Виртуальная лаборатория по физике: наглядные тренажёры

В каталоге: 25

Оптическая скамья с горящей свечой, собирающей линзой и экраном; лучи, зоны F и 2F, формула тонкой линзы с числами 30, 15, 10 и ползунки F и положения экрана

Линза: построение изображения

Двигаешь свечу, линзу и экран и ищешь чёткое изображение: действительное или мнимое, увеличенное или уменьшенное. Ход лучей видно прямо на скамье.

О тренажёре

Велосипедное колесо на стенде и дорога с разметкой; формула s = v²/(2μg) с числами для мокрого асфальта (μ 0,42), тормозной путь 5,7 м

Трение и тормозной путь

Тормозишь на велосипеде по разному покрытию и смотришь, как меняется тормозной путь. Во втором опыте тянешь ящик динамометром и ловишь момент, когда он сдвинется.

О тренажёре

Горка и мёртвая петля на столе, тележка в верхней точке петли; справа столбики Eп, Eк, Q и формула E = Eп + Eк + Q с числами 11 800 + 4 200 + 0 = 16 000 Дж

Горка и петля

Выбираешь высоту старта вагончика и радиус петли: проедет или сорвётся? На графике видно, как потенциальная энергия переходит в кинетическую.

О тренажёре

Стеклянный цилиндр с поршнем и молекулами-шариками, манометр и термометр на столе, панель режимов «Молекулы», «Поршень», «Пар и роса»

Газ в сосуде

Три опыта с газом: молекулы в сосуде, газ под поршнем, пар и роса. Нагреваешь, сжимаешь, накачиваешь и видишь, как связаны давление, объём и температура.

О тренажёре

Цилиндр с поршнем между нагревателем и холодильником, ленты энергии Q, ΔU и A, доска p–V с процессом при постоянном давлении

Тепловая машина

Греешь газ под поршнем и видишь, куда уходит тепло: на нагрев газа и на работу. Во втором режиме прогоняешь цикл тепловой машины и считаешь её КПД.

О тренажёре

Два бака, соединённых прозрачной трубкой сифона с клапаном и манометром на гребне, груша на выходе, панель режимов «Сифон», «U-трубка», «Предел»

Сифон и давление жидкости

Заправляешь сифон и смотришь, как вода сама перетекает из бака в бак и от чего зависит скорость струи. Отдельно — сообщающиеся сосуды в U-трубке.

О тренажёре

Стеклянная камера с грозовым облаком и мачтой, силовые линии поля, подпись «Лидер 280 м · 1,4 мс», линейка напряжённости справа и формула E = N·U/d = 306 кВ/м

Молния

Заряжаешь грозовое облако, смотришь на линии поля и ловишь момент пробоя: куда ударит молния — в мачту или в пластину.

О тренажёре

Стол комплекта № 1: штатив с динамометром, цилиндр в мензурке с водой, график силы Архимеда от глубины

Сила Архимеда

Взвешиваешь цилиндры динамометром в воде, керосине и масле и находишь силу Архимеда. Во втором режиме решаешь, утонет тело, всплывёт или будет плавать.

О тренажёре

Лабораторный стол: монтажная панель, блок питания, амперметр и вольтметр, лоток с деталями; формула I = U/R = 1,5/4,7 = 0,319 А

Электрическая цепь

Собираешь цепь: последовательно, параллельно, смешанно или свою. Меняешь напряжение, замыкаешь ключ и снимаешь показания амперметра и вольтметра.

О тренажёре

Электроплитка со стаканом льда и термометром, доска t(Q) с полкой плавления, формула Q = λ·m = 66 кДж, растаяло 33 %

Плавление, кипение, калориметр

Греешь лёд, пока он не растает и не закипит, и видишь «ступеньки» на графике температуры. В калориметре смешиваешь горячее с холодным и находишь общую температуру.

О тренажёре

Воздушная дорожка с двумя тележками после упругого удара, стрелки импульса над тележками, табло суммы Σp и доска F(t)

Импульс

Сталкиваешь тележки — слипаются они или отскакивают — и проверяешь, что импульс до удара равен импульсу после. Ещё два опыта: отдача и ракета.

О тренажёре

Три стеклянных сосуда разной формы с манометрами на одной глубине, формула p = ρgh = 1000 · 10 · 0,30 = 3000 Па, панель «Опора, Жидкость, Атмосфера, Плотность»

Давление и плотность

Ставишь на снег кирпич, человека на лыжах и на шпильках, трактор — и смотришь, как глубина вмятины зависит от площади опоры. Сравниваешь давление на одной глубине в сосудах разной формы, качаешь гидравлический пресс, меряешь давление воздуха трубкой Торричелли и находишь плотность тел.

О тренажёре

Стол с рельсами: тягач и два вагончика, подписи T = 4,0 Н и a = 2,0 м/с², формула T = m₂·a = 4,0 Н и ползунок силы тяги F = 6,0 Н

Законы Ньютона: тяга и трос

Цепляешь к тягачу до трёх вагончиков тросами с динамометрами, задаёшь силу тяги и смотришь, какое получается ускорение и как натянут каждый трос. Потом едешь в лифте на весах, меняешь ускорение кабины, складываешь две силы на дощечке и перетягиваешь канат.

О тренажёре

Плоский конденсатор в разрезе с отключённой батареей: пластины раздвинуты, напряжение выросло, столбик энергии и замок на заряде

Конденсаторы

Раздвигаешь пластины, вдвигаешь диэлектрик, подключаешь и отключаешь батарею — и видишь, что держится: заряд или напряжение. Соединяешь конденсаторы последовательно и параллельно, переливаешь заряд и разряжаешь через лампу.

О тренажёре

Электромагнит с медным стержнем на нитях между наконечниками, стержень отклонён на 45 градусов, рядом левая ладонь

Сила Ампера и электромагнит

Пускаешь ток через стержень между полюсами магнита и видишь, как сила Ампера качает его на нитях: меняешь ток, поле, угол и длину. Поднимаешь гири электромагнитом-краном, разворачиваешь компас катушкой, удерживаешь поезд на магнитной подушке. Пускаешь электрон и протон в одно поле и сравниваешь круги.

О тренажёре

Система блоков с ящиком, стрелки сил и прямоугольник работы F × s

Работа, мощность и простые механизмы

Тянешь, поднимаешь и несёшь ящик — и видишь, когда работа есть, а когда её нет. Грузишь его в кузов семью способами: блоки, рычаг, наклонная, ворот — и проверяешь «золотое правило»: выигрыш в силе оборачивается проигрышем в пути. Включаешь трение и считаешь КПД, устраиваешь гонку мощностей и проходишь лабораторную работу с динамометром и доской.

О тренажёре

График вольт-амперной характеристики лампы с прямой нагрузки и рабочей точкой, рядом стрелочные приборы

Нелинейные цепи: лампа, диод, конденсатор и катушка

Снимаешь вольт-амперную характеристику лампы и видишь, почему у неё нет одного сопротивления. Ищешь рабочую точку цепи прямо на графике, включаешь диоды и светодиод в разные стороны. Замыкаешь ключ с конденсатором или катушкой и смотришь, как растут ток и напряжение, куда уходит энергия источника и откуда берётся искра при размыкании.

О тренажёре

Магнит под стеклом и компас рядом с ним, на столе лабораторные приборы

Магнитное поле

Водишь компасом вокруг магнита и сам рисуешь силовые линии, сыплешь опилки, сближаешь два магнита и подкову. Пускаешь ток по проводу над стрелкой, как Эрстед, собираешь катушку с сердечником и находишь её полюсы правилом правой руки. Везёшь компас по глобусу и видишь, почему стрелка показывает на север.

О тренажёре

Поле из 400 ядер после одного периода полураспада: половина ядер погасла, график N(t) с пунктиром закона и формула N = N₀·2^(−t/T)

Радиоактивный распад и период полураспада

Смотришь, как распадаются сотни ядер: ни одно не знает, когда его очередь, а половина всё равно исчезает за период полураспада. Строишь цепочку α- и β-распадов по лесенке Z–A, проверяешь, что задержит α-, β- и γ-лучи, и по остатку углерода-14 узнаёшь возраст находки.

О тренажёре

Реалистичный лабораторный стол комплекта № 2: штатив, динамометры, грузы, брусок, планшет с поверхностями А и Б, линейка, транспортир, неоновая вывеска Global EE на стене, переключатель комплектов внизу

Лаборатория ОГЭ по физике: задание 17 на комплектах оборудования ФИПИ

Комплекты №1–№7 для задания №17 ОГЭ: приборы разложены на столе, как на экзамене, опыт собираешь сам. Есть задачи №17 из банка и «Разбор» с подсказками.

О тренажёре

Магнит у катушки на 200 витков, над ней гальванометр с нулём посередине и стрелкой, справа панель: ток, скорость магнита, формула ε = −ΔΦ/Δt

Электромагнитная индукция: опыт с магнитом и катушкой

Вдвигаешь магнит в катушку и смотришь, куда дёргается стрелка гальванометра и от чего зависит ток: скорость, число витков, сила магнита. Включаешь и выключаешь ток в соседней катушке, крутишь рамку в магнитном поле и считаешь поток, крутишь генератор и видишь на осциллографе переменный ток. Есть лабораторная работа № 10 за 8 класс.

О тренажёре

Схема контура с конденсатором и катушкой, два графика колебаний q(t) и I(t) и энергии, справа период T = 1,99 мс и формула T = 2π√(LC) с ползунками L и C

LC-контур и радиоприём

Заряжаешь конденсатор, замыкаешь ключ на катушку и смотришь на осциллографе, как заряд и ток раскачиваются туда-обратно. Меняешь L и C и проверяешь, во сколько раз меняется период, следишь, как энергия перетекает из конденсатора в катушку. Крутишь настройку радиоприёмника и ловишь станции на длинных, средних и УКВ.

О тренажёре

Оптический круг с транспортиром, фонарь, полуцилиндр из стекла n = 1,50, луч при угле 50° полностью отражается назад, справа панель с предельным углом 41,8°

Преломление света, призма и дисперсия

Светишь лучом на полукруглое стекло, меняешь угол и вещество и видишь, как луч ломается на границе. Находишь угол, после которого свет целиком отражается назад, — так работает световод. Сдвигаешь луч стеклянной пластинкой, раскладываешь белый свет призмой в радугу, а у водоёма проверяешь, почему рыба кажется ближе, и пробуешь попасть в неё острогой.

О тренажёре

Стеклянная сфера с ядром углерода-12 из шести протонов и шести нейтронов, над ней табличка «углерод-12, устойчиво», слева чаши с частицами, справа полка с ядрами и панель с формулой A = Z + N

Ядро и ядерные реакции

Собираешь ядро из протонов и нейтронов и сразу видишь, какой получился элемент и изотоп, устойчив он или распадётся. Обстреливаешь ядра на ускорителе и проверяешь, что массовое и зарядовое числа сохраняются, как в опыте Резерфорда. Делишь уран и запускаешь цепную реакцию, управляя стержнями, а в синтезе греешь водород до миллионов градусов, как в Солнце.

О тренажёре

Лабораторный рычаг на штативе с грузами по обе стороны от оси, слева весы моментов, справа лоток с грузами и панель с формулой F₁·l₁ = F₂·l₂

Рычаг и моменты сил

Вешаешь грузы на лабораторный рычаг, тянешь динамометром и проверяешь, когда моменты сил уравновешены, — как в лабораторной работе ОГЭ. Наклоняешь нить и видишь, как короче становится плечо и растёт сила. Качаешься на качелях, откручиваешь гайку ключом с трубой, ставишь балку на двое весов и загружаешь башенный кран так, чтобы он не опрокинулся.

О тренажёре