рекомендации по использованию электронных таблиц MS Excel 2010 и последующих версий при обработке результатов экспериментов.





Рекламные материалы по комплексу Laboratory Simulations
можно загрузить здесь (.ppsx 3.71 Mb) или здесь (.pdf 2.32 Mb).





КОЛЕБАНИЯ



Свободные гармонические колебания

Свободные гармонические колебания

Цель работы:
Изучение характеристик свободного гармонического колебательного движения. Анализ временной зависимости координаты тела при различных начальных условиях. Определение коэффициента жесткости неизвестной пружины с помощью пружинного маятника.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (67.4 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Затухающие колебания

Затухающие колебания

Цель работы:
Изучение характеристик затухающего свободного колебательного движения. Определение коэффициента затухания, логарифмического декремента и добротности колебательной системы.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (59.5 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Вынужденные колебания

Вынужденные колебания

Цель работы:
Изучение особенностей вынужденного колебательного движения. Построение резонансной кривой. Определение частоты резонанса.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (67.9 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Сложение перпендикулярных колебаний

Сложение перпендикулярных колебаний

Цель работы:
Изучение особенностей движения тела, участвующего в двух взаимно перпендикулярных (горизонтальном и вертикальном) колебательных движениях. Определение частоты горизонтальных колебаний по фигурам Лиссажу.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (46 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Сложение колебаний. Биения

Сложение колебаний. Биения

Цель работы:
Изучение особенностей движения тела, участвующего в двух одинаково направленных колебательных движениях. Определение частоты собственных колебаний маятника и амплитуд складываемых колебаний из биений.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (84.1 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Гармонический анализ

Гармонический анализ

Цель работы:
Изучение сходимости Фурье-разложения периодического негармонического движения. Построение спектра негармонического периодического движения


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (41.7 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Связанные колебания

Связанные колебания

Цель работы:
Изучение свободных колебаний системы с двумя степенями свободы. Анализ зависимости характеристик движения от начального положения связанных маятников и жесткости соединительной пружины.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (39.2 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Пружинный маятник на наклонной плоскости

Пружинный маятник на наклонной плоскости

Цель работы:
Изучение особенностей затухания колебаний пружинного маятника за счет трения скольжения на наклонной плоскости. Определение работы силы трения скольжения и исследование зависимости декремента затухания от времени и физических характеристик маятника.


Учебно-методическое пособие



ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ



Движение заряженной частицы в перпендикулярных электрическом и магнитном полях

Движение заряженной частицы в перпендикулярных 
электрическом и магнитном полях

Цель работы:
Анализ зависимости характеристик периодического движения заряженной частицы от напряженности электрического и индукции магнитного полей. Определение отношения заряда частицы к ее массе.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (59.2 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Движение заряженной частицы в параллельных электрическом и магнитном полях

Движение заряженной частицы в параллельных 
электрическом и магнитном полях

Цель работы:
Анализ зависимости характеристик периодического движения заряженной частицы от напряженности электрического и индукции магнитного полей. Определение отношения заряда частицы к ее массе.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (54.1 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Электростатическое поле

Электростатическое поле

Цель работы:
Изучение характеристик электростатического поля при различном расположении зарядов в пространстве. Построение эквипотенциальных поверхностей, линий напряженности электростатического поля и пространственных зависимостей потенциала и напряженности.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (39.5 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Движение заряженной частицы в кулоновском поле

Движение заряженной частицы в кулоновском поле

Цель работы:
Изучение поведения одной заряженной частицы в поле другой заряженной частицы. Выявление взаимосвязи параметров траектории налетающей частицы с ее начальной энергией и моментом импульса.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (40.2 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



МЕХАНИКА



Ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения

Цель работы:
Изучение одномерного равноускоренного движения. Определение ускорения свободного падения на одной из планет Солнечной системы (например, на Земле).


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (32.1 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона

Цель работы:
Изучение второго закона Ньютона. Определение массы движущегося тела и коэффициента трения тела о поверхность.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (35.5 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса

Цель работы:
Проверка закона сохранения импульса. Изучение движения осколков разорвавшегося тела. Определение начального импульса разорвавшегося тела.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (28.7 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Момент инерции твердого тела

Момент инерции твердого тела

Цель работы:
Изучение особенностей вращательного движения абсолютно твердого тела. Экспериментальное определение положения центра инерции и момента инерции твердого тела относительно оси, проходящей через центр инерции.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (42.9 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Работа и энергия

Работа и энергия

Цель работы:
Изучение работы неконсервативных сил на примере силы трения при прямолинейном движении и движении по окружности. Изучение зависимости работы силы трения от массы движущегося тела, формы и длины пройденного им пути. Определение коэффициента трения.


Учебно-методическое пособие



Реактивное движение

Реактивное движение

Цель работы:
Изучение реактивного движения как движения тела с переменной массой. Исследование зависимости кинематических характеристик (координаты, скорости, ускорения) прямолинейного реактивного движения в вакууме от массы тела и законов их изменения в процессе движения.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (48 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Движение инертного тела в гравитационном поле

Движение инертного тела в гравитационном поле

Цель работы:
Изучение движения тела в гравитационном поле одной из планет Солнечной системы (например, Земли). Изучение законов Кеплера.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (56.7 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



ФИЗИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ



Вытекание жидкости из малого отверстия

Вытекание жидкости из малого отверстия

Цель работы:
Изучение явления вытекания жидкости из малого отверстия и движения струи жидкости под действием силы тяжести. Определение площади отверстия, плотности жидкости и концентрации примеси в ней.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (62.2 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Движение тела в вязкой среде

Движение тела в вязкой среде

Цель работы:
Изучение одномерного движения тела в вязкой среде. Определение зависимости характеристик движения (ускорения, скорости и координаты) тела от времени. Вычисление коэффициента вязкости среды.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (45.4 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Движение броуновской частицы

Движение броуновской частицы

Цель работы:
Изучение движения броуновской частицы. Определение постоянной Больцмана, коэффициента диффузии и длины свободного пробега броуновской частицы, находящейся в различных вязких средах.


Учебно-методическое пособие
Демонстрационный видеоролик (66.7 Mb) можно загрузить здесь или посмотреть здесь



Распределение Максвелла

Распределение Максвелла

Цель работы:
Изучение особенностей статистического распределения частиц по абсолютным значениям скорости. Исследование зависимости характеристик распределения от массы частиц газа, его температуры и направления движения частиц.


Учебно-методическое пособие



Распределение Больцмана

Распределение Больцмана

Цель работы:
Изучение распределения Больцмана на примере распределения взвешенных частиц по высоте в поле силы тяжести. Определение постоянной Больцмана.


Учебно-методическое пособие



Законы идеального газа

Законы идеального газа

Цель работы:
Изучение закономерностей поведения идеального газа при изотропных и политропных процессах. Определение количества газа, а также его молярных теплоемкостей при изотропных и политропных процессах.


Учебно-методическое пособие



Адиабатное расширение газов

Адиабатное расширение газов

Цель работы:
Изучение закономерностей адиабатного расширения реального газа. Определение параметров уравнения состояния (на примере уравнения Ван-дер-Ваальса) реального газа, а также его молярных теплоемкостей при различных температурах.


Учебно-методическое пособие



ОПТИКА



Нормальная дисперсия света

Нормальная дисперсия света

Цель работы:
Экспериментальное изучение особенностей преломления света в треугольной призме и дисперсии света в веществе, из которого изготовлена эта призма. Получение параметров аналитической зависимости показателя преломления вещества от длины волны. Определение коэффициента дисперсии (числа Аббе) и среднего показателя преломления.


Учебно-методическое пособие



Аномальная дисперсия света в полупроводниках

Аномальная дисперсия света в полупроводниках

Цель работы:
экспериментальное получение зависимости показателя преломления и показателя поглощения полупроводника от длины волны падающего света. Определение эффективных характеристик, обуславливающих физические свойства полупроводника при его взаимодействии с падающим инфракрасным светом.


Учебно-методическое пособие





Комплекс компьютерных лабораторных работ Laboratory Simulations используется:

  •   в Томском политехническом университете (ТПУ) на кафедре экспериментальной физики (разработка с 2002 г.);
  •   в Беловском филиале ТПУ (с июня 2005 г.);
  •   в Томском университете систем управления и радиоэлектроники на кафедре общей физики (с декабря 2006 г.);
  •   в Сургутском государственном университете (с декабря 2007 г.);
  •   в Омском представительстве ТПУ (с января 2008 г.);
  •   в Томском государственном архитектурно-строительном университете (с марта 2015 г.)
  •   в Севастопольском государственном университете (с мая 2017 г.)






Комплекс компьютерных лабораторных работ Laboratory Simulations прошел:

  •   в 2005 г. внутриотраслевую регистрацию (регистрационный номер ВНТИЦ 50200501393 от 3.10.2005)
  •   в 2011 г. государственную регистрацию (Свидетельство № 2011618353 от 24.10.2011)


Свидетельство о государственной регистрации в Реестре 
программ для ЭВМ




Комплекс компьютерных лабораторных работ Laboratory Simulations отмечен следующими наградами:

Большая ЗОЛОТАЯ МЕДАЛЬ Сибирской ярмарки УЧСИБ-2007, 
Новосибирск, 2007     Диплом конкурса ЗОЛОТАЯ МЕДАЛЬ Сибирской ярмарки УЧСИБ-2007, 
Новосибирск, 2007     Диплом конкурса СИБИРСКИЕ АФИНЫ, Томск, 2007     Диплом Международной Конгресс-выставки GLOBAL EDUCATION - 
ОБРАЗОВАНИЕ БЕЗ ГРАНИЦ, Москва, 2008

Диплом конкурса Российской академии естествознания 
ЗОЛОТОЙ ФОНД ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАУКИ, Москва, 2010     Диплом конкурса Российской академии естествознания 
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СЕРТИФИКАТ КАЧЕСТВА, Москва, 2010




За дополнительной информацией обращайтесь по адресу:    ogr@tpu.ru



Сайт управляется системой uCoz