Kirhofa spēle: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Garlaicīgs fons:

Elektronikas mācīšana ir grūta, jo liela daļa no tā ir konceptuāla un var būt grūti aptverama. Viena no šīm sarežģītajām elektronikas tēmām ir Kirhofa likumi (sprieguma un strāvas likumi ar akronīmiem attiecīgi KVL un KCL). Es izlaidīšu KVL un KCL mācīšanu šajā pamācībā un atstāju to lasītājam Google ziņā. Tā vietā es aprakstīšu lielisku Kirchoff spēli.

Es atradu šo daudzsološo klases spēli, ko veica pensionēts fizikas skolotājs Džons Kēnradss savā vietnē Kanādas Ontārio (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game), un es to veiksmīgi izmantoju kā dubultās uzņemšanas profesors. ar manu Karjeras un tehniskā centra klasi ar 16 un 17 gadus veciem vidusskolas junioriem. Es gribēju uzrakstīt šo pamācību ar norādījumiem par veiktajām darbībām, rezultātiem un domām par uzlabojumiem nākotnē.

Paldies arī otram šīs klases skolotājam, vidusskolas Mehatronikas instruktoram Polam Latropam, pieaugušajam, kas redzams zemāk esošajos attēlos. Viņš bija tas, kurš veltīja laiku, lai mācītu un novērtētu skolēniem sērijas un paralēlās pretestības aprēķināšanas pamatus - bez kuriem Kirhofa likumu stundām un spēlei nebūtu jēgas. Tas ir diezgan daudz veids, kā viņš un es veidojam komandas ar šiem studentiem.

Labi, pietiek ar garlaicīgajām lietām - uz spēli!

1. darbība. Spēļu flīzes

Spēle tiek spēlēta ar flīzēm, piemēram, Scrabble. Pirms stundas skolotājam tās būs jāizdrukā (vēlams krāsās) un jāsagriež atsevišķos gabalos.

Spēles gabali ir kvadrātveida flīzes, kas attēlo elektriskās ķēdes komponentus

• Baterijas

• Spuldzes

• Drošinātāji

• Slēdži

2. darbība: komandu iestatīšana

Tā vietā, lai spēli spēlētu atsevišķi studenti, es nolēmu izveidot komandas, lai spēles temps ritētu ātrāk. Tas nozīmē, ka man bija jāizveido viss flīžu komplekts katrai komandai.

Šeit jūs redzat, ka es sajaucu flīzes, pirms tās ievietoju atsevišķās komandas aploksnēs. Katrai komandai es nosaucu “elektroniski skanīgu” vārdu, kā arī uzrakstīju vārdu katras flīzes aizmugurē, lai vēlāk veiktu tīrīšanu un punktu skaitīšanu.

3. darbība. Komandas pārmaiņus ievieto spēļu gabalus

Katrai komandai jāizvēlas nejauši 6 gabali

Komandas pēc kārtas vienā esošā vai jaunā ķēdē pievieno tik daudz flīžu, cik vēlas.

Šī fotoattēlu secība parāda, ka 1. komanda veic pirmo gājienu, izmantojot 4 spēles gabalus.

4. darbība. Citas komandas var pārbaudīt, vai tā ir derīga shēma

Jauno spēļu gabalu izveidotā shēma ir derīga, ja tā…

• nav īssavienojumu (atvērtas ķēdes ir OK)
• katrai spuldzei ir noteikta strāva caur to saskaņā ar KVL
• katrai spuldzei ir noteikts spriegums saskaņā ar KVL

5. solis: izaicinājums un punktu skaitīšana

Pretinieku komandas var apstrīdēt, ja uzskata, ka ķēde ir nederīga. Ja izaicinājums tiek apstiprināts, spēles gabali ir jānoņem, bet, ja izaicinājums tiek atcelts, izaicinošā komanda zaudē savu kārtu.

Vērtēšana tiek veikta, pievienojot tikko pievienoto spuldžu jaudu. Piemērā kopumā tika nopelnīti 24 punkti (jeb 24 vati).

6. darbība. Atlikušie spēles noteikumi

Komandas nomaina flīzes no sajauktās aploksnes, lai tām vienmēr būtu kopā 6 spēles gabali.

Mēs iekļāvām arī spēles "slēdzis" un "drošinātājs" ar īpašiem noteikumiem, kas atzīmēti šajos attēlos, taču tie neko daudz nepievienoja kopējai spēles gaitai, un es, iespējams, tos neizmantotu turpmākajās atkārtojumos.

Spēle ir pabeigta, kad komandas aploksnē vairs nav pietiekami daudz flīžu, lai aizstātu visas izspēlētās flīzes. Tajā brīdī spēle tiek pārtraukta un uzvarētājs tiek saskaitīts.

7. solis: kā tas gāja reālajā dzīvē

Mums klasē bija labs skaits skolēnu, un mēs varējām izveidot 4 lielas komandas līdz 5 skolēniem katrā. Jūs varat redzēt studentus, kas sagrupēti komandās pēc sēdvietu tuvuma, kā arī komandu galīgos punktus spēles beigās, un "Team mu" ir skaidrs uzvarētājs. Jūs varat redzēt arī viņu izveidotās galīgās shēmas.

Padoms turpmākajām spēlēm:

Es domāju, ka spēles "Switch" un "Fuse" var izlaist, jo spēles temps ar tik lielu skolēnu skaitu izrādījās mazliet par lēnu. Nākamajā atkārtojumā es palielinātu spuldžu skaitu un, iespējams, palielinātu spēles gabalu skaitu, ko komanda iegūst katru pagriezienu.