Школьные физико-технические кружки являются наиболее распростра-ненной формой организации технической самодеятельности и технического творчества школьников во вне учебное время. В них учащиеся добровольно объединяются на основе общего интереса к конкретной области техники или направлению научно-технического прогресса. Такие кружки дают возможность школьникам в течение длительного времени изучать теоретические вопросы, заниматься конструированием и изготовлением разнообразных моделей, приборов, устройств.
Содержание деятельности кружков очень разнообразно. Однако повышенный интерес у учащихся вызывают кружки, связанные с электроникой, автоматикой и электронно-вычислительной техникой. Занятия в таких кружках позволяют школьникам не только получить и закрепить знания по электронике, технике и строению компьютера, но и приучают их к самостоятельной творческой работе, воспитывают ответственность, аккуратность, формируют отношения к себе как самореализующейся личности, к другим людям, к труду, развивают инициативу учащихся.
Проблема проведения таких кружков состоит в том, что школьные кабинеты физики финансируются очень плохо. Новое оборудование в школьные лаборатории не поступает. Это стало одной из причин прекращения работы кружков по физике, также и работ в лабораториях.
В то же время минимальное финансирование было присуще предмету информатики, которая становится все более, актуальна в жизни. Так можно сориентировать кружковую работу не только к физике, но и к информатике.
Мы знаем, что компьютерная техника быстро устаревает. Например, персональный компьютер вместе с монитором 6-ти летней давности стоит около 2000 рублей. Различные компоненты, входящие в состав персонального компьютера, можно использовать для организации технического творчества в школе. Например: из дисководов и винчестеров можно использовать шаговые двигатели; из CD-ROM - лазеры, приемники излечения.
В связи с трудностями финансирования школы мы предлагаем возобновить работу кружков на основе имеющихся списанных или морально устаревших школьных компьютеров, или на основе устаревших приборов.
Таким образом, объектом исследования является учебно воспитательный процесс вне урока. Предметом - процесс создания измерителя длины в рамках кружковой работы в школе.
Исходя из этого, целью моей работы стало рассмотрение вопросов о возможности построения измерителя расстояния, т.е. такого прибора, который определял бы расстояние до предмета, с помощью оптического датчика. Основное требование работы - минимизация затрат, максимизация возможностей.
Если говорить более конкретно, то суть установки, которую я буду делать, состоит в следующем:
Имеются источник и приемник оптического излучения. Излучатель направлен к предмету под некоторым углом, а приёмник - перпендикулярно. В качестве излучателя взят лазер, а качестве приёмника - фотоприёмник. Суть процессов состоит в том, что луч лазера попадает на предмет, отражается, а фотоприёмник регистрирует отраженный сигнал. Чтобы узнать расстояние нам нужно знать угол под которым направлен луч лазера к предмету. Предполагается, что база установки - расстояние Н известно.
Как это сделать практически? Вместо излучателя ставим вольтметр, а вместо стрелки вольтметра зеркальце. В качестве зеркальца используется фрагмент обкладки слюдяного конденсатора типа КСО. Обкладка представляет слюдяную пластинку, на которую нанесён слой серебра. Относительный коэффициент отражения 0,83. Лазер ложиться горизонтально и направляется на зеркальце. На вольтметр подаётся напряжение, тем самым поворачивается зеркальце, изменяя угол направления луча лазера. Как только фотоприёмник зарегистрировал луч на предмете, он через блок распознавания сигнала (БРС) подаёт сигнал на блок управления углом измерителя (БУУИЗ) и напряжение перестаёт подаваться на вольтметр. Это напряжение снимается измерительным блоком (ИЗБ) и подаётся на вычислитель (Выч). Этому напряжению будет соответствовать определённый угол поворота луча, а этому углу соответствует определённое расстояние. В вычислителе будут содержаться таблицы соответствия напряжения углу и расстояние углу. Далее, после того как вычислитель, сравнив напряжение с углом, а угол с расстоянием, подаёт результат на индикатор.
Функциональная схема.
Реализация данной идеи в работающем макете проиллюстрирует возможности современной базы для организации кружковой работы.