Mô phỏng Trung học phổ thông

Bơm khí vào xi lanh rồi nén, giãn để thấy áp suất tăng khi thể tích giảm ở nhiệt độ không đổi. Học sinh thêm hai loại phân tử nặng nhẹ khác nhau và quan sát chúng khuếch tán, va chạm vào thành bình. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Đổi khối lượng hai quả cầu và khoảng cách giữa chúng, đọc độ lớn lực hấp dẫn trên mũi tên và thước. Học sinh kiểm chứng lực tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Kéo, nén lò xo và đọc độ biến dạng, lực đàn hồi cùng thế năng đàn hồi trên đồ thị. Học sinh đổi độ cứng của lò xo, ghép hai lò xo nối tiếp hoặc song song để so sánh. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Kéo để đổi độ dẹt của quỹ đạo elip và xem hành tinh quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau. Học sinh đo bán trục lớn, chu kì và kiểm chứng ba định luật Kepler. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Treo vật vào lò xo, cho dao động và xem biểu đồ động năng, thế năng đàn hồi, thế năng trọng trường. Học sinh đổi khối lượng, độ cứng, lực cản và đo chu kì bằng đồng hồ bấm giây ảo. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Treo các quả nặng vào lò xo và đo độ giãn ứng với từng khối lượng. Học sinh so sánh lò xo cứng với lò xo mềm để rút ra quan hệ giữa lực và độ biến dạng. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Tạo sóng nước, sóng âm và sóng ánh sáng từ một nguồn rồi đo biên độ, tần số, bước sóng. Học sinh dùng thước và đồng hồ ảo để xác định chu kì và tốc độ truyền sóng trong từng môi trường. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Dây dài l với hai đầu cố định hoặc một đầu tự do. Đổi tần số máy rung và tốc độ truyền sóng để tìm tần số tạo sóng dừng; mô phỏng chỉ ra nút, bụng, bước sóng và kiểm tra điều kiện l = k·λ/2 (hoặc l = (2k+1)·λ/4).

Mạch gồm vi điều khiển, cảm biến ánh sáng, nút bấm, cảm biến nhiệt độ, một LED và một động cơ nhỏ. Chọn chương trình mẫu (đèn tự động theo ánh sáng, nhấp nháy theo chu kì, nút bấm bật tắt, quạt theo nhiệt độ) rồi kéo thanh trượt che sáng hoặc tăng nhiệt độ, bấm nút để xem vi điều khiển đọc đầu vào, so sánh với ngưỡng và xuất tín hiệu ra chân điều khiển. Sơ đồ khối chương trình tô sáng lệnh đang thực hiện và đồ thị dưới ghi lại trạng thái đầu ra theo thời gian.

Bản đồ Liên bang Nga tự vẽ từ toạ độ kinh vĩ độ, chia thành bốn phần lãnh thổ theo hướng tây – đông: phần châu Âu, U-ran, Xi-bia và Viễn Đông, có lưới kinh tuyến đánh số múi giờ. Bấm vào một phần lãnh thổ để xem diện tích, số dân, mật độ dân số, nhiệt độ trung bình tháng Một và tài nguyên chính; đổi năm 1991, 2000, 2010, 2021 để thấy dân số cả nước giảm rồi ổn định còn GDP biến động theo giá dầu khí. Học sinh nhận ra nghịch lí: phần châu Âu chỉ chiếm gần một phần tư diện tích nhưng chiếm tới ba phần tư số dân.

Bản đồ châu Âu tự vẽ từ toạ độ kinh vĩ độ với các nước thành viên EU. Kéo thanh năm từ 1957 đến 2025 để xem liên minh lớn dần qua từng đợt kết nạp, nước nào đã dùng đồng euro và thời điểm Vương quốc Anh rời EU năm 2020. Đổi lớp dữ liệu để tô màu bản đồ theo đợt gia nhập, theo số dân hoặc theo GDP năm 2022; bấm vào một nước để xem số dân, GDP, năm gia nhập và năm dùng euro.

Bản đồ Nhật Bản tự vẽ từ toạ độ kinh vĩ độ với bốn đảo lớn Hô-cai-đô, Hôn-su, Xi-cô-cư, Kiu-xiu và quần đảo Ô-ki-na-oa. Bấm vào một đảo để xem diện tích, số dân và tỉ trọng trong GDP; bật lớp động đất để thấy các trận động đất lớn và vành đai lửa Thái Bình Dương; kéo thanh năm 1990, 2000, 2010, 2020 để theo dõi dân số cả nước và tỉ lệ người từ 65 tuổi trở lên tăng từ 12 % lên gần 29 %, minh hoạ rõ vấn đề già hoá dân số.

Lát cắt vỏ Trái Đất với các lớp đá nằm ngang. Chọn nén ép (hai mảng xô vào nhau làm đá uốn nếp thành nếp lồi, nếp lõm) hoặc tách giãn (đá bị đứt gãy, tạo địa luỹ và địa hào) rồi bấm Chạy: nội lực nâng địa hình lên theo tốc độ mm/năm, đồng thời ngoại lực phong hoá – xâm thực bào mòn đỉnh núi và bồi tụ vật liệu xuống chỗ trũng thành đồng bằng. Kéo chuột trên lát cắt để tự nâng hoặc hạ một đoạn vỏ; bảng số liệu hiện thời gian, độ cao đỉnh, bề dày lớp bị bào mòn và lớp bồi tụ.

Bản đồ một lục địa giả định có biển ở phía tây: trục dọc là vĩ độ từ Xích đạo lên 80°, trục ngang là khoảng cách vào sâu trong lục địa. Kéo điểm khảo sát trên bản đồ hoặc kéo thanh độ cao rồi xem bảng bên phải: vòng đai nhiệt, đới khí hậu, nhóm đất và thảm thực vật luôn thay đổi đồng bộ với nhau. Đi theo vĩ độ là quy luật địa đới; lên cao (đai cao, nhiệt độ giảm 0,6 °C mỗi 100 m) và đi sâu vào lục địa (địa ô, mưa giảm và biên độ nhiệt tăng) là quy luật phi địa đới. Bấm Chạy để máy tự đi hết tuyến của quy luật đang chọn.

Dải trên là lát cắt từ Xích đạo đến cực: thảm thực vật và nhóm đất thay đổi thành các đới nằm song song theo vĩ độ cùng với đường nhiệt độ trung bình năm và lượng mưa. Dải dưới là một ngọn núi ở vĩ độ đang chọn: cứ lên cao 100 m nhiệt độ giảm khoảng 0,6 °C nên các vành đai thực vật lặp lại theo độ cao giống như khi đi về phía cực. Bấm vào lát cắt hoặc vào sườn núi, kéo thanh vĩ độ, độ cao, lượng mưa hoặc bấm Chạy để leo núi tự động; bảng số liệu hiện nhiệt độ, lượng mưa, kiểu thảm thực vật, nhóm đất và giới hạn của sinh quyển.

Bản đồ Việt Nam tự vẽ tô màu ba vùng kinh tế trọng điểm: Bắc Bộ (7 tỉnh, thành phố), miền Trung (5 tỉnh, thành phố) và phía Nam (8 tỉnh, thành phố). Bấm vào một vùng trên bản đồ hoặc đổi chỉ tiêu để so sánh diện tích, số dân, mật độ dân số, tỉ trọng trong GDP cả nước và GRDP bình quân đầu người bằng biểu đồ cột hoặc biểu đồ tròn; đường nét đứt là mức trung bình cả nước. Vùng phía Nam đóng góp khoảng 35 % GDP, Bắc Bộ khoảng 26 % còn miền Trung chỉ khoảng 5 %; phần chữ nêu thế mạnh riêng của vùng đang chọn.

Bình khí chứa cân bằng N₂O₄ (không màu) ⇌ 2NO₂ (nâu đỏ). Đổi nhiệt độ hoặc nén/giãn bình rồi theo dõi màu bình cùng đồ thị nồng độ theo thời gian: hệ dịch chuyển đúng theo nguyên lí Le Chatelier rồi lập cân bằng mới, trong khi K chỉ đổi khi nhiệt độ đổi.

Ba chuyên đề học tập của Hoá học 12 trong một mẫu, chọn bằng tham số chuyên đề. Cơ chế phản ứng hữu cơ: mô phỏng từng giai đoạn của phản ứng thế SN2, SN1 và phản ứng cộng electrophile vào alkene kèm giản đồ năng lượng có năng lượng hoạt hoá và trạng thái trung gian. Trải nghiệm thực hành hoá học vô cơ: chuẩn độ dung dịch HCl bằng NaOH, buret nhỏ từng giọt, đường cong pH dựng dần và phenolphthalein đổi màu ở điểm tương đương. Phức chất: thêm phối tử vào ion kim loại để tạo phức, xem số phối trí, dạng hình học và màu dung dịch thay đổi.

Hai gene trên cùng một nhiễm sắc thể: kéo khoảng cách giữa chúng để đổi tần số hoán vị, xem tỉ lệ bốn loại giao tử (hai giao tử liên kết chiếm ưu thế, hai giao tử hoán vị luôn bằng nhau và chiếm f/2 mỗi loại). Từ tỉ lệ giao tử đọc ngược ra khoảng cách theo centiMorgan.

Hai hoặc ba tập hợp A, B, C vẽ bằng biểu đồ Ven trong tập U = {1; 2; …; N}, mỗi phần tử nằm đúng vùng của nó. Học sinh bấm nút phép toán (hợp, giao, hiệu, phần bù) hoặc bấm trực tiếp từng vùng để tô; danh sách phần tử và số phần tử n(·) của kết quả hiện ngay, kèm công thức n(A ∪ B) = n(A) + n(B) − n(A ∩ B).

Ba chuyên đề học tập của Toán 12 trong một mẫu, chọn bằng tham số chuyên đề. Biến ngẫu nhiên rời rạc: tung n đồng xu hàng nghìn lần, so cột tần suất thực nghiệm với bảng phân bố xác suất lí thuyết, tính kì vọng và phương sai. Ứng dụng toán học trong tài chính: so sánh lãi đơn với lãi kép A = P(1+r)^n và tính khoản trả góp hằng tháng của một khoản vay. Bài toán tối ưu: kéo cạnh ô vuông cắt ở bốn góc tấm bìa để gấp hộp không nắp, xem đồ thị thể tích V(x) = x(a−2x)² và tìm giá trị lớn nhất bằng đạo hàm.

Kéo a, b, c để đổi parabol y = ax² + bx + c và đọc ngay bảng xét dấu tương ứng. Mô phỏng tô xanh phần đồ thị nằm trên trục hoành, tô đỏ phần nằm dưới, nên thấy rõ vì sao dấu của f(x) chỉ phụ thuộc dấu của a và vị trí của Δ so với 0.

Hàm phân thức y = (ax + b)/(cx + d) hoặc y = (ax² + bx + c)/(x + d): kéo hệ số để xem tiệm cận đứng, tiệm cận ngang và tiệm cận xiên xuất hiện hay biến mất. Bảng giá trị khi x tiến tới nghiệm mẫu và khi x ra vô cực giải thích vì sao đó là tiệm cận.

Đồ thị y = ax³ + bx² + cx + d hoặc y = (ax + b)/(cx + d) vẽ cùng bảng biến thiên tự lập theo dấu của y'. Kéo điểm M trên đồ thị để thấy tiếp tuyến, dấu đạo hàm và khoảng đơn điệu đang xét; đổi hệ số để cực trị xuất hiện hoặc biến mất, tiệm cận đứng và ngang dịch chuyển theo hệ số.