Lµm cho c¸c em hiÓu s©u thªm vÒ chuyÓn ®éng cña mét vËt bÞ nÐm xiªn gãc víi mÆt ph¼ng n»m ngang.. Dông cô vµ vËt liÖu.[r]
(1)một số trò chơi dùng kiến thức vật lí Trò chơi 1: Hạ cánh tàu vũ trơ
Mục đích trị chơi
Giúp học sinh hiểu sâu mạch điện kín thực tế Giáo dục học sinh đức tính kiên trì, bình tĩnh, tâm hồn thành nhiệm vụ khó khăn, trị chơi địi hỏi phải vững thần kinh, không run tay "lái" tầu vũ trụ
Dơng cơ, vËt liƯu
- Một địa cầu dùng để t−ợng tr−ng cho thiên thể
- Một dây đồng trần (hoặc nhơm) đ−ờng kính khoảng 2- 3mm, dài độ 1m, uốn cong thành "quĩ đạo hạ cánh" ABC Đầu C quĩ đạo nối với công tắc K
- Bộ nguồn điện E đủ để thắp sáng bóng điện Đ gắn mơ hình máy bay- tên lửa (t−ợng tr−ng tàu vũ trụ)
- Một tre T dài từ 1m trở lên, mềm, có tay cầm, đầu cắm chặt vào mơ hình máy bay Dây điện theo T hàn vào đầu dây tóc đèn điện Đ Đầu dây tóc đèn điện đ−ợc hàn vào kim loại V dn in tt
Nguyên tắc chơi
Ton bố trí nh− hình Mạch điện bố trí cho đóng kín cơng tắc K để vòng V chạm vào "quĩ đạo hạ cánh" ABC điểm đèn Đ sáng lên
Khi có ng−ời tham gia chơi, chủ trị đóng cơng tắc K Ng−ời chơi cầm que T để điều khiển tàu "hạ cánh" theo quĩ đạo, cho vòng V khơng chạm vào quĩ đạo đ−ợc
Có thể định mức th−ởng nh− sau:
Loại giỏi: Điều khiển tàu hết quĩ đạo, không chạm lần Loại khá: Điều khiển tàu hết 2/3 quĩ đạo, khụng chm ln no
(2)Trò chơi 2: Xạ kích xung - lợng
Mc đích trị chơi:
- Củng cố kiến thức định luật bảo toàn động l−ợng, định luật bảo toàn năng, chuyển động vật ném theo ph−ơng nằm ngang
- Thử thách thần kinh vững vàng: Bình tĩnh −ớc l−ợng độ cao, mặt phẳng không run tay chơi
Dông cô vµ vËt liƯu
- Một giá gỗ cao 1m, có đế vững, để treo lắc
- Hai cầu đàn hồi, giống hệt nhau, lấy hộp học thí nghiệm động l−ợng Một hai dựng lm lc
- Dây treo lắc, dµi xÊp xØ 0,5m
- Một cột gỗ cao khoảng 0,5m, mặt đầu thật nhẵn nằm ngang để đặt cầu (nói trên) nằm yên
- Một khay gỗ, đ−ờng kính khoảng 0,5m, có vịng vành đai thùng tre, nứa, uốn cong, sơn màu sắc bật, ghi số 10, 9, tính từ tâm ngồi, vịng cách 5cm, đổ lớp cát dây khoảng 2cm lên mặt khay
Bố trí nguyên tắc chơi
Hình
Treo lắc (số hình 2) cho cân vừa vặn tiếp xúc độ cao với cầu (số 2) đặt đỉnh cột gỗ B
Bố trí để cột B giá A mặt bàn, khay gỗ đựng cát nằm sát chân cột B.(Xem hình số 2), vịng 10 hồng tâm bia (chậu cát)
Ng−ời tham gia chơi kéo lắc (số 1) lên độ cao h so với vị trí cân thả ra, xuống đập vào cầu (số 2) đầu cột gỗ B làm cho bị văng với vận tốc ban đầu v0 Nếu v0 thích hợp cầu rơi hồng tâm - vịng 10 (hình vẽ)
(3)NÕu đợc từ 28 điểm trở lên: Giải Nếu đợc từ 25 điểm trở lên: Giải nhì
Ghi chú:
1) Ng−ời chủ trò cần nắm vững bí giành thắng lợi, mối quan hệ h, H S:
H S h = Chøng minh:
Vận tốc cầu lắc tr−ớc va chạm đàn hồi vận tốc ban đầu v0 cầu (số 2) sau va chạm (vì va chạm đàn hồi cầu khối l−ợng)
Ta cã: mgh =
2 v
m -> v0 = 2g h
NÕu v0 thích hợp cầu (số 2) rơi vào vòng 10, nghĩa đoạn S hết khoảng thêi gian:
t = h g S v S =
Thời gian vừa thời gian rơi tự hết độ cao H: t' = gh S t g H 2 =
= Từ dễ dàng rút ra:
h =
H S
4
2
nÕu S = 0,25 m; H = 0,5 th× ta cã h ≈ 3,1 cm
2) Ngồi ra, cịn phải ý bảo đảm cho dây treo lắc nằm mặt phẳng xác định ph−ơng thẳng đứng cột B tâm điểm khay gỗ Nếu không, cầu (số 2) rơi lệch hồng tâm lắc đ−ợc kéo lên độ cao h
3) Các phép tính gần đúng, ta coi cầu tuyệt đối đàn hồi, lại bỏ qua mát l−ợng có ma sát đỉnh cột B Cho nên cần để ng−ời chơi đ−ợc "bắn" thử lần
4) Cũng giảm yêu cầu củng cố định luật bảo tồn động l−ợng cải tiến thành trị chơi "Tập lm ngi lỏi mỏy bay" di õy
Trò chơi 3: Tập làm ngời lái máy bay
Mc đích trị chơi:
Nh− mục đích trị chơi "Xạ kích xung - l−ợng", nh−ng giảm u cầu so với trị chơi
Dơng vµ vËt liƯu:
Một cầu kim loại, đoạn dây thép nhỏ cứng nh− nan hoa xe đạp, dài khoảng 30 - 40 cm, mơ hình máy bay phản lực nhỏ, chọn cho khối l−ợng tổng cộng đoạn dây thép mơ hình máy bay nhỏ so với khối l−ợng cầu Một miếng gỗ dán kích th−ớc 50 x 50 cm; cột gỗ cao khoảng 1,50 m Một đinh khuy nhỏ, đinh - cm Ba hộp làm bìa cứng, miệng rộng 10 cm x 10cm, đựng cỏt
Bố trí nguyên tắc chơi:
(4)H×nh
Trên mặt miếng gỗ vng (ở cạnh ngồi cùng) cột thẳng đứng có vạch chia độ dài Khoan lỗ nhỏ dọc theo đ−ờng kính cầu: lỗ có đ−ờng kính lớn đ−ờng kính dây thép chút Một đầu dây thép đ−ợc uốn vòng mắc vào đinh khuy vặn chặt đỉnh cột Đầu dây thép uốn thành móc để lồng cầu vào (hình 3) Mơ hình máy bay đ−ợc gắn vào dây thép sát phía cầu
Dọc theo ph−ơng thẳng đứng vị trí lắc (dây thép cầu), phía máy bay chút, ta đóng đinh 7cm, mũ đinh nhô để chặn lắc không cho v−ợt vị trí cân bên phải
Những ng−ời tham gia trò chơi t−ợng tr−ng cho nhà phi công t−ơng lai muốn thả bom (ở cầu giấy) từ máy bay tới vị trí định mặt đất (ở hộp đựng cát) Tr−ớc hết cần tuyên bố thả bom vào vị trí (hộp số mấy?), kéo lệch hệ cầu - máy bay lên độ cao h bng Hệ chuyển động đến vị trí thẳng đứng máy bay dây thép bị đinh chặn lại, cầu tiếp tục bay theo đ−ờng parabôn rơi trúng vào hộp cát dự kiến tr−ớc
Mỗi ng−ời đ−ợc thả thử lần, sau thức thả cho cầu lần l−ợt rơi trúng ba hộp cát 1, 2, theo thứ tự Nếu đạt ba lần trúng: Giải Nếu đạt hai lần trúng: Giải nhì
Ghi chó:
1) Khoảng cách hộp cát tuỳ ý, nh−ng ba tâm miệng hộp phải nằm mặt phẳng miếng gỗ vuông Hộp số khơng nên đặt q xa chân cột Chủ trị cần biết khoảng Smax
2) Giáo viên dễ dàng tìm hệ thức liên hệ h,H,S (hình vẽ), là: h= H S
4
2
Chính biểu thức bí để giành thắng lợi chơi cách chủ trị tìm Smax Nếu h=l (chiều dài lắc) đ−ợc coi giới hạn kéo cầu lên, ta đ−ợc:l =
H S
4
max
Víi l= 45cm, H=80cm, Smax = 60cm
Trò chơi 4: Du lịch Hµ néi, HuÕ, thµnh Hå ChÝ Minh
Mục đích trị chơi
(5)Dơng cơ, vËt liƯu
Một bảng gỗ kích th−ớc khoảng 60x120cm, vẽ đồ Việt Nam với quốc lộ số 1A đầy đủ vị trí tỉnh nằm theo quốc lộ, đặc biệt vị trí Thủ Hà Nội, thành phố Huế thành phố Hồ Chí Minh đ−ợc đánh dấu ngơi đỏ Các nét vẽ, chữ viết bảng sơn màu (hình 4a)
Hai đoạn dây đồng cỡ Φ 1mm đoạn dài 1m50 Khoảng 50 đinh cm Một bóng đèn pin bọc giấy đỏ chuông điện, số dây dẫn điện mềm Một nguồn điện gồm hai pin Con Thỏ ghép nối tiếp
Một đũa tre dài khoảng 50cm, đầu có dạng hình trụ đứng với thiết diện 6mm x 3mm, đ−ợc bọc kín đồng mỏng
Bố trí nguyên tắc chơi
úng hai hàng đinh song song dọc theo quốc lộ 1A, để đặt hai đoạn dây đồng l−ợn theo quốc lộ, cho hai dây song song, cách khoảng 1cm đặc biệt có chỗ (gần Huế thành phố Hồ Chí Minh) dây cách 0,5 cm
Hàn đoạn dây dẫn điện mềm vào đầu bọc đồng đũa tre (hình 4b) Tại hai vị trí có vẽ vng, cạnh đồ Việt Nam, đóng hai cột cao khoảng 20cm để treo đèn điện L chuông điện S Đèn chuông điện đấu song song nhau hai điểm (hình 4c) Điểm nối với đầu bọc đồng đũa tre, điểm nối với cực d−ơng nguồn điện Cực âm nguồn đ−ợc hàn với hai dây đồng đồ, phía d−ới thành phố Hồ Chí Minh
Ng−ời tham gia chơi cầm đũa để du lịch từ Hà Nội qua Huế tới thành phố Hồ Chí Minh, cách đặt đầu bọc đồng đũa lọt vào dây đồng, không đ−ợc di đầu đũa lên bảng, từ từ di chuyển đầu đũa cho không bị chạm vào dây đồng Qua đoạn đ−ờng hẹp phải xoay đũa cách khéo léo Nếu đầu đũa chạm dây đồng mạch điện đ−ợc đóng kín Đèn sáng chuông kêu thời gian chạm đủ lâu Cịn thời gian chạm q ngắn có đèn sáng, chng ch−a kịp kêu
Ng−ời "Đi du lịch" tới đ−ợc thành phố Hồ Chí Minh mà đèn sáng 1, lần chuông không kêu lần nào, đ−ợc th−ởng
Ghi chó:
(6)- Ng−ời tham gia chơi đ−ợc ngồi ghế để cầm đũa "Đi du lịch" Khi tới Huế, đ−ợc phép "nghỉ lấy lại sức" cách tì đầu đũa lên bảng, nh−ng khơng đ−ợc để chạm dây đồng Thời gian nghỉ không 30 giây
Trò chơi 5: Điều khiển cần trục điện:
Mục đích trị chơi
Củng cố kiến thức nam châm điện, mạch điện song song kích thích em ý rèn luyện phẩm chất bình tĩnh, khéo léo kết hợp động tác tay với quan sát mắt
Dông cô vËt liƯu:
Một nam châm điện; cơng tắc nhót; bóng đèn pin loại 2,5V; pin 3V 4,5V; 6m dây điện mềm
Một cần câu dẻo, dài khoảng m
Một gỗ rộng số sắt sáng bóng (cắt từ vỏ hộp sữa bò cha bị rỉ)
Bố trí nguyên tắc chơi
B trớ đèn điện gỗ Dùng miếng sắt tây cỡ 3cm x cm, bẻ thành hình chữ L có chân 3cm x 4cm; đóng theo cặp góc gỗ thành cầu để nối điện A, B, C, D
Một đầu dây tóc đèn điện nối với cực âm nguồn điện, cực nguồn nối với sắt tây cầu Một đầu dây tóc cịn lại nối với sắt tây lại
Một sắt tây vng trịn, kích th−ớc lớn 4cm, đặt vị trí gỗ, t−ợng tr−ng cho hàng cần phải đ−ợc bốc xếp (hình vẽ, đ−ợc chữ E) Nếu sắt tây E đ−ợc đặt vào cầu cầu A, B, C, D, đèn L sáng lên
Cần câu dùng treo nam châm điện hai sợi dây mềm dẫn điện, dọc theo chiều dài cần câu; công tắc K đấu cán cần câu Có thể dùng chung nguồn điện cho đèn điện nam châm điện (Đấu song song nhau)
Ng−ời tham gia chơi cầm cán cần câu, đ−a nam châm điện lại vị trí có hàng E đóng mạch nam châm điện Hàng đ−ợc nam châm hút lên Sau di chuyển tới vị trí cần xếp hàng hố (cầu B chẳng hạn - theo định chủ trò) Lựa lúc sắt E cầu B, cắt mạch nam châm điện Lá sắt rơi nhẹ xuống cầu B đóng kín mạch điện đèn L Đèn sáng đạt yêu cầu Nếu cắt mạch nam châm mà sắt rơi không cầu B rơi xuống lại nẩy nơi khác (đèn sáng lại tắt ngay) khơng đạt u cầu
Chủ trò yêu cầu ng−ời tham gia chơi "Bốc xếp" ba lần đạt yêu cầu từ hai lần trở lên có th−ởng
(7)Ghi chó:
1) Khơng đ−ợc nóng ruột "bốc" hàng lên, khơng nên đóng sẵn mạch nam châm điện để dễ ràng hút sắt E Nh− vừa tốn điện, vừa làm nam châm bị nóng lên
2) Trị chơi khó chỗ cần câu rung rinh nhiều, thành hai khâu "bốc" "xếp" vất vả Nhất lúc " xếp hàng lên cầu", cần cắt mạch điện vào lúc cần rung cao khơng đạt kết
Trị chơi 6: Xạ kích qua g−ơng Mục đích trị chơi
Củng cố định luật phản xạ ánh sáng g−ơng phẳng Thi khả nhằm thẳng, khả −ớc l−ợng góc mắt th−ờng khả bình tĩnh tham gia chơi
Dơng vµ vËt liƯu
Một đèn pin (S) bịt kín pha (hoặc nguồn laser) làm nguồn sáng Chỉ cho ánh sáng lọt qua lỗ nhỏ để chùm mảnh song song Hai g−ơng phẳng G1 G2 xoay h−ớng dễ dàng giá đỡ Một bìa Đ có vịng điểm nh− bia để tập ngắm bắn quân đội; mặt phẳng bia xoay dễ dàng (hình vẽ)
Bè trÝ nguyên tắc chơi
t gng G1 v G2 có mặt phản xạ h−ớng vào (nh−ng khơng song song với nhau), cách nguồn sáng S vào khoảng 1,5m Bia Đ cách g−ơng vào khoảng 0,5m, cho nhìn vào g−ơng G1 dễ dàng trơng thấy ảnh ảnh bia Đ g−ơng G2 (hình vẽ) Ng−ời tham gia trị chơi h−ớng trục nguồn sáng vào g−ơng G1 (nh−ng ch−a đ−ợc bật đèn sáng), −ớc l−ợng tia tới, pháp tuyến, tia phản xạ g−ơng G1,rồi g−ơng G2, −ớc l−ợng khả tia sáng bắn trúng hồng tâm bia qua hai lần phản xạ Sau đ−ợc bật đèn sáng để "bắn" thử lần kiểm tra khả −ớc l−ợng Nếu mắt −ớc l−ợng tốt, tia sáng rọi trúng vịng 10
Mỗi ng−ời đ−ợc thức "Bắn" ba lần, cộng điểm đánh giá theo mức: - Giỏi: Từ 27 điểm trở lên
- Kh¸: Tõ 21 ®iĨm trë lªn
(8)Trị chơi 7: Pháo kích cơng đồn
Mục đích trị chơi
Làm cho em hiểu sâu thêm chuyển động vật bị ném xiên góc với mặt phẳng nằm ngang Đó chuyển động có qũi đạo parabơn có tầm bắn phụ thuộc vận tốc ban đầu phụ thuộc góc bắn
Dơng vµ vËt liƯu
Một súng lị xo đàn hồi, với đạn cầu kim loại
Một sa bàn (tuỳ ý, cho giống thực tế đ−ợc trang trí đẹp) Trên sa bàn khoét lỗ nhỏ T−ợng tr−ng mục tiêu cần phải pháo kích
ở đầu sa bàn có chỗ để kẹp súng lò xo
Trong hố nhỏ nói trên, có hai đồng đàn hồi hàn với dây điện dẫn nguồn (là hai pin mới, ghép nối tiếp) Phía xa hố, có đoạn dây may so dài độ cm xoắn lại, hàn nối tiếp với hai đồng Nếu có vật nặng rơi vào hố, đè lên đồng làm cho đồng chạm vào đồng d−ới mạch điện đ−ợc đóng kín Và bóng đèn pin sáng
Bố trí nguyên tắc chơi
Trong làm sa bàn, ý khoét lỗ t−ợng tr−ng sở huy đầu não (ở xa nơi kẹp súng) Bộ pin nên đặt ngầm d−ới bàn dây điện dẫn đến lỗ đoạn may so nên đặt ngầm
Ng−ời tham gia chơi lắp đạn vào súng lị xo chủ trị đóng cơng tắc mạch điện, nh−ng tất nhiên mạch hở hai đồng lỗ, có đàn hồi, nên tách xa