Việc xây dựng và phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy là một trong những cách thức có tác dụng tích cực trong hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của HS.. Mặt khác, xây dựng
Trang 1KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Đại học sư phạm Vật Lí
Trang 2
THEO CÁC CẤP ĐỘ TƯ DUY
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành: Đại học sư phạm Vật Lí
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của khoa Toán – Tin và thầy giáo hướng dẫn ThS. Cao Huy Phương, tôi đã thực hiện khóa luận “Xây dựng và phân loại hệ thống bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy ”.
Trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của Ban giám hiệu, các thầy cô giáo
bộ môn Vật lí và các em học sinh Trường THPT Cẩm Khê, thị trấn Sông Thao, tỉnh Phú Thọ đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thử nghiệm khóa luận.
Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Vật lí – khoa Toán - Tin đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại trường Đại học Hùng Vương.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS.Cao Huy Phương, giảng viên
bộ môn Vật lí – khoa Toán – Tin trường Đại học Hùng Vương. Thầy đã dành nhiều thời gian quý báu tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Đồng thời, thầy còn là người giúp tôi lĩnh hội được những kiến thức chuyên môn và rèn luyện cho tôi tác phong nghiên cứu khoa học.
Mặc dù đã rất cố gắng để thực hiện khóa luận một cách hoàn chỉnh nhất. Song do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, nên không thể tránh khỏi những thiếu xót nhất định mà bản thân chưa nhận thấy được. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô giáo và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng tôi kính chúc quý thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong
sự nghiệp cao quý.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Việt Trì, ngày 07 tháng 05 năm 2018
Sinh viên Nguyệt
Bùi Thị Bích Nguyệt
Trang 4MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
NỘI DUNG 4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4
1.1 Cơ sở lí luận về bài tập vật lý phổ thông 4
1.1.1 Khái niệm về bài tập vật lí 4
1.1.2 Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí 4
1.1.3 Các dạng bài tập vật lí 5
1.1.4 Phương pháp giải bài tập vật lí 8
1.2 Các cấp độ tư duy 9
1.2.1 Nhận biết (Remembering) 9
1.2.2 Thông hiểu (Comprehention) 10
1.2.3 Vận dụng (Application) 10
1.3 Đánh giá việc xây dựng và phân loại bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ tại trường phổ thông trên địa bàn tỉnh Phú Thọ 12
1.3.1 Mục đích điều tra 12
1.3.2 Đối tượng điều tra 12
1.3.3 Phương pháp điều tra 12
1.3.4 Kết quả điều tra 12
1.4 Đánh giá việc xây dựng và phân loại bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ trong các tài liệu tham khảo hiện có 14
1.4.1 Mục đích điều tra 14
1.4.2 Đối tượng điều tra 14
1.4.3 Phương pháp điều tra 14
1.4.4 Kết quả điều tra 14
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 16
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 17
2.1 Dao động của con lắc lò xo 17
2.1.1 Tóm tắt nội dung kiến thức 17
2.1.2 Hệ thống bài tập mức độ nhận biết 24
Trang 52.1.3 Hệ thống bài tập mức độ thông hiểu 25
2.1.4 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng thấp 28
2.1.5Hệ thống bài tập mức độ vận dụng cao 33
2.2 Dao động của con lắc đơn 36
2.2.1 Tóm tắt nội dung kiến thức 36
2.2.2Hệ thống bài tập mức độ nhận biết 44
2.2.3 Hệ thống bài tập mức độ thông hiểu 45
2.2.4 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng thấp 49
2.2.5 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng cao 51
2.3 Mạch dao động L-C 55
2.3.1 Tóm nội dung tắt kiến thức 55
2.3.2 Hệ thống bài tập mức độ nhận biết 56
2.3.3 Hệ thống bài tập mức độ thông hiểu 58
2.3.4 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng thấp 60
2.3.5 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng cao 62
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 66
CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 67
3.1 Thử nghiệm sư phạm 67
3.1.1 Mục đích của thử nghiệm sư phạm 67
3.1.2 Nhiệm vụ của thử nghiệm sư phạm 67
3.1.3 Phương pháp thử nghiệm sư phạm 67
3.1.4 Kết quả thử nghiệm sư phạm 71
3.1.5 Đánh giá kết quả thử nghiệm 73
3.2 ĐÁnh giá bằng phương pháp chuyên gia 74
3.2.1 Mục đích đánh giá 74
3.2.2 Tiến trình và phương pháp đánh giá 75
3.3.3 Kết quả đánh giá của chuyên gia 75
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
PHỤ LỤC
Trang 6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 7DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2 1 Con lắc lò xo thẳng đứng 20
Hình 2 2 Con lắc lò xo nằm ngang 21
Hình 2 3 Lò xo bị nén khi ở vị trí cân bằng 22
Hình 2 4 Lò xo ghép nối tiếp 22
Hình 2 5 Lò xo ghép song song 23
Hình 2 6 Lò xo ghép đối xứng 23
Hình 2 7 Dao động của con lắc đơn 37
Hình 2 8 Dao động của con lắc đơn chịu tác dụng của lực căng dây T 39
Hình 2 9 Con lắc đơn nhiễm điện trong điện trường có phương ngang 42
Hình 2 10 Con lắc đơn được treo trên xe chuyển động theo phương ngang 44
Hình 3 1 Biểu đồ phân bố tỉ lệ điểm hai bài kiểm tra khảo sát của lớp TN 12A5 73
Hình 3 2 Hình ảnh thử nghiệm bài kiểm tra số 1 của lớp TN và ĐC 122
Hình 3 3 Những hình ảnh tiết giảng thử nghiệm đầu tiên 122
Hình 3 4 Những hình ảnh về tiết giảng thử nghiệm thứ 2 123
Hình 3 5 Hình ảnh thử nghiệm HS thực hiện bài kiểm tra số 2 123
Trang 8
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 1: Bảng mô tả cụ thể về phân loại các cấp độ tư duy của GS.Boleslaw
Niemierko 11
Bảng 3 1 Sĩ số và chất lượng học tập lớp TN và ĐC 67
Bảng 3 2 Bảng dạy học lớp TN 69
Bảng 3 3 Bảng kế hoạch tiến trình giảng dạy và tổ chức kiểm tra, đánh giá hệ thống bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy 69
Bảng 3 4 Bảng kết quả bài kiểm tra số 1 71
Bảng 3 5 Phân loại kết quả bài kiểm tra số 1 72
Bảng 3 6 Bảng kết quả bài kiểm tra số 2 theo các cấp độ tư duy 72
Bảng 3 7 Bảng phân loại kết quả bài kiểm tra số 2 72
Bảng 3 8 Phân bố tỉ lệ điểm sau hai bài kiểm tra khảo sát của lớp TN 12A5 72
Trang 9
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài khóa luận
Trong thời đại hiện nay, đứng trước yêu cầu cấp thiết của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước mục tiêu của sự nghiệp GD&ĐT ra những người lao động có phẩm chất, có tri thức, có kĩ năng, sáng tạo và thích ứng nhanh với tiến bộ của khoa học kĩ thuật của nhân loại. Vì vậy, ở lứa tuổi HS phổ thông nảy sinh một yêu cầu và cũng là một quá trình: sự lĩnh hội độc lập các tri thức và phát triển kĩ năng. Do đó, để hoàn thành mục tiêu Giáo dục trong giai đoạn mới thì ngày 4.11.2013, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã ký ban hành Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT, đáp ứng yêu cầu CNH-HĐH trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng XHCN
và hội nhập quốc tế [4]. Chính vì vậy, mục đích giáo dục ở nước ta hiện nay và trên thế giới không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho HS những kiến thức, kỹ năng đã tích lũy được trước đây, mà còn quan tâm đến việc bồi dưỡng cho họ năng lực sáng tạo ra những tri thức, những phương pháp, cách giải quyết vấn đề mới sao cho phù hợp và hiệu quả.
Thực trạng giáo dục hiện nay quan tâm đến việc đổi mới phương pháp. Việc xây dựng và phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy là một trong những cách thức có tác dụng tích cực trong hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của HS. Mặt khác, xây dựng phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy còn là một công cụ đo lường giáo dục nhằm kiểm tra, đánh giá khách quan những thành quả học tập và nhận thức của HS rất linh động vì có thể kiểm tra ở nhiều mức độ khác nhau theo tư duy nhận thức của HS. Từ đó, có thể giúp phân loại các cá nhân HS theo các cấp độ
tư duy. Xây dựng và phân loại hệ thống bài tập theo hai hình thức trắc nghiệm và tự luận giúp cho HS có kiến thức rộng và xuyên suốt trong quá trình học tập, rèn kỹ năng trình bày bài toán và trả lời câu hỏi trắc nghiệm nhanh chóng. Không những vậy, xây dựng và phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy sẽ giúp GV xây dựng các mục tiêu học tập cũng như mục tiêu kiểm tra, đánh giá một cách cụ thể, rõ ràng, trong việc giảng dạy có thể tạo ra những tình huống có vấn đề gây hứng thú học tập cho học sinh, khơi dạy lòng say mê phát triển tư duy sáng tạo và giúp cho HS dễ dàng nắm chắc kiến thức, rèn luyện các kỹ năng cần thiết, vận dụng tốt các phương
Trang 10pháp giải các bài toán trong các đề thi phần dao động cơ và dao động điện từ. Để thực hiện điều đó thì cần xây dựng một HTBT phù hợp với từng cấp độ tư duy của mỗi HS.
Phần “Dao động cơ và dao động điện từ” là phần rất quan trọng có các dạng bài tập
đa dạng được nhiều nhà viết sách và nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, đặc biệt quan tâm đến phân loại bài tập và phương pháp giải. Có thể kểđến các tác giả và những cuốn sách trình bày hay và chi tiết về phần này như: ”Tài liệu chuyên vật lý 12” [10], “Vật lý đại học” [11]. Và luận văn :“Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí phần dao động cơ học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự ” [12]. Thực tiễn việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy là một đề tài nghiên cứu mới. Theo nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban chấp hành TW Đảng cộng sản Việt Nam ”Về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” [4] thì việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy là rất cấp thiết.
Xuất phát từ những lí do trên tôi chọn đề tài: “ Xây dựng và phân loại hệ thống bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy”.
2 Mục tiêu khóa luận
4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp lí luận: Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu để lấy cơ sở cho
việc nghiên cứu, nghiên cứu SGK, các sách về dao động cơ và dao động điện từ,
tổng hợp đề thi đại học các năm về phần dao động cơ và dao động điện từ
Trang 11- Phương pháp điều tra: Điều tra, phỏng vấn HS, trao đổi với các GV dạy THPT.
- Phương pháp TNSP: tổ chức kiểm tra, đánh giá TNHTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo cấp độ tư duy ở trường phổ thông nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả khi xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo cấp độ tư duy người học.
5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Về mặt thực tiễn: các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần giúp HS phổ thông rèn luyện, nâng cao các kĩ năng giải toán, đồng thời giúp GV có thể theo dõi và phân loại được HS ở những cấp độ tư duy khác nhau giúp các em HS phát triển được tư duy bản thân để các em tự tin và bớt đi tâm lí sợ học môn Vật lí. Khóa luận cũng là một tài liệu tham khảo tốt cho sinh viên sư phạm và những người quan tâm.
Trang 12NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1Cơ sở lí luận về bài tập vật lý phổ thông
1.1.1Khái niệm về bài tập vật lí
Trong thực tế dạy học, BTVL được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán, những thí nghiệm dựa trên sơ sở các định luật, khái niệm và quy tắc vật lí.
Hiểu theo nghĩa rộng mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với HS. Sự tư duy có định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập.
Do đó, BTVL với tư cách là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông.
1.1.2Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí
“Trong thực tế dạy học BTVL được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật
và các phương pháp vật lí. Hiểu theo nghĩa rộng mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài toán đối với HS. Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài toán”. Giải BTVL là một trong những hình thức tập luyện chủ yếu và được tiến hành nhiều nhất. Trong mỗi tiết học hoạt động giải BTVL tham gia vào quá trình dạy học như một yếu tố then chốt, HS nắm bắt kiến thức mới một cách hiệu quả và đặc biệt là việc củng cố lại kiến thức đã học. Quá trình giải một BTVL là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng vật lí đề cập, dựa vào kiến thức vật lí để tìm ra những cái chưa biết trên
cơ sở những cái đã biết. Thông qua hoạt động giải bài tập, HS không những củng cố
lí thuyết và tìm ra lời giải một cách chính xác, mà còn hướng cho HS cách suy nghĩ, lập luận để hiểu rõ bản chất của vấn đề và có cái nhìn đúng đắn khoa học. Vì thế, mục đích cơ bản đặt ra khi giải BTVL là làm cho HS hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lí, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và phát triển được năng lực tư duy, năng lực tự giải quyết vấn đề. BTVL có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Đối với
HS, việc giải BTVL không chỉ nhằm mục đích giải toán, mà nó còn có ý nghĩa to
Trang 13Kỹ năng vận dụng kiến thức trong bài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thước
đo mức độ sâu sắc và vững vàng của kiến thức mà HS đã thu nhận được. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các BTVL đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa… để giải quyết vấn đề, do đó tư duy của HS có điều kiện để phát triển. Vì vậy
có thể nói BTVL là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn trong cuộc sống của HS. Trong quá trình dạy học BTVL, vai trò tự học của HS là rất cần thiết.
Đối với GV, để giúp HS khả năng tự học, người GV phải biết lựa chọn bài tập sao cho phù hợp, sắp xếp chúng một cách có hệ thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp theo các mức độ tư duy của HS và hướng dẫn cho HS cách giải để tìm
ra được bản chất vật lí của bài toán vật lí. Bài toán vật lí còn là phương tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, đặc biệt là giúp phát triển trình độ phát triển trí tuệ, làm bộc lộ những khó khăn, sai lầm của HS trong học tập đồng thời giúp họ vượt qua những khó khăn và khắc phục các sai lầm đó. Vật lí là một môn học liên quan đến nhiều hiện tượng trong đời sống. Những kiến thức vật lí được ứng dụng trong kỹ thuật và trong cuộc sống hằng ngày. HS khi giải BTVL là tìm đến bản chất của các vấn đề đó và áp dụng nó giải quyết các vấn đề của cuộc sống. Vì vậy việc
sử dụng BTVL còn có chức năng giáo dục tư tưởng đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
1.1.3 Các dạng bài tập vật lí
Có nhiều cách phân loại bài tập, tùy theo các dấu hiệu khác nhau mà có cách phân loại khác nhau như: phân loại theo nội dung, phân loại theo yêu cầu phát triển
tư duy, phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải [13].
Phân loại theo nội dung
Trang 14Theo đề tài vật lí: BTVL được phân biệt thành các bài tập cơ học, điện học, nhiệt học, quang học,…Các bài tập này thường xuất hiện ngay sau khi nghiên cứu tài liệu mới về một vấn đề nào đó. Sự phân chia này chỉ mang tính chất quy ước, vì kiến thức được sử dụng trong giả thiết của bài tập không chỉ lấy ở một chương mà
có thể lấy ở những phần học khác nhau trong chương trình vật lí đã học.
Bài tập có nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể: Bài tập có nội dung trừu tượng là bài tập trong điều kiện của nó bản chất vật lí đã được nêu lên, những chi tiết không bản chất đã được lược bỏ bớt. Khi gặp những bài tập loại này
HS sẽ dễ dàng nhận ra cần phải sử dụng những công thức, định luật hay kiến thức vật lí nào để giải quyết bài tập. Do đó những bài tập loại này thường được áp dụng cho HS tập dượt, vận dụng các công thức vừa học.
Bài tập có nội dung cụ thể là bài tập mà trong điều kiện của nó, những số liệu chi tiết của bài tập đã được nêu cụ thể còn bản chất vật lí của hiện tượng vật lí chưa được sáng tỏ. Khi giải BTVL loại này HS phải nhận rõ bản chất của hiện tượng vật
lí và phải phân tích các dữ kiện để làm sáng tỏ vấn đề.
Bài tập kĩ thuật tổng hợp: Là các bài tập có nội dung chứa đựng các kiến thức
về kỹ thuật, về sản xuất về công nông nghiệp, về giao thông vận tải… Các bài tập loại này sẽ giúp HS liên hệ được lý thuyết với thực hành, học tập với thực tiễn cuộc sống, cho HS thấy được khoa học vật lý ở xung quanh chúng ta.
Bài tập có nội dung lịch sử: Là các bài tập có chứa đựng các kiến thức có liên quan đến lịch sử, những dữ kiện về các thí nghiệm vật lý cổ điển, những phát minh sáng chế hay những câu chuyện có tính chất lịch sử.
Bài tập vui: Là các bài tập có sử dụng các dữ kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui,
dí dỏm, hài hước. Loại bài tập này sẽ làm cho tiết học thêm sinh động, hấp dẫn, từ
đó nâng cao hứng thú học tập của HS.
Theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy
Bài tập luyện tập: Là những bài tập mà hiện tượng xảy ra chỉ cần tuân theo một quy tắc, một định luận vật lí đã biết, muốn giải chỉ cần thực hiện một lâp luận đơn giản hay áp dụng các công thức đã biết.
Bài tập sáng tạo : Loại bài tập này yêu cần HS phải có đầu óc tư duy sáng tạo,
có khả năng phân tích đề bài, vận dụng tổng hợp kiến thức để giải quyết vấn đề đặt
ra. Bài tập sáng tạo có hai loại:
Trang 15Bài tập định tính là bài tập mà HS không cần phải tính toán (hay chỉ có các phép toán đơn giản) mà chỉ vận dụng các định luật, định lý, qui luật để giải thích các hiện tượng thông qua các lập luận có căn cứ, có logic. Nội dung của các câu hỏi khá phong phú, và đòi hỏi phải vận dụng rất nhiều các kiến thức vật lí. Thông
thường để giải các bài toán này cần tiến hành theo các bước:
Bước 1: Phân tích câu hỏi.
Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lí có đề cập đến trong câu hỏi để từ đó xác định các định luật, khái niệm vật lí hay một qui tắc vật lí nào đó để giải quyết câu hỏi. Bước 3: Tổng hợp các điều kiện đã cho với các kiến thức tương ứng để trả lời câu hỏi.
Bài tập định lượng: Là loại bài tập có dữ liệu là các số cụ thể, học sinh phải giải chúng bằng các phép toán, sử dụng các công thức để xác lập mối quan hệ phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng cần tìm và nhận được kết quả dưới dạng một công thức hoặc một giá trị bằng số. Dựa vào mục đích dạy học ta có thế phân loại bài tập dạng này thành hai loại:
+ Bài tập tập dượt: Là bài tập đơn giản được sử dụng ngay khi nghiên cứu một khái niệm hay một qui tắc vật lí nào đó để HS vận dụng kiến thức vừa mới tiếp thu. + Bài tập tổng hợp: Là những bài tập phức tạp mà muốn giải nó HS vận dụng nhiều kiến thức ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học và thuộc nhiều lĩnh vực. Đặc
Trang 16Bài tập thí nghiệm là loại bài tập cần phải tiến hành các thí nghiệm hoặc để kiểm chứng cho lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu, dữ kiện dùng trong việc giải các bài tập. Tác dụng cụ thể của loại bài tập này là giáo dục, giáo dưỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Đây là loại bài tập thường gây cho HS cảm giác lí thú
và đặc biệt đòi hỏi HS nhiều tính sáng tạo.
Bài tập đồ thịlà bài tập mà dữ kiện đề bài cho dưới dạng đồ thị hay trong quá trình giải nó ta phải sử dụng đồ thị. Loại bài tập này giúp HS thấy được một cách trực quan mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí.Có thể phân loại dạng câu hỏi này thành các loại:
+ Đọc và khai thác đồ thị đã cho: bài tập loại này có tác dụng rèn luyện cho HS kỹ năng đọc đồ thị, biết cách đoán nhận sự thay đổi trạng thái của vật thể, hệ vật lí, của một hiện tượng hay một quá trình vật lí nào đó. Biết cách khai thác từ đồ thị những
dữ liệu để giải quyết một vấn đề cụ thể.
+Vẽ đồ thị theo những dữ liệu đã cho: bài tập này rèn luyện cho HS kỹ năng vẽ đồ thị, nhất là biết cách chọn hệ tọa độ và tỉ lệ xích thích hợp để vẽ đồ thị chính xác.
1.1.4 Phương pháp giải bài tập vật lí
Các bước chung khi giải bài tập vật lí [13]:
Số lượng các bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú với nhiều dạng bài tập và phương pháp giải khác nhau. Phương pháp giải bài tập tùy vào điều kiện: vào nội dung bài tập, vào trình độ HS, mục tiêu giáo viên đặt ra,…Tuy nhiên trong dạy học BTVL nói chung đều phải qua các giai đoạn ( bước) sau:
Trang 17Đối chiếu với các bước chung khi giải BTVL, các bước giải bài tập định tính
có thể như sau:
Bước 1: Đọc đề, tìm hiểu đề. Trên cơ sở phân tích các giả thiết có trong bài, tìm hiểu các hiện tượng vật lí, nếu cần thì xây dựng các sơ đồ hoặc hình vẽ. Ghi tóm tắt đề bài.
Bước 2,3: Phân tích các hiện tượng bài toán để xây dựng chuỗi lập luận logic,
từ đó đi đến kết quả.Trên cơ sở phân tích các hiện tượng trong bài, HS phải xây dựng chuỗi lập luận phân tích. Cách giải các bài tập này thường dựa trên một định luật, một suy luận logic tương đối đơn giản.
Bước 4: Nhận xét kết quả. Sau khi xây dựng được chuỗi lập luận logic cần phân tích kết quả thu được theo quan điểm vật lí, phân tích sự phù hợp với giả thiết
và thực tiễn.
Phương pháp giải bài tập định lượng cũng theo 4 bước giải bài tập vật lí. Khi giải bài tập định lượng cần xác định đại lượng cần tìm, tìm ra mối liên hệ giữa đại lượng cần tìm và đại lượng đã biết thông qua các định luật vật lí.
1.2 Các cấp độ tư duy
Bolesław Niemierko (17 tháng 7 năm 1935, Poznan ) là một GV người Ba
Lan. Và hiện nay, chúng tađánh giá kết quả học tập của HS theo thang đánh kết quả học tập do GS.Boleslaw Niemierko đề xuất dựa trên các cấp độ tư duy (Thingking Levels)[3]:
1.2.1 Nhận biết (Remembering)
Nhận biết thông tin, ghi nhớ, tái hiện thông tin. Chẳng hạn, HS phát biểu đúng một định nghĩa, định lí nhưng chưa giải thích và vận dụng chúng.
Có thể cụ thể hóa mức độ này bằng các động từ:
+ Nhận ra, nhớ lại các khái niệm, định lí, định luật, tính chất.
+ Nhận dạng (không cần giải thích) được khái niệm, hình thể, vị trí tương đối giữa các đối tượng trong các tình huống đơn giản.
+ Liệt kê, xác định các vị trí tương đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yếu tố.
Câu hỏi thuộc cấp độ nhận biết: là câu hỏi kiểm tra việc thuộc, hiểu đúng, nhớ
các khái niệm, các kết quả lí thuyết (các công thức, tính chất, định lí, quy tắc,…) đã
Trang 18được học; kiểm tra khả năng nhận ra, nêu hoặc tái hiện các khái niệm, kết quả đó trong tình huống cụ thể.
1.2.2 Thông hiểu (Comprehention)
Hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, hiện tượng, sự vật; giải thích được, chứng minh được là cấp độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự việc, hiện tượng, nó liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết.
Có thể cụ thể hóa mức độ này bằng các động từ:
+ Diễn tả bằng ngôn ngữ cá nhân về khái niệm, định lí, tính chất, định luật, chuyển đổi từ hình thức ngôn ngữ này sang hình thức ngôn ngữ khác (ví dụ từ lời sang công thức, kí hiệu, số liệu và ngược lại).
Câu hỏi thuộc cấp độ vận dụng thấp: là câu hỏi nhằm kiểm tra việc hiểu rõ,
hiểu sâu (ở mức độ nhất định) các kiến thức lí thuyết đã được học và tạo ra sự liên kết giữa các kiến thức đó với nhau để giải quyết tình huống vật lí không đơn giản,
Trang 19Câu hỏi thuộc cấp độ vận dụng cao: là câu hỏi kiểm tra khả năng vận dụng
tổng hợp các kiến thức lí thuyết được học để giải quyết các tình huống vật lí mới, không quen thuộc và không quá phức tạp trong khoa học cũng như trong thực tiễn cuộc sống.
Câu hỏi thuộc cấp độ vận dụng (thấp, cao) còn là câu hỏi kiểm tra sự linh hoạt vận dụng kiến thức để tìm ra cách xử lí nhanh, vận dụng kiến thức để giải các bài toán
Thông hiểu
(Comprehention)
-HS hiểu các khái niệm cơ bản và có thể vận dụng chúng khi chúng được thể hiện theo các cách tương tự như cách giáo viên đã giảng hoặc như các ví dụ tiêu biểu về chúng trên lớp học.
Trích công văn số 8773/BDGĐT-GDTrH, ngày 30/12/2010 của Bộ GD&ĐT
Trang 201.3 Đánh giá việc xây dựng và phân loại bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ tại trường phổ thông trên địa bàn tỉnh Phú Thọ
1.3.1 Mục đích điều tra
Tìm hiểu thực trạng về việc giảng dạy và học tập của GV và HS trong phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy tại trường THPT trên địa bàn tỉnh Phú Thọ hiện nay.
Bước đầu tìm hiểu về thực trạng và tính khả thi của việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy cho HS ở trường THPT.
1.3.2 Đối tượng điều tra
Điều tra GV: Dùng phiếu điều tra(xem phụ lục 1)và trao đổi trực tiếp với GV
giảng dạy môn vật lí tại trường THPT Cẩm Khê.
Điều tra HS:Điều tra trực tiếp với HS:Lớp 12A1, 12A5, 12A6 Trường THPT Cẩm Khê; lớp 12A1 trường THPT Phương Xá, lớp 12A10 trường THPT Phong Châu; lớp 12A4 trường THPT Đoan Hùng; lớp 12A2 trường THPT Chân Mộng.
1.3.4 Kết quả điều tra
Hiện nay việc dạy và học môn vật lí nói chung và phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy nói riêng ở bậc THPT trên địa bàn tỉnh Phú Thọ chưa đạt chất lượng và hiệu quả cao. Sau quá trình tôi tiến hànhkhảo sátqua phiếu thăm dò ý kiến và trao đổi với GV dạy Vật lí, HS lớp 12 tại một số trường THPT tỉnh Phú Thọ, tôi thấy:
1.3.4.1 Thực trạng của việc xây dựng và phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy phần dao động cơ và dao động điện từ của giáo viên
Qua phiếu thăm dò ý kiến và trao đổi với GV tôi thu được kết quả như sau:
Trang 21100% các thầy (cô) được biết về yêu cầu của bộ GD&ĐT và yêu cầu của trường THPT về tỉ lệ phần trăm các câu hỏi ở mức độ khó, dễ trong các đề thi, đề kiểm tra.
53.3 % là tỉ lệ thầy (cô) rất quan tâm đến mức độ khó, dễ trong đề thi THPT quốc gia môn vật lí và 31.7% là tỉ lệ thầy cô ở mức độ quan tâm.Thực tiễn cho thấy rằng, tại các trường THPT hiện nay rất quan tâm đến tỉ lệ các câu hỏi được phân loại theo các mức độ nhận thức của HS trong việc giảng dạy và kiểm tra đánh giá. Nhưng việc phân loại các bài tập theo các mức độ tư duy trong quá trình giảng dạy còn gặp nhiều hạn chế như HTBT chưa được phân loại rõ ràng, để phù hợp với mức
độ nhận thức của mỗi HS, hệ thống bài tập chưa được xây dựng một cách cụ thể theo các cấp độ tư duy ứng với mỗi chương, mỗi bài theo chương trình giảng dạy. 100% là ý kiến của các thầy (cô) khi được hỏi về sự quan tâm và cần thiết của việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy để phục vụ trực tiếp trong việc giảng dạy và kiểm tra đánh giá HS tại trường THPT hiện nay.
Tại các trường THPT đa số các thầy (cô) lựa chọn giao bài tập phần dao động
cơ và dao động điện từ cho HS đến cấp độ 4 là vận dụng cao, có 10% thầy (cô) lựa chọn giao bài tập ở cấp độ cao hơn. Nhưng theo thống kê thầy (cô) thì 93,7% là tỉ lệ
HS giải được bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ đến cấp độ 3 vận dụng thấp và chỉ có 6,3% là HS giải đc bài tập ở các cấp độ vận dụng cao.
1.3.4.2 Thực trạng sử dụng bài tập theo các cấp độ tư duy của học sinh
Qua phiếu thăm dò ý kiến của HS(phụ lục 1) tôi thu được kết quả như sau:
90% HS cho biết khi học tập phần dao động cơ và dao động điện từ các em thường được làm những bài tập ở dạng vận dụng, áp dụng, tính toán, chứng minh, giải thích,…và các em cũng thường gặp khó khăn bởi các dạng bài tập ở mức độ này.
Chỉ có 30% là số HS có thể làm được lớn hơn 70% câu hỏi khó trong đề thi,
đề kiểm tra ở các trường. Đa số các em có mong muốn tăng tỉ lệ giải quyết được các bài tập khó hơn.
Có tới 97% HS có hứng thú với học BTVL nói chung và bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ nói riêng khi tăng dần từ các cấp độ dễ đến cấp độ khó hơn.
Trang 22Từ thực trạng mà tôi tiến hành khảo sát tôi thấy rằng, HS luôn mong muốn trong quá trình học tập các em sẽ được phân loại theo các mức độ nhận thức của mỗi cá nhân HS để mỗi HS có thể giải quyết được các bài tập ở các mức độ năng lực phù hợp với năng lực nhận thức của cá nhân đó. Từ đó, sẽ tạo cho mỗi HS có hứng thú học tập vàgiúp cho HS đạt được những yêu cầu của giáo dục.
Hiện nay, tại các trường THPT 100% GV đã được biết về yêu cầu của bộ GD&ĐT về tỉ lệ phần trăm của các câu hỏi khó dễ trong đề kiểm tra, đề thi và tất cả các GV đều có hứng thú với mong muốn xây dựng tài liệu dạy học BTVL nói chung và phần dao động cơ – dao động điện từ nói riêng theo các cấp độ tư duy. Hệ thống bài tập sẽ là tài liệu tham khảo tốt cho GV giảng dạy tại các trường THPT.
Từ thực trạng trên, tôi thấy rằng việc: ” xây dựng và phân loại hệ thống bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ” là rất cần thiết và thực tiễn.
1.4 Đánh giá việc xây dựng và phân loại bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ trong các tài liệu tham khảo hiện có
1.4.1 Mục đích điều tra
Bước đầu tìm hiểu về việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy đối với một số tài liệu tham khảo hiện nay.
1.4.2 Đối tượng điều tra
Tìm hiểu và đánh giá các tài liệu tham khảo hiện nay như: SGK vật lí 12, SBT vật lí 12 của bộ GD&ĐTcho ban cơ bản và nâng cao, tài liệu chuyên vật lí 12 – tập một về xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện.
1.4.3 Phương pháp điều tra
Tổng hợp, thống kê, so sánh để phân tích, đánh giá các tài liệu tham khảo hiện có.
1.4.4 Kết quả điều tra
Sau quá trình điều tra tôi thu được kết quả như sau:
Tôi nhận thấy, các tài liệu tham khảo hiện có với HTBT phần Dao động cơ và dao động điện từ thìđa số các bài tập ở mức độ thông hiểu và vận dụng thấp đối với ban cơ bản, còn đối với bài tập ở mức độ vận dụng cao được áp dụng chủ yếu đối với HS khá, giỏi học nâng cao, chuyên vật lí.
HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ trong các tài liệu SGK và sáchtham khảo còn nhiều hạn chế về số lượng và phân loại bài tập chưa rõ ràng về
Trang 23Đối với đề thi THPT Quốc gia năm 2017, số lượng bài tập phần Dao động cơ
và dao động điện từ là 8 câu, chiếm 20% trong đề thi. Các cấp độ của các câu hỏi được trải đều theo các cấp độ tư duy của HS.
Trong đề thi tham khảo kì thi THPT quốc gia năm 2018 của Bộ GD&ĐT số câu hỏi phần dao động cơ và dao động điện từ chiếm 8/40 câu tương ứng 20% số câu hỏi trong đề thi trải đều theo các cấp độ từ nhận biết đến vận dụng thấp và vận dụng cao.
Trong các năm trở lại đây như đề thi THPT Quốc gia 2016 có 12 câu chiếm 30% số câu hỏi ở phần Dao động cơ và dao động điện từ, năm 2015 là 11 câu chiếm 27,5%, năm 2014 là 13 câu chiếm 32,5%.Số câu hỏi phần dao động cơ và dao động điện từ ở mức độ vận dụng cao chiếm khoảng 7,5% trong đề kiểm tra, đề thi qua các năm.Từ những đánh giá trên tôi thấy rằng phần phần dao động cơ và dao động điện
HS cần để đạt được trong các kì thi THPT quốc gia sau khi học môn vật lí… Cho thấy, việc xây dựng và phân loại được HTBT phần “ Dao động cơ và dao động điện từ” theo các cấp độ tư duy đáp ứng được yêu cầu của giáo dục đối với HS sau khi học về phần dao động cơ và dao động điện từ, giúp GV có thể phân loại và nâng cao
kĩ năng giải toán cho HS và HTBT sẽ góp phần giúp HS phổ thông phát triển được
tư duy bản thân để các em tự tin và bớt đi tâm lí sợ học môn Vật lí.
Từ thực trạng trên tôi thấy rằng, việc xây dựng và phân loại HTBT theo các cấp độ tư duy trong việc dạy và học vật lí nói riêng và chương Dao động cơ và dao động điện từ nói chung là rất cần thiết trong học tập, giảng dạy và hỗ trợ cho việc
ôn thi THPT Quốc gia hiện nay
Trang 24TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
Trong chương này, tôi đã trình bày những vấn đề cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài khóa luận, đó là:
1. Cơ sở lý luận về bài tập vật lí phổ thông. Đây được xem là nền tảng lý thuyết để xây dựng và phát triển đề tài.
2. Cơ sở lý luận về các mức độ tư duy về BTVL. Đây chính là kim chỉ nam cho việc thực hiện khóa luận. Vì chỉ nắm vững được kiến thức Vật lý và tư duy mới có thể xây dựng một hệ thống câu hỏi kiểm tra đánh giá một cách hợp lý.
3. Điều tra thực trạng dạy học phần :”Dao động cơ và dao động điện từ” hiện nay ở trường phổ thông và các tài liệu tham khảo hiện có. Qua kết quả điều tra tôi đã nhận thấy được những khó khăn của HS về thời gian, nội dung và phương pháp học tập.
Trang 25CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN
DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
2.1 Dao động của con lắc lò xo
2.1.1 Tóm tắt nội dung kiến thức
Con lắc lò xo gồm: vật nhỏ khối lượng m, gắn vào lò xo có độ cứng k (đầu kia lò xo cố định).
Trang 26+ Công thức liên hệ: 2
2
2 2
Lực kéo về luôn hướng về VTCB và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ.
Năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo:
Xét một con lắc lò xo gồm vật treo nhỏ có khối lượng m và độ cứng lò xo là k. Phương trình dao động x A cos( t ) và biểu thức vận tốc là v A sin( t )
khi đó dao động của con lắc lò xo gồm thế năng đàn hồi (bỏ qua thế năng hấp dẫn)
và động năng chuyển động. Chọn mốc thế năng đàn hồi ở vị trí cân bằng của vật ta có:
Trang 27Gọi ', T ', f ', ' lần lượt là tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của động năng ta có:
Vật có khối lượng m dao động theo phương trình x = Acos(t + ) sẽ có:
2
cos kA
2
2cos1
Nên: Et = cos(2 t 2 )
2
E2
Trang 28Cơ năng chỉ phụ thuộc v
Trang 29+ Fdh cân bằng k l ; Fdh max k.( l A)
+ Fdh min = 0 nếu A l khi x l và Fnén maxk(A l)
+ Fdh mink( l A) nếu A l lò xo luôn bị giãn trong suốt quá trình dao động.
A
Lực mà lò xo tác dụng lên điểm treo và lực mà lò xo tác dụng vào vật có độ lớn bằng lực đàn hồi.
Khi con lắc lò xo treo thẳng đứng như hình vẽ nhưng trục 0x có chiều dương hướng lên thì:
Trang 30F F k.x Fph max = Fdh max = k.A và Fph min = Fdh min = 0
2.1.1.3 Con lắc lò xo trên mặt phẳng nghiêng
Trang 31Công thức: k = k1 + k2; Với n lò xo ghép đối xứng: k k1k2 kn
d, Cắt lò xo
Cắt lò xo có chiều dài tự nhiên l0 (độ cứng ko) thành n lò xo có chiều dài lần lượt l1 (độ cứng k1) và l2 (độ cứng k2), , ln (độ cứng kn).
Ta có: k0.l0 = k1.l1 = k2.l2 =…= kn.ln
Nếu cắt thành n phần giống nhau thì độ cứng mỗi phần là: k1 = k2 = = kn = nko. Hai lò xo có độ cứng lần lượt là k1, k2. Treo cùng một vật nặng có khối lượng m lần lượt vào lò xo thì chu kì dao động tự do là T1 và T2.
Trang 32+ Nối hai lò xo với nhau thành một lò xo có độ dài bằng tổng độ dài của hai lò xo. Chu kì dao động khi treo vật m vào lò xo ghép là T = T12 T22
2.1.1.5 Điều kiện vật không rời hoặc trượt trên nhau
a, Vật m 1 được đặt trên vật m 2 dao động điều hòa theo phương thẳng đứng
c, Vật m 1 đặt trên vật m 2 dao động điều hòa theo phương ngang.
Hệ số ma sát giữa m1 và m2 là , bỏ qua ma sát giữa m2 và mặt sàn. Để m1 không trượt trên m2 trong quá trình dao động thì:
1 2 2
Trang 33B Biên độ dao động phụ thuộc độ dãn lò xo ở VTCB.
C Lực đàn hồi tác dụng lên vật cũng chính là lực làm vật DĐĐH.
D Khi lò xo có chiều dài cực tiểu thì lực đàn hồi tác dụng vào vật đạt giá trị nhỏ nhất.
Câu 4: Đối với con lắc lò xo treo thẳng đứng DĐĐH:
A Lực đàn hồi tác dụng vào vật khi lò xo có chiều dài ngắn nhất có giá trị nhỏ nhất.
B Lực đàn hồi tác dụng vào vật khi lò xo có chiều dài cực đại có giá trị lớn nhất.
C Lực đàn hồi tác dụng lên vật cũng chính là lực làm vật DĐĐH.
D Khi vật xa vị trí cân bằng nhất thì lực đàn hồi tác dụng vào vật cực đại. Câu 5: Khi con lắc lò xo DĐĐH, biên độ dao động của con lắc phụ thuộc vào
Trang 34A. độ lớn vận tốc của vật. B. độ lớn li độ của vật.
C. biên độ dao động của con lắc. D. chiều dài lò xo của con lắc. Câu 3: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ, đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Động năng của con lắc đạt giá trị cực tiểu khi
A. lò xo không biến dạng. B. vật có vận tốc cực đại.
C. vật đi qua vị trí cân bằng. D. lò xo có chiều dài cực đại. Câu 4: Trong một dao động điều hòa của một con lắc lò xo thì:
A Lực mà lò xo tác dụng lên điểm treo C. Lực đàn hồi của lò xo
B Hợp lực tác dụng lên vật dao động D. Lực mà lò xo tác dụng lên vật Câu 6: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, lực gây nên dao động của vật
A Độ biến thiên động năng sau một khoảng thời gian bằng và trái dấu với độ biến thiên thế năng trong cùng khoảng thời gian đó.
B Động năng và thế năng chuyển hóa lẫn nhau nhưng tổng năng lượng của chúng thì không thay đổi.
Trang 35C Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với cùng tần số góc của dao động điều hòa.
D Trong một chu kì của dao động có bốn lần động năng và thế năng có cùng một giá trị.
Câu 15: Dao động cơ điều hòa đổi chiều khi
Trang 37Câu 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với chu kì 0,4 s. Khi vật nhỏ của con lắc ở vị trí cân bằng, lò xo có độ dài 44 cm. Lấy g = 10 m/s2;
2
10
Chiều dài tự nhiên của lò xo là
A. 40 cm B. 36 cm C. 38 cm D. 42 cm Câu 4: Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = Acost. Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng.
A. 1 kg B. 2 kg C. 4 kg D. 0,5 kg
Câu 7: Con lắc lò xo nằm ngang : Khi vật đang đứng yên ở VTCB ta truyền cho vật nặng vận tốc v = 31,4 cm/s theo phương ngang để vật dao động điều hòa. Biết biên
độ dao động là 5 cm, chu kì dao động của con lắc là:
A. 0,5s B. 1s C. 2s D. 4s
Câu 8 : Con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, thời gian vật nặng đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là 0,2s. Tần số dao động của con lắc là:
A 2Hz B. 5Hz C. 2,5Hz D. 10Hz
Câu 9: Chiều dài tự nhiên của con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa là 30
cm, khi lò xo có chiều dài 40 cm thì vật nặng ở vị trí thấp nhất. Biên độ dao động của vật :
A. bằng 2,5 cm B. bằng 5 cm C. bằng 10 cm D. chưa xác định được Câu 10: Vật có khối lượng m = 200g gắn vào một lò xo. Con lắc này dao động với tần số f = 10Hz. Lấy 2 10. Độ cứng của lò xo bằng:
A. 800 N/m B. 800N/m C. 0,05 N/m D. 15,9 N/m
Trang 38A. 0,77 m/s B. 0,17 m/s C. 0 m/s D. 0,55 m/s
Câu 14: Một con lắc lò xo có cơ năng W = 0,9 J và biên độ dao động A = 15 cm. Hỏi động năng của con lắc tại li độ x = -5 cm là bao nhiêu?
cm là bao nhiêu?
A. 86,6 m/s. B. 3,06 m/s C. 8,67 m/s D. 0,0027 m/s.
Câu 16: Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Khi vật m của con lắc đang qua vị trí có li độ x = -2 cm thì thế năng của con lắc là bao nhiêu?
A. -0,016 J. B. -0,008 J. C. 0,016 J. D. 0,008J.
Câu 17: Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m = 0,4 kg và một lò xo có
độ cứng k = 80 N/m. Con lắc dao động điều hòa với biên độ bằng 0,1 m. Hỏi tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân bằng?
A. 0 m/s. B. 1,4 m/s. C. 2,0 m/s. D. 3,4 m/s.
Trang 39Câu 18: Một vật, khối lượng 5 kg, treo vào một lò xo và dao động theo phương thẳng đứng với chu kì 0,5 s. Hỏi độ dãn của lò xo khi vật qua vị trí cân bằng là bao nhiêu? Lấy g = 9,8 m / s2.
A. 2cm. B. 4 cm. C. 6 cm. D. 5 cm. Câu 21: Một con lắc lò xo gồm lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm gắn với vật nặng khối lượng 200 g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy g = 10 m/s2. Khi
lò xo có chiều dài 18 cm thì vận tốc của vật nặng bằng không và lực đàn hồi cùa lò
xo có độ lớn 2N. Năng lượng dao động của vật là:
A 0,08 J. B. 0,1 J. C. 0,02 J. D. 0,04 J. Câu 22: Một con lắc có chiều dài 1,5 m, khối lượng vật nặng là 250 g. Dao động ở nơi có g = 9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của môi trường. Biên độ góc của dao động là
0 0,15rad
Vận tốc và sức căng dây của con lắc tại vị trí có li độ góc 0,1radlà:
A v = 4 cm; T = 0,22 s.
B v = 4 m; T = 0,1 s.
Trang 40C v = 2 cm; T= 0,22 s.
D v = 2 m; T = 0,1 s.
2.1.4.2 Hệ thống bài tập tự luận
Câu 1: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa thực hiện 20 dao động trong 4s. Lấy g 2 10m / s2. Độ dãn lò xo tại VTCB bằng bao nhiêu?
Câu 2: Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa với biên độ 0,1 m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên bi cách
vị trí cân bằng 6 cm thì động năng của con lắc bằng bao nhiêu?
Câu 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với chu kì 0,4 s. Khi vật nhỏ của con lắc ở vị trí cân bằng, lò xo có độ dài 44 cm. Lấy g = 10 m/s2;
2
10
Tính chiều dài tự nhiên của lò xo?
Câu 4: Một con lắc lò xo nằm ngang (m=400g) dao động điều hòa. Khi vật có gia tốc cực đại bằng 5 m/s2, độ lớn lực kéo về bằng bao nhiêu?
Câu 5: Một con lắc lò xo có biên độ A = 10 cm, có tốc độ cực đại 1,2 m/s và có cơ năng 1,00 J. Hãy tính:
b, Tính li độ của vật tại thời điểm t = 5,5s.
Câu 7: Một vật nặng treo vào một lò xo làm cho lò xo dãn ra 0,8 cm. Cho vật dao động. Tính chu kì dao động ấy. Lấy g = 10 m / s2.