注意:这个故事的一个版本最初发表在游标网站2021年8月。

20多年来,理查德·史蒂文斯博士提供了他的物理学学生惠特沃思大学有机会参加实践调查和参与实时数据收集。

“学生很难真正理解概念当他们只是被解释说,”史蒂文斯说。“调查提供现实的应用程序中给定的观念给学生一个视觉的学习,以及一个机会来收集和分析数据相关的概念。另外,它使学习过程和概念有趣。”

教学与斯特林引擎

史蒂文斯与他的学生进行一个特别有趣的调查包括斯特林发动机,一个能量转换装置,可以作为发动机,一台冰箱,或热泵。

“斯特林引擎非常便宜,而且可以通过简单的操作将引擎上一杯热的水或咖啡,”史蒂文斯说。“引擎使用之间的温差热饮料和周围空气温度操作,不需要电力。他们是真正伟大的和适当的设备供学生使用,因为最小安全问题。”

修改数据收集的斯特林发动机,史蒂文斯和他的学生钻一个小洞的顶部引擎,胶塑料Luer-lock乳头,然后附上天然气管连接到一个游标气体压力传感器启用实时压力测量发动机运行时。

“这是神奇的认为传感器可用于这种方式,”史蒂文斯说。“学生可以得到惊人的干净的正弦波,它是相当容易测量圆柱孔和中风的体积变化,以及计算的积分PdV和所做的功引擎在每个周期。”

更具体的相位信息,学生可以使用游标旋转运动传感器和两个3 d打印的齿轮来跟踪阶段的引擎。

“引擎给学生们提供了一个物理模型和可视化处理使计算和学习这些重要概念,”史蒂文斯说。

吸引更多的学生

史蒂文斯博士创建的斯特林发动机的调查,凯伦·史蒂文斯和学生瑞安·格雷迪和劳拉斯特里克最初只用于一个高级课程。

“我认为它总是好的开始这样的调查与年长的学生,然后移动到较低的水平,”他说。“这提供了一个机会,得到学生的反馈,使迭代过程。这个项目中,特别是在工作和不断调整几年。”

史蒂文斯还表示,他更新了他与他的学生进行调查,包括调查斯特林发动机,拥有先进的数据采集技术。manbetx中国

“我开始我的教学生涯五LabPro^®设置,只是总共收集了随着时间的推移,”他说。“我不记得时间不使用游标作为我的指令在惠氏的一部分。”

理查德·史蒂文斯博士是一个工程和惠氏大学物理系教授,一个小,全国排名华盛顿东部的文理学院。他大学教了20多年。