Giới Thiệu Giáo trình Crocodile Physics.PDF 1/. Đây là chương trình “Hướng dẫn sử dụng Crocodile Physics”,
I GIỚI THIỆU CHUNG CHƯƠNG TRÌNH CROCODILE Chương trình phần mềm Crocodile Physics 605 Crocodile clips Ltd , không cần phải cài đặt máy , chép vào ổ đĩa USB mang lên lớp để sử dụng Dung lượng phần mềm khoảng 63.6MB ( file nén WinRAR khoảng 24.8MB) Chương trình gồm phần : học , điện học , quang hình học , sóng Khởi động chương trình Double Click vào biểu tượng Màn hình giao diện Nơi chứa mẫu thiết kế sẵn thí nghiệm thí dụ Kho thiết bị : chứa dụng cụ Thiết lập thuộc tính cho đối tượng Giới thiệu tổng quát thành phần * Side Pane Mục Contents: chứa mẫu thiết kế sẵn thí nghiệm thí dụ khác Mục Parts Library: kho thiết bị chứa dụng cụ Kho tổ chức theo ngăn lớn, ngăn lớn lại có ngăn riêng : { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 Electronics: Các dụng cụ thí nghiệm điện, điện tử Optics: Các dụng cụ thí nghiệm quang học Motion & Forces: Các dụng cụ thí nghiệm học Wave: Các dụng cụ thí nghiệm Sóng âm, sóng cơ, sóng điện từ Presentation: Các thiết bị trình diễn, hiển thị Kho thiết bị điện : Chứa nguồn Các khoá, cơng tắc Các thiết bị nhận tín hiệu Các thiết bị thụ động (điện trở, tụ, cuộn cảm) Các dụng cụ bán dẫn rời (Diode, Transistor, Thyristor…) Các Mạch tích hợp Các máy phát tín hiệu (Máy phát hình sin, máy phát cưa,…) Các loại đèn Vôn kế ampe kế Các thiết bị với hình ảnh thật Các thiết bị số, logic Kho thiết bị quang học Buồng tối để thực thí nghiệm Chứa vật thật, hứng ảnh, mắt,… Nguồn sáng (đèn pin,…) Thấu kính Các gương Các suốt (lăng kính, mỏng,…) Các vật chắn sáng 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 Kho thiết bị học Các thiết bị máy móc khí (Chúng ta quan tâm tới) Các dụng cụ, mơ hình thí nghiệm học có: Khơng gian thí nghiệm Mặt đất Mặt phẳng nghiêng Các bóng Các khối vật chất Xe Thanh khơng khối lượng Lị xo khơng khối lượng Kho thiết bị sóng Mơ hình truyền sóng khơng gian Mơ hình sóng truyền qua mơi trường vật chất khác Mơ hình phản xạ sóng Mơ hình tổng hợp hai sóng Mơ hình truyền sóng có biên bị giới hạn Mơ hình sóng truyền cưỡng dây có đầu bị buộc Khơng gian thí nghiệm sóng điện từ (ánh sáng, sóng vơ tuyến,…) Khơng gian thí nghiệm sóng âm Khơng gian thí nghiệm sóng nước Các nguồn phát sóng Các vật phản xạ Các vật cản, mơi trường truyền sóng Các vật cản có khe hở Thiết bị thu sóng 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 Kho thiết bị hiển thị Thước đo Công cụ vẽ đồ thị Hộp nhập đoạn văn ngắn Hộp nhập văn dài Thể hình ảnh chèn Trình diễn loạt hình ảnh Nút nhấn Hộp thay đổi thuộc tính kiểu số đối tượng Hộp kiểm thay đổi thuộc tính đối tượng Hộp lựa chọn thuộc tính đối tượng Hộp thay đổi thuộc tính text đối tượng Nút Play/Pause Nút reload, tải lại mô hình trang thái ban đầu Nút tạo khung chứa dụng cụ Mục Properties: Thiết lập thuộc tính đối tượng, thông số dụng cụ Các thao tác chung chương trình: Chọn đối tượng: Click mouse vào đối tượng drag mouse chọn vùng hình, đối tượng có phần khung chọn chọn Đưa dụng cụ thí nghiệm vào khung làm việc: Click chọn đối tượng kho kéo thả vào khung làm việc Thay đổi kích thước đối tượng: ü Chọn đối tượng, xuất núm xung quanh đối tượng ü Dùng mouse kéo để thay đổi kích thước đối tượng núm Ta thay đổi kích thước cách thiết lập thuộc tính mục Properties (sẽ nói sau) Di chuyển đối tượng: Click mouse vào đối tượng kéo đến vị trí Xoay đối tượng: ü Chọn đối tượng ü Đưa mouse vào núm trịn cạnh đối tượng, mouse biến thành hình ü Click giữ kéo mouse để xoay đối tượng đến vị trí cần 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 Thay đổi thuộc tính đối tượng: Đối với đối tượng, có thuộc tính thay đổi không thay đổi Ta vào Properties để tiến hành thay đổi Cho dừng thời gian lại: Chức làm cho đồng hồ máy dừng lại thí nghiệm khơng thực mà vào trạng thái chờ Các tượng vật lý dừng lại (pause) Click vào nút công cụ Cho thời gian chạy tiếp tục lại: Chức làm cho đồng hồ máy tiếp tục chạy sau dừng thí nghiệm tiếp tục thực công cụ Click vào nút Sửa chữa thiết bị bị hỏng hoạt động định mức: Khi thiết bị hoạt động vượt định mức (cường độ dịng điện, cơng suất, ) thiết bị bị hỏng Ta cần phải thay điều đương nhiên Để tránh phải lắp lại mô hình thí nghiệm, chương trình cho phép ta sửa nhanh thiết bị đó: ü Cho dừng thời gian lại ü Khi thiết bị bị hỏng, xuất nút lên nút bên cạnh thiết bị Di chuyển mouse , bảng thông tin nguyên nhân gây hỏng thiết bị Hiệu điện 20V Giá trị lớn phép 15V ü Click vào nút Thiết bị sửa sẵn sàng hoạt động bình thường ü Xử lý vấn đề gây hư hỏng ü Cho thời gian hoạt động lại Nối đối tượng với dây dẫn thí nghiệm điện: 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 ü Di chuyển mouse lên đối tượng, cực đối tượng xuất núm nối dây hình vng ü Click lên núm cần nối di chuyển mouse đến cực đối tượng Click mouse vào núm nối dây đối tượng Chú ý: Khi Click vào vị trí trống dây bẻ cong chỗ Cấp cho vật vận tốc (Hoặc lực) ü Đưa mouse vào vật, xuất núm tròn màu bạc, dùng mouse kéo núm này, đó, ta cấp cho vật vận tốc (hoặc lực tùy ta chọn) biểu diễn véctơ mà ta thấy Theo mặc định, véctơ ta cấp cho vật vận tốc, muốn véctơ lực làm sao? Vào Properties vật đó, chọn thẻ General, mục Control, chọn Force (thay lúc trước Velocity 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 Các bước để tạo thí nghiệm Thiết lập thí nghiệm cịn tùy thuộc vào thí nghiệm nhiên thực theo sơ đồ chung sau (Sau xác định kịch sư phạm th1i nghiệm): ü Phác thảo sơ đồ thí nghiệm trước giấy ü Tạo khơng gian làm việc riêng cho thí nghiệm (đối với thí nghiệm quang, sóng, cơ) ü Đưa thiết bị cần sử dụng từ kho vào không gian làm việc ü Xắp xếp, lắp ráp thiết bị theo sơ đồ thích hợp ü Thiết lập thuộc tính cần thiết cho đối tượng ü Kiểm tra lại sơ đồ, tiến hành thí nghiệm, quan sát, đo đạc II ỨNG DỤNG THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM Các thí nghiệm Cơ học 1.1 Khảo sát chuyển động thẳng a) Mục tiêu - Quan sát nhận biết chuyển động thẳng - Biết cách thu thập thông tin từ đồ thị tọa độ - thời gian : xác định vị trí thời điểm xuất phát , thời gian chuyển động - Kiểm chứng lại lý thuyết b) Xây dựng mô hình thí nghiệm - Vào Contents chọn Describing Motion/Acceteration , ta mơ hình H.1 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 H.1 - Chọn ôtô drag mouse đưa xuống mặt đường - Tạo liên kết từ ô tô đến hai hộp biến kiểu số cách chọn dấu số kết hộp biến , giữ phiếm mouse kéo đến ô tô để tạo đường liên - Định thuộc tính cho hai hộp biến kiểu số : hộp vận tốc (Velocity(x)) hộp tọa độ (Displacement(x)) , cách click vào chữ Property bảng ghi nhiều đại lượng dùng để gán cho thuộc tính cần , ta chọn Velocity(x) cho hộp vận tốc theo phương x ; Displacement(x) cho tọa độ x + Vận tốc xác định : + Tọa độ x xác định : Trục tọa độ đường vng góc mờ màu xám (như thí nghiệm trên) Muốn tạo ta thực sau : Right click vào khung làm việc, chọn Scene Properties Trong mục Properties, chọn Motion hộp Text Chọn mục Visual setting Thiết kế ô check hình vẽ, trục tọa độ Muốn di chuyển trục cần click mouse vào kéo thơi Cịn nhiều thuộc tính khác bạn tự khám phá c) Xây dựng đồ thị tọa độ - thời gian Đồ thị tọa độ - thời gian có trục tọa độ x (Displacement (x)), trục thời gian (Simulation Time) tham chiếu tới xe để đo tọa độ (Displacement (x)) từ tự vẽ đồ thị (x, t) d) Tiến hành thí nghiệm - Chọn vận tốc ban đầu , ví dụ : 10km.h-1 , tọa độ ban đầu x0 = m để play Nhấn nút - Nhấn nút đường thẳng qua gốc O 1gocong@gmail.com để pause , ta có đồ thị tọa độ - thời gian Trang { - Nhấn nút Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 để load file trở lại trạng thái ban đầu - Điều chỉnh tọa độ ban đầu x0 ¹ thực trở lại tương tự , đồ thị hình H.2 - Thay đổi điều kiện ban đầu làm lại thí nghiệm e) Kết quả: Học sinh quan sát tượng dạng đồ thị chuyển động thẳng đều, từ so sánh với lý thuyết Học sinh tính vận tốc xe từ đồ thị, so sánh với kết thực tế thí nghiệm để kiểm nghiệm cơng thức sgk: v = tan a = x - x0 t Từ đồ thị , học sinh xác định vị trí , thời điểm xuất phát H.2 1.2 Khảo sát chuyển động thẳng biến đổi a) Mục tiêu 1gocong@gmail.com Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 - Học sinh quan sát , nhận biết chuyển động thẳng nhanh dần chuyển động thẳng chậm dần - Nhận biết phân biệt dạng đồ thị vận tốc - thời gian , tọa độ - thời gian hai chuyển động thẳng nhanh dần chậm dần - Kiểm chứng lại chuyển động thẳng biến đổi , gia tốc khơng đổi b) Mơ hình thí nghiệm Bài có hai mơ hình thí nghiệm cho chuyển động thẳng nhanh dần chuyển động thẳng chậm dần Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian v(t) đồ thị tọa độ - thời gian x(t) cho dạng chuyển động Mỗi mô hình tạo hộp biến kiểu số : vận tốc , lực tác dụng , gia tốc hai đồ thị vận tốc – thời gian v(t) , tọa độ - thời gian x(t) Như hình H.3 H.4 H.3 c) Xây dựng đồ thị vận tốc- thời gian v(t) ; tọa độ - thời gian x(t) Các bước tương tự phần chuyển động thẳng , có ý muốn vẽ đồ thị vận tốc – thời gian v(t) trục tung (y) Graph velocity (x) (vận tốc theo phương x) , muốn vẽ đồ thị tọa độ - thời gian x(t) trục tung (y) Graph Displacement (x) (tọa độ theo phương x) 1gocong@gmail.com Trang ... chứa dụng cụ Mục Properties: Thiết lập thuộc tính đối tượng, thông số dụng cụ Các thao tác chung chương trình: Chọn đối tượng: Click mouse vào đối tượng drag mouse chọn vùng hình, đối tượng có... Trang { Hướng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 Kho thiết bị hiển thị Thước đo Công cụ vẽ đồ thị Hộp nhập đoạn văn ngắn Hộp nhập văn dài Thể hình ảnh chèn Trình diễn loạt hình ảnh Nút nhấn... thiết bị bị hỏng Ta cần phải thay điều đương nhiên Để tránh phải lắp lại mơ hình thí nghiệm, chương trình cho phép ta sửa nhanh thiết bị đó: ü Cho dừng thời gian lại ü Khi thiết bị bị hỏng, xuất