لعبة كيرشوف: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

الخلفية المملة:

يعد تعليم الإلكترونيات أمرًا صعبًا لأن الكثير منه تصوري ويمكن أن يكون من الصعب فهمه. من بين موضوعات الإلكترونيات الصعبة تلك قوانين كيرشوف (قوانين الجهد والتيار ، مع الاختصارات KVL و KCL على التوالي). سأتخطى تدريس KVL و KCL في Instructable ، وأترك ذلك للقارئ لـ Google. وبدلاً من ذلك سأغطي لعبة كيرتشوف الرائعة.

لقد وجدت هذه اللعبة الدراسية الواعدة بواسطة مدرس الفيزياء المتقاعد John Coenraads على موقعه الإلكتروني في أونتاريو بكندا (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game) واستخدمتها بنجاح كبير كأستاذ مسجل مزدوج مع صفي في المركز المهني والتقني مع صغار السن في المدرسة الثانوية الذين تتراوح أعمارهم بين 16 و 17 عامًا. أردت أن أكتب هذا Instructable مع إرشادات للخطوات التي اتبعتها والنتائج والأفكار للتحسين في المستقبل.

نشكرك أيضًا على المعلم الآخر في هذا الفصل ، مدرس الميكاترونكس في المدرسة الثانوية بول لاثروب ، البالغ الموضح في الصور أدناه. لقد كان هو الشخص الذي استغرق وقتًا في تعليم وتقييم الطلاب أساسيات المتسلسلة وحساب المقاومة الموازية - والتي بدونها ما كانت لقوانين كيرشوف ودروس اللعبة ذات مغزى. هذا هو إلى حد كبير الطريقة التي نضع بها أنا وهو فريق مع هؤلاء الطلاب.

حسنًا ، كفى من الأشياء المملة - ننتقل إلى اللعبة!

الخطوة 1: بلاط اللعبة

يتم لعب اللعبة بالبلاط ، مثل Scrabble. قبل الفصل ، سيتعين على المعلم طباعتها (ويفضل أن تكون ملونة) وتقطيعها إلى قطع فردية.

قطع اللعبة عبارة عن مربعات مربعة تمثل مكونات الدائرة الكهربائية

• البطاريات

•مصابيح

• الصمامات

• مفاتيح

الخطوة 2: إعداد الفرق

بدلاً من جعل الطلاب الفرديين يلعبون اللعبة ، قررت إنشاء فرق للحفاظ على وتيرة المسرحية تتحرك بشكل أسرع. هذا يعني أنه كان علي إنشاء مجموعة كاملة من المربعات لكل فريق.

هنا ترى أنني أخلط البلاط قبل وضعها في مظاريف فردية للفريق. أعطيت كل فريق اسمًا يشبه صوت الإلكترونيات ، وكتبت أيضًا الاسم على ظهر كل بلاطة للتنظيف والتسجيل في وقت لاحق.

الخطوة 3: تتناوب الفرق على وضع قطع اللعبة

يحصل كل فريق على 6 قطع عشوائية

تتناوب الفرق على إضافة أكبر عدد تريده من المربعات إلى دائرة موجودة أو جديدة.

يوضح تسلسل الصور هذا قيام الفريق الأول بخطوته الأولى باستخدام 4 قطع لعبة.

الخطوة 4: يمكن للفرق الأخرى التحقق مما إذا كانت دائرة صالحة

الدائرة التي تم إنشاؤها بواسطة قطع اللعبة الموضوعة حديثًا صالحة إذا …

• ليس لديه دوائر قصيرة (الدوائر المفتوحة على ما يرام)
• كل لمبة لها التيار المحدد من خلالها وفقًا لـ KVL
• كل لمبة لها الجهد المحدد عبرها وفقًا لـ KVL

الخطوة 5: التحدي والتسجيل

يمكن للفرق المتعارضة أن تتحدى إذا شعرت أن الدائرة غير صالحة. إذا تم دعم التحدي ، فيجب إزالة قطع اللعبة ، ولكن إذا تم إلغاء التحدي ، يفقد الفريق الصعب دوره.

يتم تسجيل النقاط عن طريق إضافة قوة المصابيح التي تمت إضافتها للتو. في المثال ، تم الحصول على إجمالي 24 نقطة (أو 24 واط).

الخطوة 6: قواعد اللعب المتبقية

تستبدل الفرق البلاط الخاص بهم من المغلف الذي تم خلطه ، بحيث يكون لديهم دائمًا إجمالي 6 قطع لعبة.

قمنا أيضًا بتضمين قطعتي "التبديل" و "الدمج" مع القواعد الخاصة المذكورة في هذه الصور ، لكنها لم تضيف الكثير إلى اللعب الكلي للعبة ، وربما لن أستخدمها في التكرارات المستقبلية.

تنتهي اللعبة عندما لا يكون لدى الفريق ما يكفي من البلاط في مظروفه لاستبدال كل البلاطات التي تم لعبها. في تلك اللحظة ، توقفت اللعبة وحصر الفائز.

الخطوة 7: كيف حدث ذلك في الحياة الواقعية

كان لدينا عدد كبير من الطلاب في الفصل ، وتمكنا من إنشاء 4 فرق كبيرة يصل عدد كل منها إلى 5 طلاب. يمكنك رؤية الطلاب مجمعين في فرق عن طريق قرب المقاعد ، وكذلك النتائج النهائية للفرق في نهاية اللعب ، مع كون "فريق مو" هو الفائز الواضح. يمكنك أيضًا مشاهدة الدوائر النهائية التي أنشأوها.

نصائح للألعاب المستقبلية:

أعتقد أنه يمكن تخطي قطعتي لعبة "Switch" و "Fuse" لأن وتيرة اللعبة مع هذا العدد الكبير من الطلاب اتضح أنها بطيئة بعض الشيء. في التكرار التالي ، سأزيد عدد المصابيح ، وربما أزيد عدد قطع اللعبة التي يحصل عليها الفريق في كل دور.