LabPro er et varemærke tilhørende Vernier Software & Technology.
Radio Shack er et varemærke tilhørende Technology Properties, Inc.
Sikkerhedsanvisning
Overhold alle advarsler, forsigtig-mærker, og andre sikkerhedsanvisninger, der vises på produktet og i
dokumentationen. Disse anvisninger er beregnet til at undgå risiko for personskader, elektrisk stød eller skader
på apparatet.
AC-spændinger
ª
ADVARSEL!
Forsøg aldrig at måle AC-spændingen i en stikkontakt. At lede 115/230 volt AC ind på en
input-prøveledning kan anrette alvorlige skader, give elektrisk stød, og skade maskinen.
Maskine til lavspænding
ª
ADVARSEL!
Dette produkt er beregnet til lavspænding. Der er risiko for personskader og skader på
maskinen, hvis spændingen overstiger 30 volt DC på CH1, CH2 eller CH3 eller hvis spændingen overskrider 5,5
volt DC på SONIC, DIG IN eller DIG OUT. For at undgå risiko for personskader må prøveledninger ikke kobles til
kredsløb med spændingskilder over 30 volt DC. Alle spændingskilder skal være fuldt isoleret fra
AC-netledninger.
Analoge input
ª
FORSIGTIG
Det er meget vigtigt, at jordforbindelser for analoge input aldrig tilsluttes forskellige
jordpotentialer. Disse jordforbindelser er alle fælles. Jordtilslutning til forskellige jordpotentialer kan skade
CBL 2™-maskinen.
Batterier
ª
ADVARSEL!
Batterier må ikke opvarmes, brændes eller åbnes. Batterierne indeholder farlige kemikalier og
kan eksplodere eller lække. Tag følgende forholdsregler ved udskiftning af batterier.
♦
Efterlad ikke batterier tilgængelige for børn.
♦
Sammenbland ikke nye og gamle batterier. Bland ikke batterimærker (eller typer inden for samme mærke).
♦
Bland ikke opladelige og ikke-opladelige batterier.
♦
Overhold polaritetsdiagrammer (+ og - ) ved isætning af batterier.
♦
Sæt aldrig ikke-opladelige batterier i en batterioplader.
♦
Bortskaf straks brugte batterier på korrekt vis umiddelbart efter udtagning.
♦
Brænd ikke batterier, og skil dem ikke ad.
Vigtig meddelelse vedrørende bogmateriale
Texas Instruments giver ingen garanti, hverken udtrykt eller
underforstået, herunder, men ikke begrænset til,
underforståede garantier for salgbarhed og egnethed til et
bestemt formål, for programmateriale eller trykt materiale.
Denne type materiale stilles alene til rådighed, som det
måtte forefindes. Texas Instruments kan under ingen
omstændigheder gøres ansvarlig for specielle, affødte,
tilfældige eller følgeskader i forbindelse med eller som måtte
opstå på grund af købet af eller anvendelsen af disse
materialer, og Texas Instruments eneste ansvar uanset
handlingsform, kan ikke overstige udstyrets købspris.
Desuden kan Texas Instruments ikke forpligtes ved krav af
nogen art i forbindelse med anvendelsen af disse materialer.
Undervisere gives hermed tilladelse til at genoptrykke eller
fotokopiere de sider eller ark i dette værk, der har en meddelelse
om copyright fra Texas Instruments, i mængder til brug i
undervisningslokalet, workshops eller seminarer. Disse sider er
beregnet til reproduktion af lærere til undervisningsbrug, i
workshops eller på seminarer på den betingelse, at hver kopi
viser meddelelsen om copyright. Sådanne kopier må ikke sælges,
og videredistribution er udtrykkeligt forbudt. Med undtagelse af,
hvad der er givet tilladelse til i ovenstående, skal der indhentes
forudgående skriftlig tilladelse fra Texas Instruments Incorporated
til at reproducere eller videresende dette værk eller dele af det på
nogen anden form eller med andre elektroniske eller mekaniske
midler, herunder nogen informationslagrings eller
genfindingssystemer, medmindre det er udtrykkeligt tilladt i den
amerikanske forbundslov om copyright. Send forespørgsler til
denne adresse:
Texas Instruments Incorporated, 7800 Banner Drive, M/S 3918
Dallas, TX 75251, Attention: Manager, Business Services
2000, 2003 Texas Instruments Incorporated. Bortset fra de specifikke rettigheder, der gives her, forbeholdes alle rettigheder.
K
II
OM GODT I GANG MED
CBL 2™
SYSTEMET
Indhold
Dataindsamling med CBL 2™ direkte fra kassen ......................................... vi
Slut CBL 2 til en TI grafregnemaskine med enhed til enhed -kablet. (Brug holderen,
2.
hvis det ønskes. Se diagrammet på holderen eller instruktionerne på side 4.)
Hvis du anvender en TI-83 Plus eller TI-83 Plus Silver Edition, skal du gå til trin 4.
Hvis du anvender en TI-89, TI-92 Plus, eller Voyage™ 200 PLT (Personal Learning
Tool), skal du gå til trin 5.
3. Nulstil regnemaskinens hukommelse. Nulstilling er kun
nødvendig for TI-73, TI-82 og TI-83. Du kan nulstille RAM
ved at trykke på \
derefter
1:All RAM
, vælge
/
, og vælg derefter
Dette trin er obligatorisk på grund størrelsen på de
DataMate-programmer, der er gemt i RAMen.
4. Sæt regnemaskinen i modtagetilstand (så den venter på at modtage data):
♦
På TI-73 trykkes på
♦
På TI-82, TI-83, TI-83 Plus eller TI-83 Plus Silver Edition trykkes på \
for RECEIVE, og tryk derefter på
a
9
7:Reset (Nulstil
2:Reset
), vælg
.
, vælg Y LINK, tryk på " for RECEIVE, og tryk på
.
¯
.
b
, tryk på
5. Tryk på knappen
TRANSFER
på CBL 2. CBL 2 finder den regnemaskine, den er
tilkoblet, og afsender den korrekte version af den indbyggede DataMate software.
(Denne software styrer CBL 2 og hvordan den indsamler data.)
6. Sæt temperaturmåleren i rustfrit stål i kanal 1 (CH1) på CBL 2.
7.
Kør DataMate:
♦
På TI-83 Plus og TI-83 Plus Silver Edition trykkes på
fremhæve DATAMATE, og tryk på
♦
På TI-73, TI-82 og TI-83 trykkes på
. DATAMATE lægges over på hovedskærmen; tryk igen på
¯
q
.
¯
. Tryk på ¢ DATAMATE eller tryk på
. Tryk på h eller ` for at
n
¯
for at
bekræfte valget.
♦
På TI-89, TI-92 Plus og Voyage 200 PLT skal du, hvis Apps-skrivebordet er slået til,
trykke på
, fremhæve DataMate og trykke på
n
¸
.
eller
Hvis Apps-skrivebordet er slået fra, skal du trykke på ¹
DataMate og trykke på
¸
.
O
, fremhæve
8. DataMate finder automatisk temperaturføleren i rustfrit
stål, indlæser dens kalibreringsfaktorer, og viser følerens
navn samt temperaturen i grader C. Den indlæser også et
standardtemperatureksperiment.
9. Start dataindsamlingen med standardeksperimentet. Hold temperaturføleren i
hånden og tryk på £ START for at begynde dataindsamlingen.
Du vil se en graf med temperaturen i realtid. Vent ca. 30
sekunder, og tryk derefter på
¡
for at standse
dataindsamlingen.
Når du er færdig, vil grafen svare til den, der ses overfor.
11.
Du har lige gennemført en dataindsamling. Se resten af vejledningen for at finde
andre DataMate muligheder (andre følere, analyse, gemning af data mv.).
Calculator-Based Laboratory 2 (CBL 2™)-systemet, den anden generation af
Calculator-Based Laboratory™ -systemet er en bærbar, håndholdt, batteridrevet
dataindsamlingsenhed til indsamling af data fra "det virkelige liv". Data, der indsamles
med en CBL 2, kan hentes og analyseres med TI grafregnemaskiner. Med CBL 2 og de
rigtige følere kan du måle bevægelse, temperatur, lys, lyd, pH-værdi, kraft og meget
andet.
CBL 2 har en port til opkobling og kommunikation med TI grafregnemaskiner. Et 15 cm
kabel følger med CBL 2 til opkobling af maskinerne. CBL 2 -enheden kan gøres endnu
mere velegnet til bærbare formål med en holder, der samler CBL 2 -enheden og
regnemaskinen, så de passer godt i hånden.
Med et TI-GRAPH LINK™-kabel (der sælges separat) kan du også forbinde CBL 2 til en
pc. I takt med, at fremtidige softwareopgraderinger kan hentes på TIs hjemmeside, kan
du downloade softwaren til din pc og derefter benytte et TI-GRAPH LINK-kabel til at
opgradere din CBL 2.
angiver, at CBL 2 er klar til at indsamle prøvedata.
angiver, at CBL 2 indsamler data.
Software
starter overførslen af programmer eller softwareapplikationer (apps)
til regnemaskinen mellem CBL 2 og en tilkoblet grafregnemaskine.
sletter data, der er lagret i CBL 2 systemets MEMORY, poller derefter
alle kanaler for auto-ID-sensorer og sætter dem op til dataindsamling.
QUICK SET-UP anvendes, når en regnemaskine ikke er koblet til CBL 2,
og arbejder kun med auto-ID-følere.
begynder prøveindsamlingen til QUICK SETUP. Prøveindsamlingen
fortsætter, til standardantallet af prøver er indsamlet, eller du trykker
START/STOP
på
igen. Denne knap fungerer også som en manuel
udløser, der svarer til udløserknappen på den oprindelige CBL.
CBL 2 leveres med DataMate indlæst. DataMate er et universalbrugerprogram, der
indeholder de elementære oplysninger til at afvikle forsøg med en CBL 2, en
TI-grafregnemaskine og en række følere.
DataMate er beregnet til følgende TI-grafregnemaskiner: TI-73, TI-82, TI-83, TI-83 Plus,
TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus og Voyage™ 200 PLT. Til TI-83 Plus,
TI-83 Plus Silver Edition, TI-89, TI-92 Plus og Voyage 200 PLT, er DataMate en
regnemaskinesoftware, der køres i menuen APPS; til de andre regnemaskiner er det et
program, der køres i regnemaskinens programmenu. CBL 2 finder automatisk ud af,
hvilken regnemaskine, der er tilsluttet, og sender den rigtige software.
På grund af forskellene mellem de forskellige regnemaskiners hukommelse er der nogle
funktionsforskelle mellem de forskellige versioner af DataMate.
♦
TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus og Voyage 200 PLTversionerne understøtter alle DataMate-funktioner.
♦
TI-83-versionen af DataMate understøtter alle funktioner undtagen SAVE/LOAD.
♦
TI-73-versionen af DataMate understøtter alle funktioner undtagen SAVE/LOAD og
ADD MODEL.
♦
TI-82 versionen af DataMate understøtter kun auto-ID-sensorer: Temperatur, lys,
spænding og CBR™-enheden på den nye Vernier Software and Technology (Vernier)
bevægelsesføler. Den understøtter alle funktioner undtagen SAVE/LOAD, SELECT
REGION, ADD MODEL, og ANALYSIS.
Instruktioner i brugen af DataMate software findes på side 5.
Der leveres tre følere med CBL 2 (temperatur, TI lys og TI spænding i rustfrit stål), og
mange andre følere på markedet kan anvendes med CBL 2, inklusive CBR™ og følgende
Vernier-sensorer:
CBL bevægelsesfølerTrykføler
CBL mikrofonTermoelement
Digital styreenhedFarveføler
Kraftføler til to områderLedningsevneføler
-
Kraftføler til undervisningsbrugIon-selektive elektroder (NO
Ekstra lang temperaturfølerGastrykføler til biologiske formål
Strøm/spændingsmålersystemGastrykføler
Vernier PhotogateBælte til åndedrætsovervågning
Direkte forbundet
EKG-føler
temperaturføler
Temperaturføler i rustfrit stålHjerterytmemonitor til motionsbrug
Relativ fugtighedsfølerHjerterytmemonitor
pH-sensorBarometer
Bemærk: Opdaterede lister med tilgængelige sensorer findes på hjemmesiden for Vernier
Software and Technology på www.vernier.com.
Følere kobles til CBL 2 via input eller outputforbindelser kaldet
kanaler
. CBL 2 har tre
analoge kanaler (CH1, CH2, CH3) og yderligere en kanal, (DIG/ SONIC), der kan
anvendes til en ultralydsbevægelsesføler eller digitale input og output.
Ved anvendelse af DataMate med auto-ID funktionen på CBL 2 kan enheden
automatisk genkende bestemte sensorer, når de kobles til enheden. Når du kobler en
auto-ID føler til en kanal, finder CBL 2 føleren, indlæser kalibreringsfaktorer samt et
standardeksperiment og viser kanalnummeret og følertypen i regnemaskinens display.
Auto-ID-følere omfatter temperaturføleren i rustfrit stål, TI spændingsføler og lysføler,
der leveres med CBL 2, samt CBR og Vernier bevægelsesfølerne. (Yderligere Vernier
auto-ID følere er planlagt.)
Følere, der ikke er af auto-ID-typen, kan også anvendes med CBL 2 ved at vælge
følertypen på en liste over følere i DataMate.
Bemærk: Tekniske specifikationer på TI-følere (herunder kemisk tolerance) findes i dokumentet
CBL 2 Technical Reference på TI’s web-sted og ressource-cd’en.
Før du begynder at arbejde med CBL 2™ systemet og DataMate softwaren, skal du
forbinde CBL 2 og regnemaskinen og overføre softwaren fra CBL 2 til regnemaskinen.
Samling af delene
Figur 2. Sammenkobling af CBL 2 og en regnemaskine
1.
Sæt regnemaskinens øverste del i holderen.
2.
Tryk på regnemaskinens nederste del, til den klikker på plads.
3.
Skyd holderens bagside på forsiden af CBL 2, til den klikker på plads.
4.
Sæt den ene ende af det 15 cm lange enhed-til enhed-kabel i I/O porten i enden af
CBL 2, og sæt kablets anden ende i I/O-porten i regnemaskinens ende.
Holderen kan ikke anvendes med TI-92, TI-92 Plus, eller Voyage™ 200 PLT. Forbind
disse regnemaskiner med et maskine-til-maskine-kabel.
Overførsel af DataMate til regnemaskinen
DataMate er allerede indlæst på CBL 2. Når DataMate sendes fra CBL 2 til
regnemaskinen, finder CBL 2 automatisk ud af, hvilken regnemaskine, der er tilkoblet,
og sender den rigtige version af DataMate.
DataMate overføres til en TI-83 Plus eller TI-83 Plus Silver Edition regnemaskine ved at
udføre følgende trin:
1.
Slut regnemaskinen til CBL 2 med enhed-til-enhedkablet.
2.
Sæt regnemaskinen i modtager-tilstand (Ved TI-83 Plus og TI-83 Plus Silver Edition
trykkes på \
på CBL 2. Programmet/applikationen sendes og vises på
regnemaskinens programliste eller applikationsliste.
4.
Når overførslen er gennemført, skal du trykke på \
på regnemaskinen.
Se instruktionerne i trin 4 og 5 på side vi for TI-73, TI-82, TI-83 Plus og TI-83 Plus
Silver Edition.
Bemærk: DataMate på TI-89, TI-92 Plus og Voyage™ 200 PLT overføres i tre segmenter/filer, men
der vises kun én i App menuen. Alle tre segmenter er nødvendige, for at DataMate kan køre på
disse enheder.
Kom godt i gang med DataMate
I dette afsnit af Brugervejledning forklares fremgangsmåden ved anvendelsen af
DataMate. Instruktionerne blev skrevet med DataMate applikationen til TI-83 Plus og
viser eksemplerne, som de optræder på TI-83 Plus-skærmen. (Oplysninger om
forskellene mellem DataMate-programmerne/applikationerne til de forskellige TI
grafregnemaskiner findes på side 2.)
Grundtrinene til udførelse af et eksperiment med CBL 2, føler(e) og en TIgrafregnemaskine er:
1.
Slut sensorerne til CBL 2-systemet, forbind CBL 2 og regnemaskinen, og kør
DataMate programmet eller App'en. (Se næste afsnit, Start af DataMateapplikationen.)
2.
Vælg om nødvendigt dataindsamlingstilstanden. (CBL 2 indeholder
standardeksperimentindstillinger til de fleste følere.) (Se side 9.)
3.
Indsaml dataene. (Se side 12.)
4.
Sæt dataene på grafform. (Se side 12.)
Desuden kan du med DataMate kalibrere visse følere, foretage ændringer i grafer og
analysere indsamlede data med de forudprogrammerede valg. Fremgangsmåden ved
alle disse opgaver vises på de efterfølgende sider.
Det er ikke nødvendigt at have en regnemaskine koblet til CBL 2 for at indsamle data.
Med Quick Set-Up-funktionen på CBL 2 kan du indsamle data uden at have en
regnemaskine sluttet til CBL 2. Du kan derefter sende dataene til regnemaskinen til
graftegning og analyse. Fremgangsmåden med Quick Set-Up forklares på side 16.
Specielle regnemaskinetaster
Foruden de tastesekvenser, der vises på DataMate-skærmbillederne, er der to
regnemaskinetaster, der finder særlig anvendelse med DataMate:
♦
Tryk på
gendanne standardindstillingerne i DataMate. Hvis opsætningen af følerne og/eller
dataindsamlingstilstanden ikke er som forventet, skal du trykke på
nulstille dem.
♦
Tryk på
s
i DataMate hovedskærmbilledet eller Setup-skærmbilledet for at
¡
under dataindsamling for at standse dataindsamlingen.
Bemærk: Hvis du anvender TI-73, TI-82 eller TI-83, anbefales det, at du fjerner eventuelle ikkeDataMate programmer fra regnemaskinen, før du indlæser DataMate. Se trin 3 på side vi.
1.
Slut CBL 2™ til regnemaskinen.
2.
Tryk på
3.
Tryk om nødvendigt på h for at flytte markøren til
n
.
DataMate titelskærmbilledet vises.
Dette skærmbillede viser både DataMate’s
programversionsnummer (VER 1.14 i eksemplet) og
operativsystemets versionsnummer (ROM: 1.12 i eksemplet).
Derefter vises hovedskærmbilledet.
Slut en sensor til CBL 2 -systemet
DATAMATE
og tryk på
¯
.
1.
Kobl føleren til den rigtige kanal.
Bemærk: Ved tilkobling af sensorer til analoge kanaler skal du benytte kanalerne i rækkefølge
efter nummer. Du skal altså koble første føler til kanal 1 (CH1), anden føler til kanal 2 (CH2) og
tredje føler til kanal 3 (CH3). Hvis du kun benytter én føler, skal den kobles til kanal 1.
2.
Hvis føleren er af auto-ID-typen, vises kanalnummeret og
følertypen automatisk i hovedskærmbilledet. Gå til Valg af
dataindsamlingstilstand på side 9.
eller
Hvis føleren
ikke
er af auto-ID-typen, skal du følge trinene
nedenfor for at fortælle CBL 2, at føleren er tilsluttet.
Tryk på h efter behov for at flytte markøren til den kanal,
føleren er tilkoblet. Tryk på
¯
. Der vises en liste med
følere.
5.
Hvis den ønskede føler ikke er på listen, skal du trykke på MORE for at se flere
valg. (Listen rækker over flere skærmbilleder.)
6.
Tryk på tallet ud for en føler for at vælge den pågældende føler.
Bemærk: Visse følere, f.eks. accelerationsmålere eller trykmålere, viser et andet skærmbillede og
kræver, at du vælger en bestemt føler, en ønsket måleenhed eller kalibrering.
7.
Når du er færdig med at benytte føleren, skal du trykke på ¢ OK for at vende
tilbage til hovedskærmbilledet.
Kalibrering af en føler (valgfri)
Når en føler er valgt, indlæser DataMate automatisk standardindstillingerne til
kalibrering. Selv om det normalt ikke er nødvendigt, kan en føler kalibreres med
følgende fremgangsmåder.
En føler kan kalibreres på to måder. Den første måde er at følge spændingen, til den er
stabil, og indtaste denne værdi. Den anden måde er at indtaste værdierne manuelt. Du
kan se den korrekte kalibreringsmetode i dokumentationen til føleren. Nedenstående
eksempler viser kalibreringen af pH-føleren.
For at kalibrere pH-føleren ved at følge spændingen skal du bruge to opløsninger med
kendte pH-værdier, f.eks. bufferopløsninger med værdier på 4 og 10. Udfør følgende
trin:
1.
Tryk på ¢ i hovedskærmbilledet.
2.
Tryk på h efter behov for at flytte markøren til den føler,
du vil kalibrere. Tryk på £ CALIBRATE.
Bemærk: Ikke alle følere kan kalibreres. Hvis du vælger en føler, der
ikke kan kalibreres, reagerer DataMate ikke, når du trykker på
CALIBRATE.
Læg pH-føleren i bufferopløsningen med pH 4. Følg
skærmbilledet, til spændingstallet bliver stabilt, og tryk
derefter på
5.
Indtast bufferopløsningens pH-værdi.
6.
Gentag trin 3 og 4 for bufferopløsningen med pH-værdi 10.
7.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til skærmbilledet Setup.
Bemærk: Læs om fremgangsmåde ved kalibrering og standardværdierne for kalibrering i den
medfølgende dokumentation til sensoren.
¯
.
Du kan også kalibrere pH-føleren ved at indtaste værdierne. Denne fremgangsmåde
anvendes, hvis der er udført en fuld kalibrering tidligere, og du vil indsætte nye
hældnings- og skæringsværdier. Udfør følgende trin:
1.
Tryk på h efter behov i skærmbilledet Setup for at bevæge
markøren til den føler, du vil kalibrere. Tryk på
£
CALIBRATE NOW.
2.
Tryk på ¤ MANUAL ENTRY.
3.
Indtast hældningen og tryk på
4.
Indtast skæringsværdien og tryk på
¯
.
¯
. Skærmbilledet Calibration vises med de
nye værdier.
5.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til skærmbilledet Setup.
Nulstilling af en føler (valgfri)
1.
Tryk på ¤ ZERO i skærmbilledet Setup. Skærmbilledet Select
Channel vises.
Bemærk: Ikke alle følere kan nulstilles (f.eks. temperatur- og
Lysfølere). DataMate viser kun de følere, der kan nulstilles.
Tryk på tallet ved siden af den føler, du vil nulstille. Et
skærmbillede vises med den/de aktuelle måling(er) for
den/de aktuel(le) føler(e).
(I dette eksempel er der trykket på ¤ ALL CHANNELS, så
begge følere er valgt.)
3.
Tryk på
Bemærk: De nye kalibreringer og nulstillinger bevares ikke, når DataMate afsluttes. De gælder
kun under den aktuelle kørsel. Desuden kan nye kalibreringer og nulstillinger sættes tilbage til
standardværdierne under den aktuelle kørsel ved at gå til hovedskærmbilledet og trykke
s
på
.
¯
for at nulstille føleren/følerne. Hovedskærmbilledet vises.
Valg af dataindsamlingstilstand
For hver sensor fra Vernier indlæser DataMate et standardeksperiment (i
dataindsamlingstilstand), der passer til sensoren. Som standard er
dataindsamlingstilstanden for alle følere Time Graph (måling af datapunkter med en
forudbestemt hyppighed). En beskrivelse af de enkelte dataindsamlingstilstande findes
under skærmbilledet Select Mode på side 27.
Bemærk: Hvis du lukker DataMate-programmet og derefter genåbner det, vil
tilstandsindstillingen være den samme som da det blev lukket. Men hvis du afslutter DataMate
på en anden måde, kan tilstandsindstillingen være anderledes, når programmet åbnes igen. Eller
du kan åbne DataMate og finde tilstands- og følerindstillinger, der er “efterladt” fra et tidligere
eksperiment. I alle tilfælde skal du trykke på
standardindstillingerne for tilstand og følere.
Dataindsamlingstilstanden ændres ved at følge nedenstående trin.
1.
Tryk på ¢ SETUP i DataMate hovedskærmbilledet.
s
for at vende tilbage til
2.
Tryk på ` eller h efter behov for at flytte markøren til
MODE og tryk på
¯
. Der vises en liste over
dataindsamlingstilstande.
3.
Tryk på tallet ud for den ønskede tilstand.
Bemærk: Hvis du vælger tilstanden Time Graph, vises et andet skærmbillede, hvor du kan vælge
tidsintervallet mellem prøvetagninger og det ønskede antal prøver. Instruktioner findes i
afsnittet Ændring af indstillingerne i Time Graph nedenfor.
4.
Tryk på ¢ OK to gange for at vende tilbage til hovedskærmbilledet.
Hvis du vælger Time Graph på skærmbilledet Select Mode, vises skærmbilledet Time
Graph Settings. Hver føler har et standardtidsinterval mellem prøvetagningerne (i
sekunder) og standardantallet af prøvetagninger (datapunkter). Hvis du vil ændre
indstillingerne fra standardværdierne, skal du følge nedenstående trin:
Hvis du trykker på £ TIME GRAPH i skærmbilledet Select Mode,
vises skærmbilledet Time Graph Settings.
1.
Tryk på £ CHANGE TIME SETTINGS.
2.
Indtast tidsintervallet mellem prøvetagningerne (i sekunder)
og tryk på
¯
.
3.
Indtast antallet af prøver og tryk på
¯
. Skærmbilledet Time Graph Settings vises
igen. (EXPERIMENT LENGTH i sekunder angives automatisk.)
4.
Tryk på ¢ OK for at afslutte. Skærmbilledet Setup vises.
eller
Tryk på ¤ ADVANCED for at ændre de avancerede indstillinger. (Instruktioner
findes i afsnittet Ændring af indstillingerne i Advanced Time Graph nedenfor.)
Ændring af indstillingerne i Advanced Time Graph (valgfri)
DataMate har standardindstillinger for tidsindstillingerne for hver føler. Du kan ændre
“vinduet”, hvor de indsamlede data tegnes, og du kan ændre udløsningstypen, der
anvendes i eksperimentet.
De avancerede tidsgrafindstillinger ændres ved at følge nedenstående trin:
Hvis du trykker på ¤ ADVANCED i skærmbilledet Time Graph
Settings, vises skærmbilledet Advanced Time Graph Settings.
YMIN og YMAX dækker det “vindue”, hvor de indsamlede data
vises som graf. YMIN dækker den nedre grænse i grafen, og
YMAX dækker den øvre grænse i grafen. De YMIN og YMAXværdier, der vises på skærmen, er standardområdet for føleren
på kanal 1. (Dette vil variere afhængigt af, hvilken føler, der anvendes. For eksempel er
temperaturfølerens område .20 til 125.)
Det vinduesområde, der bliver tegnet, ændres ved at trykke
på £ CHANGE GRAPH SETTINGS.
Der vises en liste over tilsluttede følere.
2.
Tryk på tallet ud for den ønskede føler.
3.
Udløsningstypen ændres ved at trykke på ¤ CHANGE
TRIGGERING.
I det viste eksempel er der to udløsningstyper:
♦
Ved menuvalg 1 eller 2 vil CBL 2™ udløse en start af
dataindsamling på basis af ændringer i de data, der skal
indsamles. (Dette kaldes tærskelværdiudløsning.)
♦
Ved menuvalg 3, MANUAL TRIGGER, vil CBL 2 begynde at indsamle data, når
knappen START/STOP trykkes.
♦
Ved menuvalg 4, NONE, indstilles der ikke til nogen speciel udløsning.
4.
Tryk på tallet ud for den ønskede udløsningstype.
Hvis du vælger NONE, vises skærmbilledet Advanced Time Graph Settings.
eller
Hvis du vælger MANUAL TRIGGER, ændres udløsningsindstillingen , og
skærmbilledet Advanced Time Graph Settings vises.
eller
Hvis du vælger tærskelværdiudløsning, beder DataMate dig
om at vælge udløsningstype.
♦
INCREASING betyder, at de indsamlede dataværdier
(som f.eks. lysintensitet eller temperatur) vil være
stigende.
♦
DECREASING betyder, at de indsamlede dataværdier vil
være faldende.
5.
Tryk på tallet ud for den ønskede udløsningstype.
6.
Indtast tallet (tærskelværdien), hvor du vil have
dataindsamlingen til at starte, og tryk på
¯
. (Indsæt en
tærskelværdi, hvor du anvender måleenhederne for den
føler, du anvender, f.eks. ¡C for temperatur eller Newton
for kraft.)
Når de registrerede dataværdier når denne værdi, begynder
CBL 2 at lagre data.
Indtast tallet (i procent) af de data, du vil have CBL 2 til at forudlagre, og tryk på
¯
. Skærmbilledet Advanced Time Graph Settings vises.
“Forudlagring” (prestore) er den datamængde, der indsamles, før den tærskelværdi, du
vil holde, nås (10 procent, 20 procent, osv.). Fra eksperimentets begyndelsestidspunkt til
tidspunktet, hvor tærskelværdien nås, indsamler, CBL 2 data i “bufferen.” Når tærsklen
nås, begynder CBL 2 at lagre de indsamlede data, og sletter de data, den indsamlede, før
tærsklen blev nået, medmindre der er indtastet en forudlagringsværdi.
8.
Tryk ¢ OK til at afslutte skærmbilledet.
9.
Tryk på ¢ OK igen for at vende tilbage til skærmbilledet Setup.
Indsamling af data
Eksperimentet startes ved at trykke på £ START i hovedskærmbilledet for DataMate.
CBL 2 begynder at indsamle data, der svarer til den indstillede dataindsamlingstilstand.
En beskrivelse af dataindsamlingstilstandene finder du på side 27.
Når dataindsamlingen er afsluttet, vises skærmbilledet Graph Menu. Yderligere
oplysninger findes i afsnittet Graftegning af data nedenfor.
Bemærk: I tilstanden Time Graph tegnes data fra CH1 automatisk i REALTIME, når du trykker
på£. Værdierne vises i skærmens øverste venstre hjørne i takt med at dataene plottes.
Lagring af seneste kørsel
Når du indsamler data med kun en føler, kan du lagre to “aktive” datakørsler i
regnemaskinen. Dermed kan du vise og sammenligne data fra tre kørsler.
1.
Når dataene er indsamlet, skal du trykke på TOOLS i
DataMate hovedskærmbilledet.
DataMate placerer data fra første kørsel i liste 2 (L2) i
regnemaskinen.
2.
Tryk på ¢ STORE LATEST RUN. Hovedskærmbilledet vises.
De data, der lige er indsamlet i liste 2, flyttes til liste 3 i regnemaskinen, så nye data
kan indsamles i liste 2. Du kan lagre op til to kørsler. (Hvis du lagrer en 2. kørsel,
flyttes dataene i liste 3 til liste 4, dataene i liste 2 flyttes til liste 3, og nye data
indsamles i liste 2.)
Graftegning af data
1.
Hvis du har flere følere koblet til CBL 2, vises skærmbilledet
Graph Menu automatisk, når du har afsluttet
dataindsamlingen.
Bemærk: Hvis du kun har én føler koblet til CBL 2, vises selve grafen.
Tryk på ` eller h efter behov for at flytte markøren til den
kanal/de data, du vil vise, og tryk på
¯
.
3.
Hvis du vil vise en anden graf, skal du trykke på
¯
. Skærmbilledet Graph Menu
vises igen, og du kan vælge en anden kanal.
4.
Hvis du vil ændre det område, hvor grafen vises, skal du gå tilbage til skærmbilledet
Graph Menu og trykke på £ SELECT REGION.
eller
Hvis du vil ændre grafskalaen, skal du gå tilbage til det skærmbillede, hvor du viser
grafen og trykke på ¤ RESCALE. Skærmbilledet Rescale Graph vises.
eller
Hvis du er færdig med at vise grafen, skal du gå tilbage til skærmbilledet Graph
Menu og trykke på ¢ MAIN SCREEN.
Vælg område (valgfri)
Foruden at vise hele grafen kan du med DataMate vælge en del af grafen.
Bemærk: Hvis du vælger et område, bevares kun dataene for det pågældende område i
regnemaskinen. Alle data uden for området slettes fra regnemaskinens hukommelse. Hele
datasættet gemmes dog stadigvæk i CBL 2 og kan altid hentes. (Anvisninger på at hente data
finder du i trin 5-9 på side 16.)
Du kan se et “område” af dataene ved at følge nedenstående trin:
1.
Tryk på £ SELECT REGION i skærmbilledet Graph Menu.
2.
Skift X og Y nederst i skærmbilledet ved at trykke på _ eller
a
for at flytte markøren til det punkt, du ønsker som
grafens venstre side. Tryk på
3.
Tryk på _ eller a for at flytte markøren til det punkt på
¯
.
grafen, du ønsker som grafens højre side, og tryk på
Grafmenuen vises.
Når du er færdig med at vise grafen, skal du trykke på
¯
. Grafmenuen vises.
Omskalering af grafen (valgfri)
Med DataMate er det nemt at omskalere grafen med dine data. Du kan vælge
AUTOSCALE, X SCALE, eller Y SCALE. Følg trinene nedenfor for at omskalere en graf:
1.
Tryk på ¤ RESCALE i skærmbilledet Graph Menu.
2.
Tryk på tallet ud for den skala, du vil ændre.
Bemærk: Hvis du vælger AUTOSCALE, skalerer DataMate grafvinduet, så det passer bedst muligt
til de indsamlede data. Hvis du vælger X SCALE eller Y SCALE, beder DataMate dig om at
indtaste hhv. Xmin og Xmax eller Ymin og Ymax (den øverste og nederste grænse på skalaen).
3.
Du kan se grafen med andre skalaindstillinger ved at trykke på
tilbage til skærmbilledet Rescale Graph og derefter vælge en anden skala.
4.
Når du er færdig med at vise graferne, skal du trykke på
¯
til skærmbilledet Rescale Graph og derefter trykke på RETURN for at komme til
hovedskærmbilledet.
¯
for at vende
for at vende tilbage
Flere grafer (valgfri)
DataMate indeholder flere indstillinger til graftegning og sammenligning af de
indsamlede data. Du kan f.eks. vælge menuvalg 2 i skærmbilledet More Graphs og se en
graf med de data, der er lagret i liste 3 (L3) sammenlignet med de data, der er lagret i
liste 2 (L2). Du kan vælge flere grafer ved at følge nedenstående trin:
1.
Tryk på MORE i skærmbilledet Graph Menu.
L1, L2, L3 og L4 betegner de lister, hvori dine data er gemt.
L3 VS L1 vil f.eks. tegne dataene i liste 3 i en graf stillet op
mod dataene i liste 1.
2.
Tryk på tallet ud for den graf, du vil se.
3.
Hvis du vil vise yderligere grafer, skal du gentage trin 1 og 2.
Med regnemaskinens indbyggede regressionsmodeller og statistikfunktioner kan du
analysere dataene. Følg trinene nedenfor for at vælge disse indstillinger:
1.
Tryk på ANALYZE i DataMate hovedskærmbilledet.
Menuvalgene til indstilling af dataanalysen forklares i de
følgende afsnit.
Menuvalg 2 CURVE FIT, viser en liste med
regressionsmodeller, du kan vælge mellem. Når du vælger
en regressionsmodel, bestemmer regnemaskinen linjen eller
kurven med den bedste tilpasning og giver dig derefter
mulighed for at skalere regressionen til dine data.
Med menuvalg 3 ADD MODEL, kan du oprette din egen
regressionsmodel.
For at benytte dette menuvalg skal du først indtaste
ligningen i regnemaskinens Y= editor,
DataMate. Hvis du f.eks. ved, at de data, du vil indsamle, er
lineære, kan du indtaste
y=ax+b
. Hvis du vælger ADD
MODEL, kan du ændre a og b-koefficienterne, til din egen
model gengiver dataene tilfredsstillende.
Bemærk: Dette menuvalg er ikke tilgængeligt i DataMate til TI-73
og TI-82.
før
du starter
Menuvalg 4 STATISTICS, beder dig vælge kanal/data og
derefter vælge højre og venstre grænse. Statistikken med
én variabel for dataene vises på skærmen.
Menuvalg 5 INTEGRAL, beder dig vælge graf og derefter
vælge venstre og højre grænse. Integralet for grafområdet
vises i skærmbilledet.
Quick Set-Up anvendes il at indsamle data uden at have en regnemaskine forbundet
med CBL 2™-systemet. I denne tilstand kan du kun benytte auto-ID-følere, CBR™ og
Vernier auto-ID-følere.
Op til fire følere kan anvendes samtidigt, og CBL 2 indsamler prøvedata med de
forudindstillede intervaller, der er indstillet i DataMate. Dataene indsamles
kontinuerligt og lagres i hukommelsen.
Sådan indsamles data med Quick Set-Up -funktionen på CBL 2:
1.
Slut ID-følerne til CBL 2.
2.
Tryk på
QUICK SETUP
. Enheden sletter eventuelle data i hukommelsen og søger
efter tilsluttede datafølere. Den indstiller automatisk kanalerne til at indsamle
dataene. Når det gule lys blinker, er den klar til at indsamle dataene.
3.
Tryk på
4.
Når CBL 2 afslutter dataindsamlingen, standser den.
START/STOP
. Det grønne lys blinker for at vise, at CBL 2 indsamler data.
eller
Hvis du vil standse dataindsamlingen, før CBL 2 slutter, skal du trykke på
START/STOP
. (Det højeste antal datapunkter, der kan indsamles i denne tilstand,
er 99.)
Overfør derefter dataene fra CBL 2 til regnemaskinen:
5.
Kobl regnemaskinen til CBL 2 med kablet.
6.
Kør DataMate -programmet eller -applikationen på
regnemaskinen.
7.
Tryk på
¯
.
8.
Tryk på TOOLS.
9.
Tryk på £ RETRIEVE DATA. Programmet henter dataene fra CBL 2’s hukommelse.
Du kan nu Plotte disse data med DataMate-programmet eller afslutte programmet og
anvende regnemaskinens Plotfunktion.
Med visse versioner af DataMate kan du gemme eksperimenter i CBL 2 systemets
hukommelse, kalde dem frem senere og slette dem, når du ikke skal bruge dem mere.
Du kan gemme dine eksperimentopsætninger: Følervalg, dataindsamlingstilstand,
kalibreringer, grafindstillinger osv. sammen med evt. data, du har indsamlet.
Bemærk: Dette menuvalg kan nås i TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92,
TI-92 Plus, og Voyage™ 200 PLT. Skærmbillerne, der vise i dette afsnit, er fra TI-83 Plus.
Gemning af et eksperiment
Hvis du har indtastet indstillingen for et eksperiment, men ikke indsamlet data, gemmes
både indstillingen og den sidste datakørsel. Følg trinene nedenfor for at gemme et
eksperiment:
1.
Tryk på ¢ SETUP i DataMate hovedskærmbilledet.
2.
Tryk på SAVE/LOAD.
FLASH
-
3.
Tryk på ¢ SAVE EXPERIMENT.
4.
Indtast et navn (op til 20 bogstaver- og/eller taltegn) og tryk på
¯
. Eksperimentet
gemmes, og skærmbilledet Experiment Menu vises igen.
Bemærk: Hver eksperimentfil skal have et unikt navn (for eksempel, temp1, temp2 osv.). CBL 2
kan ikke skelne mellem filer med samme navn. Alle filer vises i den rækkefølge, de blev gemt i.
Genindlæsning af et eksperiment fra CBL 2™-systemets
FLASH
-hukommelse ved at følge
nedenstående trin:
1.
Tryk på ¢ SETUP i DataMate hovedskærmbilledet.
2.
Tryk på SAVE/LOAD.
3.
Tryk på £ LOAD EXPERIMENT.
4.
Tryk på tallet ud for det ønskede eksperiment. Eksperiment indlæses, og
hovedskærmbilledet vises.
Bemærk: Der kan kun indlæses én eksperimentfil ad gangen.
Sletning af et eksperiment
Eksperimentfiler, der gemmes i CBL 2™-systemets
rækkefølge, som de gemmes. Nye eksperimenter gemmes i den rækkefølge, de kommer
i. Hukommelsen udnyttes bedst ved at slette alle filer, der ikke benyttes mere.
Følg trinene nedenfor for at slette et eksperiment:
Tryk på tallet ud for det eksperiment, du vil slette. (
hentes igen!
) Eksperimentet slettes, og skæmbilledet Experiment Menu vises.
FORSIGTIG: Slettede filer kan ikke
Sletning af alle eksperimenter
Foruden at slette ét eksperiment ad gangen kan du slette alle de eksperimenter, du har
gemt. Alle eksperimenter slettes samtidig ved at følge nedenstående trin:
1.
Tryk på ¢ SETUP i DataMate hovedskærmbilledet.
2.
Tryk på SAVE/LOAD.
3.
Tryk på DELETE ALL EXPERIMENTS.
4.
Tryk på ¢ for at slette alle eksperimenter. Eksperimenterne slettes, og skærmbilledet
Setup vises.
Anvendelse af CBL 2™-systemet med andre programmer
CBL 2 -systemet fungerer med de fleste eksisterende CBL™ programmer med kun små
eller ingen ændringer.
♦
TI CBL-programmerne i Explorations™ aktivitetsbøger.
♦
TI-programmer fra TI’s- web-sted for regnemaskiner,
♦
Programmer, du selv kan lave.
Følg instruktionerne i forsøgsbøgerne eller på web-stedet for at kopiere programmerne
til regnemaskinen. Udfør derefter eksperimentet som anvist.
Bilag B indeholder en lynoversigt til CBL 2-kommandoerne. Hvis du vil oprette dine
egne programmer til CBL 2, opfordrer vi til at finde detaljerede vejledninger og
yderligere oplysninger om kommandoerne i dokumentet Technical Reference på
Ressource-cd’en eller på TI’s web-sted.
Lagring og hentning af programmer med DATADIR
Med DATADIR-programmet kan du gemme programmer i CBL 2-systemets
hukommelse og senere hente dem i regnemaskinen. (Dette er lige som at have en
“ekstern harddisk” til regnemaskinen.) CBL 2 har cirka 400K
lagring af eksperimentfiler og programmer.
DATADIR-programmet findes på TI Ressource-cd’en og på TI’s web-sted på
education.ti.com
For at programmer kan lagres og hentes, skal CBL 2 være koblet til en TI
grafregnemaskine.
.
FLASH
-hukommelse til
Start af DATADIR-programmet
1.
Tryk på
2.
Tryk på h for at flytte markøren til
¯
3.
Tryk på
Der vises kort en introduktionsskærm, og derefter vises
hovedmenuen.
.
q
.
¯
igen for at bekræfte valget.
DATADIR
, og tryk på
FLASH
-
Lagring af et program
De programmer, du vil lagre, skal være placeret på regnemaskinen. Du kan gemme et
eller flere programmer samtidigt. Følg anvisningerne nedenfor:
1.
Tryk på £ STORE PROGRAM i skærmbilledet Main Menu.
Tryk på h for at flytte markøren til det program, du vil
lagre, og tryk derefter på
¯
. Der vises et punkt ud for
programnavnet.
Gentag denne instruktion, til du har valgt alle de
programmer, du vil gemme.
5.
Tryk på a for at markere
¯
. Når programmerne er lagret, viser regnemaskinen
meddelelsen
Bemærk: Regnemaskinen afslutter programmet DATADIR for at
foretage overførslen. Kør programmet DATADIR igen for at se
resultatet af overførslen.
Done
.
TRANSMIT
, og tryk derefter på
Hentning af et program fra lageret
Med programmet DATADIR kan du også hente et program fra lagret i CBL 2 til
regnemaskinen. Selvom du kan lagre flere programmer på én gang, kan du kun hente
ét program ad gangen. Med følgende instruktioner udfører du denne opgave:
1.
Tryk på ¢ LOAD A PROGRAM i hovedmenuen for
biblioteker.
2.
Tryk på tallet ud for det program, du vil indlæse, og følg
instruktionerne på skærmen, som de vises i trin 3-5
nedenfor.
3.
Tryk på \
4.
Tryk på a for at markere
5.
Når regnemaskinens skærm viser WAITING, skal du trykke på
.
RECEIVE
, og tryk på
¯
.
TRANSFER
Når programmet er indlæst på regnemaskinen, viser regnemaskinen meddelelsen
Done
.
Bemærk: Regnemaskinen afslutter programmet DATADIR for at udføre overførslen.
Programmet DATADIR indeholder to menuvalg til sletning af programmer fra lageret.
Du kan slette et enkelt program (menuvalg 3), eller du kan slette alle programmer, der
er lagret i CBL 2 (menuvalg 4).
Bemærk: Sletning af alle programmer sletter IKKE DataMate-programmerne/Apps.
Følg disse instruktioner for at slette et enkelt program, du har gemt på CBL 2:
1.
Tryk på ¤ DELETE A PROGRAM i hovedmenuen (Main
Menu).
2.
Tryk på tallet ud for det program, du vil slette.
Hovedmenuen vises.
Følg disse instruktioner for at slette ALLE de programmer, du har gemt på CBL 2:
1.
Tryk på DELETE ALL PROGRAMS i hovedmenuen.
2.
Programmerne slettes, og hovedmenuen vises.
Kontrol af hukommelse
Med programmet DATADIR kan du også kontrollere den disponible hukommelse på
CBL 2. Følg nedenstående anvisninger for at kontrollere hukommelsen:
1.
Tryk på CHECK MEMORY i hovedmenuen.
2.
Når du er færdig med at vises skærmbilledet, skal du trykke på
Hovedskærmbilledet vises.
¯
.
Collect Garbage
Med DATADIR-programmet kan du optimere den tilgængelige hukommelse på CBL 2.
1.
Tryk i bibliotekets hovedmenu på { COLLECT GARBAGE.
2.
Efter gennemførelse vender programmet tilbage til
hovedmenuen.
Tryk på QUIT i hovedmenuen.
Regnemaskinen viser meddelelsen
Done
.
DataMate skærmoversigt
I dette afsnit af brugervejledningen vises de vigtigste skærmbilleder i DataMate. De
enkelte skærmbilleder vises sammen med en forklaring af menuvalgene i hvert
skærmbillede.
Dette afsnit er beregnet til opslagsbrug, så skærmbillederne er sat i alfabetisk
rækkefølge efter navn for at gøre det nemmere at finde et givet skærmbillede.
Advanced Time Graph Settings
(menuvalg 3 i skærmbilledet Time Graph Settings)
Øverste del af skærmbilledet viser to felter: Live Graph og
Triggering. Nederste del viser menuvalgene.
Værdierne YMIN og YMAX under Live Graph refererer hhv.
nederste og øverste grænser i “vinduet”, der viser de
indsamlede data. Værdierne i skærmbilledet er
standardområdet for føleren i kanal 1 (i dette eksempel).
1: OKVender tilbage til skærmbilledet Time Graph Mode.
2: CHANGE GRAPH
SETTINGS
3: CHANGE
TRIGGERING
Her vælges minimum og maksimum for y-akse og y skalaværdierne på den graf, der vises under
dataindsamling med løbende graf.
Her kan du ændre de udløsende værdier, der starter
dataindsamlingen.
Analyze Options (menuvalg 4 i hovedskærmen)*
1: RETURN TO
MAIN SCREEN
2: CURVE FITHer kan du vælge regressionsmodeller til dataene.
3: ADD MODELHer kan du oprette en ny regressionsmodel til dataene.
4: STATISTICSHer kan du bestemme statistik med en variabel til et udvalgt
Afslutter skærmbilledet Analyze Options.
dataområde.
5: INTEGRALHer kan du bestemme integralet af et valgt område.
*Dette menuvalg findes ikke i TI-82-versionen af DataMate.
I dette skærmbillede kalibrerer du en føler på én af to
måder. Første måde er en topunktkalibrering; anden måde
er manuel ændring af hældnings- og skæringsværdierne.
Bemærk: Ikke alle følere kan kalibreres. Hvis du vælger en føler,
der ikke kan kalibreres, viser DataMate ikke dette skærmbillede.
1: OKGemmer ændringerne og vender tilbage til skærmbilledet
Setup.
2: CALIBRATE NOWHer kan du vælge en topunktskalibreringsmetode.
3: MANUAL ENTRYHer kan du indtaste kendte kalibreringsværdier.
Experiment Menu (menuvalg 4 SAVE/LOAD i skærmbilledet Setup
Bemærk: Hvis du har opsat eksperimentet, men ikke har
indsamlet data, gemmer dette menuvalg opsætningen. Hvis du
både har indstillinger og data, gemmes begge dele. Det er dog
kun den aktuelle kørsel, der gemmes. Tidligere datakørsler
gemmes ikke.
Dette skærmbillede findes i DataMate til TI-83 Plus, TI-83 Plus
Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus, og Voyage™ 200 PLT.
1: SAVE EXPERIMENTGemmer eksperimentet i CBL 2™
FLASH
hukommelsen.
2: LOAD EXPERIMENTGenindlæser et eksperiment fra CBL 2
FLASH
hukommelsen.
3: DELETE EXPERIMENTSletter et eksperiment i CBL 2
4: DELETE ALL EXPERIMENTSSletter alle eksperimenter i CBL 2
hukommelsen
.
FLASH
FLASH-
-hukommelsen.
5: RETURN TO SETUP SCREENVender tilbage til skærmbilledet Setup.
I dette skærmbillede kan du vælge de data, du vil tegne som
graf, vælge et grafområde til visning eller analyse eller
ændre grafskalaen.
Øverste del af skærmbilledet viser de grafer, du kan vise på
skærmen. Nederste del viser menuvalgene.
1: MAIN SCREENVender tilbage til hovedskærmbilledet.
2: SELECT REGIONHer kan du markere et område af grafen. (Data uden for de
markerede område ryddes fra de lister i regnemaskinen, hvor
dataene er lagret.)
3: RESCALEHer kan du ændre grafen ved at vælge automatisk skalering
eller indtaste værdier for x-skalaen eller y-skalaen.
4: MOREViser flere indstillinger til graftegning.
Hovedskærmbilledet
Øverste del af hovedskærmbilledet viser den aktuelle føler
og dataindsamlingstilstanden. Nederste del viser
menuvalgene.
1: SETUPValg af følere, dataindsamlingstilstand, kalibrering af følere og
styring af eksperimentfiler.
2: STARTStarter dataindsamlingen.
3: GRAPHVælger og viser en graf med dataene fra eksperimentet.
4: ANALYZEVælger den analysetype, du vil udføre på dataene.
5: TOOLSVælg en funktion som f.eks. RETRIEVE DATA eller CHECK
BATTERY.
6: QUITAfslut DataMate-programmet.
DataMate genkender automatisk en auto-ID-føler, finder den kanal, den er tilsluttet,
indlæser et standardeksperiment, der passer til føleren, og viser den aktuelle måling. Alle
aktive kanaler vises, og hovedskærmen opdateres i takt med at auto-ID-følere tilføjes eller
fjernes.
Følere, der ikke er auto-ID, f.eks. trykfølere og pH-følere, skal indstilles manuelt. Se
instruktionerne i Kobling af en føler til CBL 2 på side 6.
Hovedskærmbilledet skifter automatisk til “målertilstanden”, der opdaterer målinger
med få sekunders mellemrum. Målertilstanden slås til eller fra ved at trykke på ¥ på
regnemaskinen.
Standarddataindsamlingen for CBL 2 er Time Graph. Du kan
ændre tilstanden ved at følge trinene i Valg af
dataindsamlingstilstand på side 9.
1: LOG DATABeder dig starte proceduren Quick Set-Up.
2: TIME GRAPHHer kan du angive intervallet mellem prøvetagninger og antallet
af indsamlede datapunkter. Dette er standardtilstanden.
3: EVENTS WITH
ENTRY
Indsamler en måling for hvert tryk på
bedt om at korrelere dette datapunkt med en numerisk værdi.
Dette anvendes til eksperimenter som titreringer og Boyle’s lov.
4: SINGLE POINTIndsamler ét datapunkt hvert sekund i 10 sekunder og viser et
midlet datapunkt.
5: SELECTED
EVENTS
6: RETURN TO
Indsamler ét datapunkt for hvert tryk på
regnemaskinen.
Vender tilbage til skærmbilledet Setup.
SETUP SCREEN
¯
, hvorefter du bliver
¯
på
Select Sensor (fra skærmbilledet SetUp)
Når du sætter en ikke-auto-ID-føler i kanal 1-3 og vælger
den pågældende kanal i skærmbilledet Setup, viser
DataMate en liste over analoge følere, du kan vælge fra.
Dette skærmbillede er det første af en række
skærmbilleder.
1-6: . . .Fortæller CBL 2, at denne føler er sat til den valgte kanal.
7:MOREViser det næste skærmbillede af følerlisten.
8:RETURN TO
SETUP SCREEN
1: MOTION(M)Fortæller CBL 2, at føleren, der er koblet til denne kanal, måler
2: MOTION(FT)Fortæller CBL 2, at føleren, der er koblet til denne kanal, måler
3: NONEVender tilbage til skærmbilledet Setup uden at vælge en føler.
Vender tilbage til skærmbilledet uden at have valgt en føler.
Når du sætter en ikke-auto-ID-føler i den digitale kanal og
vælger den pågældende kanal i skærmbilledet Setup, viser
DataMate denne liste over bevægelsesfølere, som du kan
vælge.
Bemærk: Der kræves ekstra programmer for at køre følerne Rotary
Motion, Student Radiation og Photogate.
I dette skærmbillede kan du ændre de aktuelle
eksperimentindstillinger, herunder udskiftning af følere,
ændring af dataindsamlingstilstand, kalibrering af følere,
nulstilling af følere og gemning eller indlæsning af
eksperimentfiler.
Øverste del af skærmen viser de følere, der er koblet til CBL 2kanalerne og den aktuelle tilstandsindstilling. Nederste del
viser menuvalgene.
1: OKVender tilbage til hovedskærmbilledet.
2: CALIBRATEHer kan du kalibrere en føler.
3: ZERONulstiller en aktuel føler.
4: SAVE/LOAD*Viser menuen Experiment, så du kan gemme, genindlæse eller
slette eksperimentfilerne i CBL 2-systemets
* Menuvalget SAVE/LOAD er kun tilgængeligt i DataMate for TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver
Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus, og Voyage™ 200 PLT.
FLASH
-hukommelse.
Time Graph Settings (menuvalg 2 i skærmbilledet Select Settings)
Øverste del af skærmen viser tre felter: Tidsinteval (tiden
mellem prøver i sekunder), Antal prøver og eksperimentets
længde (i sekunder). Nederste del viser menuvalgene.
1: OKVender tilbage til skærmbilledet Select Mode.
2: CHANGE TIME
Her kan du ændre tidsinterval og antal prøver.
SETTINGS
3: ADVANCEDHer kan du ændre grafens indstillinger og/eller
Med valgene i menuen Tools kan du udføre en række
funktioner, bl.a. lagre datakørsler, hente data fra CBL 2 til
regnemaskinen og kontrollere batteriets status.
1: STORE LATEST RUNDataMate placerer dataene fra din første kørsel i
regnemaskinens liste 2 (L2). Når du vælger STORE LATEST
RUN, flyttes data i liste 2 til regnemaskinens liste 3, så nye
data kan indsamles i liste 2. Du kan gemme op til to
kørsler, så du kan sammenligne data fra tre kørsler.
Dette menuvalg kan ikke anvendes med mere end én
føler, og det kan heller ikke anvendes med
bevægelsesføleren.
2: RETRIEVE DATAHenter de data, der måtte være i CBL 2-hukommelsen, til
regnemaskinen. Det kan være data, der er indsamlet med
CBL 2 QUICK START-funktionen, eller data fra det seneste
DataMate-eksperiment.
3: CHECK BATTERYKontrollerer batteriniveauet for CBL 2.
15 cm. enhed-til-enhedkabel (eller en anden længde)
♦
TI spændingsføler
♦
5 ens 1,5 volt batterier (f.eks. AA (LR6) eller AAA batterier)
♦
Lineal med en langsgående fordybning eller en anden opstilling til at holde batterierne sammen
Indledning
Hver eneste dag bruger folk et eller flere batterier, når de benytter en blitz, deres
regnemaskine og CBL 2 eller andre batteridrevne apparater. Har du nogensinde sat
batterier i en blitz eller din CBL 2? Hvor meget spænding leverer batterierne i
apparatet?
Se på batterierne. Du skal kunne finde en
pluspol (+) og en minuspol (
)
i hver ende af
batterierne. Du ser også størrelsen, f.eks. AAA og spændingen, f.eks. 1,5 volt.
Hvis du ser på batteriernes placering i de fleste blitzapparater, vil du opdage, at de er
anbragt i forlængelse af hinanden eller i
pluspolen (+) har kontakt med minuspolen (
serie
. Batterierne i blitzen er anbragt, så
−
) på næste batteri. Læg mærke til
batteriernes placering i CBL 2. Du vil se, at selv om batterierne ikke er lagt i forlængelse
af hinanden, eller hvis batteripolerne skifter retning, forbinder et metalstykke
pluspolen (+) på den ene række batterier med minuspolen (-) i starten af næste række.
Disse batterier er koblet op i
serie
, -de er serieforbundne (se illustrationen på næste
side). Batterier leverer elektrisk energi til elektriske apparater, når der er dannet et
kredsløb
elektriske apparat (
. Tænk her på et kredsløb som en bane, der forbinder pluspolen til det
forbruget
) og derefter til minuspolen.
I dette forsøg vil vi udforske, hvor mange volt, flere serieforbundne batterier leverer til
batteridrevne apparater.
Først skal du med CBL 2 og regnemaskinen måle spændingen på hvert af de fem
batterier. Derefter skal du måle spændingen på ét batteri, derefter en serie på to
batterier, derefter tre osv. Det anbefales at udføre forsøget i en gruppe. Der skal
udføres tre opgaver:
♦
Måling med prøveledninger til spænding.
♦
Betjening af regnemaskinen og CBL 2.
♦
Opstilling af batterierne.
Benyt fem ens batterier. Det er bedst at benytte nye batterier eller et sæt batterier, der
har været benyttet i samme apparat.
Batterierne kan holdes sammen med en batteriholder, en lineal med en langsgående
fordybning eller bare flisefugen i et bord eller et gulv.
Batterierne skal anbringes med pluspol (+) mod minuspol (
Dataindsamling
1.
Forbind CBL 2 med regnemaskinen ved hjælp af enhed-til enhedkablet. Tilslut
spændingsføleren til CBL 2 i kanal 1 [CH 1].
2.
Kør DataMate-programmet eller -applikationen på
regnemaskinen. DataMate finder automatisk
spændingsføleren og indlæser et standardeksperiment.
Hovedskærmbilledet for DataMate vises til højre.
(Hvis indstillingen for MODE er anderledes end vist, skal du
trykke på
3.
Placer ét batteri i en batteriholder eller en lineal. Hold prøveledningerne til den
rigtige pol, rød til (+) og sort til (
4.
Læs og registrér spændingen på hvert af de fem batterier i elevrapportskemaet,
spørgsmål 1. (Bemærk, at spændingen kan ses i DataMate hovedskærmens øverste
højre hjørne.)
Tryk på ¤ GRAPH i DataMate's hovedskærmbillede og
besvar spørgsmål 2-6 i elevrapportskemaet.
Ved en linjes hældning forstås den Y-tilvækst, der svarer til en X-tilvækst på 1.
Hældningen kan relateres til mange fysiske modeller. I denne model er hældningen
et udtryk for gennemsnitlige spænding pr. batteri. Enheden, der udtrykkes i
hældningen i denne model, er Volt/batteri. En ligning, der ofte benyttes til denne
lineære model er:
Y = AX + B
Hvor A er
hældningen
og B angiver linjens skæringspunkt med Y-aksen (eller
værdien af Y, når X=0). Du kan have set denne ligning skrevet som y=mx+b, hvor m
er hældningen.
2.
Besvar spørgsmål 7 i elevrapportskemaet.
3.
Tryk på
¯
i grafskærmbilledet og tryk derefter på ¢ for
at få hovedskærmbilledet.
4.
Tryk på ANALYZE.
5.
Tryk på £ CURVE FIT.
6.
7.
8.
9.
34K
Tryk på ¢ LINEAR (CH1 VS ENTRY). Skriv disse regressionsdata ind i spørgsmål 8 i
elevrapportskemaet.
Tryk på
Tryk på
¯
for at se grafen med dine data og kurvetilpasningen.
¯
, og derefter ¢ RETURN TO MAIN SCREEN, og derefter QUIT for at
Undersøg, om hældningen i den lineære regressionsligning er gennemsnittet af
spændingen på de målte batterier.
Se, hvordan spændingen i de fem serieforbundne batterier falder med tiden ved at
anvende tilstanden TIME GRAPH over flere timer. Du skal sikre, at prøveledningerne har
kontakt med batteripolerne under hele forsøget.
Undersøg opsætningen af en parallelkreds og batteriernes samlede spænding i en
parallelkreds.
Registrér spændingen for hvert af dine 5 batterier i nedenstående tabel.
Batteri1.2.3.4.5.
Spænding
2.
Tegn grafen med de data, der er indsamlet under måling af ét batteri, derefter to
batterier i serie, derefter tre osv. Benævn akserne med de rigtige ord.
3.
Forbind grafens datapunkter, og beskriv grafens udformning generelt.
4.
Tryk på piltasterne for at spore langs datapunkterne og registrér dine data, nemlig
spændingen, i nedenstående tabel:
Ved en ligning Y=AX+B, for denne linje, kaldes, A for , og B kaldes
. Er regnemaskinens værdier for A og B de samme som dine værdier
for A og B? Skriv en sammenligning.
10.
Sammenfat dine undersøgelser. Beskriv den samlede spænding, et batteridrevet
apparat vil modtage, hvis flere batterier sættes sammen som en serie. Lav en
tegning af batterierne i serie.
Når batterier serieforbindes, er den samlede spænding summen af de enkelte batteriers
spænding. Bemærk, at den samlede spænding beregnes som en gentagen addition af
f.eks. 1,4 volt. Efter dataindsamlingen skal eleverne kunne udlede, at
spændingssummen kan findes som 1,4X, hvor X er antallet af batterier. Dette giver en
simpel lineær model for sammenhængen mellem spænding og antallet af batterier.
Hvis batterierne er på ca. 1,4 volt, skal den lineære ligning være ca. Y=1,4X + 0, hvor Y
er den samlede spænding i serien, og X er antallet af batterier. Hældningen er 1,4 volt
pr. batteri. Skæringspunktet med Y-aksens er (0,0), nul batterier, nul volt. Få eleverne til
at skrive ligningen med variabelnavne, der passer til opgaven.
Eleverne skal sammenligne den formel, de har udledt ved hjælp af deres ræsonnement
og talforståelse, med den lineære regressionslinje, linjen med den bedste tilpasning
(Curve Fit), som dannes med regnemaskinen. Påpeg, at i denne opgave var de i stand til
at udvikle modellen med deres eget ræsonnement.
Gennemgå med eleverne, at de kunne have anvendt (B,V) i stedet for variabelnavnene
(X,Y) i modellen. Bogstaverne B og V kunne give bedre mening i opgavens
sammenhæng. Bemærk, at det i dette tilfælde ville give forvekslinger, hvis de også
benytter B for skæringspunktet med Y-aksens. Gennemgå dette. Spørg også eleverne,
hvordan den anvendte lineære ligning Y=AX+B svarer til brugen af y=mx+b i
matematiktimerne. Påpeg, at A=hældningen=m.
Bemærk: Hvis batterierne er helt nye og ubrugte, vil spændingsmålingen give mere end 1,4 volt.
Grafen skal i store træk være en ret linje, hvis batterierne alle har næsten samme
spænding.
4.
Eksempel: Alle batterier er her på 1.4 volt.
Antal batteriet
X
SpændingSpænding
Y
11.4
23.0
34.4
45.8
57.2
5.
I takt med at der føjes batterier til serien, øges den samlede spænding med ca. 1,4
volt.
6.
8.6, 14, 28, 1.4X
7.
Y= 1.4X, A=1.4, B=0
8.
Se eksemplerne. Resultaterne vil afvige afhængigt af spændingen på hvert enkelt
batteri.
9.
A = hældningen, og B = skæringen med Y-aksens. Hvis der er små forskelle på
batterispændingen, vil den beregnede hældning være et gennemsnit af
spændingerne. Svarende vil afvige.
Kontroller, at hældningen på den Lineære regressionsligning er gennemsnittet af de
benyttede batterier.
Observer, hvordan spændingen for serien på fem batterier falder med tiden ved at
anvende tilstanden TIME GRAPH over flere timer. Du skal sikre, at prøveledningerne
rører ved batteripolerne under hele forsøget.
Undersøg opsætningen af en parallel kreds, og undersøg den samlede batterispænding,
når batterierne er sat op i en parallel kreds.
Litteraturhenvisning
Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL, and CBR
15 cm. enhed-til-enhedkabel (eller en anden længde)
♦
TI lysføler
♦
60 watt (gløde) pære med fatning
♦
Målestok eller målebånd
Indledning
Du har sikkert lagt mærke til, at lysintensiteten fra en pære falder, når du fjerner dig
fra den. I teorien kan lysintensiteten I udtrykkes som en funktion af afstanden d fra
lyskilden på følgende måde:
A
=
I
2
d
hvor værdien af konstanten A afhænger af pæren. I dette forsøg vil du sammenligne
den teoretiske beregning med faktiske målinger.
Du skal bruge en TI lysføler (følger med CBL 2) til at måle lysintensiteten. Du kan
anvende et målebånd eller en målestok (i yards eller meter) til at måle afstanden.
Opstilling
Du skal bruge et forholdsvist mørkt rum. Placer en nøgen lyspære i rummets ene ende
med en mørk baggrund. Du skal måle pærens lysintensitet fra forskellige afstande.
Slut CBL 2 til regnemaskinen med enhed-til-enhedkablet. Slut lysføleren til CH1porten på CBL 2.
2.
Kør DataMate-programmet eller applikationen på
regnemaskinen. DataMate finder lysføleren og indlæser et
standardeksperiment. Hovedskærmbilledet vises.
3.
Tryk på ¢ SETUP i hovedskærmbilledet.
4.
Rul med ` eller
Skærmbilledet Select Mode vises.
til MODE, og tryk på
h
¯
.
5.
Tryk på ¤ for at vælge EVENTS WITH ENTRY
.
Skærmbilledet Setup vises igen.
6.
Tryk på ¢ for at vælge OK og vende tilbage til
hovedskærmbilledet.
7.
Tryk på £ START. Du skal se et skærmbillede mage til det,
der vises til højre. Bemærk, at måleresultatet ændres, når du
flytter lyssonden.
Du er nu klar til at foretage en serie målinger med
lyssonden vendt mod pæren på forskellige afstande.
Afstandene 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 og 3 meter fungerer
sædvanligvis godt.
8.
Placer sonden til første måling, og tryk derefter på
at registrere første måling. Du skal se en skærm som den,
der vises til højre.
Indtast afstanden fra lysfølerens spids til pæren.
10.
Gentag denne fremgangsmåde og lav en serie lysmålinger fra forskellige afstande.
Seks til otte målinger skulle være tilstrækkeligt. Når du har foretaget alle
målingerne, skal du trykke på
¡
for at afslutte dataindsamlingsfasen til dette
eksperiment.
Dette skærmbillede viser resultatet fra en typisk kørsel.
Analyse
Arbejd med spørgsmålene i elevrapportskemaet.
Dette eksperiment ser ud som om det behandler et simpelt forhold, men der er mange
mulige fejlkilder. Du skal prøve at finde så mange mulige fejlkilder som muligt og enten
udelukke eller kompensere for disse problemer.
En måde at bestemme virkningerne fra målefejl er ved at anvende teoretiske
beregninger. Antag, at en funktion på formen
A
=
I
2
d
gengiver forholdet korrekt mellem lysintensitet og afstand. Hvad siger dette om
forholdet mellem en lysintensitetsmåling på 0,5 meters afstand og en måling på 1
meters afstand? Hvad nu, hvis målingen, der skulle have været foretaget på 0,5 meter,
faktisk blev taget på 45 cm, og målingen, der skulle være taget på 1 meters afstand,
faktisk blev taget på 1,05 meter?
Hvis du gør alt, hvad du kan, for minimere alle fejlkilder, hvilke fejlkilder er der så
tilbage? Du kan f.eks. aldrig måle afstandene nøjagtigt. Hvor nøjagtige er dine
afstandsmålinger? Hvordan kan de tilbageværende fejl påvirke dine data?
Beskriv grafens generelle form, når du har forbundet punkterne i grafen.
2.
Bestem med _ og a målingerne i grafen og registrér disse målinger i nedenstående
tabel:
3.
Teoretisk er forholdet mellem lysintensitet og afstand givet ved en funktion på
formen
AfstandLysintensitet
A
=
I
2
d
hvor I er lysintensiteten, og d er afstanden fra lyssondens spids til pæren. Hvis dette
er korrekt, hvilket forhold kunne da forventes mellem lysintensitetsmålingerne på
en afstand af 0.5ter og 1 meter?
Hvilket forhold kunne forventes mellem lysintensitetsmålingerne på en afstand af 1
meter and 2 meter?
Hvilket forhold kunne forventes mellem lysintensitetsmålingerne på en afstand af 1.
meter og 3 meter?
4.
Sammenlign forholdene fra de aktuelle indsamlede data med ovenstående
beregninger.
Der er sandsynligvis en vis forskel mellem beregningerne og de faktiske data. Sådan
er det ofte. Der er to almindelige årsager til dette. Enten er der fejl i dataene eller i
teorien. I dette forsøg undersøger vi kilder til forsøgsfejl. Skriv flere mulige fejlkilder
ned.
6.
En mulig forsøgsfejlkilde er afstandsmålingen fra lyssondens spids til pæren. Lav
flere forskellige målinger og prøv at placere lyssondens spids nøjagtigt 1 meter fra
pæren. Beskriv afvigelserne i lysintensitetsmålingerne.
7.
Der er en række ting, du kan gøre for at udelukke denne fejlkilde. Beskriv nogle
muligheder.
8.
Du kan undersøge virkningerne af fejl i afstandsmålingen fra lyssondens spids til
pæren ved at lave nogen fejl med vilje. Hvad er virkningen af en fejl på 5 cm, når
afstanden skal være 0.5 meter?
9.
Hvad er virkningen af en fejl på 5 cm, når afstanden skal være 1 meter?
10.
En anden fejlkilde er lyset i rummet. Du kan undersøge virkningen fra denne
fejlkilde ved at tilføje ekstra lys med vilje og sammenligne målingerne med det
ekstra lys tændt og slukket. Hvad kan du konstatere?
11.
Hvordan kan du korrigere for ekstra lys i rummet?
Gentag det oprindelige eksperiment og gør alt, hvad du kan for at udelukke målefejl.
Sammenhængen mellem lysintensitet og afstand kan beskrives ved en funktion på
formen
A
=
I
2
d
men der er så mange mulige fejlkilder, at eleverne sandsynligvis vil kunne se
uoverensstemmelser mellem de teoretiske værdier og de indsamlede data. Det er også
meget vigtigt, at eleverne indser, at ikke alle disse uoverensstemmelser kan udelukkes
som “eksperimentfejl.” Dette forsøg griber fat i emnet ved at forsøge at finde
eksperimentfejlene og kompensere for dem.
Eleverne skal kunne finde følgende hovedfejlkilder:
Fejl i afstandsmålingen.
♦
Falsk lys i rummet.
♦
Sigtefejl med lyssonden.
♦
Lyssonden kan evt. ikke være nulstillet.– dvs. at med intet lys måler lyssonden ikke
♦
lysintensiteten til nul.
En måde til at formidle den tanke på, at ikke alle uoverensstemmelser kan udelukkes
som “eksperimentfejl” er at få eleverne til at måle lysintensiteten på et lysstofrør. Da
lysstofrør flimrer, vil disse målinger være ustadige
Resultater
Prøvedata med prøveresultater:
1.
Venstre halvdel af et “U.” (Intensiteten daler hurtigt i takt med at afstanden øges.)
2.
AfstandLysintensitet
.5.228
1.070
1.5.034
2.026
2.5.020
3.014
3.5.013
3.
Målingen taget på 0.5 meter skal være 4 gange målingen taget på 1 meter.
Målingen taget på 1 meter skal være 4 gange målingen taget på 2 meter.
Målingen taget på 1.5 meter skal være 4 gange målingen taget på 3 meter.
Der er stor uoverensstemmelse. Den faktiske måling taget på 2 meter er kun 3.06
gange den faktiske måling taget på 4 meter.
5.
Falsk lys i rummet, fejl i afstandsmålingen, lyssonden er ikke nulstillet og lyssonden
er ikke rettet direkte mod pæren
6.
Afhængigt af resultaterne
7.
Skær en snor i nøjagtige længder og hold lyssonden på plads ved at holde den ene
ende af snoren mod lyssondens spids og den anden ende på et fast punkt i
nærheden af pæren. Vær omhyggelig med ikke at brænde dig selv på pæren.
8.
Ca. en 4% fejl
9.
Ca. en 1% fejl
10.
Falsk lys giver en fejl. En givet måling kan f.eks. stige med 0.15
11.
Tag to målinger for hver afstand til pæren — en med pæren tændt og den anden
med pæren slukket. Forskellen mellem disse to målinger er pærens lysintensitet.
15 cm. enhed-til-enhedkabel (eller en anden længde)
♦
2 temperaturfølere
♦
en kop lunkent vand
♦
en kop is
♦
tape eller et blybånd
Indledning
I dette forsøg vil du starte med en kop lunkent vand og tilsætte isterninger for at køle
vandet ned til en forfriskende kold temperatur. Der vil blive anvendt to
temperaturmålere til måling i grader Celsius og grader Fahrenheit. På grundlag af de
indsamlede data skal du undersøge omregningsformlen fra Celsius til Fahrenheit, der er
en lineær ligning på formen Y=AX+B.
Opsætning
Hav en kop lunkent vand og en kop med is parat. Sæt to temperaturfølere sammen
med tape eller blybånd ca. 5 cm fra spidsen. Følerne skal placeres i koppen med lunkent
vand. Isen vil blive lagt i koppen med lunkent vand, så sørg for, at der er plads til isen.
Sørg for at holde de to følere så tæt sammen som muligt såde måler det samme sted i
vandet.
Forbind CBL 2 med regnemaskinen ved hjælp af enhed-til enhedkablet.
2.
Slut den ene temperaturføler til kanal 1 [CH 1] og den anden til kanal 2 [CH 2] på
CBL 2.
3.
Anbring de to følere i det lunkne vand.
4.
Kør DataMate-programmet eller -applikationen på
regnemaskinen. CBL 2 finder automatisk temperaturfølerne
(enten den fleksible TI temperaturføler eller
temperaturføleren i rustfrit stål) i kanal 1 og 2 og indlæser
et standardeksperiment.
5.
Tryk på ¢ SETUP i DataMate’s hovedskærmbillede.
6.
Indstil føleren i kanal 2 til at måle i grader Fahrenheit. Tryk
på ` eller h for at flytte markøren til CH 2 og tryk
¯
på
.
7.
Tryk på ¢ TEMPERATURE.
8.
Tryk på STAINLESS TEMP (F). Dermed indlæses
kalibreringsfaktorerne for den temperatursonde, der skal
måle temperaturen i °F.
9.
Tryk på h for at flytte markøren til MODE og tryk derefter
¯
på
10.
Vi skal nu vælge den bedste dataindsamlingstilstand til dette eksperiment. I dette
for at vise listen MODE.
tilfælde vil vi benytte Selected Events. Tryk på SELECTED EVENTS.
Bemærk: Hver gang du trykker på
føler, der er koblet til enheden.
¯
i denne tilstand indfanger CBL 2 et datapunkt for hver
Når du har truffet dit valg, vises opsætningsskærmbilledet.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til DataMate’s
hovedskærmbillede (der vises til venstre).
CBL 2 er sat op til at indsamle data.
Dataindsamling
1.
Tryk på £ START. Et skærmbillede mage til dette vil blive
vist.
2.
Følg anvisningerne i skærmbilledet ved at trykke på
¯
for at indsamle de første
to datapunkter, et i °C og et i °F.
Bemærk: Dit mål er at indsamle ca. 10 datapunkter med forskellige temperaturer.
3.
Læg et par isklumper i vandet, rør rundt med temperaturføleren og vent i ca. 5
sekunder. Hold øje med temperaturskærmbilledet og følg temperaturfaldet. Når du
er klar, skal du trykke på
4.
Fortsæt med denne fremgangsmåde, til Celsius-temperaturen nærmer sig
¯
og indsamle endnu et datapunkt.
frysepunktet. Det kan være nødvendigt at lade mere end 10 sekunder gå mellem
datapunkterne for at lade vandet komme tæt på 0 grader Celsius.
5.
Når du har indsamlet 10 punkter, skal du trykke på
¡
for at standse
dataindsamlingen.
6.
Tryk på ¢ MAIN SCREEN for at fortsætte til næste trin i
forsøget.
Du kan vise tre grafer (én ad gangen) ved at flytte
markøren til den ønskede graf med ` eller h og derefter
trykke på
Når du er færdig med at vise graferne, kan du trykke på
¯
2.
Benyt graferne til at besvare spørgsmål 1 i elevrapportskemaet.
3.
Tryk på ¢ MAIN SCREEN for at fortsætte.
4.
Tryk på ANALYZE i hovedskærmbilledet.
5.
Tryk på £ CURVE FIT for at finde den bedste linære
tilpasning til grafen CH2 VS. CH1 (TEMP F VS. TEMP C).
¯
.
for at afslutte grafen.
6.
Tryk på LINEAR (CH2 VS CH1) for at beregne en lineær model af denne fysiske
sammnhæng. En skærm med den lineære regressionsligning vises.
Besvar spørgsmål 2 i elevrapportskemaet.
7.
Tryk på
¯
for at se plottet og grafen for den lineære regression. Benyt _ og
til at registrere datapunkter fra den lineære regressionsgraf.
Udfyld spørgsmål 3 i elevrapportskemaet.
8.
Tryk på
¯
for at vende tilbage til skærmbilledet Analyze
og tryk derefter på ¢ for at gå til hovedskærmbilledet. Tryk
på QUIT.
Begivenhederne (tal, tilknyttet rækkefølgen af dine
datapunkter) findes i L1, Celsius-temperaturerne findes i L2,
og Fahrenheit-temperaturerne findes i L3 som vist i
skærmbilledet til højre. Du kan få brug for disse til
yderligere undersøgelser.
Anvend liste 4 og omregingsformlen fra Celsius til Fahrenheit til at oprette en ny liste
med Fahrenheit temperaturer.
I liste 5 skal du bestemme den absolutte værdi af forskellen mellem den målte og
beregnede temperatur i Fahrenheit.
Find fejlprocenten på liste 6 for hver måling ved at dividere liste 5 med liste 4 og gange
med 100.
Find middelværdien af disse procentværdier i hovedskærmbilledet.
Opsæt et scatterplot, hvor din x-liste er liste 3 og y-listen er liste 2. Udled den omvendte
formel for omregning fra F til C. Find Celsius-temperaturen, når Fahrenheit er 0 grader.
Tegn begge formler på grafregneren og spor Celsius-linjen for at finde Fahrenheittemperaturen ved .40 grader Celsius.
Andre 2-følerkombinationer kan anvendes til at udvikle omregningsformler, der
behandler tryk, lys eller kraft.
Sammenlign de tre grafer for CH1-TEMP (C), CH2-TEMP (F) og CH2 VS CH1 (TEMP (F)
VS. TEMP (C)). Tegn graferne på akserne nedenfor. Sørg for at navngive akserne.
2.
Skriv den lineære regressionsligning, der blev fundet med regnemaskinen. Dette er
en tilnærmet omregningsformel, der omregner Celsius til Fahrenheit. Find
hældningen og skæringen med Y-aksen. Afrund A og B til nærmeste tiendedel.
Tilnærmet konverteringsformel:
Hældning (A) =
Skæring Y-akse (B) =
3.
Her er en anden metode til at finde omregningsformel. Registrér to forskellige
datapunkter, der ser ud til at være på regressionslinjen og som ikke er for tæt på
hinanden. Registrér værdierne i tabellen.
Celsius (X)Fahrenheit (Y)
X1=Y1=
X2=Y2=
4.
Anvend punkterne i tabellen i spørgsmål 3 til at en anden beregning af hældningen
(A) ved hjælp af formlen A = (Y2 – Y1)/(X2 – X1).
A =
5.
Benyt hældningen i spørgsmål 4 og ét datapunkt fra spørgsmål 3 til at udlede en
anden tilnærmet omregningsformel. Skriv den på formen Y= AX + B.
Det er almindeligt kendt, at 0¡C er lig med 32¡F, og 100¡C er lig med 212¡F. Brug
disse oplysninger til at udlede den nøjagtige omregningsformel.
Celsius (X)Fahrenheit (Y)
X1=Y1=
X2=Y2=
A = ______________________B = ______________________
Y = AX + BY = ______________________
7.
Tryk på R. Indtast følgende ligninger:
= den lineære regressionsligning fra spørgsmål 2.
Y
1
= den beregnede tilnærmede formel fra spørgsmål 5.
Y
2
= den nøjagtige konverteringsformel fra spørgsmål 6.
Y
3
Tegn funktionerne én ad gangen og derefter samtidigt. Skriv om ligheder og
forskelle mellem graferne. Forklar, hvorfor du ser eller ikke ser forskelle mellem
graferne.
Omregningen fra Celsius til Fahrenheit beskrives af den lineære funktion
F = 1.8 C + 32 der er udledt i dette forsøg.
Resultater
1.
Resultaterne vil være afvigende. Den overordnede form af de første grafer vil ligne
hinanden. Første graf med F sammenlignet med C vil være lineær. Eksempeldata:
2.
Resultaterne vil være afvigende. Eksempeldata: Y=1.7X + 39.4, A=1.7 og B=39.4.
Resultaterne vil være afvigende. Eksempeldata: B=39.3, så Y = 1.8X + 39.3
6.
Celsius (X)Fahrenheit (Y)
X1=0Y1=32
X2=100Y2=212
A= 1.8 eller 9/5B= 32Y = AX + BY= 1.8X + 32
7.
Resultaterne vil være afvigende. Alle tre grafer vil ligne hinanden, men de vil ikke
være nøjagtigt ens på grund af målefejl. Y
og Y2 vil sandsynligvis passe bedst.
1
Vi går videre
Anvend liste 4 og omregningsformlen fra C til F til at oprette en ny liste med Fahrenheit
temperaturer. Find i liste 5 den absolutte værdi på forskellene mellem de målte og
beregnede Fahrenheit temperaturer. Find i liste 6 fejlprocenten for hver måling ved at
dividere liste 5 med liste 4 og gange med 100. Find middelværdien for disse procenter i
hovedskærmbilledet.
Opsæt et scatterplot, hvor din x-liste er liste 3, og y-listen er liste 2. Udled den omvendte
formel til omregning fra F til C. Find temperaturen i Celsius, når den i Fahrenheit er 0
grader.
Tegn begge formler på grafregneren og spor Celsius-linjen for at finde Fahrenheittemperaturen ved .40 grader Celsius.
Andre 2-følerkombinationer kan anvendes til at udvikle omregningsformler, der
behandler tryk, lys eller kraft.
15 cm. enhed-til-enhedkabel (eller en anden længde)
♦
TI spændingsføler
♦
Kobbermønt eller kobberskive
♦
Zinkskive
♦
5 forskellige slags frugt til batterier (f.eks. appelsin, citron, banan, kartoffel, tomat, æble osv.)
♦
Plastkniv til at skære revner i frugten
♦
Vand og klud til at vaske og tørre kobbermønt og zinkskive
♦
Lineal til måling af centimeter
Indledning
Du har muligvis hørt om det kartoffelbatteri, du kan lave med en kobbermønt og en
zinkskive. Har du tænkt på, om det faktisk virker? I dette forsøg vil du undersøge flere
ting for deres egenskab som batteri. Materialet i kartoflen eller andet frugt virker som
en elektrolyt i batteriet. Disse elektrolytter udskiller ioner, og det giver en elektrisk
spænding. Reaktionen er et resultat af mange faktorer: De to metalpoler, den
materialetype, der forbinder dem (elektrolytten), afstanden mellem de to metaller og
kontakten med væsken. I dette eksperiment skal du prøve at styre alle variable på nær
én, elektrolytten, og finde frem til det bedste batteri!
I dette forsøg vil du:
♦
Indsamle data om spændingen og indtegne grafen i et scatter plot.
♦
Sammenligne værdierne i forskellige frugtbatterier med grafen.
♦
Fastlægge spændingens ændringshastighed i længere tid for det “bedste” batteri.
For at begynde eksperimentet skal du styre alle variable undtagen den, du vil måle, dvs.
den spænding, der dannes, når frugten anvendes som elektrolyt i batteriet.
Find først et stykke kobber eller en kobbermønt og en zinkspændeskive.
Spændeskiven kan være i alle størrelser, men samme skive skal benyttes i hele
eksperimentet. En spændeskive med samme diameter og tykkelse som
kobbermønten virker godt.
Rengør mønten og spændeskiven grundigt med vand og sæbe og tør dem. Besvar
spørgsmål 1 i elevrapportskemaet.
2.
Hent et vandkar til at rengøre de to metalstykker, før du skifter fra den ene frugt til
den næste. Du skal også bruge papirservietter, en plastkniv til at skære revner i
frugten - og en lineal til at udmåle 2 cm afstand mellem revnerne. (Denne afstand
skal være ens for alle batterier.)
3.
Find de fem frugter, der skal testes på. Rækkefølgen, de testes i, er underordnet,
men du skal give hver frugt et nummer, før du starter eksperimentet.
4.
Udfyld de første to kolonner i den pågældende tabel 2 i elevrapportskemaet.
5.
Forbind CBL 2 med regnemaskinen, tilslut TI spændingsføleren til kanal 1 (CH1) på
CBL 2.
5.
Kør DataMate-programmet eller -applikationen på
regnemaskinen. DataMate finder automatisk
spændingsføleren og indlæser et standardeksperiment. (Vi
vil senere ændre disse indstillinger.)
Hovedskærmbilledet for DataMate vises.
6.
Tryk på ¢ SETUP for at gå til opsætningsskærmbilledet.
Tryk på ` eller h på regnemaskinen for at flytte markøren
til MODE og tryk på
8.
Tryk på ¤ EVENTS WITH ENTRY.
9.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til hovedmenuen.
10.
Forbind ledningerne på TI spændingsføleren med kobbermønten og skiven, før de
sættes ind i frugterne til test. Sæt den røde ledning (+) godt fast på kobbermønten
og den sorte ledning (.) på zinkspændeskiven. Du skal se, om metallerne vil danne
en spænding uden elektrolytten. Dette er en kontrol i eksperimentet, så du kan se,
hvad der sker, hvis du ikke gør noget.
Dataindsamling
1.
Tryk på £ START for at begynde en dataindsamling.
¯
.
2.
Sæt kobbermønten og zinkspændeskiven sammen for at
tage en kontrolmåling. Dette tal skal være ca. 0V. Tryk på
¯
på regnemaskinen for at indsamle datapunktet og
tryk på ¬, når regnemaskinen giver dig besked.
3.
Indsæt nu kobbermønten og zinkspændeskiven i frugt nummer 1.
Spændingsmålingen skal nu ændre sig på regnemaskinens skærmbillede. Tryk på
¯
på regnemaskinen for at indsamle datapunktet og indtast ¢, når du bliver
bedt om det.
4.
Gentag denne fremgangsmåde, til du har indsamlet data for alle dine frugter. Når
det sidste datapunkt er indsamlet, skal du trykke på knappen
¡
på
regnemaskinen for at afslutte dataindsamlingen.
5.
Grafen med dine data vises på regnemaskineskærmen.
Anvend _ og a til at spore langs med grafen til de forskellige datapunkter og
observer de indsamlede spændingsværdier. Indsaml disse værdier i den tredje
kolonne i tabellen i elevrapportskemaet.
2.
Tegn grafen i spørgsmål 3 i elevrapportskemaet.
3.
Besvar spørgsmål 4 – 8.
Del 2
For at se, hvilket batteri, der “bedst” bevarer spændingen skal du indsamle data fra
batteriet i en længere tidsperiode.
Opsætning af eksperimentet
1.
Vend tilbage til hovedskærmbilledet ved at trykke på
grafskærmbilledet.
2.
Tryk på ¢ SETUP for at gå til skærmbilledet Setup.
3.
Tryk på ` eller h for at flytte markøren til MODE, og tryk
derefter på
4.
Tryk på £ TIME GRAPH for at gå til menuen Time Graph
Settings.
5.
Tryk på £ CHANGE TIME SETTINGS.
¯
.
¯
mens du er i
6.
62K
Indtast 300 for TIME BETWEEN SAMPLES og 48 for NUMBER
OF SAMPLES.
DataMate opdaterer skærmbilledet Time Graph Settings med
de nye oplysninger. Som du kan se, vil dette eksperiment tage
14.400 sekunder eller 4 timer. Det vil indsamle en
spændingsmåling for hver 5 minutter i denne 4-timers periode.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til skærmbilledet Setup
Screen og på ¢ OK igen for at vende tilbage til
hovedskærmbilledet.
Dataindsamling
1.
Sæt kobbermønten og zinkspændeskiven i det “bedste” batteri og sæt
prøveledningerne på dem.
2.
Du skal placere eksperimentet et sted, hvor det ikke bliver forstyrret i 4 timer, men
hvor det vil være tilgængeligt, hvis du vil kontrollere eksperimentets status med
mellemrum.
3.
Tryk på £ START for at begynde eksperimentet.
Du kan trykke på
¯
på regnemaskinen for at afslutte
programmet og koble regnemaskinen fra CBL 2. Dette vil
ikke påvirke dataindsamlingen. Du kan gøre dette, hvis du
skal bruge regnemaskinen i løbet af den 4-timers
dataindsamlingsperiode.
Du kan tilslutte regnemaskinen og genstarte DataMate for at se det sidst indsamlede
datapunkt.
4.
Efter den 4-timers dataindsamlingsperiode skal du tilslutte
regnemaskinen igen og genstarte DataMate. DataMate
fortæller, at dataindsamlingen er gennemført.
5.
Dataene hentes ved at trykke på
¯
for at gå til hovedskærmbilledet og derefter
trykke på TOOLS og £ RETRIEVE DATA. Regnemaskinen henter dataene fra CBL 2
og tegner dem på skærmen.
Tegn grafen i spørgsmål 9 på elevrapportskemaet og besvar spørgsmål 10.
2.
For at bestemme den hastighed, hvormed batterispændingen faldt, skal vi udføre en
regression på vore data. Før vi gør dette, skal vi vælge data fra den første del af
grafen, normalt omkring 2 timer (7200 sekunder), hvor spændingsfaldet optræder
lineært.
Tryk på
3.
Tryk på ¤ GRAPH for at gå til grafen og tryk på
¯
i grafskærmbilledet for at vende tilbage til hovedskærmbilledet.
¯
for at gå til skærmbilledet
Graph Options.
4.
Tryk på £ SELECT REGION, og følg instruktionerne på skærmen for at vælge den
lineære del af grafen.
5.
Tryk på
6.
Tryk på ¢ i skærmbilledet Graph Menu for at vende tilbage
¯
for at se den nye graf.
til hovedskærmbilledet, og tryk på ANALYZE for at gå til
menuen Analyze Options.
7.
Tryk på £ CURVE FIT.
8.
Tryk på ¢ LINEAR (CH1 VS TIME) for at udføre en lineær regression på
spændingsdataene. Regnemaskinen viser den lineære ligning og de tilsvarende
værdier.
Indtast disse oplysninger i spørgsmål 11 i elevrapportskemaet.
Indtegn grafen for langtidsdataindsamlingen nedenfor.
10.
Hvad ser der ud til at ske med spændingen med tiden?
11.
Indtast regressionsligningen med konstanterne nedenfor.
12.
Hvad står værdierne A og B for?
13.
Hvor meget faldt spændingen i observationstidsrummet?
14.
Hvor land tid tror du, det ville tage for spændingen at falde til 0 ifølge
regressionsligningen?
15.
Sammenlign dette tal med de oprindelige data. Passer den beregnede tid,
spændingen vil være om at nå 0 med langtidstendensen i de oprindelige data? Hvad
sker der med dataene?
16.
Hvilke faktorer tror du påvirker hastigheden for spændingsfaldet?
Det skal sikres, at mønten faktisk er helt igennem af kobber.
Zinkspændeskiven kan være en vilkårlig zinkspændeskive fra en isenkram.
4-timersperioden for langtidseksperimetet kan ændres, men det valgte tidsrum skal dog
være langt nok til at registrere en ændring i batterispændingen et par timer skulle være
nok.
Afstanden mellem kobbermønten og zinkspændeskiven skal være den samme for alle
batterier. En ændring i afstanden vil påvirke spændingen.
Eksempler på resultater
1.
Den åbne spænding eller kontrolmåling vil normalt være tæt på nul. Grunden til at
den evt. ikke er det, skyldes konstruktionen af CBL 2.
2.
Tabel med batterier og eksempeldata:
FrugttypeNummerSpændingSpænding
kontrol00.03
kartoffel10.99
banan21.01
tomat31.01
appelsin41.04
citron51.05
3.
4.
0.03
5.
Citron(1.05 volt)
6.
Kartoffel (0.99 volt)
7.
Ja, de skiftede farve. Kobbermønten bliver blankere, og zinkspændeskiven anløber.
Citronen gav den højeste spænding. Andre faktorer, der skal tænkes på: Mindst
svineri (brugervenlighed), mindste omkostning osv. Du kan også gennemgå, hvilket
batteri, der er det “bedste”: Batteriet med højeste spænding eller det batteri, der
holder spændingen længst (en langsommere ændringstakt).
9.
10.
Spændingen falder
11.
y = ax + b, a = .4.2E-5, b = 0.7
12.
A
står for hastigheden i spændingsfaldet. Værdien af B er skæringen med y-aksen.
Dette kunne være tæt på spændingen i starten af langtidseksperimentet.
13.
.73 - 0.52 = 0.21 volt
14.
16,667 sekunder (4 timer og 38 min.)
15.
Nej. De oprindeligt målte data viser at spændingen er forsvundet efter ca. 1.5 time
og forbliver nul.
16.
Den valgte frugttype, elektrolytten (saften) i frugten tørrer ud, kobbermønten og
zinkspændeskiven bliver “beskidt” eller anløben med tiden
Litteraturhenvisning
Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL and CBR:
Young og Johnston; Activity 12: You’ll Get a Charge Out of This!; TI Explorations™ Book.
15 cm. enhed-til-enhedkabel (eller en anden længde)
♦
TI lysføler
♦
1 lyskilde, der ikke er et lysstofrør (alm. glødelampe)
♦
1 lyskilde, der opbygget som et lysstofrør
Indledning
En gyngestol, der gynger, en telefon, der ringer, og vand, der drypper fra en vandhane,
- alle er de eksempler på
kendetegnes ved rytmiske cyklusser der sker med regelmæssige tidsintervaller. Tiden,
der medgår til én hel cyklus i forløbet, kaldes
forekommer pr. tidsenhed, betegnes som
I dette forsøg skal du anvende CBL 2 og en lysføler til at indsamle data for to forskellige
typer periodiske fænomener. Du vil derefter analysere dataene med regnemaskinen for
at finde perioden og frekvensen for det observerede forløb.
periodiske
fænomener. De kaldes periodiske, fordi de
perioden
frekvensen
. Det antal gange, cyklussen
.
Del 1
I denne aktivitet vil du rette en lysføler mod en lyskilde som f.eks. en elpære, et vindue
eller en loftlampe. I starten skal føleren være dækket af tommelfingeren. Når CBL 2 er
aktiveret, skal du begynde skiftevis at lette tommelfingeren fra føleren og dække
føleren igen. Målingerne af lysintensiteten vil blive indsamlet af CBL 2 og vist som en
graf på regnemaskinens skærm.
Forbind CBL 2 med regnemaskinen ved hjælp af enhed-til enhedkablet. Tilslut
lysføleren til CBL 2 i kanal 1 (CH 1).
2.
Kør DataMate-programmet eller -applikationen på
regnemaskinen. DataMate finder automatisk lysføleren og
indlæser et standardeksperiment. Hovedskærmbilledet for
DataMate vises.
3.
Hold lysføleren inde i en lukket hånd med følerspidsen stikkende ca. 1½ cm. ud som
vist på billedet ovenfor. Følerspidsen skal være rettet mod en lyskilde, mens CBL 2
indhenter prøvedata.
4.
Øverste højre hjørne af DataMate skærmbilledet viser lysintensitetsmålingerne fra
lysføleren, mens der lukkes og åbnes for den med hånden.
Dataindsamling
1.
Tryk på £ START for at starte dataindsamlingen med standardeksperimentet.
2.
Åbn og luk for føleren med regelmæssige tidsintervaller ca. én gang pr. sekund.
3.
Hvis dataene ikke er tilfredsstillende, skal du trykke på £ START for at udføre et nyt
forsøg.
Dataene skal vise intensitetsniveauerne, der starter med en stor værdi og derefter
skifter mellem denne værdi og en værdi tæt på nul i et regelmæssigt mønster.
Tidsintervallet mellem cyklusserne skal vise sig at være næsten konstant.
Analyse
Hvis dataene er tilfredsstillende, skal du tegne en graf af dataene på akserne i
Elevrapportskema 1.
Hvad gengiver den afskårne spids på datategningen ovenfor, og hvad gengiver
minimumsværdierne?
2.
Tryk på _ eller a for at flytte markøren langs linjen. De viste x-værdier i bunden af
skærmen er tider, og y-værdierne er intensitet. Følg linjen frem til den første
tidsværdi, der svarer til nul intensitet (eller meget tæt på nul) efter den første
afskårne spids. Registrér denne tidsværdi nedenfor, og afrund til nærmeste
hundrededel sekund.
3.
Flyt med piltasterne til den første tidsværdi, der svarer til nul intensitet (eller meget
A
= ____________________ sekunder
tæt på nul) efter den sidste hele afskårne spids i skærmbilledet. Registrér denne
tidsværdi nedenfor, og afrund til nærmeste hundrededel sekund:
4.
Hvor mange cyklusser blev gennemført mellem gang A og gang B? Det vil sige, hvor
B
= ____________________ sekunder
mange gange åbnede og lukkede du for føleren i dette tidsrum? Registrér dette tal
nedenfor:
(Her kan du trykke på
5.
Perioden er den tid, der medgår til at gennemføre én cyklus.
derefter med C,
C = ____________________
¯
og derefter på for at afslutte programmet.)
(B-A)
, for at finde middelperioden. Registrér denne værdi neden for
C
Træk A fra B og divider
og afrund til nærmeste hundrededel sekund:
Periode: ____________________ sekunder
6.
Hvor perioden angiver antal sekunder pr. cyklus, angiver
frekvensen
antal af
perioder pr. sekund. Find frekvensen for åbne-lukkebevægelsen ved at skrive den
reciprokke værdi af den periodeværdi, du lige har fundet. Registrér denne værdi
her.
Frekvens: ____________________ cyklusser pr. sekund
EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
K
OM GODT I GANG MED
CBL 2™
SYSTEMET
71
Del 2
I anden del af dette eksperiment vil du rette lysføleren mod et enkelt lysstofrør og
registrere dens intensitet i meget kort tid. Den resulterende graftegning af intensitet
sammenholdt med tid er spændende, fordi den viser, at lysstofrør ikke lyser konstant,
men blinker meget hurtigt i et periodisk mønster. Da det menneskelige øje ikke kan
skelne mellem blink, der forekommer mere end 50 gange i sekundet, forekommer lyset
at være tændt hele tiden. De indsamlede data skal anvendes til at bestemme perioden
og frekvensen for glimtet.
Opsætning af eksperimentet
1.
Sørg for, at TI lysføleren er sluttet til CH1 på CBL 2.
2.
Kør DataMate programmet eller -applikationen.
3.
Tryk på ¢ SETUP for at gå til skærmbilledet Setup.
4.
Tryk på ` eller h for at flytte markøren til MODE og tryk
derefter på
Tryk på £ CHANGE TIME SETTINGS for at indtaste en ny
tidsgrafindstilling.
7.
Tast
.0003
for tiden mellem målingerne og indtast 99 for
antallet af målinger.
Skærmen Time Graph Settings skal nu være opdateret med
nye værdier. Som du kan se, er eksperimentlængden meget
kort.
8.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til skærmbilledet Setup
og tryk på ¢ OK igen for at vende tilbage til
hovedskærmbilledet.
Dataindsamling
1.
Hold lysføleren tæt på lysstofrøret og tryk på £ START for at starte
dataindsamlingen. CBL 2 bipper, når den begynder at indsamle data.
Dataindsamlingen vil være afsluttet næsten omgående.
2.
Hvis dine data ikke er tilfredsstillende, skal du trykke på £ START for at udføre en
ny prøve.
Dataene skal ligne en serie regelmæssigt fordelte spidser på næsten samme
størrelse.
Analyse
Hvis dataene er tilfredsstillende, skal du tegne en graf med dataene på akserne
kasserne i Elevrapportskema 2.
På grafen med intensitet - tidsgrafen på regnemaskinen synes værdierne for
lysintensiteten at stige og falde i et regelmæssigt mønster. Hvad betegner spidserne
eller maksimumsværdierne i datasættet for den blinkende lyskilde? Hvad betegner
minimumsværdierne?
2.
Beregn gennemsnitsperioden for lyskildens glimt ved at finde middeltidsintervallet
mellem første og sidste spids. (Regnemaskinen skal nu køre i Trace-tilstand.) Flyt
markøren med piletasterne til det synlige maksimum på første spids. x-værdien i
skærmen betegner tiden, dette maksimum indtraf. Registrér denne værdi her.
3.
Flyt derefter markøren til maksimum for den sidste spids på grafen. Registrér denne
A = ____________________ sekunder
værdi her.
4.
Tæl antallet af spidser fra den første spids til den sidste. Registrér denne værdi
Den pågældende fundne periodeværdi i spørgsmål 5 er et udtryk for tiden, der
medgår til én komplet åbne-lukkecyklus; dvs. sekunder pr. cyklus. Find frekvensen
(cyklusser pr. sekund) ved at danne den reciprokke værdi af perioden.
7.
I Danmark laver elværkerne en spænding, med en frekvens på 50 cyklusser pr.
Frekvens: ____________________ cyklusser pr. sekund
sekund. Svarer dette til dine forsøgsresultater?
Tip:
Den såkaldte vekselstrøm, der bruges i hjemmene, skifter faktisk polaritet to gange pr.
cyklus.
8.
Hvis lyskilden faktisk slukkes for hver halve cyklus, hvorfor er den mindste y-værdi
på intensitet - tidsgrafen så ikke lig med nul?
Det bedste resultat fås ved at benytte en klar, stærk lyskilde til Del 1 i forsøget.
Dækning og åbning for lysføleren skal gøres ved at flytte tommelfingeren meget
hurtigt. Tiden mellem disse to ting ikke så vigtig, hvis den blot er rimeligt konstant fra
cyklus til cyklus.
Anvend et enkelt lysstofrør til forøgets del 2. Hvis der er mere end et rør, kan det give
utilsigtede interferensmønstre i grafen med intensitet -tid.
Resultater
Part 1: Resultater baseret på vore prøvedata.
1.
De flade spidser gengiver de gange, der blev åbnet for føleren. Minimumsstederne
gengiver de gange, den blev dækket.
Del 2: Indsamlede prøvedata med et 50 Hz lysstofrør eller en elsparepære.
1.
Spidserne svarer til de gange, hvor pæren er fuldt oplyst, minimumsstederne svarer
til de steder, hvor pæren er momentant slukket.
2.
A= 0.003 sekunder
3.
B= 0.045 sekunder
4.
C= 5 spidser
5.
Perioden er 0.0084 sekunder
6.
Frekvensen er 119.05 cyklusser pr. sekund
7.
Da polariteten vender to gange pr. sekund, skal vi regne med at finde en frekvens
på 120 cyklusser pr. sekund. Dette er meget tæt på den beregnede værdi, 119.05
cyklusser pr. sekund.
8.
Minimumsværdien for y er ikke nul, på grund af baggrundslyset.
Litteraturhenvisning
Real-World Math with the CBL System: Activities for the TI-83 and TI-83 Plus
Brueningsen, Bower, Antinone og Brueningsen-Kerner; Activity 15: Lights Out; TI
Explorations Book.
Talfornemmelse til at bestemme
eksperimentets længde
Naturfagsbegreber
♦
Måling
♦
Erfaring med forskellige typer følere og de
enheder, der benyttes med de målte værdier
(f.eks. temperatur i Celsius og Fahrenheit)
♦
Eksperimentplanlægning og -teknik
♦
Videnskabelig metode
♦
Termodynamik
♦
Naturlære i forbindelse med miljøet og analysen
af økosystemer
Materialer
♦
CBL 2™
♦
TI grafregnemaskine
♦
15 cm. enhed-til-enhedkabel (eller en anden længde)
♦
Temperaturføler i rustfrit stål og en TI lysføler
♦
Strømforsyning som f.eks. TI-9920 AC adapter, eller Vernier's CBL-EPA External Power adapter med en
elkilde som f.eks. et 6-volt batteri (valgfrit)
♦
TI-GRAPH LINK™ med kabel (valgfrit)
Bemærk: Spændingsføleren kan anvendes sammen med solceller eller i en kreds, der måler
ledningsevne, da den afspejler ændringer i klimaet (ledningsevnen i et bananbatteri, der
svinger med varmen og kulden i rummet). Andre følere er beregnet til vejrdata, f.eks.
barometerstand og relativ fugtighed. Se på TI’s web-sted efter en liste med alle de følere,
der fås til CBL 2 på education.ti.com/cblprobes. Benyt TI-9920 AC adapteren som
strømforsyning til CBL 2 til langtidsdataindsamling eller Vernier's External Power Adapter
CBL-EPA som strømforsyning til en bestemt føleranvendelse.
Indledning
I dette forsøg vil vi opsætte en simpel vejrstation til at indsamle data for en dag fra to
følere, så vi får en bedre forståelse for vejrmønsteret.
Før vi starter
1.
Gennemgå med din forsøgsmakker, hvad formålet er med at indsamle vejrdata over
en hel dagsperiode. Skriv gruppens tanker ned på et separat stykke papir.
2.
Opstil i gruppen en hypotese om, hvad der vil ske med temperaturen og
lysintensiteten under eksperimentet. Nedskriv hypotesen.
Vi skal styre de variable værdier i eksperimentet meget omhyggeligt. Hold øje med evt.
lys fra gadelygter eller varme fra en ventilator, der ville kunne påvirke dataene. Hvis
udstyret er placeret på et udendørs afsides sted, kan det være vigtigt at beskytte
apparatet fra fugt ved at placere det i en pose, og det bør sikres mod tyveri.
Opsætning af følerne
1.
Forbind temperaturføleren af rustfrit stål og TI lysføleren med hhv. kanal 1 og kanal
2 på CBL 2. Forbind CBL 2 med regnemaskinen.
2.
Kør DataMate-programmet eller -applikationen på
regnemaskinen. CBL 2 finder automatisk temperatur- og
lysføleren. DataMate-programmet indlæser også et
standardeksperiment, men vi vil ændre disse indstillinger.
Ændring af tilstanden
Nu skal vi vælge en velegnet dataindsamlingsmetode MODE for eksperimentet. Dette er
en afgørende del af eksperimentplanlægningen. Hvad er relevant for eksperimentet?
Vil vi indsamle et datapunkt hvert sekund i 24 timer? Skal vi indsamle 1.000
datapunkter? Hvad vil vi opnå med eksperimentet?
♦
Regnemaskinen har en begrænset hukommelse, så vi vil ikke indsamle flere
datapunkter, end regnemaskinen kan klare. På visse TI-regnemaskiner kan et valg af
mere end 180 punker give problemer med analysen. Her er nogle gode
“tommelfingerregler”:
−
Ved anvendelse af 1 føler indsamles 180 eller færre datapunkter.
−
Ved anvendelse af 2 følere indsamles 90 eller færre datapunkter pr. kanal.
−
Ved anvendelse af 3 følere indsamles 60 eller færre datapunkter pr. kanal.
♦
Desuden skal følertypen overvejes. Indsamling af data med en hastighed på 50.000
datapunkter pr. sekund (én læsning pr 0,00002 sekunder) ville være for meget for
de fleste følere, og være for hurtigt til en undersøgelse af temperaturændringen,
mens en koldfront bevæger sig hen over området.
Til dette forsøg vil vi indsamle data hvert 16. Minut, i alt 90 værdier.
1.
Når DataMate har fundet følerne automatisk, skal du trykke
på ¢ SETUP for at åbne skærmbilledet Setup.
Tryk på ` eller h for at flytte markøren til MODE, og tryk
¯
på
3.
Vælg £ TIME GRAPH.
.
4.
Vi vil ændre eksperimentets tidsindstilling, så tryk på
£
CHANGE TIME SETTINGS.
5.
Vi skal give de rigtige tidsoplysninger til eksperimentet. Vi
vil indsamle data hver 16. minut (960 sekunder) i 90
datapunkter.
Indtast
960
til TIME BETWEEN SAMPLES IN SECONDS, og
indtast 90 til NUMBER OF SAMPLES.
Bemærk: Vi kan ændre tidsindstillingerne igen, hvis vi kiksede første
forsøg. Det er vigtigt at være meget omhyggelig med eksperimentets
tidsindstilling.
6.
Vi er nu klar til at starte vort eksperiment. Tryk på ¢ OK for
at vende tilbage til skærmbilledet Setup.
7.
Tryk på ¢ OK for at vende tilbage til DataMate hovedskærmbilledet.
Lav en tegning med apparatopstillingen, herunder det specifikke sted og hver følers
placering i forhold til vejrfaktorerne. Sørg for at benævne disse faktorer (sol, vind
varme eller nedkølende vinde osv.)
2.
Skriv type og enheder for hver føler i tabellen nedenfor:
KanalFølerEnhed
1
2
3
DIG/SONIC
3.
Beregn eksperimentets længde i de mest velegnede enheder.
Hastigheden på dataindsamlingen (sekunder pr. punkt):
Lav grafer over sammenhængen mellem tid og temperatur og sammenhængen
mellem tid og lysintensitet. Sørg for at navngive hver graf. Er der andre grafer, der
kan være informative?
5.
Nu, hvor du har set ét datasæt, hvordan ville du så ændre eksperimentet for bedre
at forstå de sammenhænge, som du undersøger? Berør behovet for ekstra eller
forskellige følere, ændring af den tid, der anvendes til dataindsamling, samt stedet
og/eller miljøet i forsøgsopstillingen.
6.
Skriv en fysikrapport om eksperimentet med resultaterne fra spørgsmål 1-5. Fortæl
historien bag de indsamlede data. Hvad skete der i eksperimentet, der gav de data,
du har indsamlet. Forklar eventuelle afvigelser i dataene.
Eksperimentplanlægning er den kritiske del af denne undersøgelse af klimadata.
Styring af de variable og valg af en indsamlingshastighed, der er egnet til formålet,
samt følerens tolerance er kritiske faktorer. Begivenheder som f.eks. en front, der
bevæger sig gennem området, forskelle mellem dag og nat (varmestråling nedkøling
osv.), observation af sæsonskift ved at samle data ind gennem hele året og diverse
storme kunne være ideer til dataindsamling.
Eksempeldata fra eksperimentet kunne se således ud:
Tegningen skal vise stedet og hvordan hver føler vender samt alle "kilder" for
mulige påvirkninger i målingen af ting, der registreres af føleren. Et foto kunne
være nyttigt og kunne placeres på din web-side.
2.
Tabellen ville se cirka sådan ud for denne opsætning:
3.
I denne opsætning har vi:
Indsamlingshastigheden for dataene (sekunder pr. point): 960 sekunder/point
Antal datapunkter: 90 point
Eksperimentets længde: 24 timer
4.
Tegningerne kunne have tiden som x-akse, men det kunne give bedre indsigt med
forholdet mellem dataene fra de to følere (som temperatur sammenlignet med
lysintensitet). Desuden kunne to y-variable som en funktion af tiden være en
informativ graf (temperatur sammenlignet med lysintensitet). Sørg for, at
enhederne er med i mærkerne.
KanalFølerFølerEnhed
1Temperaturgrader C
2LysintensitetIngen
enheder(relativ)
3Benyttes ikke
DIG/SONICBenyttes ikke
5.
Resultaterne vil variere afhængigt af eksperimentet. To ting, man skal være
opmærksom på, er behovet for at ændre tidsindstillingerne med den begrundelse,
at det kunne give flere oplysninger med andre indstillinger. Det andet ville være
medtagelsen og udelukkelsen af følere i forsøget på at koncentrere hypotesen til én
eller to variable.
Du kan selvfølgelig anvende de følere, der passer dig bedst, i dette vejrstationsforsøg,
(f.eks. barometer, relativ luftfugtighed osv.). Visse følere skal kalibreres. Vælg
indstillingerne hertil i skærmbilledet Setup, mens markøren peger på den kanal, hvor
føleren er tilsluttet.
Hvis du anvender TI-InterActive!™ eller TI-GRAPH LINK™ computersoftware, kan
eleverne medtage grafer og data fra deres eksperiment i deres fysikrapport. Hvis du
anvender TI-InterActive!, kan dine elever også medtage lokale temperaturdata, der
downloades på Internettet. Du kan få yderligere oplysninger om TI InterActive! ved at
besøge
education.ti.com/interactive
Litteraturhenvisning
Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL and CBR:
Johnston og Young; Activity 5: Light and Day; TI Explorations™ Book.
Real-World Math with the CBL System: Activities Using the TI-83 and TI-83 Plus:
Brueningsen, Bower, Antinone og Brueningsen-Kerner; Activity 21: And Now, the
Weather...; TI Explorations™ Book.
CBL 2™ er beregnet til fire AA (LR6) alkaline batterier.
Faktorer, der påvirker batteriets levetid er den tid, CBL 2 bruger til at indsamle data,
samt strømforbruget på de tilsluttede følere under eksperimentet. Vi anbefaler at
forlænge batteriets levetid ved at benytte en godkendt adapter i undervisningslokalet.
Til langtidseksperimenter i felten uden for undervisningslokalet kan du tilslutte et
udvendigt 6-volt batteri til CBL 2. (Se Tilslutning af et udvendigt 6-volt batteri på side
A-2.)
Hvornår skal batterierne udskiftes
Batterierne skal udskiftes, når ikonet for fladt batteri vises i
nederste højre hjørne i regnemaskinens display, mens den kører
DataMate programmet.
Desuden kan du altid kontrollere batterierne med menuvalget
CHECK BATTERY i DataMate skærmbilledet Tools.
Bemærk: Gem eventuelle indsamlede data, før du fjerner batterierne. Alle indsamlede data går
tabt, hvis batterierne fjernes. (CBL 2 FLASH-hukommelsen berøres ikke.)
¤
Anbefalede batterier
♦
Fire 1,5-volt AA (LR6) alkaline batterier.
♦
Et 6-volt lampebatteri. Anbefales til langtidseksperimenter uden for
undervisningslokalet, der trækker et stort strømforbrug (f.eks. ved brug af en
bevægelsesføler). Se instruktionerne i Tilslutning af et udvendigt 6-volt batteri på
side A-2.
Forsigtighedsregler med batterier
Tag følgende forholdsregler ved udskiftning af batterierne:
♦
Efterlad batterierne uden for børns rækkevidde.
♦
Bland ikke nye og brugte batterier. Bland ikke fabrikater (eller typer inden for
samme batterifabrikat.
♦
Bland ikke opladelige og ikke opladelige batterier.
♦
Isæt batterierne, så de følger polaritets (+ og N) diagrammer.
♦
Placer ikke engangsbatterier i en batterioplader.
♦
Bortskaf straks de brugte batterier på forsvarlig vis.
Følg nedenstående trin til ved udskiftning af batterierne:
1.
Hold CBL 2™ lodret, skub låsen på batterilåget ned med fingeren, og træk låget ud.
2.
Udskift alle fire AA (LR6) alkaline batterier. Sørg for at placere dem, så de følger
polariteten (+ og N) på diagrammet i batterirummet.
3.
Sæt låget på plads.
Tilslutning af en valgfri AC adapter
1.
Slut den ene ende af en godkendt adapter til indgangen for ekstern strømforsyning
i nederste venstre hjørne i siden på CBL 2.
2.
Sæt den anden ende af adapteren i stikkontakten.
Godkendte AC adaptere
CBL 2 er beregnet til spændinger fra en ekstern AC til DC adapter, der giver en
stabiliseret 6 Volts DC udgangsspænding, når den sættes i en stikkontakt.
Strømforsyningen Texas Instruments model AC-9920 er en AC til DC adapter, der er
godkendt til brug med CBL 2. Strømforsyningen, model AC-9201 kan også anvendes
med CBL 2. Anvendelse af andre adaptere kan resultere i radiobølgeforstyrrelser
og/eller uacceptabel funktion.
En adapter kan bestilles hos den lokale forhandler/importør af Texas Instruments.
Fremstilling af et eksternt batteriadapterkabel
Til at lave et eksternt batteriadapterkabel skal du bruge et stik, en ca. 1,5 meter lang
ledning, der er ca. 1,3 mm i diameter, og to krokodillenæb.
Bemærk: Da vejledningen gik i trykken, var Coaxial DC Power Plug #274-1569 (5.5mm O.D.,
2.1mm I.D.) fra det amerikanske firma Radio Shack™ eller tilsvarende et acceptabelt stik.
1.
Find den leder, der er mærket med sort, (stel), og lod den til det isolerede ben på
stikket.
2.
Find den anden leder, der er rød, og lod den til stikkets yderside.
3.
Sæt krokodillenæbbene i den tomme ende af hver ledning.
Tilslutning af et eksternt 6-volt batteri
1.
Slut den ene ende af det eksterne batteri til indgangen for eksterne
strømforsyninger, der er placeret på nederste venstre side af CBL 2™.
2.
Sæt den røde ledning til batteriets pluspol (+). Sæt den sorte ledning på batteriets
minuspol (-).
Skærmbillederne nedenfor kan forekomme under anvendelse af DataMate programmet.
SkærmbilledeForklaring
Dette skærmbillede optræder, når der er gået for lang
tid på et skærmbillede uden nogen aktivitet. Denne
timeout-funktion udnytter regnemaskinens og CBL 2
automatiske strømafbrydelsesfunkion, APD™ (Automatic
Power Down™) for at spare på batteriet.
♦
Tryk på ¢ YES for at fortsætte programmet.
♦
Tryk på £ NO for at afslutte.
Dette skærmbillede optræder, når CBL 2™ ikke er
tilsluttet regnemaskinen, eller når CBL 2 trænger til nye
batterier.
♦
Kontroller forbindelsen mellem CBL 2 og TIregnemaskinen. Tryk link-kablet godt fast og vælg
derefter 1: INTERFACE.
♦
Kontroller batterierne i CBL 2. Kobl regnemaskinen fra
CBL 2. Tryk derefter på TRANSFER på CBL 2. Hvis CBL 2
ikke giver en lyd eller tænder den røde LED, skal du
skifte batterierne i CBL 2.
Hvis du vælger 1: INTERFACE uden at afhjælpe
problemet, optræder link-fejlmeldingsskærmbilledet.
Kontroller forbindelsen og batterierne som forklaret
ovenfor, og tryk på ENTER.
Dette skærmbillede optræder, når:
♦
CBL 2™ har indsamlet data, og disse data ikke er
hentet til regnemaskinen.
Eller
♦
Brugeren afslutter DataMate midt i dataindsamlingen
(muligvis ved at trykke på ON) og derefter genstarter
DataMate.
Tryk på ENTER. Vælg derefter ét af følgende:
♦
For at hente dataene skal du trykke på TOOLS og
derefter på £ RETRIEVE DATA.
♦
For at slette dataene skal du trykke på CLEAR for at
nulstille CBL 2.
DataMate hovedskærmbilledet viser en ikke-autoID føler
fra et tidligere forsøg, selvom føleren ikke længere er
tilsluttet. (Skærmbilledet til venstre viser en føler til
relativ luftfugtighed, selvom føleren er fjernet, og
DataMate er genstartet.)
Tryk på
s
for at nulstille CBL 2. (Når du i det hele
taget ser noget på skærmbilledet, der ikke ser korrekt
ud, skal du trykke på
s
for at nulstille.)
Dette skærmbillede optræder når CBL 2 er koblet fra
regnemaskinen og anvendes til en anden opgave, eller
når CBL 2 mister strømmen. Når CBL 2 og regnemaskinen
er koblet sammen igen, kan regnemaskinen ikke
kontrollere føleropsætningen igen, og denne fejl opstår.
Tryk på
s
for at nulstille, og opsæt derefter kanalen
igen.
Disse tre skærmbilleder optræder normalt, når der ikke er
tilstrækkelig fri hukommelse i regnemaskinen til at
indsamle alle data og derefter plotte dem grafisk.
Reducer det antal datapunkter, du prøver at indsamle.
Det følgende er vurderinger af det antal datapunkter,
der kan indsamles, hvis regnemaskinens RAMhukommelse er nulstillet, før du sender DataMate til
regnemaskinen:
Regnemask.
TI-73
TI-82
TI-83
TI-83 Plus / TI-83 Plus
Silver Edition
TI-86
TI-89**
TI-92
TI-92 Plus**
Voyage™ 200 PLT
1 føler
~120
98*
~200
998*
~3000
998
~300
998
998
2 følere
~90
98*
~150
~600
~2000
998
~200
998
998
Akustisk
~70
98*
~120
~400
~1500
998
~150
998
998
A-4K
OM GODT I GANG MED
* Dette er grænsen for TI-82, TI-83 Plus, et TI-83 Plus Silver
Edition regnemaskinelisten.
** Dette er grænsen for datavariable på disse regnemaskiner.
Du skal have operativsystem (OS) version 2.05 eller højere.
Det sidste nye operativsystem (OS) fås på
education.ti.com/softwareupdates.