Разработка методики изучения темы "Энтропия" с использованием информационных технологий
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
кнопку Старт.
Рисунок 10 - Энтропия - 1 после запуска
Рисунок 11 - Энтропия - 1 процесс теплообмена
Рисунок 12 - Энтропия - 2 после запуска
Рисунок 13 - Энтропия - 2 процесс распространения газа
Рисунок 14 - Энтропия-2 после нажатия клавиши обратить
3.6 Описание виртуальной модели Энтропия 3
Интерфейс программы состоит из:
) Рабочей области - области, в которой происходит визуализация системы;
) Кнопки Шаг - проведение одной итерации и приостановка дальнейшей симуляции до нажатия кнопки Старт;
) Кнопки Старт - возобновление симуляции после приостановки.
) Область, в которой регулируется количество молекул в сосуде;
) Область регулирования количества отсеков;
) Область вычисления количества молекул в каждом отсеке;
) Рассчитываемые формулы для энтропии и термодинамической вероятности системы;
После запуска приложения сразу начинается симуляция движения молекул. Сосуд разделен на 4 отсека и количество молекул равно 10. В любой момент пользователь при помощи соответствующих кнопок может изменить количество молекул и отсеков, чтобы наблюдать за изменением конечного значения энтропии системы. Для более детального анализа процесса можно пользоваться кнопкой Шаг. Для того чтобы возобновить симуляцию после остановки необходимо нажать кнопку Старт.
Рисунок 15 - Программа Энтропия после запуска (2 отсека)
Рисунок 16 - Программа Энтропия после запуска (3 отсека)
Рисунок 17 - Энтропия после запуска (4 отсека)
3.7 Описание виртуальной модели Энтропия 4
Интерфейс программы состоит из:
) Рабочей области - области, в которой происходит визуализация системы;
) Кнопки Шаг - проведение одной итерации и приостановка дальнейшей симуляции до нажатия кнопки Старт;
) Кнопки Старт - возобновление симуляции после приостановки.
) Кнопки увеличить(уменьшить) - увеличивают/уменьшают размер частиц
) Область, в которой регулируется количество молекул в сосуде;
) Область регулирования количества отсеков;
) Область вычисления количества молекул в каждом отсеке;
) Рассчитываемые формулы для энергии системы.
) Кнопки холодильник и печь, с помощью которых, на одной из стенок сосуда можно включить холодильник или печь.
Рисунок 18 - программа Энтропия 4 после запуска
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения данной курсовой работы были получены следующие результаты:
.Рассмотрены различные методические подходы, при использовании демонстрационных экспериментов во время, как лекционных, так и практических занятий в ВУЗе и в школе. Особое внимание было уделено использованию виртуальных моделей и компьютерных лабораторных работ в процессе изложения нового материала и при проведении лабораторных занятий.
. Так же были рассмотрены теоретические сведенья по теме Энтропия. Материал подходит для проведения лекционного занятия в вузе и подготовки студентов к лабораторным занятиям по данной теме.
. Разработаны 4 компьютерные модели, которые позволяют продемонстрировать термодинамические процессы, рассчитать энтропию системы с помощью термодинамической вероятности макросостояний, ознакомится с необратимыми процессами. При этом возможно изменять число молекул системы и количество отсеков, что позволяет проанализировать, каким образом изменяется энтропия в зависимости от макросостояний. Для разработки данных программ использовался язык Delphi. В ходе выполнения данной дипломной работы разработана методика проведения занятий, с использованием виртуальных демонстрационных экспериментов. Были указаны ключевые вопросы и методы изложения темы Энтропия. Разработанную программу можно использовать для изучения, лучшего усвоения и закрепления материала по данной теме.
Результаты данной курсовой работы можно использовать при изложении и закреплении и проведении лабораторных занятий по теме Энтропия в ВУЗах. Изложенный материал был использован в учебно-методическом пособии по физике.
Список использованных источников
1. Грудин Б.Н., Клещева Н.А., Фищенко В.К. Оптико-электронная обработка изображений: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГУ, 2004. - 80с.
. Клещева Н.А., Штагер Е.В., Шилова Е.С. Перспективные направления совершенствования процесса обучения в техническом вузе: учебно-методическое пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 124 с.
. Старк Г. Теория и измерение оптических Фурье-спектров // Применение методов Фурье-оптики. - М.: Радио и связь, 1998. - 432с.
Кубо Р. Термодинамика : учебное пособие / Р. Кубо М.: издат. Иностр. Лит. Мир, 1965. - 307с.
Леонтович М.А. Статистическая физика: учебное пособие / М.А. Леонтович. - Москва: Просвещение, 1983. - 299с.
Де Гроот С.Р. Термодинамика необратимых процессов: учебное пособие для вузов / С.Р. де Грот. - М.:Гос.изд. техно-теоретической литературы, 1956. - 277с.
Кудрявцев Б.Б. Курс физики. Теплота и молекулярная физика: учебное пособие / Б.Б. Кудрявцев. - Москва: Просвещение, 1956. - 224с.
Базаров И.П. Термодинамика: учебное пособие / И.П. Базаров. - Минск: Высшая школа,1991. - 375с.
Левич В.Г. Введение в статистическую физику: учебное пособие / В.Г. Левич. - Москва: Гос.изд. техно-теоретичес