Kho mô phỏng mở

Chín ống nghiệm chứa nước chanh, giấm, HCl, nước cất, nước muối, nước xà phòng, baking soda, NaOH và nước vôi trong. Học sinh nhúng giấy quỳ tím hoặc nhỏ phenolphthalein, nước bắp cải tím, chỉ thị vạn năng rồi quan sát màu, đặt từng dung dịch lên thang pH và tự phân loại acid, trung tính, base. Bảng tổng hợp ghi màu của từng dung dịch với cả bốn chất chỉ thị.

Âm thoa hoặc dây đàn dao động với tần số f và biên độ A do học sinh chọn; dao động kí vẽ đồ thị dao động, thước đo cho mức độ to (dB) và độ cao của âm. Tần số lớn thì âm cao (bổng), biên độ lớn thì âm to; bật chế độ so sánh để đặt hai âm trên cùng màn hình. Có nút Nghe để phát âm thật và chú thích vùng tai người nghe được 20 Hz – 20 000 Hz.

Cân chất tan (NaCl, CuSO₄, đường) trên cân điện tử, cho vào cốc hoặc bình định mức, thêm nước theo đúng từng bước. Nồng độ C% = m_ct/m_dd·100% hoặc C_M = n/V được tính từ số liệu vừa lấy; chế độ pha loãng dùng C₁V₁ = C₂V₂. Dung dịch CuSO₄ đậm nhạt theo nồng độ, có nhiệm vụ pha dung dịch cho trước để luyện tập.

Ba thanh nhôm, đồng, thép cùng chiều dài được đun nóng như nhau; đồng hồ so ở đầu mỗi thanh đo độ dài tăng thêm ΔL = α·L₀·Δt tới phần trăm milimét. Học sinh ghi bảng số liệu và thấy nhôm nở nhiều nhất, thép ít nhất. Chế độ băng kép đồng – thép cho thấy băng cong về phía thép (kim loại nở ít hơn) và ngắt mạch điện như rơ-le nhiệt trong bàn là.

Kéo thanh nam châm vào hoặc ra khỏi ống dây N vòng nối với điện kế (hoặc để nam châm tự chuyển động). Kim điện kế lệch tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông, đổi chiều khi đổi chiều chuyển động hoặc đổi cực; nam châm đứng yên thì kim về 0. Đồ thị từ thông Φ(t) và suất điện động e = −N·ΔΦ/Δt chạy liên tục, chiều dòng cảm ứng theo định luật Lenz hiện ngay trên ống dây.

Con lắc lò xo nối với cần rung tạo ngoại lực tuần hoàn F = F₀cos(2πft). Học sinh thấy giai đoạn chuyển tiếp rồi dao động ổn định với tần số f của ngoại lực, kéo f qua lại để dựng đường cộng hưởng A(f) có đỉnh tại tần số riêng f₀. Đổi lực cản để thấy đỉnh cộng hưởng nhọn hay tù; tắt ngoại lực để thấy dao động tắt dần.

Thí nghiệm ảo: vật trượt không vận tốc đầu trên ván nghiêng góc α, đồng hồ hiện số với hai cổng quang đo thời gian t vật đi hết quãng L. Học sinh nâng góc, thả vật nhiều lần, bảng số liệu tự tính a = 2L/t² và μ = tanα − a/(g·cosα), rồi so sánh giá trị trung bình với μ của cặp vật liệu đã chọn.

Thí nghiệm ảo với thanh có trục quay ở giữa và các lỗ cách đều: học sinh kéo quả cân treo vào lỗ hai bên, thanh nghiêng về phía có momen lớn hơn và chỉ nằm ngang khi M₁ = F₁·d₁ bằng M₂ = F₂·d₂. Bảng ghi từng lần treo để đối chiếu quy tắc momen; chế độ ngẫu lực cho thấy hai lực bằng nhau ngược chiều chỉ làm thanh quay với M = F·d.

Đồ thị năng lượng liên kết riêng Wlk/A theo số khối A dựng từ khối lượng thật của khoảng 30 hạt nhân, từ ²H đến ²³⁸U, đỉnh ở vùng ⁵⁶Fe – ⁶²Ni. Chọn một hạt nhân để thấy Z, N, độ hụt khối Δm, Wlk = Δm·c² và Wlk/A. Hoạt hình phân hạch ²³⁵U và nhiệt hạch D + T cho thấy năng lượng toả ra khoảng 200 MeV và 17,6 MeV vì sản phẩm nằm cao hơn trên đường cong.

Thí nghiệm ảo mạch gồm nguồn E, điện trở R, tụ điện C và khoá K hai vị trí: gạt K sang 1 để nạp, sang 2 để xả tụ qua R. Vôn kế đo u_C, đồ thị u_C(t) vẽ trực tiếp và tự đánh dấu lúc u đạt mốc 63 % để đo τ, so với τ = RC. Bảng số liệu ghi t, u_C, i, điện tích q = Cu và năng lượng W = Cu²/2.

Một dãy phần tử môi trường nhận dao động từ nguồn ở đầu trái; chuyển giữa sóng ngang (phần tử dao động vuông góc phương truyền) và sóng dọc (dao động dọc phương truyền, tạo chỗ nén và giãn). Một phần tử được tô đỏ để thấy nó chỉ dao động quanh vị trí cân bằng; bước sóng λ = v/f, chu kì T và đồ thị li độ của phần tử hiện trực tiếp khi đổi f, A, v.

Hệ trục Oxyz xoay được bằng chuột hoặc ngón tay với hai vectơ u và v có toạ độ cho trước. Mô phỏng vẽ hình hộp toạ độ của từng vectơ, hình bình hành tổng u + v, tính độ dài, tích vô hướng u·v = x₁x₂ + y₁y₂ + z₁z₂ và góc giữa hai vectơ; kéo các thanh toạ độ để thấy khi nào u ⊥ v hoặc cùng phương.

Vòng quay chia thành các ô màu có độ rộng khác nhau (hoặc túi bi với số bi mỗi màu tương ứng). Quay từng lần hoặc quay nhanh nhiều lần; bảng và biểu đồ so tần suất mỗi màu với xác suất tính bằng số ô màu đó chia tổng số ô. Nhận ra biến cố chắc chắn, không thể, ngẫu nhiên khi đổi tỉ lệ ô (ô 0 → biến cố không thể).

Liệt kê toàn bộ không gian mẫu Ω khi tung 2–3 đồng xu hoặc 1–2 con xúc xắc (bảng 6 × 6 với mặt xúc xắc vẽ chấm). Học sinh chọn biến cố có sẵn hoặc bấm từng kết quả để tự tạo biến cố A, thấy n(A), n(Ω) và P(A) = n(A)/n(Ω); bấm 'Tung N lần' để tần suất thực nghiệm chạy dần về xác suất lí thuyết.

Bài toán xét nghiệm y khoa: tỉ lệ mắc bệnh, độ nhạy P(+|bệnh) và độ đặc hiệu P(−|khỏe) cho trước. Sơ đồ cây, bảng 2×2 trên N người và lưới 1000 chấm màu cho thấy vì sao xác suất thực sự mắc bệnh khi xét nghiệm dương tính P(bệnh|+) thường thấp hơn nhiều so với độ nhạy; kéo các thanh để thấy công thức xác suất toàn phần và công thức Bayes thay đổi.

Túi có các viên bi đỏ, xanh, vàng; rút ngẫu nhiên một viên, ghi màu rồi trả lại, lặp N lần. Học sinh bấm rút từng viên hoặc cho chạy tự động, xem đồ thị xác suất thực nghiệm k/n của biến cố được chọn dần tiến về xác suất lí thuyết (số bi màu đó chia tổng số bi). Bấm vào màu để đổi biến cố đang theo dõi.

Trái Đất nóng lên hay nguội đi là do cân bằng giữa năng lượng Mặt Trời nhận vào và bức xạ hồng ngoại phát ra. Chỉnh nồng độ khí nhà kính, độ phản xạ bề mặt (mây, băng) và hằng số Mặt Trời để xem nhiệt độ cân bằng thay đổi — cùng vòng phản hồi băng tan làm Trái Đất hấp thụ thêm nhiệt.

Vật 1 (kim loại, nước hoặc nước đá 0 °C) khối lượng m₁ ở nhiệt độ T₁ được thả vào nước m₂ ở T₂ trong nhiệt lượng kế. Nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh cho tới khi cân bằng; đồ thị T(t) hai vật, nhiệt lượng Q toả = Q thu = mcΔT hiện liên tục. Với nước đá thấy rõ đoạn nằm ngang 0 °C khi tan (nhiệt nóng chảy). Kéo thanh trượt T₁, T₂ để làm lại.

Ba chuyên đề học tập của Vật lí 10 trong một mẫu, chọn bằng tham số chuyên đề. Vật lí trong một số ngành nghề: máy nâng của nghề xây dựng, nông nghiệp hoặc vận hành thang máy nâng một tải trọng, tính công A = mgh, công suất P = F·v và hiệu suất của máy. Trái Đất và bầu trời: chọn vĩ độ và ngày trong năm rồi xem Mặt Trời mọc, lên cao nhất và lặn trên vòm trời, đo độ cao góc và độ dài ngày. Vật lí với môi trường: cân bằng năng lượng của Trái Đất, thay nồng độ CO₂ để thấy nhiệt độ trung bình bề mặt thay đổi.

Ba chuyên đề học tập của Vật lí 11 trong một mẫu, chọn bằng tham số chuyên đề. Trường hấp dẫn: kéo để đổi bán kính quỹ đạo của vệ tinh quanh Trái Đất, xem gia tốc trọng trường g = GM/r², tốc độ dài và chu kì quay, tìm quỹ đạo địa tĩnh. Truyền thông tin bằng sóng vô tuyến: xem tín hiệu âm tần, sóng mang và sóng đã điều biên AM hoặc điều tần FM chạy theo thời gian. Mở đầu điện tử học: mạch chỉnh lưu nửa chu kì hoặc cả chu kì, thêm tụ lọc để thấy điện áp một chiều bớt nhấp nhô.

Ba chuyên đề học tập của Vật lí 12 trong một mẫu, chọn bằng tham số chuyên đề. Dòng điện xoay chiều: mạch R, L, C nối tiếp với đồ thị u và i lệch pha, giản đồ vectơ và đường cộng hưởng I theo tần số. Ứng dụng vật lí trong chẩn đoán y học: chùm tia X đi qua mô mềm và xương cho ảnh X quang theo định luật hấp thụ I = I₀e^(−μx), hoặc xung siêu âm phản xạ ở mặt phân cách để đo độ sâu. Vật lí lượng tử: chiếu ánh sáng có bước sóng chọn được vào kim loại, xem hiện tượng quang điện xảy ra hay không và động năng ban đầu cực đại của electron.

Vật nặng m gắn lò xo độ cứng k, kéo ra biên độ A rồi thả. Quan sát vật dao động và đồ thị li độ x(t); chu kỳ T = 2π√(m/k) hiện ngay để so sánh khi đổi m, k.

Hai điện tích điểm q₁, q₂ cách nhau d. Vẽ đường sức điện, lực Coulomb F = k|q₁q₂|/r² giữa hai điện tích và vectơ cường độ điện trường E = E₁ + E₂ tại điểm thử. Kéo điểm thử đi khắp mặt phẳng để thấy E đổi hướng và độ lớn; kéo hai điện tích để đổi khoảng cách.

Kéo hoặc nén pít-tông trong xi lanh kín ở nhiệt độ không đổi. Áp suất đo được luôn thỏa p·V = hằng số; đồ thị p–V là đường hypebol còn p–(1/V) là đường thẳng qua gốc, đúng như cách nhận ra định luật Boyle từ số liệu thí nghiệm.