|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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
|
|
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)
|
|
|
Комплекс компьютерных лабораторных работ Laboratory Simulations отмечен
следующими наградами:
|
|
|
За дополнительной информацией обращайтесь по адресу:
ogr@tpu.ru
|
|
|