Texas instruments CBL 2 User Manual [fi]

Download



CBL 2™:n

käytön

aloittaminen

LabPro on Vernier Software & Technologyn tavaramerkki.

Radio Shack on Technology Properties, Inc:in tavaramerkki.

Turvaohjeet

Noudata laitteessa ja sen ohjeissa annettuja huomautuksia, varoituksia ja muita turvaohjeita. Ohjeiden tarkoituksena on minimoida onnettomuus-, sähköisku- tai laitteen vahingoittumisriskejä.

Vaihtojännite

VAROITUS!

Älä milloinkaan yritä mitata vaihtojännitettä seinäpistokkeesta. 115/230 voltin vaihtovirran kytkeminen

tuloanturiin voi aiheuttaa vakavia vammoja, sähköiskun ja vahingoittaa laitetta.

Pienjännitelaite

VAROITUS!

Tuote on suunniteltu pienjännitekäyttöön. Yli 30 voltin tasavirran käyttö CH1-, CH2- tai CH3-kanavassa tai yli 5,5 voltin tasavirran käyttö SONIC-, DIG IN-, tai DIG OUT -kanavassa voi aiheuttaa loukkaantumisen tai vahingoittaa laitetta. Loukkaantumisriskin välttämiseksi antureita ei saa kytkeä virtapiireihin, joissa on yli 30 voltin tasavirtalähteitä. Kaikki virtalähteet on täysin eristettävä vaihtovirtaverkosta.

Analogiatulot

VAROITUS!

On erittäin tärkeää ettei analogiatulojen maadoitusten välillä ole jännite-eroa, sillä maadoitukset ovat yhteisiä. Maadoitusten väliset jännite-erot voivat vahingoittaa CBL 2™-laitetta.

Paristot

VAROITUS!

Paristoja ei saa kuumentaa, polttaa eikä puhkaista. Paristot sisältävät vaarallisia kemikaaleja ja ne voivat räjähtää tai vuotaa. Paristojen vaihtamisessa on noudatettava seuraavia varotoimia:

•

Paristoja ei saa jättää lasten ulottuville.

•

Uusia ja käytettyjä paristoja ei saa käyttää yhdessä. Eri merkkisiä tai eri tyyppisiä saman merkkisiä paristoja ei saa käyttää yhdessä.

•

Ladattavia ja kertakäyttöisiä paristoja ei saa käyttää yhdessä.

•

Paristot on asennettava ohjeistetun napaisuuden (+/-) mukaisesti.

•

Kertakäyttöisiä paristoja ei saa panna laturiin.

•

Käytetyt paristot on hävitettävä asianmukaisesti ja mahdollisimman nopeasti.

•

Paristoja ei saa polttaa tai hajottaa.

Tärkeä tiedote kirjallisista materiaaleista

Texas Instruments ei myönnä mitään nimenomaisia tai oletettuja takuita ohjelman tai muun materiaalin soveltuvuudesta kaupankäynnin kohteeksi tai sopivuudesta tiettyyn tarkoitukseen, vaan materiaalit tarjotaan käytettäviksi vain "sellaisina kuin ne ovat" -periaatteella. Texas Instruments ei missään tapauksessa ole vastuussa mistään erityisistä, epäsuorista, satunnaisista tai välillisistä vahingoista, jotka aiheutuvat näiden materiaalien hankinnasta tai käytöstä, ja Texas Instrumentsin ainoa ja yksinomainen korvausvastuu rajoittuu tapauksesta riippumatta tämän teoksen ostohintaan. Texas Instruments ei myöskään ole vastuussa minkäänlaisista minkään muun osapuolen mainittujen materiaalien käytöstä esittämistä vaatimuksista.

Opettajille myönnetään oikeus kopioida oppitunti-, työpaja- tai seminaarikäyttöä varten tästä teoksesta Texas Instrumentsin tekijänoikeusilmoituksella merkittyjä sivuja tai liuskoja. Nämä sivut on suunniteltu opettajien käytettäviksi niin, että he voivat kopioida niitä tunteja, työpajoja tai seminaareja varten, kunhan kussakin kopiossa näkyy tekijänoikeusilmoitus. Kopioita ei saa myydä, ja niiden jakelu eteenpäin on nimenomaisesti kielletty. Lukuun ottamatta edellä mainittua kopiointioikeutta, Texas Instruments Incorporatedilta pitää hankkia kirjallinen lupa tämän teoksen tai sen osien kopioimiseen tai siirtämiseen millä tahansa sähköisellä tai mekaanisella tavalla mukaan lukien kaikki tiedon tallentamis- ja hakujärjestelmät, paitsi jos paikallinen tekijänoikeuslaki nimenomaan sallii kyseisen toiminnan. Lisätietoja voi pyytää osoitteesta: Texas Instruments Incorporated, 7800 Banner Drive, M/S 3918 Dallas, TX 75251, Attention: Manager, Business Services



2000, 2003 Texas Instruments Incorporated. Yllä esitettyjä erityisiä oikeuksia lukuun ottamatta kaikki oikeudet pidätetään.

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Sisältö

Tietojen keruu CBL 2™:lla .......................................................................... vi

Johdanto .................................................................................................... 1

Näppäimet .........................................................................................................2

LEDit ..................................................................................................................2

Ohjelmisto .........................................................................................................2

Anturit ...............................................................................................................3

Aloitusohjeet .............................................................................................. 4

Osien yhdistäminen............................................................................................4

DataMaten siirtäminen laskimeen.......................................................................4

DataMaten käyttö ...................................................................................... 5

Erikoiskäyttöiset laskinnäppäimet .......................................................................5

DataMate-sovelluksen käynnistämisen................................................................6

Kytke anturi CBL 2 -keräimeen ...........................................................................6

Anturin kalibrointi (valinnainen).....................................................................7

Anturin nollaaminen (valinnainen).................................................................8

Mittaustilan valitseminen....................................................................................8

Time Graph -asetusten muuttaminen (valinnainen)........................................9

Time Graph -lisäasetusten muuttaminen (valinnainen) .................................10

Tietojen kerääminen.........................................................................................11

Viimeisimmän mittauksen tallentaminen .....................................................12

Tietojen esittäminen graafisesti.........................................................................12

Alueen valitseminen (valinnainen)................................................................12

Kuvaajan asteikon muuttaminen (valinnainen).............................................13

Lisää kuvaajia (valinnainen)..........................................................................14

Tietojen analysointi...........................................................................................14

Tietojen kerääminen pika-asetuksilla.................................................................15

Kokeiden tallentaminen ja hakeminen..............................................................16

Kokeen tallentaminen .................................................................................16

Kokeen lataaminen .....................................................................................17

Koetiedoston poistaminen...........................................................................17

Kaikkien koetiedostojen poistaminen ..........................................................18

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN III

CBL 2™ -keräimen käyttö muiden ohjelmien kanssa ................................. 18

Ohjelmien tallennus ja haku DATADIR-ohjelmalla...................................... 19

DATADIR-ohjelman käynnistäminen .................................................................19

Ohjelman tallentaminen...................................................................................19

Tallennetun ohjelman hakeminen ....................................................................20

Tallennetun ohjelman poistaminen................................................................... 20

Muistin tarkistus ..............................................................................................21

Roskakorin tyhjennys .......................................................................................21

DATADIR-ohjelmasta poistuminen.................................................................... 21

Tietoja DataMaten näytöistä ..................................................................... 22

Advanced Time Graph Settings (Time Graph Settings -näytön toiminto 3) ........22

Analyze Options (Main-näytön toiminto 4 )* ....................................................22

Calibration (Setup-näytön toiminto 2) .............................................................. 23

Experiment Menu (Setup-näytön toiminto 4 SAVE/LOAD )................................ 23

Graph Menu (Main-näytön toiminto 3) ............................................................23

Main Screen (Main-näyttö)............................................................................... 24

Rescale Graph (Graph Menu -näytön toiminto 3) .............................................24

Select Channel [nollaus] (Setup-näytön toiminto 3 (ZERO) ) ..............................25

Select Mode (SetUp-näytöltä)...........................................................................25

Select Sensor (SetUp-näytöltä).......................................................................... 26

Setup (Main-näytön toiminto 1) ....................................................................... 26

Time Graph Settings (Select Settings -näytön toiminto2) ..................................27

Tools (Main-näytön toiminto 5) ........................................................................27

Tehtävä 1 – Laske ne yhteen!! .................................................................. 31

Tehtävä 2 – Kaukaista valoa...................................................................... 41

Tehtävä 3 – Antureiden kaksintaistelu: Mikä lämpötila? ........................... 49

Tehtävä 4 – Hedelmäparisto...................................................................... 59

Tehtävä 5 – Valot pois! ............................................................................. 69

Tehtävä 6 – Yö ja päivä............................................................................. 79

Liite A: Yleistä..........................................................................................A-1

Tietoja paristoista ja muuntimista ................................................................... A-1

Käyttövirtavaatimukset ............................................................................. A-1

Milloin paristot vaihdetaan........................................................................ A-1

Paristosuosituksia...................................................................................... A-1

Paristoihin liittyviä varoituksia.................................................................... A-1

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AA (LR6) -paristojen asennus..................................................................... A-2

AC-muuntimen (lisävaruste) kiinnittäminen ....................................................A-2

Hyväksytyt AC-muuntimet......................................................................... A-2

Ulkoisen paristosovitinkaapelin rakentaminen................................................. A-2

Ulkoisen 6 voltin pariston kiinnittäminen................................................... A-2

Virheilmoitukset ............................................................................................. A-3

DataMaten ilmoitukset.............................................................................. A-3

CBL 2™ -keräimen virheilmoitukset........................................................... A-7

TI-tuotteiden huolto- ja takuutietoa.............................................................. A-10

Tietoa TI-tuotteista ja niiden huollosta..................................................... A-10

Huolto- ja takuutietoa............................................................................. A-10

Liite B: Komentotaulukot ......................................................................... B-1

Komento 0..................................................................................................... B-1

Komento 1..................................................................................................... B-1

Komento 2..................................................................................................... B-3

Komento 3..................................................................................................... B-3

Komento 4..................................................................................................... B-5

Komento 5..................................................................................................... B-6

Komento 6..................................................................................................... B-7

Komento 7..................................................................................................... B-8

Komento 8..................................................................................................... B-9

Komento 9..................................................................................................... B-9

Komento 10................................................................................................. B-10

Komento 12................................................................................................. B-10

Komento 102............................................................................................... B-12

Komento 115............................................................................................... B-12

Komento 116............................................................................................... B-13

Komento 117............................................................................................... B-13

Komento 1998............................................................................................. B-13

Komento 1999............................................................................................. B-13

Komento 2001............................................................................................. B-13

Komento 201............................................................................................... B-13

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN V

Tietojen keruu CBL 2™:lla

Laita CBL 2 -keräimeen paristot.

Kiinnitä CBL 2 kaapelilla TI:n graafiseen laskimeen. (Käytä pidikettä tarvittaessa, katso pidikekaaviota tai ohjeita sivulla 4.)

Jos käytössäsi on TI-83 Plus- tai TI-83 Plus Silver Edition -laskin, siirry kohtaan 4.

Jos käytössäsi on TI-89, TI-92 Plus tai Voyage™ 200 PLT (henkilökohtainen oppimistyökalu), siirry kohtaan 5.

Nollaa laskimesi muisti. Nollausta tarvitaan vain TI-73-, TI-82- ja TI-83-laskimissa. RAM-muisti nollataan painamalla

\ /

2:Reset

ja valitsemalla

Tämä toimenpide on tehtävä RAM-muistiin tallennettujen DataMate -ohjelmien koon vuoksi.

Aseta laskin Receive-tilaan (niin, että se on valmis vastaanottamaan tietoja):

♦

TI-73: Paina

♦

TI-82, TI-83, TI-83 Plus tai TI-83 Plus Silver Edition: Paina \ paina lopuksi

7:Reset

, valitse Y LINK, paina " RECEIVE, ja paina lopuksi

, sitten

1:All RAM

ja lopuksi



, paina a to RECEIVE ja

Paina CBL 2 -keräimen

TRANSFER

-painiketta. CBL 2 tunnistaa laskimen, johon se on liitetty, ja lähettää laskimeen oikean version sisäänrakennetusta DataMateohjelmistosta. (Ohjelmisto säätelee CBL 2:n toimintaa ja tiedonkeruuta.)

Aseta ruostumattomasta teräksestä valmistettu lämpötila-anturi CBL 2 -keräimen kanavaan 1 (CH1).

Käynnistä DataMate:

♦

TI-83 Plus ja TI-83 Plus Silver Edition: Paina DATAMATE ja paina

♦

TI-73, TI-82, ja TI-83: Paina

. Paina ¢ DATAMATE tai

DATAMATE liitetään perusnäytölle; vahvista valintasi painamalla

. Korosta h- tai `-näppäimellä

-näppäintä.

-näppäintä

uudelleen.

♦

Jos TI-89-, TI-92 Plus- ja Voyage 200 PLT-laitteen Apps-työpöytä on päällä, paina

, valitse DataMate ja paina

. TAI Jos Apps-työpöytä ei ole päällä, paina ¹

DataMate tunnistaa lämpötila-anturin automaattisesti ja

, valitse DataMate ja paina

lataa sen kalibrointiarvot. DataMate esittää anturin nimen näytöllä sekä lämpötilan celsiusasteina. Se myös lataa oletusarvoisen lämpötilan mittauskokeen.

Kerää lukemia oletuskokeen asetuksilla. Pidä lämpötila-anturia kädessäsi ja käynnistä mittaukset näppäilemällä £ START.

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

10.

Reaaliaikainen lämpötilakuvaaja näkyy näytöllä. Odota noin 30 sekuntia, ja lopeta sitten lukemien kerääminen painamalla

-näppäintä.

Kun olet lopettanut keräämisen, kuvaajan pitäisi näyttää suunnilleen samalta kuin kuvassa oikealla.

11.

Olet juuri kerännyt lukemia onnistuneesti. Lue lisää DataMaten ominaisuuksista käyttöohjeen muista osista (erilaiset anturit, analysointi, tietojen tallennus jne.).

12.

Tutki ympäröivää maailmaa.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN VII

VIII

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Johdanto

Calculator-Based Laboratory 2 (CBL 2™), toisen sukupolven Calculator-Based Laboratory™ -keräin — on akkukäyttöinen kämmenlaite käytännön mittauksiin. CBL 2

-keräimellä kerättyjä tietoja voi siirtää TI:n graafisiin laskimiin analysoitavaksi. CBL 2

-tiedonkeräimen ja sopivien antureiden avulla voi mitata liikettä, lämpöä, valoa, ääntä, pH-arvoja, voimaa jne.

CBL 2 -keräimessä on portti, jonka kautta se pystyy kommunikoimaan TI:n graafisten laskimien kanssa. CBL 2 -keräimen mukana toimitetaan 6 tuuman mittainen kaapeli, jolla keräin ja laskin yhdistetään. Helppokäyttöisyyden lisäämiseksi CBL 2 -keräimen mukana toimitetaan pidike, jolla laskin ja keräin voidaan kiinnittää toisiinsa siten, että yhdistelmää on helppo pitää yhdellä kädellä.

Lisätarvikkeena saatavalla TI-GRAPH LINK™ -kaapelilla CBL 2:n voi kytkeä tietokoneeseen. TI:n sivustosta voi ladata tietokoneelleen ohjelmistopäivityksiä ja päivittää ne TI-GRAPH LINK -kaapelin kautta CBL 2 -laitteeseen.

CBL 2 -keräimen mukana toimitetaan seuraavat tarvikkeet ja anturit:

♦

CBL 2

♦

Kaapeli, jolla keräin ja laskin voidaan yhdistää

♦

Laskimen pidike

♦

Ruostumattomasta teräksestä valmistettu lämpötila-anturi

♦

TI-valoanturi

♦

TI-jänniteanturi

♦

4 AA (LR6) alkaliparistoa

START/STOP

QUICK SETUP

LEDit

TRANSFER

DIG/SONIC-kanava

Kanava 3

Kanava 2

Kanava 1

Kuva 1. CBL 2:n ominaisuuksia

Pidikkeen vapautuspainikkeet

I/O-portti

AC-sovitinportti

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Näppäimet

CBL 2™ -keräimessä on kolme näppäintä:

TRANSFER

QUICK SET-UP

(pika-asetus)

START/STOP

käynnistää ohjelmien tai laskinohjelmistosovellusten (apps) siirron CBL 2

-keräimen ja siihen kiinnitetyn TI-grafiikkalaskimen välillä.

tyhjentää CBL 2:n MEMORY-muistin, käy läpi kaikki kanavat ja etsii automaattisesti tunnistettavat anturit -ja alustaa ne tiedon keruuta varten. QUICK SET-UP -toimintoa käytetään, kun laskin ei ole kiinni CBL 2

-keräimessä. Pika-asetustoiminto toimii vain auto-ID-antureiden kanssa.

käynnistää mittaukset pika-asetusten mukaisesti. Mittaaminen jatkuu, kunnes oletuksen mukainen määrä näytteitä on kerätty tai

START/STOP

manuaaliliipaisimena, kuten TRIGGER-painike varhaisemmassa CBL™-versiossa.

LEDit

CBL 2 -keräimessä on kolme LEDiä:

Punainen

Keltainen

Vihreä

osoittaa virhetilan.

osoittaa, että CBL 2 on valmis suorittamaan mittauksia.

osoittaa, että CBL 2 mittaa.

-painiketta painetaan uudelleen. Tämä painike toimii myös

Ohjelmisto

CBL 2 toimitetaan niin, että DataMate on valmiiksi asennettu. DataMate on monikäyttöinen käyttäjän ohjelma, jonka sisältämien perustietojen avulla voidaan suorittaa kokeita CBL 2 -keräimellä, TI:n graafisella laskimella ja erilaisilla antureilla.

DataMate toimitetaan seuraaville TI-laskinmalleille: TI-73, TI-82, TI-83, TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus ja Voyage™ 200 PLT. TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-89, TI-92 Plus ja Voyage 200 PLT -laskimen DataMate on laskinohjelmistosovellus, joka suoritetaan APPS-valikosta; muiden laskimien DataMate on ohjelma, joka käynnistetään laskimen ohjelmavalikosta. CBL 2 tunnistaa siihen kiinnitetyn laskimen automaattisesti ja lähettää sopivan ohjelmiston.

Koska laskinten muistiominaisuudet vaihtelevat, DataMaten eri versioiden toiminnoissa on joitakin eroja.

♦

TI-83 Plus-, TI-83 Plus Silver-, TI-86-, TI-89-, TI-92-, TI-92 Plus ja Voyage 200 PLT -versiot tukevat kaikkia DataMaten toimintoja.

♦

TI-83-laskimen DataMate-versio tukee kaikkia muita toimintoja, paitsi SAVE/LOAD-toimintoa.

♦

TI-73-laskimen DataMate-versio tukee kaikkia muita toimintoja, paitsi SAVE/LOADja ADD MODEL -toimintoja.

2 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

♦

TI-82 -versio DataMatesta tukee vain automaattisesti tunnistettavia antureita: lämpötila, valo, jännite ja CBR™ tai Vernier Software and Technologyn (Vernier) liiketunnistin. Se tukee kaikkia paitsi SAVE/LOAD-, SELECT REGION-, ADD MODEL- ja ANALYSIS-toimintoja.

Sivulla 5 on ohjeita DataMate-ohjelmiston käytöstä.

Anturit

CBL 2™ -keräimen mukana toimitetaan kolme anturia (lämpötila-anturi ruostumatonta terästä, TI-valo ja TI-jännite). CBL 2 -keräimen kanssa voidaan käyttää monia muita antureita, mm. CBR™-antureita sekä seuraavia Vernier-antureita:

CBL™ Motion Detector Pressure Sensor CBL Microphone Thermocouple Digital Control Unit Colorimeter Dual-Range Force Sensor Conductivity Sensor

Student Force Sensor Ion-Selective Electrodes (NO Flow Rate Sensor Ion-Selective Electrode Amplifier Magnetic Field Sensor Instrumentation Amplifier Turbidity Student Radiation Monitor

, CI-, Ca2+, NH

)

Low-g Accelerometer CO 25-g Accelerometer O

Gas Sensor

3-Axis Accelerometer Dissolved Oxygen Sensor Extra Long Temperature Sensor Biology Gas Pressure Sensor Current/Voltage Sensor System Gas Pressure Sensor Vernier Photogate Respiration Monitor Belt Direct-Connect Temp Sensor EKG Sensor Stainless Steel Temp Sensor Exercise Heart Rate Monitor Relative Humidity Sensor Heart Rate Monitor pH Anturi Barometer

Huom! Ajantasainen luettelo anturivalikoimasta löytyy Vernier Software and Technology:n sivustosta osoitteesta www.vernier.com.

Anturit kiinnitetään CBL 2 -keräimeen tulo- tai lähtöliityntöjen kautta, joita kutsutaan

kanaviksi

. CBL 2 -keräimessä on kolme analogista kanavaa (CH1, CH2, CH3) ja niiden lisäksi yksi kanava (DIG/ SONIC), johon voidaan kytkeä ultraääniliikeanturi tai digitaalinen tulo tai lähtö.

DataMaten automaattisen tunnistuksen ansiosta tietyt anturit tunnistetaan automaattisesti, kun ne kytketään CBL 2 -laitteeseen. Kun kiinnität auto-ID-anturin kanavaan, CBL 2 tunnistaa anturin ja lataa kalibrointitekijät ja oletuskokeen, ja näyttää sitten kanavanumeron ja anturityypin laskimen näytöllä. Auto-ID-antureita ovat mm. CBL 2 -keräimen mukana toimitettavat lämpötila-anturi, TI-jänniteanturi ja TI-valoanturi. Muita automaattisesti tunnistettavia antureita ovat CBR ja Vernier-liikeanturi. (Muita automaattisesti tunnistettavia Vernier-antureita suunnitellaan.)

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Muitakin kuin automaattisesti tunnistettavia antureita voi käyttää CBL 2™ -keräimen kanssa, kunhan valitsee anturityypin DataMaten anturiluettelosta.

Huom! TI-antureiden tekniset tiedot (mm. kemikaalitoleranssi) löytyvät CBL 2 -keräimen teknisiä tietoja sisältävästä dokumentista, joka löytyy TI:n kotisivuilta ja resurssiCD:ltä.

Aloitusohjeet

Ennen CBL 2:n ja DataMate-ohjelmiston käyttöönottoa CBL 2 on kytkettävä laskimeen ja ohjelmisto siirrettävä CBL 2:sta laskimeen.

Osien yhdistäminen

Kuva 2. CBL 2 -keräimen kiinnittäminen laskimeen

Työnnä laskimen yläosa pidikkeeseen.

Paina laskimen alaosaa, kunnes se napsahtaa paikalleen.

Liu'uta pidikkeen takaosa CBL 2 -keräimen etuosaan, kunnes se napsahtaa paikalleen.

Työnnä linkkikaapelin toinen pää CBL 2 -keräimen päässä olevaan I/O-porttiin ja toinen pää laskimen päässä olevaan I/O-porttiin.

Pidikettä ei voi käyttää TI-92-, TI-92 Plus- eikä Voyage™ 200 PLT -laitteiden kanssa, vaan ne on kytkettävä välikaapelilla.

4 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

DataMaten siirtäminen laskimeen

DataMate on jo asennettu CBL 2™ -keräimeesi. Kun DataMate siirretään CBL 2

-keräimestä laskimeen, CBL 2 tunnistaa automaattisesti laskimen mallin ja siirtää oikean DataMate-version.

Kun haluat siirtää DataMaten TI-83 Plus tai TI-83 Plus Silver Edition -laskimeen, tee seuraavasti:

Yhdistä laskin CBL 2 -keräimeen kaapelilla.

Aseta laskin vastaanottotilaan. (TI-83 Plus ja TI-83 Plus Silver Edition: Näppäile

\  a ¯

Paina CBL 2 -keräimen näkyviin laskimen ohjelma- tai sovellusluetteloon.

Kun siirto on valmis, näppäile laskimen \

Sivun vi kohdissa 4 ja 5 on ohjeet TI-73-, TI-82-, TI-83 Plus- ja TI-83 Plus Silver Edition

-laitteille.

Huom! DataMate siirretään TI-89-, TI-92 Plus- ja Voyage™ 200 PLT -laitteille kolmessa osassa (kolmena tiedostona), mutta App -valikossa näkyy vain yksi. Kaikkia kolmea osaa tarvitaan DataMatessa.

TRANSFER

-näppäintä. Ohjelma/sovellus siirtyy, ja se tulee



-näppäimiä.

DataMaten käyttö

Tässä käyttöohjeen osassa opastetaan käyttämään DataMatea. Ohjeet on kirjoitettu TI-83 Plus -laskimen DataMate-sovelluksen mukaisesti ja näyttökuvat ovat TI-83 Plus näyttökuvia. (Sivulla 2 kerrotaan eri TI:n graafisten laskinten DataMate ohjelmien/sovellusten eroista.)

Perusvaiheet, kun suoritetaan mittauksia CBL 2 -keräimellä, antur(e)illa ja TI-grafiikkalaskimella:

Kytke anturit CBL 2 -keräimeen, kytke CBL 2 tietokoneeseen ja käynnistä DataMate-ohjelma tai App-sovellus. (Katso seuraavaa kohtaa, DataMate-sovelluksen käynnistämisen.)

Valitse mittaustila, jos tarpeen. (CBL 2 sisältää oletusasetukset useimmille antureille.) (Ks. sivu 9.)

Kerää havaintoja. (Ks. sivu 12.)

Esitä tiedot graafisesti. (Ks. sivu 13.)

Lisäksi voit DataMaten avulla kalibroida eräitä antureita, muunnella kuvaajia ja analysoida keräämiäsi tietoja esiohjelmoitujen asetusten mukaisesti. Kaikista näistä toiminnoista löydät lisätietoja seuraavilta sivuilta.

CBL 2 -keräimellä voi kerätä havaintoja, vaikka laskin ei olisi kytketty siihen kiinni. Quick Set-Up (pika-asetus) -ominaisuuden avulla CBL 2:lla voi kerätä tietoa kytkemättä CBL 2:sta tietokoneeseen. Voit siirtää keräämäsi tiedot laskimeen piirtämistä ja analysointia varten. Quick Set-Up -mittauksen vaiheet esitellään sivulla 16.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Erikoiskäyttöiset laskinnäppäimet

DataMaten näytöillä esitettävien näppäimien lisäksi kahdella laskimen näppäimellä on DataMatessa erityistoimintoja:

♦

Paina DataMaten oletusarvot. Jos esimerkiksi anturin asetukset tai mittaus-asetukset eivät vastaa odotuksiasi, palauta oletusarvot

Lopeta keruu painamalla

-näppäintä DataMaten Main- tai Setup-näytöllä palauttaaksesi

-näppäimellä.

-näppäintä keruun aikana.

DataMate-sovelluksen käynnistämisen

Huom! Jos käyttämäsi laskin on TI-73, TI-82 tai TI-83, kannattaa laskimesta poistaa kaikki muut ohjelmat, ennen kuin asennat DataMaten. Katso sivun vi kohta 3.

Yhdistä CBL 2™ ja laskin.

Paina

Siirrä kohdistin h-näppäimellä kohtaan

DataMate-otsikkonäyttö avautuu.

Näytöllä on nyt sekä DataMate-ohjelman versionumero (tässä esimerkissä VER 1.14) ja käyttöjärjestelmän versionumero (tässä esimerkissä ROM: 1.12).

DATAMATE

, ja paina

Main-näyttö avautuu.

Kytke anturi CBL 2 -keräimeen

Kiinnitä anturi asianmukaiseen kanavaan.

Huom! Kun antureita kiinnitetään analogisiin kanaviin, kanavia pitäisi käyttää numerojärjestyksessä. Toisin sanoen, kytke ensimmäinen anturi kanavaan 1 (CH1), toinen anturi kanavaan 2 (CH2) ja kolmas anturi kanavaan 3 (CH3). Jos käytät vain yhtä anturia, kiinnitä se kanavaan yksi 1.

Jos anturi on automaattisesti tunnistettava, kanavanumero ja anturityyppi näkyvät Main-näytöllä. Siirry kohtaan Mittaustila valitseminen, sivu 9. tai Jos anturi seuraavien ohjeiden mukaisesti, jotta CBL 2 havaitsee kytketyn anturin.

ei ole

automaattisesti tunnistettava, etene

6 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Siirrä kohdistin h-näppäimellä sen kanavan kohdalle, johon anturi on kytketty. Paina

Jos etsimääsi anturia ei näy luettelossa, tuo lisää vaihtoehtoja näytölle painamalla



MORE. (Luettelo on useampien näyttöjen mittainen.)

Valitse anturi painamalla sen vieressä näkyvää numeroa.

Huom! Kun valitset anturin, niin eräissä tapauksissa (mm. kiihtyvyysmittari ja paineanturi) esiin tulee uusi näyttö, josta sinun pitää valita jokin tietty anturi, mittayksikkö tai kalibrointi.

Kun olet valinnut anturit, palaa Main-näytölle näppäilemällä ¢ OK.

. Anturiluettelo tulee esiin.

Anturin kalibrointi (valinnainen)

Anturin valitsemisen jälkeen DataMate lataa oletuskalibrointiasetukset automaattisesti. Anturin kalibrointi ei ole välttämätöntä, mutta jos haluat tehdä sen, etene seuraavien ohjeiden mukaisesti.

Anturin voi kalibroida kahdella tavalla. Ensimmäinen tapa on seurata jännitettä, kunnes se on vakaa, ja syöttää saavutettu vakaa arvo; toinen tapa on syöttää arvot manuaalisesti. Tutustu antureita käsitteleviin teoksiin, jos haluat oppia kalibroinnin perusteellisesti. Seuraavassa esimerkissä kalibroidaan pH-anturi.

Jos haluat kalibroida pH-anturin jännitettä seuraamalla, tarvitset kaksi yleisesti tunnettua liuosta, joiden pH-arvot tunnetaan, esim. puskuriliuokset, joiden arvot ovat 4 ja 10. Etene seuraavasti:

Paina Main-näytöllä ¢-näppäintä.

Siirrä kohdistin h-näppäimellä kalibroitavan anturin kohdalle. Paina £ CALIBRATE.

Huom! Kaikkia antureita ei voi kalibroida. Jos valitset anturin, jota ei voi kalibroida, DataMate ei reagoi valintaan £ CALIBRATE.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Paina £ CALIBRATE NOW.

Laita pH-anturi puskuriliuokseen, jonka arvo on 4. Seuraa jännitelukemaa kunnes se vakiintuu, ja paina sitten

Syötä puskuriliuoksen arvo.

Toista vaiheet 3 ja 4 puskuriliuoksella, jonka arvo on 10.

Palaa Setup-näytölle näppäilemällä ¢ OK.

Huom! Kalibrointiohjeet ja kalibroinnin oletusarvot on annettu anturin oppaissa.

Voit kalibroida pH-anturin myös syöttämällä arvot. Tätä menetelmää käytetään, jos aiemmin on suoritettu täysi kalibrointi, ja haluat syöttää uudet kulmakerroin- ja leikkauspistearvot manuaalisesti. Etene seuraavasti:

Siirrä kodistinta Setup-näytöllä kalibroitavan anturin kohdalle h-näppäimellä. Paina £ CALIBRATE NOW.

Paina ¤ MANUAL ENTRY.

Syötä kulmakerroin ja paina

Syötä leikkauspiste ja paina

Palaa Setup-näytölle näppäilemällä ¢ OK.

. Uudet arvot näkyvät nyt kalibrointinäytöllä.

8 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Anturin nollaaminen (valinnainen)

Paina Setup-näytöllä ¤ ZERO. Select Channel -näyttö avautuu.

Huom! Kaikkia antureita ei voi nollata (esim. lämpötila- ja valoantureita). DataMate näyttää vain anturit, jotka voi nollata.

Paina nollattavan anturin vieressä näkyvää numeroa. Uusi näyttö avautuu, jossa näkyvät valittujen antureiden nykyiset lukemat.

(Tässä esimerkissä valittiin ¤ ALL CHANNELS, joten kumpikin anturi on valittu.)

Nollaa anturi(t) painamalla

Huom! Uudet kalibrointiarvot ja nollaukset eivät säily, kun DataMate suljetaan. Ne ovat voimassa vain kyseisen istunnon ajan. Jos haluat palauttaa oletusarvot istunnon aikana, siirry Main-näytölle ja paina

. Main-näyttö avautuu.

Mittaustilan valitseminen

DataMate lataa kullekin Vernierin anturille anturityypin mukaisen mittaustilan (data collection mode). Oletusmittaustila on aina Time Graph (mittauspisteitä kerätään ennakkoon määrättyyn tahtiin). Kaikki mittaustilat kuvaillaan tarkemmin kohdassa Select Mode -näyttö, sivu 27.

Huom! Jos lopetat DataMate-ohjelman ja käynnistät sen uudelleen, tila-asetukset ovat samat kuin sulkiessa. Jos poistut DataMatesta jollakin muulla tavalla, tila-asetukset saattavat muuttua. Saattaa myös käydä niin, että kun käynnistät DataMaten, niin löydät tila- ja anturiasetuksia, jotka ovat “unohtuneet” aiemmasta kokeesta. Palauta tila- ja anturiasetukset oletusarvoisiksi painamalla

Jos haluat muuttaa mittaustila-asetuksia, noudata seuraavia ohjeita.

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Siirrä kohdistin `- tai h-näppäimellä kohtaan MODE ja paina

. Mittaustilat luetellaan näytöllä.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Paina haluamasi tilan vieressä näkyvää numeroa.

Huom! Jos valitset Time Graph -tilan, avautuu toinen näyttö, jolta voit valita mittausten välisen ajan ja mittausten määrän. Lisää ohjeita alla kohdassa Time Graph -asetusten muuttaminen.

Palaa Main-näytölle näppäilemällä kahdesti ¢ OK.

Time Graph -asetusten muuttaminen (valinnainen)

Jos valitset Select Mode -näytöltä kohdan Time Graph, Time Graph Settings -näyttö avautuu. Kullakin anturilla on mittausten välinen oletusaika (sekunteina) ja oletusarvoinen määrä mittauksia (mittauspisteitä). Jos haluat muuttaa oletusasetuksia, noudata seuraavia ohjeita:

Time Graph Settings -näyttö avautuu, kun painat Select Mode

-näytöllä £ TIME GRAPH.

Paina £ CHANGE TIME SETTINGS.

Näppäile mittausten välinen aika (sekunteina) ja

paina

Näppäile mittausten määrä ja paina

. Time Graph Settings -näyttö avautuu uudellen. (Kokeen pituus sekunteina, EXPERIMENT LENGTH, lasketaan automaattisesti.)

Poistu näppäilemällä ¢ OK. Setup-näyttö avautuu. tai Paina ¤ ADVANCED, jos haluat muuttaa lisäasetuksia. (Lisätietoja kohdassa Time Graph -lisäasetusten muuttaminen.)

Time Graph -lisäasetusten muuttaminen (valinnainen)

DataMate sisältää Time graph -oletusarvot kullekin anturille. Voit muuttaa “ikkunaa”, jossa kerätyt tiedot esitetään graafisesti, ja voit muuttaa kokeessa käytettävän liipaisun tyyppiä.

10 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Etene seuraavasti, kun haluat muuttaa Time graph -lisäasetuksia:

Kun painat ¤ ADVANCED Time Graph Settings -näytöllä, Advanced Time Graph Settings -näyttö avautuu.

YMIN ja YMAX viittaavat “ikkunaan”, jossa kerätyt tiedot esitetään graafisesti. YMIN viittaa kuvaajan alarajaan ja YMAX kuvaajan ylärajaan. Näytöllä näkyvät YMIN- ja YMAX-arvot ovat kanavan 1 anturin oletusarvoja. (Arvot riippuvat käytettävästä anturista. Esim. lämpötila-anturin arvot ovat .20 ja 125.)

Jos haluat muuttaa grafiikkaikkunan asetuksia, paina £ CHANGE GRAPH SETTINGS. Luettelo liitetyistä antureista ilmestyy näytölle.

Valitse anturi painamalla sen vieressä näkyvää numeroa.

Jos haluat muuttaa liipaisutyyppiä, paina ¤ CHANGE TRIGGERING.

Tässä esimerkissä käytetään kahta liipaisutyyppiä:

♦

Valinnalla 1 tai 2 CBL 2™ käynnistää mittausprosessin, kun mittauksen kohde muuttuu ennalta määrätyllä tavalla. (Tätä kutsutaan kynnysliipaisuksi.)

♦

Valinnalla 3, MANUAL TRIGGER, CBL 2 alkaa mitata kun START/STOP-painiketta painetaan.

♦

Valinnalla 4, NONE, ei aseteta mitään erityistä liipaisutyyppiä.

Valitse haluamasi liipaisutyyppi painamalla sen vieressä näkyvää numeroa.

Jos valitset NONE, Advanced Time Graph Settings -näyttö avautuu. tai Jos valitset MANUAL TRIGGER, liipaisuvalinta muuttuu ja Advanced Time Graph Settings -näyttö avautuu. tai

Jos valitset kynnysliipaisun, DataMate pyytää sinua valitseman liipaisusuunnan.

♦

INCREASING (nouseva) tarkoittaa, että mitattavan kohteen, kuten valaistusvoimakkuuden tai lämpötilan, arvot nousevat.

♦

DECREASING (laskeva) tarkoittaa, että mitattavan kohteen arvot laskevat.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Valitse haluamasi liipaisutyyppi painamalla sen vieressä näkyvää numeroa.

Näppäile lukema (kynnys), jonka kohdalla haluat mittauksen alkavan ja paina mukaisilla yksiköillä, esim. ¡C, kun käytössä on lämpötila-anturi tai Newton, jos käytät voima-anturia.)

Kun mitattavan kohteen arvot saavuttavat tämän lukeman, CBL 2™ ryhtyy tallentamaan tietoja.

Näppäile, kuinka monta prosenttia haluat CBL 2 -keräimen ennakkotallentavan, ja

paina

“Ennakkotallennus” on se määrä CBL 2 -keräimen mittaamista tiedoista ennen kynnysarvon saavuttamista, jotka haluat tallentaa (10 prosenttia, 20 prosenttia jne.). Kokeen alusta kynnysarvon saavuttamiseen saakka CBL 2 kerää tiedot “puskuriinsa.” Kun kynnysarvo saavutetaan, CBL 2 alkaa tallentaa mittaamiaan tietoja, ja hylkää ennen kynnysarvoa mitatut tiedot, mikäli mitään ennakkotallennusarvoa ei ole asetettu.

. (Syötä kynnysarvo käyttämäsi anturin

. Advanced Time Graph Settings -näyttö avautuu.

Poistu näytöltä näppäilemällä ¢ OK.

Näppäile ¢ OK uudelleen palataksesi Setup-näytölle.

Tietojen kerääminen

Kun haluat käynnistää kokeen, paina DataMaten Main-näytöllä £ START. CBL 2 alkaa kerätä tietoja valitun mittaustilan mukaisesti.

Lisätietoja mittaustiloista on sivulla 27.

Kun tiedot on kerätty, Graph Menu -näyttö avautuu. Lisätietoja edempänä kohdassa Tietojen esittäminen graafisesti.

Huom! Time Graph -tilassa kanavan CH1 tiedot piirretään automaattisesti REALTIME-toiminnolla, kun painat £. Arvot näkyvät piirtämisen aikana näytön oikeassa yläkulmassa.

Viimeisimmän mittauksen tallentaminen

Kun keräät tietoja vain yhdellä anturilla, voit tallentaa laskimeen kaksi “aktiivista” mittausta. Näin voit tarkastella ja vertailla yhteensä kolmen mittauksen tietoja.

Kun olet kerännyt tiedot, paina  TOOLS DataMaten Main-näytöllä.

DataMate sijoittaa ensimmäisen mittauksen tiedot laskimen listaan 2 (L2).

12 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Paina ¢ STORE LATEST RUN. Main-näyttö avautuu.

Tiedot, jotka juuri keräsit listaan 2, siirretään laskimen listaan 3, jotta uudet tiedot voidaan kerätä listaan 2. Voit tallentaa korkeintaan kaksi mittausta. (Jos tallennat toisen mittauksen, tiedot listasta 3 siirretään listaan 4, tiedot listaan 2 siirretään listasta 3, ja uudet tiedot kerätään listaan 2.)

Tietojen esittäminen graafisesti

Jos CBL 2™ -keräimeen on liitetty useampia antureita, Graph Menu -näyttö avautuu automaattisesti, kun lopetat tietojen keräämisen.

Huom! Jos CBL 2 -keräimessä on kiinni vain yksi anturi, näytölle ilmestyy valmis kuvaaja.

Siirrä kohdistin `- tai h-näppäimellä sen kanavan/datan kohdalle, jonka kuvaajaa haluat tarkastella, ja paina

Kun haluat katsoa toista kuvaajaa, paina

. Graph Menu -näyttö avautuu

uudelleen, ja voit valita toisen kanavan.

Jos haluat muuttaa esitettävän kuvaajan aluetta, palaa Graph Menu -näytölle ja paina £ SELECT REGION. tai Jos haluat muuttaa kuvaajan asteikkoa, palaa näytölle, jossa kuvaaja näkyy, ja paina

RESCALE. Rescale Graph -näyttö avautuu. tai Kun haluat lopettaa kuvaajien tarkastelun, palaa Graph Menu -näytölle ja paina

MAIN SCREEN.

Alueen valitseminen (valinnainen)

Koko kuvaajan tarkastelemisen lisäksi voit DataMaten avulla valita yhden osan kuvaajasta tarkempaa tarkastelua varten.

Huom! Jos valitset jonkin alueen, vain sen alueen sisältämät tiedot säilyvät laskimessa. Kaikki alueen ulkopuoliset tiedot häviävät laskimen muistista. Kaikki tiedot ovat kuitenkin vielä tallella CBL 2 -keräimessä, ja ne voidaan hakea sieltä milloin tahansa. (Lisätietoja tietojen hakemisesta on kohdissa 5-9, sivu 16.)

Jos haluat tarkastella osaa kuvaajastasi, etene seuraavasti:

Paina Graph Menu -näytöllä £ SELECT REGION.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Muuta näytön alareunan X- ja Y-arvoja niin, että siirrät kohdistimen _- tai a-näppäimellä siihen kuvaajan kohtaan, jonka haluat kuvaajan vasemmaksi rajaksi. Paina

Siirrä kohdistin _- tai a-näppäimellä kohtaan, jonka haluat kuvaajan oikeaksi rajaksi ja paina

. Graph-valikko

avautuu.

Paina

, niin uusi kuvaaja tulee näkyviin.

Kun haluat lopettaa kuvaajan tarkastelun, paina

. Graph-valikko avautuu.

Kuvaajan asteikon muuttaminen (valinnainen)

DataMaten avulla on helppo muuttaa kuvaajan asteikkoa. Valittavana on vaihtoehdot AUTOSCALE, X SCALE tai Y SCALE. Jos haluat muuttaa kuvaajan asteikkoa, tee seuraavasti:

Paina Graph Menu -näytöllä ¤ RESCALE.

Valitse asteikko painamalla sen vieressä näkyvää numeroa.

Huom! Jos valitset AUTOSCALEn, DataMate muokkaa grafiikkaikkunaa niin, että keräämäsi tiedot sopivat siihen parhaiten. Jos valintasi on X SCALE tai Y SCALE, DataMate kehottaa sinua antamaan joko arvot Xmin ja Xmax tai Ymin ja Ymax (eli ylä- ja alarajat).

Jos haluat tarkastella kuvaajaa muilla asteikoilla, palaa Rescale Graph -näytölle painamalla

Kun haluat lopettaa kuvaajien tarkastelun, palaa Rescale Graph -näytölle

14 CBL 2™:

, ja valitse uusi asteikko.

-näppäimellä ja näppäile sitten  RETURN palataksesi Main-näytölle.

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Lisää kuvaajia (valinnainen)

DataMaten avulla voit piirtää ja vertailla keräämiäsi tietoja monipuolisesti. Jos esimerkiksi valitset vaihtoehdon 2 More Graphs -näytöllä, voit nähdä kuvaajan, jossa listaan 3 (L3) tallennettuja tietoja verrataan listan 2 (L2) tietoihin. Jos haluat tarkastella erilaisia kuvaajia, noudata seuraavia ohjeita:

Paina Graph Menu -näytöllä  MORE.

L1, L2, L3 ja L4 viittaavat listoitin, joihin tietosi on tallennettu. Esimerkiksi L3 VS L1 esittää listan 3 tiedot suhteessa listan 1 tietoihin.

Valitse kuvaajatyyppi painamalla sen vieressä näkyvää numeroa.

Valitse lisää kuvaajia toistamalla vaiheet 1 ja 2.

Tietojen analysointi

Voit analysoida tietoja laskimen sisäänrakennettujen regressiomallien ja tilastotoimintojen avulla. Etene seuraavien ohjeiden mukaisesti:

Paina DataMaten Main-näytöllä  ANALYZE.

Tietojen analysointivaihtoehdot esitellään seuraavissa kappaleissa.

2 CURVE FIT tuo esiin luettelon regressiomalleista, joista voit valita sopivan. Kun valitset regressiomallin, laskin päättelee sopivimman suoran tai käyrän ja tarjoaa sitten mahdollisuuden soveltaa regressiota tietoihisi.

3 ADD MODEL -toiminto tarjoaa mahdollisuuden luoda omia regressiomalleja.

Jos haluat käyttää tätä ominaisuutta, sinun pitää syöttää yhtälösi laskimen Y=editorissa

ennen

kuin käynnistät DataMaten. Jos esimerkiksi tiedät, että mittauspisteet ovat lineaarisia, voit syöttää yhtälön

y=ax+b

. Kun valitset toiminnon ADD MODEL, voit muuttaa kertoimia a ja b, kunnes oma mallisi sopii haluamallasi tavalla tietoihisi.

Huom! Tämä ominaisuus ei toimi DataMaten TI-73- ja TI-82-versioissa.

Jos valitset 4 STATISTICS, sinua pyydetään valitsemaan ensin kanava/data, ja sitten vasen ja oikea raja. Tiedoista muodostuva yhden muuttujan tilasto tulee näytölle.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Jos valitset 5 INTEGRAL, sinua pyydetään valitsemaan ensin kuvaaja ja sitten sen vasen ja oikea raja. Kuvaaja-alueen integraali näkyy näytöllä.

Valitse toiminto painamalla sen vieressä näkyvää numeroa:

Kun olet valmis, paina

. Analyze Options -näyttö avautuu.

Tietojen kerääminen pika-asetuksilla

Quick Set-Up -pika-asetuksilla tietoja voi kerätä kytkemättä laskinta CBL 2™

-keräimeen. Tässä tilassa voi käyttää vain automaattisesti tunnistettavia antureita (auto-ID), CBR™-anturia ja uusia Vernierin automaattisesti tunnistettavia antureita.

Korkeintaan neljää anturia voi käyttää yhtä aikaa, ja CBL 2 mittaa DataMaten oletusarvojen mukaisesti. Tietoa kerätään jatkuvasti, ja tiedot tallentuvat keräimen muistiin.

Tietojen kerääminen CBL-2 -keräimen Quick Set-Up -pika-asetuksilla:

Kiinnitä auto-ID-anturi(t) CBL 2 -keräimeen.

QUICK SETUP

Paina tarkistaa, onko laitteseen kiinnitetty auto-ID-antureita. Laite alustaa kanavat automaattisia mittauksia varten. Kun keltainen valo vilkkuu, laite on valmis aloittamaan tietojen keräämisen.

START/STOP

Paina

Kun CBL 2 on kerännyt tarvittavat tiedot, se pysähtyy. tai Jos haluat pysäyttää mittaukset ennen kuin CBL 2 lopettaa, paina (Kerättävien mittauspisteiden määrä tässä tilassa on 99.)

. Laite poistaa kaikki keräimen muistissa olevat tiedot, ja

. Vihreä valo vilkkuu sen merkiksi, että CBL 2 kerää tietoja.

START/STOP

Siirrä seuraavaksi tiedot CBL 2 -keräimestä laskimeesi:

Yhdistä laskin CBL 2 -keräimeen kaapelilla.

Käynnistä laskimessa DataMate-ohjelma tai -sovellus.

16 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Paina

Paina  TOOLS.

Paina £ RETRIEVE DATA. Ohjelma hakee tiedot CBL 2™ -keräimen muistista.

Voit nyt piirtää tiedoista kuvaajan DataMate-ohjelmalla tai voit sulkea ohjelman ja käyttää laskimen piirtotoimintoa.

Kokeiden tallentaminen ja hakeminen

Tietyillä DataMaten versioilla kokeet voi tallentaa CBL 2 -keräimen ne voi hakea myöhemmin, ja poistaa ne, kun niitä ei enää tarvita. Voit tallentaa myös kokeiden asetukset: anturivalinnat, mittaustilat, kalibroinnit, grafiikka-asetukset jne. sekä kaikki keräämäsi tiedot.

Huom! Tämä ominaisuus toimii seuraavien laskinmallien DataMate-versioissa: TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus ja Voyage™ 200 PLT. Ohjeen näyttökuvat ovat TI-83 Plus -versiosta.

FLASH

-muistiin, josta

Kokeen tallentaminen

Jos olet syöttänyt kokeen asetukset, mutta et ole kerännyt tietoja, vain asetukset tallentuvat. Jos olet sekä syöttänyt asetukset että kerännyt tietoja, tallentuvat sekä asetukset että viimeisimmän mittauksen tiedot. Kun haluat tallentaa kokeen, noudata seuraavia ohjeita:

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Paina  SAVE/LOAD.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Paina ¢ SAVE EXPERIMENT.

Syötä nimi (korkeintaan 20 kirjainta tai numeerista merkkiä) ja paina tallentuu, ja Experiment-valikko avautuu uudelleen.

Huom! Kullakin koetiedostolla pitää olla ainutlaatuinen nimi (esim. lämpö1,lämpö2 jne.). CBL 2™ ei erota samannimisiä tiedostoja toisistaan. Kaikki tiedostot esitetään tallennusjärjestyksessä.

Kokeen lataaminen

Kokeen -lataaminen CBL 2 -keräimen

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Paina  SAVE/LOAD.

Paina £ LOAD EXPERIMENT.

FLASH

-muistista, etene seuraavasti:

. Koe

Valitse haluamasi koe painamalla sen vieressä näkyvää numeroa. Koe latautuu ja Main-näyttö avautuu.

Huom! Yhdellä kertaa voidaan ladata vain yksi koetiedosto.

18 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Koetiedoston poistaminen

CBL 2™ -keräimen Uudet kokeet lisätään vanhojen perään. Muistin käytön optimoimiseksi sinun kannattaa poistaa tarpeettomaksi käyneet tiedostot.

Kun haluat poistaa koetiedoston, noudata seuraavia ohjeita:

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Paina  SAVE/LOAD.

Paina ¤ DELETE EXPERIMENT.

FLASH

-muistiin tallennetut kokeet näkyvät tallennusjärjestyksessä.

Paina poistettavan koetiedoston vieressä näkyvää numeroa. (

tiedostoja ei voi palauttaa!

) Koe poistetaan, ja Experiment-valikko avautuu.

VAROITUS: Poistettuja

Kaikkien koetiedostojen poistaminen

Voit poistaa joko yhden tiedoston kerrallaan tai kaikki tiedostot yhdellä kertaa. Jos haluat poistaa kaikki tiedostot, noudata seuraavia ohjeita:

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Paina  SAVE/LOAD.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Paina  DELETE ALL EXPERIMENTS.

Paina ¢ poistaaksesi kaikki koetiedostot. Tiedostot poistetaan, ja Setup-näyttö avautuu.

CBL 2™ -keräimen käyttö muiden ohjelmien kanssa

CBL 2 -keräin toimii useimpien nykyisten CBL-ohjelmien kanssa ilman muutoksia tai vähäisin muutoksin.

♦

TI CBL -ohjelmat Explorations™-harjoituskirjoissa.

♦

TI-ohjelmat, joita saa TI-laskinten kotisivuilta osoitteesta

♦

Itse luomasi ohjelmat.

Kopioi ohjelmat laskimeesi sivustojen tai harjoituskirjojen ohjeiden mukaisesti. Suorita sitten koe ohjeiden mukaisesti.

Liite B sisältää CBL 2 -komentojen pikaoppaan. Jos haluat luoda omia CBL 2 -ohjelmia, sinun kannattaa tutustua teknisiä tietoja sisältävään dokumenttiin (Technical Reference), joka löytyy resurssi CD:ltä ja TI:n kotisivuilta. Sieltä löydät komentojen yksityiskohtaiset kuvaukset sekä lisätietoja.

education.ti.com

Ohjelmien tallennus ja haku DATADIR-ohjelmalla

DATADIR-ohjelmalla voi tallentaa ohjelmia CBL 2:n myöhemmin laskimeen. (Tämä ohjelma toimii ikään kuin laskimesi “ulkoisena kiintolevynä”). CBL 2:ssa on noin 400 k tallennusta varten.

DATADIR-ohjelma löytyy TI:n resurssi CD:ltä ja TI:n kotisivuilta osoitteesta

education.ti.com

Kun tallennat tai haet ohjelmia, CBL 2 -keräimen pitää olla yhdistettynä TI:n graafiseen laskimeen.

FLASH

-muistia koetiedostojen ja ohjelmien

-muistiin ja siirtää ne

DATADIR-ohjelman käynnistäminen

20 CBL 2™:

Paina

Siirrä kohdistin h-näppäimellä kohtaan

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

DATADIR

, ja paina

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Vahvista valintasi painamalla

-näppäintä uudelleen. Johdantonäyttö avautuu hetkeksi, ja sitten Main-valikko avautuu.

Ohjelman tallentaminen

Tallennettavien ohjelmien pitää olla laskimessasi. Voit tallentaa yhden tai useampia ohjelmia yhdellä kertaa. Noudata seuraavia ohjeita:

Paina Directory Main-valikossa £ STORE PROGRAM.

Paina \

Paina ¤ Prgm.

Siirrä kohdistin h-näppäimellä tallennettavan ohjelman kohdalle, ja paina



. Ohjelman viereen ilmestyy piste.

Valitse samalla tavalla muut ohjelmat, jotka haluat tallentaa.

Korosta a-näppäimellä

TRANSMIT

ja paina

. Kun

ohjelma(t) on tallennettu, laskimen näytölle ilmestyy viesti

Done

Huom! Laskin poistuu DATADIR-ohjelmasta tehdäkseen siirron. Jos haluat nähdä tiedonsiirron tulokset, käynnistä DATADIR-ohjelma uudelleen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Tallennetun ohjelman hakeminen

DATADIR-ohjelman avulla voit myös hakea CBL 2™ -keräimeen tallennetun ohjelman takaisin laskimeesi. Vaikka ohjelmia voi tallentaa useampia kerrallaan, niitä voi hakea vain yhden kerrallaan. Etene seuraavien ohjeiden mukaan:

Paina Directory Main -valikossa ¢ LOAD A PROGRAM.

Valitse ladattava ohjelma painamalla sen vieressä näkyvää numeroa. Noudata sitten näytön ohjeita, kuten alla vaiheissa 3-5.

Paina \

Korosta a-näppäimellä

Kun laskimen näytöllä lukee WAITING, paina CBL 2 -keräimen Kun ohjelma on ladattu laskimeen, laskimen näytöllä lukee

Huom! Laskin poistuu DATADIR-ohjelmasta suorittaakseen tiedonsiirron.



RECEIVE

ja paina

TRANSFER

Done

-näppäintä.

Tallennetun ohjelman poistaminen

DATADIR-ohjelma sisältää kaksi tallennettujen ohjelmien poistotapaa. Voit poistaa yhden ohjelman (toiminto 3) tai kaikki CBL 2 -keräimeen tallennetut ohjelmat (toiminto 4).

Huom! Kaikkien ohjelmien poistaminen EI poista DataMate-ohjelmia/Apps.

Jos haluat poistaa yhden CBL 2 -keräimeen tallennetun ohjelman, toimi seuraavasti:

Paina Directory Main -valikossa ¤ DELETE A PROGRAM.

Paina poistettavan ohjelman vieressä näkyvää numeroa.

Directory Main -valikko avautuu.

22 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Jos haluat poistaa KAIKKI CBL 2™ -keräimeen tallentamasi ohjelmat, toimi seuraavasti:

Paina Directory Main -valikossa  DELETE ALL PROGRAMS.

Ohjelmat poistetaan, ja Directory Main -valikko avautuu.

Muistin tarkistus

DATADIR-ohjelmalla voit myös tarkistaa CBL 2 -keräimen vapaan muistitilan määrän. Kun haluat tarkistaa muistin, etene seuraavasti:

Paina Directory Main -valikossa  CHECK MEMORY.

Kun olet valmis sulkemaan näytön, paina

Directory Main -valikko avautuu.

Roskakorin tyhjennys

DATADIR-ohjelmalla voi vapauttaa CBL 2:n muistia.

Valitse Directory Main -valikosta  COLLECT GARBAGE.

Kun roskakori on tyhjennetty, ohjelma palaa päävalikkoon.

DATADIR-ohjelmasta poistuminen

Paina Directory Main -valikossa  QUIT. Laskimen näytöllä lukee

Done

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Tietoja DataMaten näytöistä

Käyttöohjeen tässä osassa esitellään DataMaten keskeiset näytöt. Yksittäisten näyttökuvien lisäksi selitetään kyseisten näyttöjen toiminnot.

Tämän osan tarkoituksena on toimia hakemistona, joten näytöt esitellään aakkosjärjestyksessä.

Advanced Time Graph Settings (Time Graph Settings -näytön toiminto 3)

Näytön yläosassa on kaksi kenttää: Live Graph ja Triggering. Alareunassa näkyvät valikkotoiminnot.

Live Graph -toiminnon YMIN- ja YMAX-arvot viittaavat kerättyjen tietojen "esitysikkunan" ala- ja ylärajoihin. Näytöllä olevat arvot ovat kanavan 1 anturin oletusarvot. (Tässä esimerkissä käytetään ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämpötila-anturia.)

1: OK Palauttaa Time Graph Mode -näytölle. 2: CHANGE GRAPH

SETTINGS

3: CHANGE

TRIGGERING

Voit muuttaa näytöllä näkyvän kuvaajan y-akselin ja y -asteikon minimi- ja maksimiarvot live-graph-tiedonkeruun aikana.

Voit muuttaa liipaisutasoja, jotka määräävät, milloin mittaaminen alkaa.

Analyze Options (Main-näytön toiminto 4 )*

1: RETURN TO

MAIN SCREEN 2: CURVE FIT Voit valita tiedoille regressiomalleja. 3: ADD MODEL Voit luoda tiedoille uuden regressiomallin. 4: STATISTICS Voit määrittää valitulle tietoalueelle yhden muuttujan tilaston. 5: INTEGRAL Voit määrittää valitun alueen integraalin.

Sulkee Analyze Options -näytön.

*Tämä toiminto ei toimi DataMaten TI-82-versiossa.

24 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Calibration (Setup-näytön toiminto 2)

Tällä näytöllä voit kalibroida anturin kahdella tavalla. Ensimmäinen tapa on kahden pisteen kalibrointi; toinen tapa on syöttää kulmakerroin- ja leikkauspistearvot manuaalisesti.

Huom! Kaikkia antureita ei voi kalibroida. Jos valitset anturin, jota ei voi kalibroida, DataMate ei avaa tätä näyttöä.

1: OK Tallentaa muutokset ja palauttaa Setup-näytölle.

2: CALIBRATE NOW Kahden pisteen kalibrointimenetelmä.

3: MANUAL ENTRY Voit syöttää tunnetut kalibrointiarvot itse.

Experiment Menu (Setup-näytön toiminto 4 SAVE/LOAD )

Huom! Jos olet määrittänyt kokeen asetukset, muttet ole vielä suorittanut mittauksia, tämä toiminto tallentaa asetukset. Jos olet sekä määrittänyt asetukset että suorittanut mittaukset, toiminto tallentaa tiedot molemmista. Vain nykyisen mittauksen tiedot tallentuvat, aiempien ajojen tiedot eivät tallennu.

Tämä näyttö toimii seuraavien laskinmallien DataMaten-versioissa: TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus ja Voyage™ 200 PLT.

1: SAVE EXPERIMENT Tallentaa kokeen CBL 2™

2: LOAD EXPERIMENT Lataa kokeen uudelleen CBL 2

3: DELETE EXPERIMENT Poistaa kokeen CBL 2

4: DELETE ALL EXPERIMENTS Poistaa kaikki kokeet CBL 2

FLASH

-muistiin.

FLASH

-muistista.

FLASH

-muistista.

5: RETURN TO SETUP SCREEN Palauttaa Setup-näytölle.

Graph Menu (Main-näytön toiminto 3)

Tältä näytöltä voit valita tiedot, jotka haluat esittää graafisesti, valita kuvaajasta alueen tarkastelua tai analysointia varten, ja voit muuttaa kuvaajan asteikkoa.

Näytön yläosassa luetellaan kuvaajat, jotka voit esittää näytöllä. Alaosassa luetellaan valikkotoiminnot.

1: MAIN SCREEN Palauttaa Main-näytölle.

2: SELECT REGION Voit valita kuvaajasta alueen. (Valitun alueen ulkopuolelle jäävät

tiedot poistetaan sekä kuvaajasta että laskimen listoista.)

3: RESCALE Voit muuttaa kuvaajaa valitsemalla automaattisen asteikon tai

syöttämällä x-asteikon tai y-asteikon arvot.

4: MORE Tuo esiin muita grafiikkatoimintoja.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Main Screen (Main-näyttö)

Main-näytön yläosassa näkyvät nykyiset anturi-asetukset ja mittaustila. Valikkotoiminnot luetellaan alaosassa.

1: SETUP Valitse anturit, mittaustila, kalibroi anturit ja hallitse koetiedostoja. 2: START Aloita tietojen kerääminen. 3: GRAPH Valitse ja tarkastele kokeen tiedoista muodostuvaa kuvaajaa. 4: ANALYZE Valitse tapa, jolla haluat analysoida tietoja. 5: TOOLS Valitse työkalu, kuten RETRIEVE DATA tai CHECK BATTERY. 6: QUIT Poistu DataMate-ohjelmasta.

DataMate tunnistaa automaattisesti auto-ID-anturin ja kanavan, johon se on liitetty, lataa anturille sopivan oletuskokeen ja näyttää senhetkisen lukeman. Kaikki aktiiviset kanavat näkyvät näytöllä, ja Main-näyttö päivittyy sitä mukaa, kun auto-ID-antureita poistetaan tai lisätään.

Muiden kuin auto-ID-antureiden, kuten paine- ja pH-antureiden, asetukset pitää tehdä manuaalisesti. Lisätietoja kohdassa Anturin kiinnittäminen CBL 2™ -keräimeen, sivu 6.

Main-näyttö on oletusarvoisesti “mittaritilassa”, jossa aktiivisten antureiden lukemat päivittyvät muutaman sekunnin väleinen. Mittaritilan voi kytkeä päälle ja pois laskimen

-näppäimellä.

Rescale Graph (Graph Menu -näytön toiminto 3)

Tällä näytöllä voit muuttaa kuvaajan asteikkoa.

1: AUTOSCALE Muuttaa automaattisesti kuvaajan asteikkoa niin, että tiedot

mahtuvat laskimen näytölle (ZOOM STAT). 2: X SCALE Voit syöttää x-akselin asteikon arvoja. 3: Y SCALE Voit syöttää y-akselin asteikon arvoja. 4: RETURN Palauttaa Graph Menu -näytölle.

26 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Select Channel [nollaus] (Setup-näytön toiminto 3 (ZERO) )

Tällä näytöllä voit nollata yhden tai useampia antureita.

Huom! Kaikkia antureita ei voi nollata. DataMate näyttää vain anturit, jotka voi nollata.

1: CH1 Nollaa kyseisen kanavan anturin. 2: CH. . . Nollaa kyseisen kanavan anturin. 3: ALL CHANNELS Nollaa

kaikkien

kanavien anturit.

Select Mode (SetUp-näytöltä)

CBL 2™ -keräimen oletusmittaustila on Time Graph. Jos haluat vaihtaa mittaustilaa, noudata ohjeita kohdassa Mittaustilan valitseminen, sivu 9.

1: LOG DATA Pyytää käynnistämään pika-asetustoiminnon (Quick Set-Up). 2: TIME GRAPH Voit määrittää mittausten välisen ajan ja mittauspisteiden määrän.

Tämä on oletustila.

3: EVENTS WITH

ENTRY

Kerää yhden mittauspisteen aina, kun painat pyytää sitten korreloimaan mittauspisteen numeeriseen arvoon. Käytetään esim- titrauskokeissa ja Boylen lain tutkinnassa.

4: SINGLE POINT Kerää yhden mittauspisteen sekunnissa kymmenen sekunnin ajan,

ja näyttää sitten yhden keskiarvopisteen.

5: SELECTED

EVENTS

Kerää yhden mittauspisteen aina, kun painat laskimen

-näppäintä.

-näppäintä, ja

6: RETURN TO

SETUP SCREEN

Palauttaa Setup-näytölle.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Select Sensor (SetUp-näytöltä)

Kun kytket muun kuin auto-ID-anturin johonkin kanavista 1-3, ja valitset kyseisen kanavan Setup-näytöltä, DataMate esittää luettelon analogisista antureista. Voit valita sieltä sopivan. Tämä näyttö on usean näytön sarjan ensimmäinen näyttö.

1-6: . . . Kertoo CBL 2™ -keräimelle, että anturi on kytketty valittuun

kanavaan. 7: MORE Näyttää anturiluettelon seuraavan sivun. 8: RETURN TO

Palauttaa Setup-näytölle valitsematta anturia.

SETUP SCREEN

Kun kiinnität muun kuin auto-ID-anturin digitaaliseen kanavaan ja valitset kyseisen kanavan Setup-näytöltä, DataMate esittää luettelon liikeantureista.

Huom! Rotary Motion -, Student Radiation - ja Photogate-antureiden käyttö edellyttää lisäohjelmien hankkimista.

1: MOTION(M) Kertoo CBL 2 -keräimelle, että kyseiseen kanavaan kiinnitetty

anturi mittaa tietoa metreinä.

2: MOTION(FT) Kertoo CBL 2 -keräimelle, että kyseiseen kanavaan kiinnitetty

anturi mittaa tietoa jalkoina.

3: NONE Palauttaa Setup-näytölle anturia valitsematta.

Setup (Main-näytön toiminto 1)

Tällä näytöllä voit muuttaa nykyisen kokeen asetuksia tai antureita; voit muuttaa mittaustilan, kalibroida anturin, nollata anturin tai tallentaa tai ladata koetiedostoja.

Näytön yläosassa luetellaan CBL 2:n kanaviin kiinnitetyt anturit ja senhetkiset tila-asetukset. Alaosassa näkyvät valikkotoiminnot.

1: OK Palauttaa Main-näytölle. 2: CALIBRATE Voit kalibroida anturin. 3: ZERO Asettaa anturin lukeman nollaksi. 4: SAVE/LOAD* Avaa Experiment-valikon, jonka komennoilla voi tallentaa, ladata

tai poistaa koetiedostoja CBL 2 -keräimen

* SAVE/LOAD-toiminto löytyy seuraavien laskinmallien DataMate-versioista: TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus ja Voyage™ 200 PLT.

28 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

FLASH

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

-muistista.

Time Graph Settings (Select Settings -näytön toiminto2)

Näytön yläosassa on kolme kenttää: Time Interval (mittausten välinen aika sekunteina), Number of Samples (mittausten määrä) ja Experiment Length (kokeen kesto sekunteina). Valikkotoiminnot näkyvät näytön alaosassa.

1: OK Palauttaa Select Mode -näytölle. 2: CHANGE TIME

Voit muuttaa mittausten välistä aikaa tai mittausten määrää.

SETTINGS

3: ADVANCED Voit muuttaa grafiikka-asetuksia ja/tai liipaisutasoja.

Tools (Main-näytön toiminto 5)

Tools-valikon avulla voit suorittaa erilaisia toimintoja, kuten tallentaa mittaustuloksia, siirtää tietoja CBL 2™ -keräimestä laskimeen ja tarkistaa paristojen tilan.

1: STORE LATEST RUN DataMate sijoittaa ensimmäisen mittauksesi tiedot

laskimen listaan 2 (L2). Kun käytät toimintoa STORE LATEST RUN, tiedot listasta 2 siirretään laskimen listaan 3, jotta uudet tiedot voidaan tallentaa listaan 2. Voit tallentaa kaksi mittausta, joten voit vertailla yhteensä kolmen mittauksen tietoja.

Tätä toimintoa ei voi käyttää kuin yhdellä anturilla, eikä sitä voi käyttää liikeanturin kanssa.

2: RETRIEVE DATA Hakee kaikki CBL 2 -muistin tiedot laskimeen. Tietoihin voi

sisältyä esim. CBL 2 QUICK START -toiminnolla kerättyjä

tietoja tai tiedot edellisestä DataMate-kokeestasi. 3: CHECK BATTERY Tarkistaa CBL 2:n paristojen tilan. 4: RETURN TO

Palauttaa Main-näytölle.

MAIN SCREEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

30 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tehtävä 1 – Laske ne yhteen!!

−

Matemaattiset käsitteet

♦

Tiedon kerääminen

♦

Tilastokaaviot

♦

Matemaattinen mallinnus

♦

Suoraanverrannollisuus

♦

Kaavan kehittäminen mallin perusteella

Tieteelliset käsitteet

♦

Tiedon kerääminen ja analysointi

♦

Sähköenergian mittaaminen

♦

Paristosarjat; sarjapiiri

Tarvikkeet

♦

CBL 2™

♦

TI:n graafinen laskin

♦

Kaapeli, jolla laskimen ja keräimen voi kytkeä yhteen

♦

TI-jänniteanturi

♦

5 samankokoista 1,5 voltin paristoa (esim. AA (LR6) tai AAA)

♦

Viivoitin tai muu väline, jolla paristot voi pitää paikallaan

Johdanto

Käytämme paristoja lähes joka päivä taskulampuissa, laskimissa tai CBL 2

-tiedonkeräimissä ja muissa paristoilla toimivissa laitteissa. Oletko koskaan laittanut paristoja taskulamppuun tai CBL 2 -keräimeesi? Tiedätkö, kuinka paljon virtaa laitteet saavat paristoista?

Katso paristojen kuorta. Sinun pitäisi havaita

)

(

paristojen päissä. Kuoresta käy ilmi myös paristojen koko, esim. AAA, ja jännite,

positiivinen napa (+)

negatiivinen napa

esim. 1,5 VOLTTIA.

Useimmissa taskulampuissa paristot on sijoitettu jonoon eli paristot ovat jonossa niin, että positiivinen napa (+) koskettaa negatiivista napaa (

sarjaksi

. Taskulampun

−

). Katso, miten paristot asetetaan CBL 2 -keräimeen. Huomaat, että vaikka paristot eivät ole jonossa, paristojen navat vuorottelevat ja metallinen liuska yhdistää positiiviset navat (+) negatiivisiin napoihin (

−

). Nämä paristot on yhdistetty

sarjaksi

tai sarjamuotoon (katso seuraavan sivun kuvaa). Paristot antavat sähkölaitteille sähkövirtaa, kun ne muodostavat poluksi, joka yhdistää positiivisen navan sähkölaitteeseen (

virtapiirin

. Tässä vaiheessa voit kuvitella virtapiirin

kuormitus

) ja takaisin

negatiiviseen napaan.

Tämän tutkimusmenetelmän avulla voit tutkia, kuinka monta kokonaista volttia sarjaan kytketyt paristot tuottavat paristokäyttöisiin laitteisiin!

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Sarjaan kytketyt paristot

Valmistelut

Aluksi mittaat jännitteen kustakin viidestä paristostasi CBL 2 -keräimellä ja laskimella. Seuraavaksi mittaat yhden pariston jännitteen, sitten kahden pariston sarjan jännitteen, sitten kolmen jne. Mittaukset kannattaa tehdä ryhmätyönä. Suoritettavana on kolme tehtävää:

♦

Mittausten suorittaminen jännitejohtimilla.

♦

Laskimen ja CBL 2 -tiedonkeräimen käyttö.

♦

Paristojen kytkeminen.

Käytä viittä samankokoista ja samajännitteistä paristoa. Käytä mieluiten uusia paristoja tai paristoja, jotka ovat olleet samassa laitteessa.

Paristoja voi pitää paikallaan paristopitimillä, kolmioviivaimella tai vaikka lattialaattojen välisten saumojen tai pöydässä olevien urien avulla.

Aseta paristot jonoon niin, että positiivinen napa (+) koskettaa negatiivista napaa (

Tiedon kerääminen

Liitä CBL 2 laskimeesi yhdyskaapelilla. Kiinnitä jänniteanturi CBL 2:n kanavaan 1 [CH 1].

Käynnistä laskimessasi DataMate-ohjelma tai -sovellus (app). DataMate tunnistaa jänniteanturin automaattisesti ja lataa oletuskokeen. DataMaten pääikkuna näkyy oikealla.

(Jos MODE-asetus ei ole sama kuin kuvassa, nollaa ohjelma painamalla

Aseta yksi paristo paristopitimeen tai viivaimen päälle. Paina jännitejohtimilla pariston napoja niin, että punainen koskettaa positiivista napaa (+) ja musta negatiivista (

Merkitse kunkin pariston jännite oppilaan mittausraportin kohtaan 1. (Huomaa, että jännite näkyy DataMaten Main-näytön oikeassa yläreunassa.)

-näppäintä.)

−

). Olet nyt luonut virtapiirin CBL 2 -keräimellä.

−

32 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Säädä seuraavaksi CBL 2 suorittamaan mittaukset EVENTS WITH ENTRY -tilassa.

Valitse Main-näytössä SETUP ¢-näppäintä painamalla.

Paina ` tai h siirtyäksesi kohtaan MODE, ja paina

Valitse ¤-näppäimellä EVENTS WITH ENTRY. Tässä tilassa jännitemittaus rekisteröityy aina, kun painat ENTER-näppäintä.

Paina sitten ¢ OK.

Paina £ START.

10.

Paina

suorittaaksesi 1. pariston ensimmäisen mittauksen. Kun näytöllä lukee ENTER VALUE?, paina ensin ¢ ja sitten

(Aina kun tallennat jännitteen

-näppäimellä, laskin pyytää sinua antamaan arvon, jotta se tietää monesko paristo on menossa.)

11.

Kytke nyt kaksi paristoa sarjaan. Pidä taas punaista jännitejohdinta positiivisen (+)

−

navan päällä ja mustaa johdinta negatiivisen ( pariston jännite painamalla

12.

Jatka samalla tavalla, kunnes olet suorittanut kaikki viisi mittausta.

13.

Kun olet saanut kerättyä kaikki tiedot, paina

-näppäintä. Nimeä tämä toiseksi syötteeksi.

perustuva kuvaaja. Palaa DataMaten Main-näytölle painamalla

) navan päällä. Mittaa kahden

. Näytölle ilmestyy tietoihisi

-näppäintä.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Analysointi

PainaDataMaten Main-näytössä ¤ GRAPH, ja vastaa oppilaan mittausraportin kohtiin 2-6.

Suoran kulmakerroin osoittaa joko suoran kaltevuuden tai muutosnopeuden. Kulmakertoimen numeerinen arvo voidaan liittää moniin fysikaalisiin malleihin. Tässä mallissa kulmakerroin on likimain jännite per paristo. Kulmakertoimen yksikkö on tässä mallissa jännite/paristo. Tässä lineaarisessa mallissa käytetään usein yhtälöä, jota kutsutaan suoran yhtälön ratkaistuksi muodoksi. Yhtälö on seuraavanlainen:

Y = AX + B,

jossa A= jota kutsutaan myös y=mx+b, missä m on kulmakerroin.

Vastaa oppilaan mittausraportin kysymykseen 7.

Paina grafiikkanäytössä painamalla ¢.

Paina  ANALYZE.

Paina £ CURVE FIT.

kulmakerroin

ja B= suoran ja Y-akselin leikkauspiste (eli Y:n arvo, kun X=0),

Y-erotukseksi

. Olet ehkä nähnyt tämän yhtälön muodossa

, ja palaa sitten Main-näytölle

Paina ¢ LINEAR (CH1 VS ENTRY). Kopioi tämä regressiotieto oppilaan mittausraportin kohtaan 8.

Paina

Paina painamalla  QUIT.

Vastaa oppilaan mittausraportin kysymyksiin 9 ja 10.

34 CBL 2™:

, niin näytölle ilmestyy tiedoista muodostuva kuvaaja ja käyrän sovitus.

, ja valitse ¢ RETURN TO MAIN SCREEN, ja poistu DataMatesta

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Lisätehtävä

Tarkista, onko lineaarisen regressioyhtälön kulmakerroin sama, kuin tehtävässä käytettyjen paristojen jännitteen keskiarvo.

Huomaa, miten viiden pariston sarjan jännite hiljalleen pienenee, kun TIME GRAPH

-tilaa käytetään useamman tunnin ajan. Varmista, että jännitejohtimet ovat kiinni paristojen navoissa koko tutkimuksen ajan.

Tutki rinnakkaispiirin rakennetta ja selvitä rinnan kytkettyjen paristojen kokonaisjännite.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Oppilaan mittausraportti

Merkitse alla olevaan taulukkoon kunkin pariston jännite.

Paristo 12345

Jännite

Piirrä kerättyjen tietojen perusteella kuvaaja ensin yhden, sitten kahden, kolmen jne. paristosarjan mittaustulosten mukaan. Anna akseleille sopivat nimet.

Jos yhdistit kuvaajan pisteet, kuvaile kuvaajan muotoa yleisesti.

Jäljitä datapisteet nuolinäppäimien avulla ja rekisteröi tiedot eli jännitteet alla olevaan taulukkoon:

Paristojen määrä

1 2 3 4 5

Mitä voit havaita jännitemittausten perusteella?

Jännite

36 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Arvioi sarjan jännite, kun siinä on paristoja 6 _______________

10? ____________ 20? ______________ X? ______________

Jos X= on paristojen lukumäärä ja Y= jännite, kirjoita tietojesi perusteella paristojen ja jännitteen keskinäistä suhdetta kuvaava yhtälö.

Täytä yhtälösi perusteella kohdat A= _____ B= _____, kun Y=AX+B.

Merkitse laskimen antamat arvot, kun käytät käyrän sovitustoimintoa (Curve Fit).

A= _____________ B= _____________ Y= _____________

Suoran yhtälössä Y=AX+B, A:ta kutsutaan ja B:tä kutsutaan . Ovatko laskimen arvot A ja B samat kuin omat arvosi A ja B? Vertaa.

10.

Tee yhteenveto tutkimuksistasi. Kirjoita kuvaus paristokäyttöisen laitteen saamasta kokonaisjännitteestä, kun useampia paristoja kytketään sarjaan. Liitä kuvaukseen myös piirros sarjaan kytketyistä paristoista.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Opettajan osio

Teoria

Luonnontieteet ja matematiikka:

Kun paristot kytketään sarjaan, kokonaisjännite on yhtä suuri kuin paristojen jännitteiden summa. Huomaa, että kokonaisjännite lasketaan lisäämällä lukuun toistuvasti esim. 1,4 volttia. Kun oppilaat ovat keränneet tarvittavat tiedot, heidän pitäisi induktiivisesti päätellä, että jännitteen sekvenssiksi voidaan yleistää 1,4X, kun X on paristojen lukumäärä. Näin saadaan yksinkertainen lineaarinen malli jännitteen suhteesta paristojen lukumäärään.

Jos paristojen jännite on keskimäärin 1,4 volttia, lineaarisen yhtälön pitäisi olla suunnilleen Y=1,4X + 0, jossa Y on sarjan kokonaisjännite ja X on paristojen lukumäärä. Kulmakerroin, tai kokonaisjännitteen muutosnopeus, on 1,4 volttia per paristo. Y-erotus eli leikkauspiste on (0,0), ei paristoja, ei voltteja. Pyydä oppilaita kirjoittamaan yhtälö niin, että he käyttävät tehtävään sopivia muuttujanimiä.

Oppilaiden pitäisi verrata, päättelykykyään ja numerotajuaan käyttäen, muodostamaansa kaavaa lineaariseen regressiosuoraan sekä parhaiten sopivaan suoraan (käyrän sovitus), jotka he ovat laskeneet laskimillaan. Korosta sitä, että he kykenivät luomaan tässä tehtävässä tarvitun mallin päättelykykyään käyttämällä.

Keskustele oppilaiden kanssa siitä, että he olisivat voineet käyttää mallin kuvaamiseen kirjaimia (B,V) muuttujien (X,Y) sijaan. Kirjaimilla B ja V saattaa olla enemmän merkitystä fysikaalisissa tehtävissä. Keskustelkaa myös siitä, että tässä tapauksessa B:n käyttäminen myös Y-erotuksena saattaisi aiheuttaa hämmennystä. Pyydä oppilaita myös vertaamaan tehtävän lineaariyhtälöä Y=AX+B matematiikan tunneilla käytettyyn yhtälöön y=mx+b. Kerro, että A=kulmakerroin=m.

Huom! Jos paristot ovat uudet, mitattu jännite saattaa olla suurempi kuin 1,4 volttia.

Ratkaisut

Ratkaisut vaihtelevat.

Esimerkkikuvaaja:

38 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Mikäli paristojen jännitteet ovat kutakuinkin samat, kuvaajan pitäisi olla suora viiva.

Esimerkki: Kaikkien paristojen jännite on 1,4 volttia.

Paristojen määräParistojen määrä

JänniteJännite

1 1.4 2 3.0 3 4.4 4 5.8 5 7.2

Aina kun sarjaan lisätään paristo, kokonaisjännite kasvaa noin 1,4 volttia.

8.6, 14, 28, 1.4X

Y= 1.4X, A=1.4, B=0

Tutki esimerkkinäyttöjä. Ratkaisut vaihtelevat kunkin pariston jännitteen mukaan.

A = kulmakerroin ja B = Y-erotus. Jos paristojen jännitteet vaihtelevat, laskettu kulmakerroin on jännitteiden keskiarvo. Ratkaisut vaihtelevat.

10.

Tarkista, että termejä käytetään oikein:

sarja

kulmakerroin, leikkauspiste, napa, voltit

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Lisätehtävä

Tarkista, onko lineaarisen regressioyhtälön kulmakerroin tehtävässä käytettyjen paristojen jännitteiden keskiarvo.

Seuraa, miten viiden pariston sarjan kokonaisjännite pienenee, kun TIME GRAPH -tilaa käytetään useita tunteja. Jännitejohdinten pitää koskettaa paristojen napoja koko tehtävän ajan.

Tutki rinnakkaispiirin rakennetta ja selvitä rinnakkain kytkettyjen paristojen kokonaisjännite.

Kirjallisuutta:

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL, and CBR

Johnston and Young; TI Explorations™ Book.

40 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tehtävä 2 – Kaukaista valoa

Matemaattiset käsitteet

♦

Tietojen graafinen esittäminen

♦

Ennusteiden vertaaminen tietoihin

♦

Kääntäen verrannolisuus neliöön

♦

Virheiden syyt ja seuraukset

Tieteelliset käsitteet

♦

Tiedon kerääminen ja analysointi

♦

Valon ja etäisyyden mittaaminen

Tarvikkeet

♦

CBL 2™

♦

TI:n graafinen laskin

♦

Kaapeli, jolla laskimen ja keräimen voi kytkeä yhteen

♦

TI-valoanturi

♦

60 watin hehkulamppu ja istukka

♦

Viivoitin tai rullamitta

Johdanto

Olet ehkä havainnut, että hehkulampun kirkkaus heikkenee, kun siirryt lampusta poispäin. Teoriassa valaistusvoimakkuuden I suhde etäisyyteen valon lähteestä ilmenee seuraavasta funktiosta:

missä vakion A arvo riippuu lampun voimakkuudesta. Tässä kokeessa vertaillaan teoreettisia ennusteita todellisiin mittaustuloksiin.

Tarvitset TI-valoanturin (sisältyy CBL 2 -pakkaukseen), jotta voit mitata valaistusvoimakkuutta. Etäisyyden voit mitata mittanauhalla tai mittakepillä.

Valmistelut

Koe kannattaa suorittaa melko pimeässä huoneessa. Sijoita paljas hehkulamppu huoneen yhteen päähän niin, että sen tausta on tumma. Tehtävässä mitataan tämän lampun valaistusvoimakkuutta eri etäisyyksiltä.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Tiedon kerääminen

Liitä CBL 2 laskimeesi kaapelilla. Yhdistä valoanturi CBL 2 -keräimen CH1-porttiin.

Käynnistä laskimessa DataMate-ohjelma tai -sovellus. DataMate tunnistaa valoanturin ja lataa oletuskokeen. Main-näyttö avautuu.

Paina Main-näytöllä ¢ SETUP.

Siirry kohtaan MODE painamalla ` tai

Valitse ¤-näppäimellä EVENTS WITH ENTRY. Setup-näyttö avautuu uudelleen

Select Mode -näyttö avautuu

ja paina sitten

Palaa Main-näytölle, valitse OK ¢-näppäintä painamalla.

Paina £ START. Sinun pitäisi nyt nähdä samanlainen näyttö kuin kuvassa oikealla. Huomaa, että lukema muuttuu, kun siirrät valoanturia.

Voit nyt mitata valaistusvoimakkuutta eri etäisyyksiltä. Osoita lamppua anturilla. Etäisyydet 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 2 m, 2,5 m ja 3 metriä ovat sopivia tähän tehtävään.

Sijoita anturi ensimmäiseen mittauskohtaan ja rekisteröi 1. mittaus painamalla samanlainen kuin kuvassa oikealla.

-näppäintä. Näytön pitäisi nyt olla

42 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Syötä valoanturin kärjen etäisyys lampusta.

10.

Toista edelliset kohdat ja mittaa valaistusvoimakkuus eri etäisyyksiltä. Suorita kuudesta kahdeksaan mittausta. Kun olet suorittanut kaikki mittaukset, päätä tämän vaiheen tiedonkeräys

-näppäintä painamalla.

Alla olevassa kuvassa näkyy tavanomaisen kokeen tulokset.

Analysointi

Käy läpi oppilaan mittausraportin kysymykset.

Tässä kokeessa tutkitaan yksinkertaista suhdetta, mutta monet tekijät voivat aiheuttaa virheitä. Koita tunnistaa mahdollimman monia virhetekijöitä, ja koita välttää ne tai ainakin vähentää niiden vaikutusta.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Lisätehtävä

Yksi tapa määritellä mahdollisia mittausvirheiden vaikutuksia on teoreettisten ennusteiden käyttäminen. Oletetaan, että seuraava funktio

osoittaa valaistusvoimakkuuden ja etäisyyden välisen oikean suhteen. Mitä tämä kertoo valaistusvoimakkuuslukemista, jotka on mitattu puolen metrin ja metrin etäisyydeltä? Entä jos puolen metrin mittaustulos onkin mitattu 45 cm päästä ja metrin etäisyyden mittaustulos 1,05 metrin etäisyydeltä?

Jos teet kaikkesi poistaaksesi mahdolliset virheitä aiheuttavat tekijät, mitä tekijöitä jää jäljelle? Et esimerkiksi voi mitata etäisyyksiä täsmällisen tarkasti. Kuinka tarkkoja etäisyysmittauksesi ovat? Miten jäljelle jäävät tekijät voivat vaikuttaa keräämiisi tietoihin?

44 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Oppilaan mittausraportti

Jos yhdistit kuvaajan pisteet, kuvaile kuvaajan muotoa yleisesti.

Määritä mittaukset kuvaajasta näppäimillä _ ja a, ja merkitse mittaustulokset alla olevaan taulukkoon:

Etäisyys

Teoriassa valaistusvoimakkuuden suhde etäisyyteen ilmenee seuraavasta funktiosta

Valaistus-

voimakkuus

missä I on valaistusvoimakkuus ja d on valoanturin kärjen etäisyys lampusta. Jos tämä pitää paikkansa, millaisen suhdeluvun odotat saavasi, kun mittaat valaistusvoimakkuuden puolen metrin ja metrin etäisyydeltä?

Minkälaisen suhdeluvun odotat saavasi, jos valaistusvoimakkuus mitataan 1 ja 2 metrin etäisyydeltä?

Minkälaisen suhdeluvun odotat saavasi, jos valaistusvoimakkuus mitataan 1.5 metrin ja 3 metrin etäisyydeltä?

Vertaa mittaamiasi suhdelukuja yllä esittämiisi ennusteisiin.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Ennustetut ja mitatut suhdeluvut saattavat erota toisistaan. Näin käy usein. Tähän on kaksi tavallista syytä. Joko mittaustulos tai teoria sisältää virheitä. Tässä tehtävässä tutkimme syitä, jotka aiheuttavat virheitä koetilanteissa. Luettele tekijöitä, jotka voivat aiheuttaa virheitä.

Yksi mahdollinen virheen syy löytyy valoanturin kärjen ja lampun välisen etäisyyden mittauksesta. Tee useampia mittauksia niin, että koetat sijoittaa valoanturin kärjen tarkalleen metrin päähän lampusta. Vaihtelevatko valaistusvoimakkuuslukemat?

Voit koittaa sulkea tämän virhetekijän pois useilla eri tavoilla. Kuvaile muutamia.

Voit tutkia etäisyyden mittausvirheiden vaikutuksia niin, että mittaat valoanturin kärjen ja lampun välisen etäisyyden tahallasi väärin. Mikä on 5 cm mittausvirheen vaikutus, kun etäisyyden pitäisi olla 0.5 metriä?

Mikä on 5 cm mittausvirheen vaikutus, kun etäisyyden pitäisi olla 1 metri?

10.

Toinen mahdollinen virheen syy on se, että huoneessa on jokin muu valon lähde. Voit tutkia ylimääräisen valon vaikutusta tuloksiin tuomalla huoneeseen tarkoituksellisesti muuta valoa ja vertaamalla lisävalon kera suoritettuja mittauksia tuloksiin, jotka sait ilman ylimääräistä valoa. Mitä huomaat?

11.

Kuinka voit estää ylimääräisen valon pääsyn huoneeseen?

Toista alkuperäinen koe niin, että eliminoit virheitä aiheuttavat tekijät niin hyvin kuin pystyt.

46 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Opettajan osio

Teoria

Valaistusvoimakkuuden ja etäisyyden välinen suhde voidaan laskea seuraavalla funktiolla

mutta mahdollisia virhetekijöitä on niin paljon, että oppilaat luultavasti havaitsevat teoreettisten ennusteiden ja varsinaisten mittaustulosten poikkeavan toisistaan. On kuitenkin hyvin tärkeää, että oppilaat ymmärtävät, että kaikkia poikkeamia ei voi hyväksyä “koeolosuhteista” johtuviksi. Tässä tehtävässä koetetaan selventää tätä seikkaa siten, että virheitä aiheuttavat tekijät pyritään tunnistamaan ja eliminoimaan.

Oppilaiden pitäisi tunnistaa tavallisimmat virheitä aiheuttavat tekijät:

Etäisyyden mittausvirheet.

♦

Ylimääräinen valo huoneessa.

♦

Valoanturin virheellinen asento.

♦

Valoanturia ei voi nollata – toisin sanoen kun valoa ei ole, valoanturi ei näytä nollaa.

♦

Oppilaille voi havainnollistaa , että kaikkia poikkeavuuksia ei voi hyväksyä koetilanteen olosuhteista johtuviksi laittamalla heidät mittaamaan loistelampun valon voimakkuutta. Koska loistelamput vilkkuvat, mittauslukemat 'hyppelevät' edestakaisin.

Ratkaisut

Esimerkkitiedot ja esimerkkiratkaisut:

“U:n” vasen puolisko (Voimakkuus pienenee nopeasti, kun etäisyys kasvaa.)

Valaistus-

EtäisyysEtäisyys

0.5 0.228 1 0.070

1.5 0.034 2 0.026

2.5 0.020 3 0.014

3.5 0.013

voimakkuus

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Puolen metrin etäisyydeltä mitatun tuloksen pitäisi olla 4 kertaa metrin etäisyydeltä mitattu tulos.

1 metrin etäisyydeltä mitatun tuloksen pitäisi olla 4 kertaa 2 metrin etäisyydeltä mitattu tulos.

1.5 metrin etäisyydeltä mitatun tuloksen pitäisi olla 4 kertaa 3 metrin etäisyydeltä mitattu tulos.

Lukemat poikkeavat toisistaan huomattavasti. Esimerkiksi 2 metrin etäisyydeltä mitattu lukema voi olla vain 3.06 kertaa 4 metrin etäisyydeltä mitattu lukema.

Ylimääräinen valo huoneessa, virheellisesti mitattu etäisyys, valoanturia ei ole nollattu, valoanturi ei osoita suoraan lamppua kohti

Riippuu tuloksista

Leikkaa narusta täsmällisen pituisia kappaleita, ja pidä valoanturia paikallaan niin, että pidät narun toista päätä valoanturin kärkeä vasten ja toista päätä liikuttamatta lähellä hehkulamppua. Älä polta sormiasi!

noin 4% virhe

noin 1% virhe

10.

Ylimääräinen valo aiheuttaa virheellisen tuloksen. Jokin tietty lukema saattaa olla esim. 0.15 normaalia korkeampi.

11.

Suorita kaksi valaistusvoimakkuuden mittausta samalta etäisyydeltä — yksi niin, että lamppu on päällä, ja toinen niin, että lamppu on sammutettu. Näiden kahden lukeman ero on yhtä suuri kuin lampun valaistusvoimakkuuus.

48 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tehtävä 3 – Antureiden kaksintaistelu:

Mikä lämpötila?

Matemaattiset käsitteet

♦

Käytännön lineaarinen yhtälö

♦

Lämpötilatietojen kerääminen ja analysointi

♦

Grafiikka ja kuvaajien tulkitseminen

Tieteelliset käsitteet

♦

Mittaaminen ja muuntaminen

♦

Tiedon kerääminen

♦

Fysiikka – lämpötila

Tarvikkeet

♦

CBL 2™

♦

TI:n graafinen laskin

♦

Kaapeli, jolla laskimen ja keräimen voi kytkeä yhteen

♦

2 lämpötila-anturia

♦

Lasillinen haaleaa vettä

♦

Lasillinen jäätä

♦

Teippiä tai yksi pussinsulkija

Johdanto

Tämän tutkimuksen aluksi jäähdytät haalean vesilasillisen kylmäksi lisäämällä lasiin jäitä. Lämpötiloja mitataan kahdella anturilla, joista toinen ilmoittaa lämpötilan celsiusasteina ja toinen fahrenheiteina. Keräämiesi tietojen perusteella tutkit muunnoskaavaa, jonka avulla celsiusasteet muutetaan fahrenheiteiksi. Kaava on lineaarinen yhtälö muotoa Y=AX+B.

Valmistelut

Tarvitset lasillisen haaleaa vettä ja lasillisen jääkuutioita. Kiinnitä lämpötila-anturien kärjet noin 5 cm etäisyydelle toisistaan teipillä tai pussinsulkijalla. Aseta anturit lasiin, jossa on haaleaa vettä. Lasin pitää olla hieman vajaa, jotta lisättävät jäät mahtuvat sinne. Antureiden pitää olla lähellä toisiaan, jotta ne mittaisivat mahdollisimman tarkasti samaa nestealuetta.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Tietojen kerääminen

Liitä CBL 2 grafiikkalaskimeen kaapelilla.

Kiinnitä toinen lämpötila-anturi CBL 2 -keräimen kanavaan 1 [CH 1] ja toinen kanavaan 2 [CH 2].

Aseta anturit haaleaan veteen.

Käynnistä laskimessa DataMate-ohjelma tai -sovellus. CBL 2 tunnistaa lämpötila-anturit automaattisesti (joko joustava TI-lämpötila-anturi tai ruostumattomasta teräksestä valmistettu lämpötila-anturi) kanavilta 1 ja 2 ja lataa oletuskokeen.

Paina DataMaten Main-näytöllä ¢ SETUP.

Aseta kanavan 2 anturi mittamaan lämpötiloja Fahrenheitasteikolla. Siirrä kohdistin `- tai h-näppäimellä kohtaan CH 2, ja paina

Paina ¢ TEMPERATURE.

Paina  STAINLESS TEMP (F) ladataksesi lämpötila-anturiin kalibrointitekijät, jotka sopivat lämpötilayksikölle °F.

Siirrä kohdistin h-näppäimellä kohtaan MODE ja paina

-näppäintä, niin esiin tulee MODE-luettelo.

10.

Nyt pitää valita tähän kokeeseen sopivin mittaustila. Tässä tapauksessa haluamme käyttää tilaa valitut tapahtumat. Paina  SELECTED EVENTS.

Huom! Aina kun painat tässä tilassa mittauksen aikana mittauspisteen kullekin laitteeseen kytketylle anturille.

-näppäintä, CBL 2 rekisteröi

50 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

11.

Kun olet valinnut sopivan tilan Setup-näyttö avautuu. ¢ OK

-näppäimillä pääset palaamaan DataMaten Main-näytölle (joka näkyy kuvassa oikealla).

CBL 2 on valmis ja voit aloittaa tietojen keräämisen.

Tietojen kerääminen

Paina £ START. Samantapainen näyttö kuin kuvassa oikealla tulee esiin.

Noudata näytön ohjeita ja paina

-näppäintä kerätäksesi ensimmäiset kaksi

lukemaa, yksi °C ja yksi °F.

Huom! Tavoitteena on kerätä noin 10 erilämpöistä havaintoa.

Lisää veteen muutama jääpala, sekoita lämpötila-anturilla ja odota noin viisi sekuntia. Seuraa laskimen näytön putoavia lämpötilalukemia, ja rekisteröi sitten toiset lukemat painamalla

Jatka samaan tapaan, kunnes celsiusasteet lähenevät jäätymispistettä. Näytteiden

-näppäintä.

oton välisen ajan pitää ehkä olla yli 10 sekuntia, ennen kuin vesi jäähtyy lähelle 0 celsiusastetta.

Kun olet saanut rekisteröityä 10 lukemaa, lopeta tietojen kerääminen painamalla

-näppäintä.

Paina ¢ MAIN SCREEN jatkaaksesi tutkimuksen seuraavaan vaiheeseen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Analysointi

Paina Main-näytöllä ¤ GRAPH.

Voit tarkastella kolmea kuvaajaa (yhtä kerrallaan) niin, että siirrät `- tai h-näppäimellä kohdistimen kuvaajan kohdalle ja painat

Kun et enää halua tarkastella kuvaajia, sulje kuvaaja

-näppäimellä.

Vastaa oppilaan mittausraportin ensimmäiseen kysymykseen kuvaajien avulla.

Kun haluat jatkaa, näppäile ¢ MAIN SCREEN.

Näppäile Main-näytöllä  ANALYZE.

Valitse £ CURVE FIT, niin laite etsii suoran, joka sopii parhaiten kuvaajaan CH2 VS. CH1 (TEMP F VS. TEMP C).

Laske tämän fysikaalisen suhteen lineaarinen malli painamalla  LINEAR (CH2 VS CH1). Lineaarinen regressioyhtälö ilmestyy näytölle.

Vastaa oppilaan mittausraportin kysymykseen 2.

Kun painat lineaarisen regressiokuvaajan pisteet _- ja a-näppäimillä.

Vastaa oppilaan mittausraportin kolmanteen kysymykseen.

Palaa analysointinäytölle siirry sitten Main-näytölle ¢-näppäimellä. Paina  QUIT.

Tallentamasi tapahtumat (mittauspisteiden järjestysnumerot) ovat listassa L1, celsiuslukemat ovat listassa L2 ja fahrenheitlukemat listassa L3, kuten kuvassa oikealla. Voit halutessasi suorittaa lisätutkimuksia näiden lukemien perusteella.

Vastaa oppilaan mittausraportin kohtiin 4-7.

, näet mittauspisteet ja niihin sovitetun suoran. Rekisteröi

-näppäintä painamalla, ja

52 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Lisätehtävä

Luo Celsius/Fahrenheit-muunoskaavan avulla uusi lista 4 (L4).

Laske listaan 5 (L5) mitattujen ja laskettujen fahrenheitasteiden erotuksien itseisarvot.

Laske listaan 6 (L6) kunkin mittauksen virheprosentti niin, että jaat listan 5 arvot listan 4 arvoilla ja kerrot tuloksen sadalla.

Laske Home-näytöllä näiden prosenttilukujen keskiarvo.

Laadi mittaustuloksistasi kuvaaja, jossa x:n arvoina lista 3 ja y:n arvoina lista 2. Johda muunnoskaava, jolla F-asteet muutetaan C-asteiksi. Mikä on celsiuslukema, kun fahrenheiteja on 0?

Piirrä molemmat kaavat grafiikkalaskimella ja jäljitä Celsius-viivalta fahrenheitlukema, kun lämpötila on .40 celsiusastetta.

Muita kahden anturin yhdistelmiä voidaan käyttää muuntoyhtälöiden luomiseksi paine-, valo tai voimalukemille.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Oppilaan mittausraportti

Vertaa kuvaajia CH1-TEMP (C), CH2-TEMP (F) ja CH2 VS CH1 (TEMP (F) VS. TEMP (C)). Piirrä kuvaajat alla oleville akseleille. Muista nimetä akselit.

Kirjoita laskimen avulla löytämäsi lineaarinen regressioyhtälö. Tämä on likiarvokaava, jolla celsiuasteet voidaan muuntaa fahrenheiteiksi. Tunnista kulmakerroin ja y-akselin leikkauspiste. Pyöristä A ja B lähimpiin kymmenesosiin.

Likimääräinen muuntokaava:

Kulmakerroin (A) =

Y-akselin leikkauspiste (B) =

Tässä on toinen tapa, jolla muunnoskaavan voi löytää. Rekisteröi kaksi eri mittauspistettä, jotka eivät ole lähekkäin mutta näyttävät sijaitsevan samalla regressiosuoralla. Merkitse arvot taulukkoon.

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1= Y1= X2= Y2=

Laske toinen arvio kulmakertoimen arvoksi (A) vastauksen kolme mittauspisteitä hyväksi käyttäen. Käytä kaavaa A = (Y2 – Y1)/(X2 – X1).

A =

Johda toinen likimääräinen muunoskaava niin, että käytät kysymyksen neljä kulmakerrointa ja yhtä kysymyksen kolme mittauspisteistä. Kirjoita kaava muotoon Y= AX + B.

Y =

54 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tiedetään, että 0¡C on yhtä suuri kuin 32¡F ja 100¡C on yhtä suuri kuin 212¡F. Johda tarkka muuntokaava näiden tietojen perusteella.

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1= Y1= X2= Y2=

A = ______________________ B = ______________________

Y = AX + B Y = ______________________

Paina R. Syötä seuraavat yhtälöt:

= Kysymyksen 2 lineaarinen regressioyhtälö.

= Kysymyksessä 5 laskettu likiarvokaava.

= Kysymyksen 6 tarkka muuntokaava.

Piirrä funktiot ensin yksi kerrallaan ja sitten kaikki yhtä aikaa. Kerro kuvaajien eroista ja yhdenmukaisuuksista. Selitä, miksi havaitset tai et havaitse eroja kuvaajien välillä.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Opettajan osio

Teoria

Tässä tehtävässä kehitettävä lineaarinen funktio F = 1.8 C + 32 kuvaa, miten celsiusasteet muunnetaan fahrenheiteiksi.

Ratkaisut

Ratkaisut vaihtelevat. Kahden ensimmäisen kuvion muodot ovat samankaltaiset. Kolmas kuvio, jossa F-arvoja verrataan C-arvoihin, on lineaarinen. Esimerkkikuvia:

Ratkaisut vaihtelevat. Esimerkkivastaus: Y=1.7X + 39.4; A=1.7 ja B=39.4.

Ratkaisut vaihtelevat. Esimerkkivastauksia:

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1=9 Y1=55.2 X2=41.9 Y2=113.4

Ratkaisut vaihtelevat. A=1.8

56 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Ratkaisut vaihtelevat. Esimerkkivastaus: B=39.3, joten Y = 1.8X + 39.3

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1=0 Y1=32 X2=100 Y2=212

A= 1.8 tai 9/5 B= 32 Y = AX + B Y= 1.8X + 32

Ratkaisut vaihtelevat. Kaikkien kolmen kuvaajan pitäisi olla samankaltaisia, mutta mittausvirheiden vuoksi ne eivät ole täysin samanlaisia. Y

ja Y2 ovat luultavasti

lähimpänä toisiaan.

Lisätehtävä

Luo C/F-muunoskaavan avulla uusi lista 4. Laske listaan 5 mitattujen ja laskettujen fahrenheitasteiden erotuksen itseis arvo. Laske listaan 6 kunkin mittauksen virheprosentti niin, että jaat listan 5 arvot listan 4 arvoilla ja kerrot tuloksen sadalla. Laske Home-näytöllä näiden prosenttilukujen keskiarvo.

Laadi mittaustuloksistasi kuvaaja, jossa x:n arvoina lista 3 ja y:n arvoina lista 2. Johda muunnoskaava, jolla F-asteet muutetaan C-asteiksi. Mikä on celsiuslukema, kun fahrenheiteja on 0?

Piirrä molemmat kuvaajat graafisella laskimella ja jäljitä Celsius-suoralta fahrenheitlukema, kun lämpötila on .40 celsiusastetta.

Muita kahden anturin yhdistelmiä voidaan käyttää muunosyhtälöiden luomiseksi paine-, valo- tai voimalukemille.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Kirjallisuutta

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL and CBR:

Johnston and Young; Activity 2: A Tale of Two Temperatures; TI Explorations™ Book.

58 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tehtävä 4 – Hedelmäparisto

Matemaattiset käsitteet

♦

Mittaaminen

♦

Tietojen analysointi

♦

Muutosnopeus

Tieteelliset käsitteet

♦

Tietojen kerääminen

♦

Kokeelliset mallit

♦

Fysiikka

Tarvikkeet

♦

CBL 2™

♦

TI:n graafinen laskin

♦

Kaapeli, jolla laskimen ja keräimen voi kytkeä yhteen

♦

TI-jänniteanturi

♦

Kuparin palanen

♦

Sinkkilevy

♦

5 erilaista hedelmää paristoja varten (appelsiini, sitruuna, banaani, peruna, tomaatti, omena jne.)

♦

Muovinen veitsi, jolla hedelmiin voi tehdä lovia

♦

Vettä ja pyyhe kuparinpalan ja sinkkilevyn pesua varten

♦

Senttimetriviivoitin

Johdanto

Olet ehkä kuullut perunaparistosta, jonka voi tehdä kuparipennin ja sinkkilevyn avulla. Oletko miettinyt, toimiiko moinen paristo oikeasti? Tässä tehtävässä tutkitaan useiden materiaalien soveltuvuutta paristokäyttöön. Peruna tai muu vastaava toimii pariston elektrolyyttinä. Näiden elektrolyyttien avulla ionit hajoavat ja syntyy sähkövirtaa. Tämä reaktio on monen tekijän summa: kaksi metallista napaa, niitä yhdistävän materiaalin (elektrolyytti) ominaisuus, metallien välinen etäisyys ja nestekosketuksen määrä. Tässä kokeessa pyritään hallitsemaan kaikkia muita muuttujia paitsi elektrolyyttiä, ja koetetaan löytää paras mahdollinen paristo!

Tässä tehtävässä:

♦

Kerätään tietoja jännitteestä ja piirretään kuvaaja.

♦

Vertaillaan eri hedelmäparistojen arvoja kuvaajan avulla.

♦

Määritetään "parhaan" pariston jännitteen muutosnopeus.

Aluksi vakioidaan kaikki muut muuttujat paitsi se, jota aiotaan mitata, eli jännite joka syntyy, kun hedelmää käytetään pariston elektrolyyttinä.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Osa 1

Kokeen valmistelu

Valitse ensin kuparinpalanen ja sinkkilevy. Levy voi olla minkä kokoinen tahansa, mutta sitä ei saa vaihtaa kokeen aikana. On hyvä, jos kuparinpala ja sinkkilevy ovat suunnilleen samankokoiset ja -paksuiset.

Puhdista kuparinpala ja sinkkilevy saippualla ja vedellä ja kuivaa ne. Vastaa oppilaan mittausraportin kysymykseen 1.

Tarvitset astiallisen vettä, jotta voit puhdistaa metallinpalat koemateriaalien vaihdon yhteydessä. Lisäksi tarvitset paperipyyhkeitä, muoviveitsen hedelmien loveamista varten sekä viivoittimen, jolla voit mitata lovien väliseksi etäisyydeksi kaksi senttimetriä. (Etäisyyden pitää olla sama kaikissa paristoissa.)

Kerää viisi koehedelmää. Voit testata niitä missä järjestyksessä tahansa, mutta muista antaa kullekin hedelmälle oma tunnusnumero ennen kokeen aloittamista.

Täytä oppilaan mittausraportin toisen kysymyksen kaksi ensimmäistä saraketta.

Yhdistä CBL 2 laskimeesi. Kiinnitä TI-jänniteanturi CBL 2 -keräimen kanavaan 1 (CH1).

Käynnistä laskimessa DataMate-ohjelma tai -sovellus. DataMate tunnistaa TI-jänniteanturin automaattisesti ja lataa oletuskokeen. (Muutamme asetuksia.)

DataMaten Main-näyttö avautuu.

60 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Paina ¢ SETUP, niin siirryt Setup-näytölle.

Siirrä kohdistin laskimen `- tai h-näppäimellä kohtaan MODE ja paina

Paina ¤ EVENTS WITH ENTRY.

Palaa Main-näytölle, näppäile ¢ OK.

10.

Yhdistä TI-jänniteanturin johtimet kuparinpalaan ja sinkkilevyyn ennen kuin työnnät ne testattavan hedelmän sisään. Kiinnitä punainen johdin (+) kuparinpalaan ja musta johdin (.) sinkinpalaan. Koita, tuottavatko metallit sähkölatauksen ilman elektrolyyttiä . Näin näet, mitä tapahtuuu, kun et tee mitään.

Tietojen kerääminen

Aloita tiedon keräys painamalla £ START.

Kosketa kuparinpalalla sinkkilevyä, jotta saat kontrollilukeman rekisteröityä. Tämän lukeman pitäisi olla noin 0 V. Paina laskimen lukeman (mittauspiste), ja paina ¬-näppäintä, kun laskin kehottaa sinua vahvistamaan.

Työnnä sitten kuparinpala ja sinkkilevy hedelmään numero 1. Laskimen näytöllä näkyvän jännitelukeman pitäisi muuttua. Tallenna mittauspiste painamalla laskimen

-näppäintä, ja paina kehotuksen jälkeen ¢-näppäintä.

Toista edelliset vaiheet kunnes olet kerännyt jännitelukemat kaikista tutkittavista hedelmistä. Kun saat viimeisen lukeman tallennettua, lopeta tiedon kerääminen painamalla laskimen

Laskimen näytöllä näkyy nyt mittauspisteisiisi perustuva kuvaaja.

-näppäintä talleentaaksesi

-näppäintä.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Analysointi

Jäljitä _- ja a-näppäinten avulla mittauspisteet kuvaajasta, ja seuraa millaisia jännitearvoja olet kerännyt. Merkitse nämä arvot oppilaan mittausraportin taulukon kolmanteen sarakkeeseen.

Piirrä kysymyksen 3 kuvaaja oppilaan mittausraporttiin.

Vastaa kysymyksiin 4 – 8.

Osa 2

Jotta näkisit, sisältääkö “paras” paristo pysyvää virtaa, sinun tarvitsee kerätä paristosta tietoja pidemmällä aikavälillä.

Kokeen valmistelu

Palaa grafiikkanäytöltä Main-näytölle

Siirry Setup-näytölle. Näppäile ¢ SETUP.

Siirrä kohdistin `- tai h-näppäimellä kohtaan MODE, ja paina sitten

Näppäile £ TIME GRAPH, niin siirryt Time Graph Settings

-valikkoon.

Paina £ CHANGE TIME SETTINGS.

-näppäintä painamalla.

Syötä 300 kohtaan TIME BETWEEN SAMPLES ja 48 kohtaan NUMBER OF SAMPLES.

DataMate päivittää Time Graph Settings -näytön antamiesi arvojen perusteella. Kuten näet, tähän kokeeseen kuluu aikaa 14 400 sekuntia, eli 4 tuntia. Näiden neljän tunnin ajan laite mittaa jännitelukeman joka viides minuutti.

62 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Kun näppäilet ¢ OK kerran, niin palaat Setup-näytölle, ja kun näppäilet ¢ OK toisen kerran, siirryt Main-näytölle.

Tietojen kerääminen

Aseta kuparinpala ja sinkkilevy “parhaaseen” paristoon, ja kiinnitä niihin jännitejohtimet.

Koita sijoittaa koemateriaalisi paikkaan, missä ne saavat olla rauhassa 4 tuntia. Älä kuitenkaan vie niitä liian kauas, jotta voit itse tarkistaa tilanteen aika ajoin.

Käynnistä koe näppäilemällä £ START.

Jos haluat sulkea ohjelman ja irrottaa laskimen CBL 2

-keräimestä, paina laskimen vaikuta tiedon keräämiseen. Haluat ehkä irrottaa laskimesi jotakin muuta käyttöä varten kokeen neljän tunnin tiedonkeräyksen aikana.

Voit kiinnittää laskimen keräimeen ja käynnistää DataMaten uudelleen tarkistaaksesi viimeisimmän mittauspisteen.

-näppäintä. Tämä ei

Kiinnitä laskin keräimeen neljän tunnin kokeen jälkeen, ja käynnistä DataMate. DataMate kertoo, että tiedonkeräys on suoritettu.

Jotta saat tiedot esiin, siirry



TOOLS ja £ RETRIEVE DATA. Laskin hakee tiedot CBL 2 -keräimestä ja piirtää niistä

-näppäimellä Main-näytölle ja paina sitten

kuvan.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Analysointi

Piirrä oppilaan mittausraportin kohdan 9 kuvaaja ja vastaa kysymykseen 10.

Jotta pystytään määrittämään, mikä oli pariston jännitteen pienenemisnopeus, pitää tiedoista muodostaa regressio. Ensin kuvaajasta valitaan alkuosa, jossa jännitteen lasku näyttää lineaariselta, yleensä noin kahden tunnin näytejakso (7 200 sekuntia).

Palaa grafiikkanäytöltä Main-näytölle

Siirry kuvaajaan näppäilemällä ¤ GRAPH, ja paina sitten Graph Options -näytölle.

Paina £ SELECT REGION ja valitse kuvaajan lineaarinen osa näytön ohjeiden mukaan.

-näppäimellä saat uuden kuvaajan esiin.

Kun haluat palata Graph Menu -näytöltä Main-näytölle, paina ¢. Jatka Analyze Options -valikkoon näppäilemällä



ANALYZE.

Paina £ CURVE FIT.

Paina ¢ LINEAR (CH1 VS TIME) muodostaaksesi lineaarisen regression jännitetiedoista. Laskin esittää lineaarisen yhtälön ja vastaavat arvot.

Syötä nämä tiedot oppilaan mittausraportin kohtaan 11.

-näppäimellä.

-näppäintä siirtyäksesi

Vastaa kysymykseen 12-16.

64 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Oppilaan mittausraportti

Kirjoita tähän sinkkilevyn läpimitta ______________ ja kuparinpalan läpimitta ______________.

Täytä alla olevaan taulukkoon hedelmien nimet ja numerot.

Hedelmän nimi Numero Jännite

kontrollilukema 0

Piirrä tähän kerätyistä tiedoista muodostuva kuvaaja.

Jännite ilman elektrolyyttiä (kontrollilukema, 0):

Mikä hedelmä tuotti suurimman jännitteen?

Mikä hedelmä tuotti pienimmän jännitteen?

Huomasitko kokeen edetessä mitään muutoksia kuparin- tai sinkinpalassa?

Mikä hedelmistä on “paras” paristo? Miksi?

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Piirrä pitkäaikaisen tiedonkeruun tuottamien tietojen kuvaaja.

10.

Mitä jännitteelle tapahtuu kokeen aikana?

11.

Kirjoita tähän regressioyhtälö vakioineen.

12.

Mitä arvot A ja B edustavat?

13.

Paljonko jännite pieneni seurantajakson aikana?

14.

Kuinka kauan regressioyhtälön mukaan kuluisi aikaa, ennen kuin jännite olisi 0?

15.

Vertaa tätä lukua alkuperäisiin tietoihin. Vastaako regressioyhtälön avulla laskettu nollaantumisaika alkuperäisten tietojen pitkäaikaista suuntausta? Mitä tiedoille tapahtuu?

16.

Minkä tekijöiden arvelet vaikuttaneen tai voivan vaikuttavan jännitteen putoamisnopeuteen?

66 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Opettajan osio

Levyt voivat olla mitä tahansa rautakaupasta saatavia sinkkilevyjä.

Pitkän seurantajakson kesto voi olla muukin kuin 4 tuntia, mutta keston pitää olla riittävä, jotta muutokset pariston jännitteessä saadaan rekisteröityä. Pari tuntia riittää yleensä.

Kupari- ja sinkkipalojen välisen etäisyyden pitää pysyä samana koko kokeen ajan. Etäisyys vaikuttaa jännitteeseen.

Esimerkkivastauksia

Avoin jännite tai kontrollilukema on yleensä lähellä nollaa. Jos se ei ole nolla, se saattaa johtua CBL 2 -keräimen sisäisistä ominaisuuksista.

Esimerkki paristotaulukosta:

Hedelmän nimiHedelmän nimi Numero JänniteJännite

kontrolli 0 0.03 peruna 1 0.99 banaani 2 1.01 tomaatti 3 1.01 appelsiini 4 1.04 sitruuna 5 1.05

0.03

sitruuna (1.05 volttia)

peruna (0.99 volttia)

Kyllä, niiden väri muuttuu. Kupari muuttuu kiiltävämmäksi ja sinkki tummuu.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Sitruuna tuotti suurimman jännitteen. Muita huomionarvoisia tekijöitä: vähiten sotkeva (helppokäyttöinen), halvin jne. Voitte keskustella siitä, mikä paristoista on “paras”: se, joka tuottaa suurimman jännitteen vai se, joka ylläpitää jännitteen pisimpään (hidas muutosnopeus).

10.

jännite pienenee

11.

y = ax + b, a = .4.2E-5, b = 0.7

12.

kertoo nopeuden, jolla jännite pienenee. B:n arvo on y-akselin leikkauspiste.

Tämän pitäisi olla lähellä pitkän koejakson alkupään jännitelukemaa.

13.

0.73 - 0.52 = 0.21 volttia

14.

16,667 sekuntia (4 tuntia, 38 minuuttia)

15.

Ei vastaa. Alunperin kerätyt tiedot osoittavat, että jännite nousi 1.5 tunnin kohdalla noin 0.5 volttiin ja pysyi siinä.

16.

Valittu hedelmä, hedelmän elektrolyytiin (mehun) kuivuminen, kuparin- ja sinkinpalan likaantuminen tai tummuminen ajan myötä

Kirjallisuutta

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL and CBR:

Young and Johnston; Activity 12: You’ll Get a Charge Out of This!; TI Explorations™ Book.

68 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tehtävä 5 – Valot pois!

Matemaattiset käsitteet

♦

Jaksolliset funktiot

♦

Kuvaajien piirtäminen ja tulkitseminen

Tieteelliset käsitteet

♦

Tietojen kerääminen ja analysointi

♦

Jaksonaika ja taajuus

Tarvikkeet

♦

CBL 2™

♦

TI:n graafinen laskin

♦

Kaapeli, jolla laskimen ja keräimen voi kytkeä yhteen

♦

TI-valoanturi

♦

1 muu kuin loistelamppu (tavallinen hehkulamppu)

♦

1 loistelamppu (tai muu fluoriloisteinen valonlähde)

Johdanto

Edestakaisin keinuva keinutuoli, soiva puhelin ja vuotava hana ovat kaikki esimerkkejä

jaksollisista

ilmeneviä rytmikkäitä syklejä. Aikaa, joka kuluu ilmiön yhteen täydelliseen sykliin, kutsutaan yksikköön.

Seuraavissa tehtävissä keräät tietoja kahdesta erilaisesta jaksollisesta ilmiöstä CBL 2

-tiedonkeräimen ja valoanturin avulla. Seuraavaksi analysoit tietoja laskimellasi ja pyrit löytämään tarkasteltavan ilmiön jakson ja frekvenssin.

ilmiöistä. Niitä kutsutaan jaksollisiksi, koska ne ovat säännöllisin väliajoin

jaksoksi. Taajuus

taas osoittaa, kuinka monta sykliä mahtuu yhteen ajan

Osa 1

Tässä tehtävässä osoitat valoanturilla valonlähdettä, esim. lamppua, ikkunaa tai piirtoheitinvalaisinta. Peitä aluksi valoanturin pää peukalollasi. Käynnistä CBL 2 ja siirrä peukaloasi vuoroin anturin päälle ja sen päältä pois. CBL 2 kerää valaistusvoimakkuuslukemia, jotka näkyvät laskimesi näytöllä kuvaajana.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Kokeen valmistelu

Yhdistä CBL 2 kaapelilla laskimeesi. Kiinnitä sitten valoanturi CBL 2 -keräimen kanavaan 1 (CH1).

Käynnistä laskimessa DataMate-ohjelma tai -sovellus. DataMate tunnistaa valoanturin automaattisesti ja lataa oletuskokeen. DataMaten Main-näyttö avautuu.

Pidä valoanturia kädessäsi yllä olevan kuvan osoittamalla tavalla niin, että anturin päästä näkyy noin sentti. Anturilla pitää osoittaa suoraan valonlähdettä kohti, kun CBL 2 mittaa lukemia.

Voit seurata valaistusvoimakkuuslukemia DataMaten Main-näytön oikeassa yläkulmassa, kun siirrät peukaloasi anturin päälle ja pois.

Tietojen kerääminen

Paina £ START. Tietojen kerääminen alkaa oletuskokeen asetusten mukaisesti.

Peitä ja paljasta valoanturi tasaisin väliajoin, noin sekunnin välein.

Jos et ole tyytyväinen lukemiin, käynnistä uusi koe näppäilemällä £ START.

Kerättyjen valaistuslukemien pitäisi vaihdella tasaisesti suuren ja lähellä nollaa olevan arvon välillä. Syklien välisen aikajakson pitäisi olla suhteellisen säännöllinen.

Analysointi

Jos keräämäsi lukemat ovat tyydyttäviä, piirrä niiden perusteella kuvio oppilaan mittausraportin kohtaan 1.

70 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Oppilaan mittausraportti 1

Piirrä tiedoistasi kuva. Nimeä akselit.

Mitä yllä olevan kaavion tasot merkitsevät? Mitä minimiarvot merkitsevät?

Siirrä kohdistinta kaaviolla _- tai a-näppäimellä. Laskimen näytön alareunassa näkyvät x-arvot ovat aikoja ja y-arvot voimakkuuksia. Seuraa ensimmäistä tasoa, ja jäljitä ensimmäinen nollavoimakkuutta (tai lähes nollaa) vastaava aika-arvo. Merkitse kyseinen aika-arvo lähimpään sekunnin sadasosaan pyöristettynä tähän:

Seuraa viimeisintä näytöllä olevaa tasoa kohtaan, jossa aika-arvo ensimmäisen kerran vastaa voimakkuusarvoa nolla (tai lähes nolla). Merkitse kyseinen aika-arvo lähimpään sekunnin sadasosaan pyöristettynä tähän:

Kuinka monta täyttä sykliä mahtuu aikojen A ja B väliin? Toisin sanoen, kuinka monta kertaa siirsit peukaloasi kyseisen aikajakson aikana? Merkitse luku tähän:

(Voit tässä vaiheessa sulkea ohjelman painamalla ensin



-näppäintä.)

Jakso

on yhden täyden syklin vaatima aika. Vähennä arvo A arvosta B, ja jaa tulos

arvolla C,

lähimpään sekunnin sadasosaan pyöristettynä tähän:

Kun jakso edustaa sekuntien määrää per sykli, per sekunti. Peukalon siirtoliikkeen frekvenssin saat laskemalla löytämäsi jaksoluvun käänteisluvun. Merkitse saamasi arvo tähän.

= ____________________ sekuntia

C = ____________________

-näppäintä ja sitten

(B-A)

, niin löydät keskimääräisen aikajakson. Merkitse kyseinen arvo

Jakso: ____________________ sekuntia

frekvenssi

Frekvenssi: ____________________ sykliä/sekunti

taas kertoo syklien määrän

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Osa 2

Tämän kokeen toisessa osassa valoanturilla osoitetaan yksittäistä loistelamppua, ja mitataan sen voimakkuuslukemat hyvin lyhyen aikajakson ajalta. Tuloksena saatava voimakkuus–aika-kaavio on hyvin mielenkiintoinen, koska se osoittaa, että loistelamppu ei valaise tasaisesti vaan ikään kuin vilkkuu hyvin nopeasti ja säännöllisesti. Koska ihmisen silmä ei erota 50 kertaa sekunnissa tapahtuvia välähdyksiä, valaisin näyttää valaisevan tasaisesti. Keräämiesi tietojen perusteella voidaan määritellä loistelampun vilkkumiselle jakso ja frekvenssi.

Kokeen valmistelu

Tarkista, että TI-valoanturi on kytketty CBL 2 -keräimen kanavaan CH1.

Käynnistä DataMate-ohjelma tai -sovellus.

Siirry Setup-näytölle näppäilemällä ¢ SETUP.

Siirrä kohdistin `- tai h-näppäimellä kohtaan MODE, ja paina sitten

Paina £ TIME GRAPH.

72 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Voit syöttää uudet aikagrafiikka-asetukset, kun painat

CHANGE TIME SETTINGS.

Kirjoita kohtaan "time between samples" "number of samples" 99.

Time Graph Settings -näytön asetukset päivittyvät antamillasi uusilla arvoilla. Kuten näet, koe kestää vain hetken.

Palaa Setup-näytölle painamalla ¢ OK, ja paina ¢ OK uudelleen siirtyäksesi takaisin päänäytölle.

Tietojen kerääminen

Pidä valoanturia lähellä loistelamppua, ja aloita lukemien kerääminen painamalla START. CBL 2 piippaa, kun se aloittaa keräämisen. Kerääminen loppuu miltei välittömästi.

Jos et ole tyytyväinen keräämiisi lukemiin ja haluat suorittaa toisen kokeen, paina START.

Lukemien pitäisi näyttää tasaisten, suunnilleen samankokoisten huippujen sarjalta.

.0003

ja kohtaan

Analysointi

Jos sait kerättyä tyydyttävät lukemat, piirrä niiden perusteella kuva oppilaan mittausraportin kohtaan 2.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Oppilaan mittausraportti 2

Piirrä tiedoistasi kuva. Nimeä akselit.

Kun katsot kuvaajaa, jossa valaistusvoimakkuus esitetään suhteessa aikaan, näyttää siltä kuin voimakkuusarvot laskisivat ja nousisivat säännöllisesti. Mitä kuvaajan huiput tai maksimiarvot kertovat välkkyvästä lampusta? Mitä minimiarvot merkitsevät?

Kun haluat laskea lampun välähdyksen jaksonajan keskiarvon, etsi ensimmäisen ja viimeisen huipun keskimääräinen aikaväli. (Laskimen pitää olla Trace-tilassa.) Siirrä kohdistin nuolinäppäimillä ensimmäisen huipun lakipisteeseen. Näytön alareunassa näkyvä x-arvo kertoo ajan, jolloin huippu saavutti maksimipisteensä. Merkitse arvo tähän.

Siirrä kohdistin seuraavaksi kuvaajan viimeisen huipun lakipisteeseen. Merkitse arvo tähän.

Laske ensimmäisen ja viimeisen huipun väliset minimit. Merkitse arvo tähän.

(Voit tässä vaiheessa sulkea ohjelman. Paina



-näppäintä.)

Vähennä arvo A arvosta B ja jaa tulos arvolla C,

keskiarvon. Merkitse arvo tähän.

A = ____________________ sekuntia

B = ____________________ sekuntia

C = ____________________ minimiä

-näppäintä ja sitten vielä

(B-A)

Jakso: ____________________ sekuntia

niin löydät jaksonajan

74 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Kysymyksessä viisi laskettu jaksonajan arvo on yhden täydellisen välähdyksen kesto, eli sekunnit/sykli. Etsi taajuus (syklit/sekunti) laskemalla jaksonajan käänteisluku.

Yhdysvalloissa sähkölaitteet toimivat virralla, jonka taajuus on 60 sykliä/sekunti.

Taajuus: ____________________ sykliä/sekunti

Vertaa tätä frekvenssiä omiin tutkimustuloksiisi.

Vihje:

Kotitalouksissa käytettävä ns. vaihtovirta itse asiassa vaihtaa polariteettiaan kaksi kertaa

per sykli.

Jos valo todellakin sammuu jokaisen syklin puolivälissä, miksi mittaamasi valaistusvoimakkuuden y-arvo suhteessa aikaan ei olekaan nolla?

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Opettajan osio

Parhaat tulokset saadaan, jos tehtävän ensimmäisessä osassa käytetään kirkasta valon lähdettä. Valoanturin peittäminen ja paljastaminen kannattaa tehdä niin, että peukaloa siirretään anturin päälle ja pois hyvin nopeasti. Peittämisen ja paljastamisen välinen aika ei ole tärkeä sinänsä, kunhan se pysyy suhteellisen säännöllisenä syklistä toiseen.

Jos mahdollista, käytä tehtävän toisessa osassa yksittäistä loistelamppua. Jos lamppuja on enemmän kuin yksi, valaistusvoimakkuus–aika-kaaviossa saattaa näkyä häiritseviä poikkeamia.

Ratkaisuja

Osa 1: Esimerkkimittaukseen perustuvat vastaukset.

Tasot edustavat anturin paljastamishetkiä, ja minimit edustavat anturin peittohetkiä.

A= 1.05 sekuntia

B= 7.9 sekuntia

6 täydellistä sykliä.

Jakso on 1.14 sekuntia.

Frekvenssi on 0.88 sykliä/sekunti.

76 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Osa 2: Ratkaisut perustuvat esimerkkikokeen mittaustuloksiin. Kokeessa käytettiin 60 hertsin loistelamppua.

Huiput osoittavat aikoja, jolloin lamppu valaisee täydellä teholla, minimit osoittavat hetkiä, jolloin lamppu ei valaise ollenkaan.

A= 0.003 sekuntia

B= 0.045 sekuntia

C= 5 huippua

Jaksonaika on 0.0084 sekuntia

Taajuus on 119.05 sykliä/sekunti

Koska napaisuus vaihtuu kaksi kertaa syklissä, voidaan olettaa, että taajuus on 120 sykliä/sekunti. Tämä on hyvin lähellä laskettua arvoa, joka on 119.05 sykliä/sekunti.

Pienin y-arvo ei ole nolla, koska tilassa on jonkin verran taustavaloa.

Kirjallisuutta

Real-World Math with the CBL System: Activities for the TI-83 and TI-83 Plus

Brueningsen, Bower, Antinone and Brueningsen-Kerner; Activity 15: Lights Out; TI Explorations Book.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

78 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tehtävä 6 – Yö ja päivä

Matemaattiset käsitteet

♦

Piirtäminen ja visualisointi tietojen perusteella

♦

Kokeen pituuden määrittäminen numerotajun avulla

Tieteelliset käsitteet

♦

Mittaaminen

♦

Erilaisten anturien kokeileminen sekä tutustuminen mittayksiköihin (esim. lämpötila celsiusasteina tai fahrenheiteina)

♦

Kokeiden suunnittelu ja tekniikka

♦

Tieteellinen menetelmä

♦

Termodynamiikka

♦

Ympäristötiede ja ekosysteemien analysointi

Tarvikkeet

♦

CBL 2™

♦

TI:n graafinen laskin

♦

Kaapeli, jolla laskimen ja keräimen voi kytkeä yhteen

♦

Lämpötila-anturi ruostumatonta terästä sekä TI-valoanturi

♦

Virtalähde, esim. TI-9920 AC -sovitin tai Vernier CBL-EPA External Power -sovitin sekä virtalähde, kuten 6 voltin paristo (valinnainen)

♦

TI-GRAPH LINK™ ja kaapeli (valinnainen)

Huom! Jänniteanturia voi käyttää aurinkokennon kanssa tai virtapiirissä, joka mittaa sähkönjohtokykyä suhteessa ilmastonmuutoksiin (esim. banaanipariston sähkönjohtokyky, kun huone lämpenee tai viilenee). Muut anturit on suunniteltu mittaamaan säätietoja, kuten ilmanpainetta tai suhteellista kosteutta. TI:n kotisivuilta osoitteesta education.ti.com/cblprobes löydät luettelon kaikista CBL 2 -keräimeen sopivista antureista. TI-9920 AC -sovitinta kannattaa käyttää virranlähteenä pitkäkestoisissa tiedonkeruuprojekteissa, kun taas Vernier External Power Adapter CBL-EPA soveltuu virtalähteeksi tiettyjen antureiden kanssa.

Johdanto

Tässä tutkimuksessa perustamme pienen säähavaintoaseman ja keräämme tietoja säästä yhden päivän ajan. Tarkoituksena on kahden anturin tulosten perusteella oppia ymmärtämään sääilmiöitä.

Ennen kokeen aloittamista

Keskustele parisi tai työryhmäsi kanssa siitä, miksi säähavaintoja kannattaa kerätä yhden päivän ajan. Kirjoittakaa ajatuksenne erilliselle paperille.

Tehkää työryhmässänne hypoteesi siitä, mitä lämpötilalle ja valaistusvoimakkuudelle tapahtuu kokeen aikana. Kirjoittakaa hypoteesinne paperille.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Valmistelut

Kokeen muuttujia pitää kontrolloida huolellisesti. Tarkista, ettei esim. katulampun valo tai ilmanvaihtoaukosta tuleva lämpö pääse vaikuttamaan tuloksiin. Jos mittauslaitteet sijoitetaan syrjäiseen paikkaan, ne kannattaa suojata kosteudelta vaikka kassilla; kannattaa myös huolehtia siitä, etteivät laitteet joudu vääriin käsiin.

Antureiden kiinnittäminen

Kiinnitä ruostumattomasta teräksestä valmistettu lämpötila-anturi CBL 2 -keräimen kanavaan 1 ja TI-valoanturi kanavaan 2. Yhdistä CBL 2 laskimeen.

Käynnistä laskimessa DataMate-ohjelma tai -sovellus. CBL 2 tunnistaa lämpötila- ja valoanturit automaattisesti. DataMate-ohjelma myös lataa oletuskokeen, mutta me muutamme näitä oletusasetuksia.

Tila-asetuksen muuttaminen

Seuraavaksi valitsemme kokeeseen sopivan MODE-asetuksen. Tämä on olennainen osa kokeen suunnittelua. Mikä olisi järkevää kokeen kannalta? Haluammeko kerätä havaintoja (mittauspisteitä) joka sekunti 24 tunnin ajan? Haluammeko kerätä 1 000 havaintoa? Mikä on tutkimuksemme tavoite?

♦

Laskimen muisti ei ole rajaton, joten kannattaa kerätä vain sen verran havaintoja, että laskin pystyy niitä myös käsittelemään. Jos mittauspisteitä on yli 180, eräät TI-laskimet eivät välttämättä pysty analysoimaan niitä kunnolla. Muutamia nyrkkisääntöjä:

−

Jos käytät yhtä anturia, kerää korkeintaan 180 mittauspistettä.

−

Jos käytät kahta anturia, kerää kullakin kanavalla korkeintaan 90 mittauspistettä.

−

Jos käytät kolmea anturia, kerää kullakin kanavalla korkeintaan 60 mittauspistettä.

♦

Mieti myös, minkätyyppistä anturia kannattaa käyttää. Jos keräät 50 000 mittauspistettä sekunnissa (yksi lukema joka 0,00002. sekunti), se on useimmille antureille liikaa, lisäksi kyseinen tahti olisi liian nopea esim. lämpötilamuutoksen havainnointiin kun kylmä rintama liikkuu alueen yli.

Tässä tutkimuksessa haluamme kerätä havaintoja joka kuudestoista minuutti, yhteensä 90 mittauspistettä.

Kun DataMate on tunnistanut anturit, paina ¢ SETUP, niin Setup-näyttö avautuu.

80 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Siirrä kohdistin `- tai h-näppäimellä kohtaan MODE, ja paina

Valitse £ TIME GRAPH.

Aika-asetuksia pitää muuttaa tätä koetta varten, joten

näppäile £ CHANGE TIME SETTINGS.

Kokeen ajoituksesta pitää syöttää sopivat tiedot. Keräämme havaintoja joka 16. minuutti (960 sekunnin välein), yhteensä 90 mittauspistettä.

Näppäile

960

kohtaan TIME BETWEEN SAMPLES IN

SECONDS ja 90 kohtaan NUMBER OF SAMPLES.

Huom! Aika-asetuksia voi muuttaa uudelleen, jos syötetyt arvot osoittautuvat sopimattomiksi. Kokeen aika-asetuksia kannattaa harkita tarkoin.

Koe voidaan nyt aloittaa. Palaa Setup-näytölle, valitse

OK.

Näppäile ¢ OK palataksesi DataMaten Main-näytölle.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Tietojen kerääminen

Vie CBL 2 ja laskin havaintopaikalle.

Näppäile Main-näytöllä £ START.

CBL 2 -keräimen vihreä valo vilkkuu ja äänimerkki osoittaa, että CBL 2 kerää havaintoja.

Laskin voidaan nyt irrottaa, vaikka havaintojen kerääminen jatkuukin.

Paina

Irrota laskin CBL 2 -keräimestä. Havaintojen kerääminen jatkuu.

Huom! Kun koe on käynnissä, CBL 2 -keräimen vihreä LED-valo vilkkuu, kun CBL 2 kerää havaintoja. Koe päättyy, kun 24 tuntia on kulunut.

, QUIT BUT CONTINUE COLLECTING.

Tietojen siirtäminen

Kun havainnot on kerätty, siirrä tiedot CBL 2 -keräimestä laskimeen seuraavasti:

Yhdistä laskin CBL 2 -keräimeen.

Käynnistä DataMate-ohjelma tai -sovellus.

Paina DataMaten Main-näytöllä  TOOLS.

Paina £ RETRIEVE DATA.

Kun tiedot ovat laskimessa, voit valita erilaisia kuvaajia tietojen esittämiseksi.

Jos haluat kuvaajan, jossa lämpötilat ovat y-akselilla ja aika x-akselilla, siirrä kohdistin

- tai h-näppäimellä kohtaan CH1-TEMP(C) ja paina

Tuo näytölle valaistusvoimakkuutta suhteessa aikaan esittävä kuvaaja (CH2).

82 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Analysointi

Tutki sekä graafisia että numeerisia tietoja, ja koeta havaita säämalleja.

Pitikö hypoteesinne paikkansa?

Miten, havaintojenne perusteella, sää muuttui kokeen aikana?

Miten ilmiöitä voisi tai pitäisi selittää?

Määritittekö toisen tutkittavan suhteen?

Lisätehtävä

Toista koe erilaisissa sääolosuhteissa. Tee havaintoja, kun kylmä rintama liikkuu alueen yli.

Tutki monimutkaisempia säähän liittyviä seikkoja erilaisilla antureilla, seuraa esim. ilman suhteellista kosteutta tai ilmanpainetta.

Etsi paikkakuntasi säätietoja Internetistä. Vahvistavatko omat havaintosi verkosta löytyvät tiedot?

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Oppilaan mittausraportti

Piirrä säähavaintoasemasi niin, että siitä käy ilmi kunkin anturin sijainti ja asento suhteessa "säätekijöihin". Muista nimetä tekijät (aurinko, tuuli, lämmittävät tai viilentävät ilmavirrat jne.)

Merkitse kunkin anturin tyyppi ja sen yhteydessä käytettävä yksikkö tähän taulukkooon:

Kanava Anturi Yksikkö

1 2 3

DIG/SONIC

Laske kokeen kesto sopivimmilla yksiköillä.

Mittauspisteiden välinen aika (sekunteina):

Mittauspisteiden määrä:

Kokeen kesto:

84 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Hahmottele alle kuvaajat, jotka esittävät ajan suhteessa lämpötilaan ja ajan suhteessa valaistusvoimakkuuteen. Muista nimetä kuvaajat. Keksitkö muita hyödyllisiä kuvaajia?

Nyt kun olet tutkinut keräämiäsi havaintoja, keksitkö miten koetta kannattaisi muuttaa, jotta tutkittavia suhteita olisi vielä helpompi ymmärtää? Mieti, olisiko muista antureista hyötyä tai kannattaisiko otanta-aikaa tai -taajuutta muuttaa. Pohdi myös havaintoaseman sijaintia ja ympäristöä.

Kirjoita raportti kokeestasi, käytä hyväksesi tehtäviä 1-5. Kerro tarina havainnoistasi. Mitä havaintojen keruukokeessa tapahtui? Selitä mahdolliset poikkeamat havaintotuloksissa.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Opettajan osio

Teoria

Säähavaintojen keruukokeen tärkein vaihe on kokeen suunnittelu. Muuttujien kontrollointi ja tilanteeseen sekä anturiin sopivan otantajakson ja -taajuuden määritys on kokeen kannalta olennaista. Ehdotuksia tarkkailtavista tilanteista: jokin rintama liikkuu alueen yli, päivän ja yön vaihtuminen (säteilyjäähdytys jne.), vuodenaikojen vaihtelun seuraaminen vuoden aikana, erilaiset myrskyt (esim. pyörremyrskyt).

Kokeen tulokset voivat olla esim. seuraavanlaisia:

LämpötilaLämpötila

Aika (s)

960 23.8333 0.7882 2880 23.6429 0.718241 7680 23.7381 0.523911

14400 22.6136 0.196464 18240 21.5 0.01185 24960 20.093 0.00602 38400 18.5714 0.00602 44160 18.1905 0.00602 60480 17.8095 0.00602 62400 18 0.008935 68160 18.7619 0.078894 72960 20.186 0.452008

(°C)(°C)

Valaistus-

voimakkuus

86 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Ratkaisut

Piirroksesta pitäisi käydä ilmi kaikkien anturien sijainti ja asento sekä kaikki mahdolliset "lähteet", jotka voivat vaikuttaa mitattaviin lukemiin. Valokuva voisi olla hyvä ratkaisu, ja sen voi myöhemmin sijoittaa vaikka kotisivulle.

Edellä mainituilla asetuksilla taulukko näyttää seuraavanlaiselta:

Mallikokeessa: Mittauspisteiden välinen aika (sekuntia): 960 sekuntia/mittauspiste Mittauspisteiden lukumäärä: 90 mittauspistettä Kokeen kesto: 24 h

Piirroksissa x-akseli voi olla aika-akseli, mutta kahden anturin mittauspisteiden suhdetta ilmentävästä kuvaajasta voisi olla enemmän hyötyä (esim. lämpötilan suhde valaistusvoimakkuuteen). Lisäksi kahden y-muuttujan käyttäminen ajan funktiona saattaa tuottaa havainnollisen kuvaajan (lämpötila suhteessa valaistusvoimakkuuteen). Tarkista, että nimet sisältävät myös yksiköt.

Kanava Anturi YksikköYksikkö

1Lämpötila celsiusasteita 2 Valaistusvoimakkuus Ei yksikköä

(suhteellinen)

3 Ei käytössä

DIG/SONIC Ei käytössä

Ratkaisut vaihtelevat kokeesta riippuen. Kaksi seikkaa, joihin kannattaa kiinnittää huomiota ovat tarve muuttaa aika-asetuksia niin, että tietoa saadaan kerättyä enemmän ja antureiden lisääminen tai vähentäminen niin, että hypoteesissä keskitytään vain yhteen tai kahteen muuttujaan.

Ratkaisut vaihtelevat.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

Lisätehtävä

Säätä voi tietysti havainnoida millä antureilla tahansa (esim. ilmanpaine, suhteellinen kosteus jne.). Eräät anturit pitää kalibroida ennen koetta. Valitse sopivat asetukset Setup-näytöllä niin, että kohdistin osoittaa kanavaa, johon kyseinen anturi on kytketty.

Jos käytät TI InterActive!™ - tai TI-GRAPH LINK™ -ohjelmistoja, oppilaat voivat liittää kokeidensa havainnot ja kuvaajat raportteihinsa. Jos käytössäsi on TI InterActive!, oppilaat voivat myös käyttää Internetistä löytyviä paikallisia säätietoja. Lisätietoja TI InterActive! -ohjelmasta on osoitteessa

education.ti.com/interactive

Kirjallisuutta

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL and CBR:

Johnston and 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, and Brueningsen-Kerner; Activity 21: And Now, the Weather...; TI Explorations Book.

88 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Liite A: Yleistä

Tietoja paristoista ja muuntimista

Käyttövirtavaatimukset

CBL 2™ toimii neljällä AA (LR6) -alkaliparistolla.

Paristojen kestoaikaan vaikuttavat CBL 2 mittausjaksojen pituudet sekä laitteeseen kiinnitettyjen antureiden kuluttaman virran määrä. Paristojen kestoa opetustilanteissa voi pidentää käyttämällä hyväksyttyä virtamuunninta.

Kun suoritat pitkään kestäviä kokeita luokkahuoneen ulkopuolella, voit yhdistää CBL 2

-keräimeen ulkoisen 6 voltin pariston. (Katso Ulkoisen 6 voltin pariston kiinnittäminen, sivu A-2.)

Milloin paristot vaihdetaan

Paristot pitää vaihtaa, kun paristojen heikkenemisestä ilmoittava kuvake ilmestyy laskimen näytön oikeaan alanurkkaan DataMate-ohjelman aikana.

Voit tarkistaa paristojen kunnon koska tahansa valitsemalla DataMaten Tools-näytöltä kohdan ¤ CHECK BATTERY.

Huom! Tallenna keräämäsi tiedot ennen kuin poistat paristot. Kaikki tiedot häviävät, kun paristot irrotetaan. (paristojen poisto ei vaikuta CBL 2 FLASH -muistiin.)

Paristosuosituksia

♦

Neljä 1,5 voltin AA (LR6) -alkaliparistoa.

♦

Yksi 6 voltin paristo. Suositellaan pitkäkestoisiin ja paljon virtaa kuluttaviin kokeisiin, jotka suoritetaan luokkahuoneen ulkopuolella (esim. kun käytetään liikeanturia). Lisätietoja kohdassa Ulkoisen 6 voltin pariston kiinnittäminen, sivu A-2.

Paristoihin liittyviä varoituksia

Pidä mielessäsi seuraavat seikat, kun vaihdat paristoja:

♦

Älä jätä paristoja lasten ulottuville.

♦

Älä käytä vanhoja paristoja uusien kanssa. Käytä vain samanmerkkisiä ja -tyyppisiä paristoja.

♦

Älä käytä ladattavia paristoja yhdessä ei-ladattavien paristojen kanssa.

♦

Asenna paristot napakaavion (+ ja N) mukaisesti.

♦

Älä laita ei-ladattavia paristoja paristolaturiin.

♦

Hävitä vanhat paristot heti asianmukaisesti.

♦

Älä polta tai pura paristoja.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

A-1

AA (LR6) -paristojen asennus

Vaihda paristot seuraavasti:

Pidä CBL 2™ -keräintä pystyasennossa ja työnnä paristolokeron kansi alas sormellasi, ja irrota kansi.

Vaihda kaikki neljä AA (LR6) -alkaliparistoa. Sijoita ne paristolokeroon tarkasti napakaavion (+ ja N) osoittamalla tavalla.

Laita kansi paikalleen.

AC-muuntimen (lisävaruste) kiinnittäminen

Kiinnitä hyväksytyn muuntimen toinen pää CBL 2 -keräimen pohjan vasemmassa reunassa olevaan ulkoisen virran syöttöporttiin.

Laita muuntimen toinen pää pistorasiaan.

Hyväksytyt AC-muuntimet

CBL 2 on suuunniteltu ottamaan vastaan sähkövirtaa ulkoisesta AC/DC-muuntimesta, joka tuottaa pistorasiaan kytkettynä säännöllistä kuuden voltin tasavirtasähköä.

Texas Instrumentsin malli AC-9920 on AC/DC-muunnin, joka on hyväksytty käytettäväksi CBL 2 -keräimen kanssa. AC-9201-mallin virtalähdettä voi käyttää CBL 2:ssa. Muiden sovitinten tai muunninten käyttö saattaa aiheuttaa radiotaajuushäiriöitä ja/tai haitata laitteen toimintaa.

Jos haluat tilata muuntimen, ota yhteyttä paikalliseen Texas Instruments

-jälleenmyyjään.

Ulkoisen paristosovitinkaapelin rakentaminen

Jos haluat rakentaa ulkoisen paristosovitinkaapelin, tarvitset liittimen, pari metriä 16 gaugen kaapelia, sekä kaksi hauenleukapuristinta.

Huom! Tämän ohjeen painamisen aikaan Radio Shack™ Coaxial DC Power Plug #274-1569 (5,5 mm O.D., 2,1 mm I.D.) tai vastaava on myös hyväksytty sovitin.

Merkitse noin metrin pätkä kaapelia mustaksi (maa) ja juota se liittimen eristettyyn piikkiin.

Merkitse toinen metrin pätkä punaiseksi, ja juota se liittimen ulkopintaan.

Kiinnitä kummankin kaapelin vapaaseen päähän hauenleukapuristin.

Ulkoisen 6 voltin pariston kiinnittäminen

Kiinnitä ulkoisen paristosovittimen toinen pää CBL 2 -keräimen pohjan oikeassa reunassa sijaitsevaan ulkoisen virran syöttöporttiin.

Kiinnitä punainen johdin pariston positiiviseen (+) napaan. Kiinnitä musta johdin pariston negatiiviseen (-) napaan.

A-2 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Virheilmoitukset

DataMaten ilmoitukset

Seuraavat näytöt voivat ilmestyä ruudulle DataMate-ohjelmaa käytettäessä.

Näyttö Selitys

Tämä näyttö ilmestyy, kun näyttö on ollut kauan auki käyttämättömänä. Tämä ominaisuus käyttää hyväkseen laskimen ja CBL 2 -keräimen paristoja säästävää automaattista virrankatkaisua (Automatic Power Down™, APD™).

♦

Jos haluat jatkaa ohjelmaa, paina ¢ YES .

♦

Jos haluat sulkea ohjelman, paina £ NO.

Tämä näyttö osoittaa, että CBL 2 ei ole kiinni laskimessa tai että CBL 2:n paristot pitää vaihtaa.

♦

Tarkista CBL 2:n TI-laskimen kiinnitys. Työnnä kaapeli tiukasti kiinni, ja valitse sitten 1: INTERFACE.

♦

Tarkista CBL 2:n paristot. Irrota laskin CBL 2

-keräimestä; paina sitten CBL 2:n TRANSFER-painiketta. Jos CBL 2 ei anna äänimerkkiä tai sytytä punaista LEDiä, vaihda CBL 2:n paristot.

Jos valitset 1: INTERFACE ilman, että korjaat ongelman, linkkivirhenäyttö avautuu.

Tarkista kiinnitykset ja paristot yllä olevien ohjeiden mukaisesti ja paina ENTER.

Tämä näyttö ilmestyy kun:

♦

CBL 2 on kerännyt tietoja, mutta niitä ei ole siirretty laskimeen.

tai

♦

Käyttäjä poistuu DataMate-ohjelmasta kesken mittauksen (esim. painamalla ON) ja käynnistää DataMaten uudelleen.

Paina ENTER. Valitse jokin seuraavista:

♦

Jos haluat siirtää tiedot, paina  TOOLS ja sitten

RETRIEVE DATA.

♦

Jos haluat poistaa tiedot, paina CLEAR, niin CBL 2 nollautuu.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

A-3

Näyttö Selitys

DataMaten päänäytöllä näkyy edellisessä mittauksessa käytetty muu kuin autoID-anturi, vaikka kyseinen anturi ei enää ole kiinni keräimessä. (Esimerkkikuvassa vasemmalla näkyy suhteellista kosteutta mittaava anturi, vaikka anturi on irrotettu ja DataMate on käynnistetty uudelleen.)

Palauta CBL 2™:n oletusasetukset painamalla

. (Aina jos näytöllä näkyy jotain, joka ei mielestäsi voi olla oikein, nollaa keräin

-näppäimellä.)

Tämä näyttö osoittaa, että CBL 2 on irrotettu laskimesta jotain muuta käyttöä varten, tai että CBL 2:n virta heikkenee. Kun CBL 2 ja laskin liitetään uudelleen yhteen, laskin ei välttämättä tarkista anturiasetuksia, ja tuloksena on virhe.

Nollaa painamalla

ja määritä kanava-asetukset

uudelleen. Nämä kolme näyttöä ilmestyvät yleensä silloin, jos

laskimen muisti ei riitä tietojen keräämiseen ja piirtämiseen. Vähennä kerättävien mittauspisteiden määrää.

Seuraavat lukemat ovat

arvioituja

mittauspisteiden maksimikeruumääriä, kun laskimen RAM-muisti on nollattu ennen DataMaten siirtämistä laskimeen:

Laskin

TI-73

TI-82

1 anturi

~120

98*

2 anturi

~90

98*

Ääni

~70

98*

TI-83

TI-83 Plus / TI-83 Plus

Silver Edition

TI-86

TI-89**

TI-92

TI-92 Plus**

Voyage™ 200 PLT**

*Tämä on TI-82, TI-83 Plus ja TI-83 Plus Silver Edition

-laskinjoukon raja-arvo.

** Tämä on näiden laskinten datamuuttujien raja-arvo.

Käyttöjärjestelmän (OS) version on oltava vähintään 2.05. Uusin OS on ladattavissa osoitteesta education.ti.com/softwareupdates.

~200

998*

~3000

998

~300

998

~150

~600

~2000

998

~200

998

~120

~400

~1500

~150

998

A-4 CBL 2™:

N KÄYTÖN ALOITTAMINEN

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Texas instruments CBL 2 User Manual [fi]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

Sisältö

Tietojen keruu CBL 2™:lla

Johdanto

Aloitusohjeet

DataMaten käyttö

Tietojen kerääminen pika-asetuksilla

Kokeiden tallentaminen ja hakeminen

CBL 2™ -keräimen käyttö muiden ohjelmien kanssa

Ohjelmien tallennus ja haku DATADIR-ohjelmalla

Tietoja DataMaten näytöistä

Tehtävä 1 – Laske ne yhteen!!

Johdanto

Valmistelut

Tiedon kerääminen

Analysointi

Lisätehtävä

Oppilaan mittausraportti

Opettajan osio

Lisätehtävä

Tehtävä 2 – Kaukaista valoa

Johdanto

Valmistelut

Tiedon kerääminen

Lisätehtävä

Oppilaan mittausraportti

Opettajan osio

Johdanto

Valmistelut

Tietojen kerääminen

Analysointi

Lisätehtävä

Oppilaan mittausraportti

Opettajan osio

Tehtävä 4 – Hedelmäparisto

Johdanto

Osa 1

Osa 2

Oppilaan mittausraportti

Opettajan osio

Esimerkkivastauksia

Tehtävä 5 – Valot pois!

Johdanto

Osa 1

Oppilaan mittausraportti 1

Osa 2

Oppilaan mittausraportti 2

Opettajan osio

Tehtävä 6 – Yö ja päivä

Johdanto

Valmistelut

Analysointi

Lisätehtävä

Oppilaan mittausraportti

Opettajan osio

Liite A: Yleistä

Tietoja paristoista ja muuntimista

AC-muuntimen (lisävaruste) kiinnittäminen

Ulkoisen paristosovitinkaapelin rakentaminen

Virheilmoitukset