skkn một số suy nghĩ về tiết dạy bài tập vật lý

Đơn vị công tác: Trường THPT Hồng Bàng - Học vị hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ cao nhất: Cử nhân - Năm nhận bằng: 2002 - Chuyên ngành đào tạo: Vật lý - Lĩnh vực chuyên môn có kinh n

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐỒNG NAI

TRƯỜNG THPT HỒNG BÀNG

Sáng kiến kinh nghiệm

Đ

ề tài MỘT SỐ SUY NGHĨ VỀ TIẾT DẠY BÀI TẬP VẬT LÝ

Họ tên giáo viên: PHẠM ĐÌNH DINH

Tổ: Lý - Hoá

Năm học: 2013 – 2014

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

Đơn vị Trường THPT Hồng Bàng

Mã số:

(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ SUY NGHĨ VỀ TIẾT DẠY BÀI TẬP VẬT LÝ

Người thực hiện: Phạm Đình Dinh Lĩnh vực nghiên cứu:

- Quản lý giáo dục:……….1

- Lĩnh vực khác: 1

(Ghi rõ tên lĩnh vực)

Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN

Năm học: 2013-2014

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

1. Họ và tên: Phạm Đình Dinh

2. Ngày tháng năm sinh: 26/08/1978

3. Nam, nữ: Nam

4. Địa chỉ: Trường THPT Hồng Bàng

5. Điện thoại cá nhân: 0987784436 Cơ quan: 0613741284

6. Fax: E-mail: phamdinhdinhhb@gmail.com

7. Chức vụ: Giáo viên

8. Đơn vị công tác: Trường THPT Hồng Bàng

- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân

- Năm nhận bằng: 2002

- Chuyên ngành đào tạo: Vật lý

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy môn Vật lý

Số năm có kinh nghiệm: 12

- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có:

+ Phân loại và Phương pháp giải bài tập chương điện xoay chiều

+ Phương pháp giải bài tập chương dao động cơ

+ Một số lưu ý khi giải bài tập về phóng xạ

I LÍ DO CHỌ N Đ Ề TÀI :

- Vật lý là khoa học thực nghiệm, cách tiếp cận với môn học đòi hỏi phải có nhiều tư duy ( bao gồm cả tư duy thực tế lẫn tư duy trừu tượng) Nhìn vào một bài tập vật lí học sinh không biết nên bắt đầu từ đâu để có phương án thích hợp tìm ra kết quả Hơn nữa trong các tài liệu thiết kế giáo án, bài soạn của một tiết bài tập hầu như không

có và không được chú trọng Đa số giáo viên khi đến tiết bài tập, gọi học sinh lên giải một vài bài tập trong sách giáo khoa, nhận xét ghi điểm Như thế khả năng giải bài tập vật lí của học sinh bị hạn hẹp, việc hình thành phương pháp giải bài tập vật lí với từng loại bài sẽ khó có thể có ở học sinh Chính vì vậy tôi chọn đề tài này

- Việc nghiên cứu đề tài này nhằm giúp học sinh củng cố được kiến thức, rèn luyện được phương pháp giải các loại bài tập, nâng cao chất lượng học tập bộ môn vật lí

II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU :

- Phương pháp điều tra: thực trạng dạy tiết bài tập Vật lý các lớp trong trường

THPT

- Phương pháp gợi mở, phát huy tính tích cực của học sinh

- Phương pháp thống kê, so sánh

III Đ Ố I TƯ ỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU :

- Học sinh trong trường THPT Hồng Bàng

- Các tiết bài tập của môn vật lí

- Chú trọng những sai sót về kĩ năng, kiến thức của học sinh trong các tiết lí thuyết, để có phương án đề xuất cho phù hợp trong các tiết bài tập

IV NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:

- Phát hiện những vướng mắc của học sinh khi giải một bài toán vật lý

- Vận dụng kết hợp các phương pháp dạy học để đưa ra cách giải các bài toán liên quan

V CƠ S Ở Đ Ề TÀI:

1 Cơ s ở lí luận:

- Tiết bài tập nằm trong hệ thống bài giảng được quy định rõ trong phân phối chương trình giảng dạy của từng khối lớp Đó là những quy định pháp lí mà giáo viên phải thực hiện trong quá trình giảng dạy môn Vật lý trong nhà trường phổ thông

- Mỗi môn học có những mục tiêu riêng Chương trình Vật lý có mục tiêu hoàn thiện cho học sinh kiến thức phổ thông, cơ bản ở trình độ tú tài về vật lý, cần thiết để

đi vào các ngành khoa học, kỷ thuật và để sống trong một xã hội công nghiệp hiện đại, trong đó kỷ năng vận dụng kiến thức: giải thích hiện tượng, giải bài tập vật lý phổ thông là một trong những mục tiêu không thể thiếu đối với môn học

- Tiết bài tập nhằm giúp học sinh củng cố , khắc sâu kiến thức; qua đó hình thành sự hứng thú học tập môn Vật lý, tính tích cực học tập và nghiên cứu

2 Cơ s ở thực tiễn:

- Trong các kỳ thi, môn Vật lý được tổ chức thi trắc nghiệm nên việc hình thành phương pháp giải cho từng loại đơn vị kiến thức là rất cần thiết

- Thống kê chất lượng môn Vật lý còn thấp so với các môn học khác

- Học sinh trường THPT Hồng Bàng là trường tư thục, nên việc tiếp cận bài tập, tư duy tự học khó có thể tự thực hiện được

- Một số giáo viên còn xem nhẹ tiết bài tập, chỉ giải vài bài tập ở Sách giáo khoa là xong

- Tiết bài tập rất khó dạy, ở chỗ không có một thiết kế nào cụ thể, tuỳ thuộc vào khả năng tiếp thu của học sinh, của chương trình Nếu không xác định đúng mục tiêu rất

dễ đi vào sự đơn điệu

- Thiết kế tiết dạy thường không có sự khái quát, kết luận về từng vấn đề, nên học sinh khó có thể nêu lên được phương pháp giải bài tập liên quan

- Đa số bài tập ở sách giáo khoa chỉ dừng lại ở mức độ củng cố, và còn thiếu so với lượng kiến thức đã nêu trong lý thuyết Do đó dẫn đến tình trạng học sinh khá giỏi không thể phát huy được khả năng, học sinh ở mức độ trung bình trở xuống thì bế tắc khi gặp dạng bài tập khác

- Tiết bài tập trong phân phối chương trình còn ít

- Kỷ năng vận dụng kiến thức Toán cho việc giải bài tập còn hạn chế đối với một

bộ phận không nhỏ học sinh

- Trong bộ sách ban cơ bản, một số đơn vị kiến thức không trình bày nhưng lại cho bài tập trong sách bài tập, nếu giáo viên không chịu tìm hiểu thì học sinh không biết đâu mà giải khi gặp loại bài tập như vậy

VI: NỘI DUNG

1 Chuẩn bị :Để có một tiết dạy bài tập tốt cần có sự chuẩn bị thật chu đáo :

- Trước mỗi tiết bài tập có rất nhiều tiết lý thuyết , trong mỗi đơn vị kiến thức của

lý thuyết cần nêu bật được nội dung chính, đưa ví dụ minh hoạ để từ đó hình thành phương pháp giải bài tập về loại vấn đề đó

Ví du 1: Trong bài Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, sách Vật lý 12 có trình bày: hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững Giáo viên cho học sinh tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân 12D và 31T, sau đó rút ra kết luận : muốn so sánh mức độ bền vững của các hạt nhân thì so sánh năng lượng liên kết riêng của chúng

Ví dụ 2 : Chương trình Vật lý 12 , ở tiết 51, 52 và 53 nêu lên hiện tượng quang điện ngoài , hiện tượng quang điện trong và thuyết lượng tử ánh sáng Nội dung không

đề cập đến phương trình Eistein , nhưng trong sách bài tập có cho bài tập tính động năng các electron quang điện Do đó trong các tiết lý thuyết 51và 52, có thể trình bày cho học sinh biết các bài tập liên quan như sau:

-Tính giới hạn quang điện , hay năng lượng kích hoạt ( hiện tượng quang điện trong)

- Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện: hf = A +

2 (max) 0

2 1

mv

- Vận dụng thuyết lượng tử cho tia X , tính tần số cực đại và bước sóng cực tiểu của tia X :

f X (max)= eU h , X(min)= eU hc

- Cuối mỗi tiết lý thuyết nên dành một thời lượng vừa phải để rút ra dạng bài tập của bài học hôm đó, cho bài tập tương ứng để học sinh về làm

- Khi đến tiết bài tập , giáo viên nên lựa chọn loại và số lượng bài tập phù hợp (không nhất thiết phải là các bài tập ở sách giáo khoa)

- Chuẩn bị các bài tập nâng cao Mở rộng một vấn đề cho học sinh khá, giỏi

- Chuẩn bị phiếu học tập (hoặc các bài tập trắc nghiệm) để củng cố sự tiếp thu của học sinh, thống kê những những thiếu sót, rút kinh nghiệm cho các tiết sau

Như vậy bước chuẩn bị đóng vai trò rất quan trọng cho tiết lên lớp sau này

2 Soạn bài :

- Xác định cho được mục tiêu của tiết dạy: Sau tiết học học sinh phải hiểu và vận dụng những kiến thức kỷ năng nào Tuỳ theo trình độ của từng lớp học mà có thể giảm bớt hay tăng thêm một số yêu cầu

3 Thực hiện tiết lên lớp : Có thể tiến hành theo các hoạt động chính sau đây:

Hoạ t đ ộng 1 : Đưa ra các dạng bài tập

- Học sinh nêu lại các dạng bài tập đã trình bày ở các tiết trước

- Giáo viên giải thích thêm một số vấn đề mà học sinh thắc mắc

- Tóm tắt các vấn đề chính của tiết học hôm đó

Hoạ t đ ộng 2 : Các ví dụ

- Đưa ra các ví dụ phù hợp với từng loại bài

- Học sinh nhận diện bài tập và dựa vào những điều đã biết để vận dụng

- Cả lớp nhận xét

- Giáo viên chỉnh sửa các sai sót , thắc mắc, kết luận lại vấn đề

Hoạ t đ ộng 3 : Củng cố , đánh giá

- Cho bài tập trắc nghiệm hay phiếu học tập kiểm tra sự tiếp thu của học sinh

- Chọn từng loại học sinh để nhận xét bài làm

- Tuỳ theo nội dung của kiến thức có thể mở rộng thêm cho học sinh khá giỏi

- Nhận xét tiết học, hướng dẫn bài mới

Ví dụ : Các hoạt động của tiết bài sau bài học sóng cơ và sự truyền sóng cơ vật lý 12 cơ bản:

Mục tiêu: Giải được các bài toán cơ bản về sóng cơ

Hoạ t đ ộng 1 :

Tìm hiểu các dạng bài tập cơ bản:

Dạng 1 : Xác định các đại lượng đặc trưng: Chu kỳ (T), vận tốc (v), tần số (f),

bước sóng () liên hệ với nhau :

T

1

f 

v vT

λ  

; t

s v







với s là quãng đường sóng truyền trong thời gian t

+ Quan sát hình ảnh sóng có n ngọn sóng liên tiếp thì có n-1 bước sóng Hoặc quan sát thấy từ ngọn sóng thứ n đến ngọn sóng thứ m (m > n) có chiều dài l thì bước sóng

n

m

l

λ





;

+ Số lần nhô lên trên mặt nước là N trong khoảng thời gian t giây thì N  1

t T

-Độ lệch pha: Độ lệch pha giữa 2 điểm nằm trên phương truyền sóng cách nhau khoảng



 2 d





- Nếu 2 dao động cùng pha thì    2k

- Nếu 2 dao động ngược pha thì    ( 2k 1 ) 

Dạng 2 : Phương trình sóng:Nếu phương trình sóng tại nguồn O là u0 Acos t

thì : Phương trình sóng tại M là

2 cos( )

M

x



Dấu (–) nếu sóng truyền từ O tới M, dấu (+) nếu sóng truyền ngýợc lại từ M tới O

+Lưu ý: Đơn vị của , x, x 1 , x 2 ,  và v phải tương ứng với nhau.

Dạng 3 : Tính độ lệch pha giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng

+ Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x1, x 2 (có khi ngýời ta dùng

d1, d2 )

v



+Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x

v



(Nếu 2 điểm M và N trên phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì :

 = )

- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: Δφ = k2π => d = k

+ dao động ngược pha khi:Δφ = π + k2π => d = (2k + 1)

+ dao động vuông pha khi:Δφ = (2k + 1)2



=>d = (2k + 1)

với k = 0, 1, 2

Hoạ t đ ộng 2 :Giáo viên cho các ví dụ và tổ chức cho học sinh thảo luận theo

nhóm trình bày các phương án trả lời vào bảng phụ:

d1

d

d2 M

Dạng 1 : Xác định các đại lượng đặc trưng:

Câu 1: Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài Phương trình sóng tại

một điểm trên dây có dạng u = 4cos(20t -

.x 3



)(mm) Với x: đo bằng met, t: đo bằng giây Tốc độ truyền sóng trên sợi dây có giá trị

A 60mm/s B 60 cm/s C 60 m/s D 30mm/s

Giải: Ta có

.x 3



=

2 x 

 => λ = 6 m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo bằng met)

Câu 2: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là u5cos(6t x)

(cm), với t đo bằng s, x đo bằng m Tốc độ truyền sóng này là

A 3 m/s B 60 m/s C 6 m/s D 30 m/s

Giải : Phương trình có dạng )

2 cos( t x a

u





 



6 )

/ (

6 rad s  f   Hz











; 2

x



= x => 2m

2





  





 v =  f = 2.3 = 6(m/s)

Câu 3: Một người ngồi ở bờ biển trông thấy có 10 ngọn sóng qua mặt trong 36 giây, khoảng cách giữa hai ngọn sóng là 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển

A 0,25Hz; 2,5m/s B 4Hz; 25m/s C 25Hz; 2,5m/s D 4Hz; 25cm/s

Giải: Xét tại một điểm có 10 ngọn sóng truyền qua ứng với 9 chu kì T=

36

9 = 4s Xác định tần số dao động

1 1

0, 25 4

T

  

Xác định vận tốc truyền sóng:  

10

=vT v= 2,5 m / s

T 4



   

Câu 4: Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120Hz,

tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng là

Giải : 4 = 0,5 m   = 0,125m  v = 15 m/s

Câu 5 : Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có một nguồn sóng dao động điều hoà

theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh Khoảng cách giữa 2 gợn sóng liên tiếp là 20cm Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là :

A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s)

Giải:.khoảng cách giữa hai gợn sóng :   20cm à v= f 40cm/s

Dạng 2 : Phương trình sóng

Câu 1: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s Vận tốc truyền sóng là 40cm/s Viết phương trình sóng tại M cách O d=50 cm

A u M 5cos(4t 5 )( cm) B u M 5cos(4t 2,5 )( cm)

C u M 5cos(4t )(cm) D u M 5cos(4t 25 )( cm)

Giải: Phương trình dao động của nguồn: u o Acos( )(t cm)

a 5cm

2 2 4 rad / s

T 0,5



 

    

5cos(4 )( )

o

u  t cm Phương trình dao động tai M:

2 cos( )

M

d



Trong đó: vT 40.0,5 20 cm    ;d= 50cm

5cos(4 5 )( )

M

u  t  cm

Câu 2: Một sóng cơ học truyền theo phương Ox với biên độ coi như không đổi.

Tại O, dao động có dạng u = acosωt (cm) Tt (cm) Tại thời điểm M cách xa tâm dao động O là

1

3 bước sóng ở thời điểm bằng 0,5 chu kì thì ly độ sóng có giá trị là 5 cm Phương trình dao động ở M thỏa mãn hệ thức nào sau đây:

A

2 cos( )

3

M

u a t  cm

B u M acos( t 3 )cm





C

2 cos( )

3

M

u a t  cm

D u M acos( t 3)cm





Giải : Sóng truyền từ O đến M mất một thời gian là :t=

d

v = 3v



Phương trình dao động ở M có dạng:

1.

cos ( )

.3

M

v





Với v =/T Suy ra :

Ta có:

2 2

.

v T

T

  

 

 

Vậy

2 cos( )

.3

M

u a t  



Hay :

2 cos( )

3

M

u a t  cm

Dạng 3 : Tính độ lệch pha giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền

sóng

Câu 1: Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn kết hợp cùng dao động

với phương trình u = acos100πt Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s Xét điểm M trên mặt nước có AM = 9 cm và BM = 7 cm Hai dao động tại M do hai sóng

từ A và B truyền đến là hai dao động :

A cùng pha B ngược pha. C lệch pha 90º D lệch pha 120º

Trang 9

Giải: Ta có: f =50Hz; λ = v/f = 40/50 =0,8cm

Xét: d2 – d1 = 9-7=(2 +

1

2)0,8 cm =2,5λ:Hai dao động do hai sóng từ A và B truyền đến M ngược pha

Hoạ t đ ộng 4 : Củng cố và cho bài tập về nhà:

Dạng 1 : Xác định các đại lượng đặc trưng:

Câu 1: Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz, người ta

thấy khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80cm Tốc độ truyền sóng trên dây là

A v = 400cm/s B v = 16m/s C v = 6,25m/s D v = 400m/s

Câu 2 Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10

lần trong 18 s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2 m Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là :

A 2 m/s B 1 m/s C 4 m/s D 4.5 m/s

Câu 3 Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước sóng 4m Tần số và

chu kì của sóng là

f = 50Hz ;T = 0,02s A B.f = 0,05Hz ;T= 200s

Câu 4 : Một sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = acos(4t – 0,02x)

(u và x tính bằng cm, t tính bằng giây) Tốc độ truyền của sóng này là :

A 100 cm/s. B 150 cm/s C 200 cm/s. D 50 cm/s.

Câu 5: Đầu A của một sợi dây đàn hồi dài nằm ngang dao động theo phương

trình 5cos(4 6)



 

u A

(cm) Biết vận tốc sóng trên dây là 1,2m/s Bước sóng trên dây

bằng:

A.0,6m B.1,2m C 2,4m D 4,8m

Câu 6: Một sóng truyền theo trục Ox được mô tả bỡi phương trình u = 8 cos

) 4

5

,

0

(

2  x t (cm) trong đó x tính bằng mét, t tính băng giây Vận tốc truyền sóng là :

A 0,5 m/s B 4 m/s 8 m/s C D 0,4m/s

Câu 7 Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình

u cos 20t 4x cm (x tính bằng mét, t tính bằng giây) Vận tốc truyền sóng này

trong môi trường trên bằng :

A 50 cm/s B 4 m/s C 40 cm/s D 5 m/s.

Câu 8: Cho một sóng ngang có phương trình sóng là u= 8cos2 (0,1 50)

t x

 

mm, trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây Bước sóng là

A  0,1m B  50cm C  8mm D  1m

Trang 10