skkn ứng dụng máy casio giúp học sinh giải nhanh các bài vật lý trong chương i dao động cơ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG MÁY CASIO GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH CÁC BÀI VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG I Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN  Mô hình  Đĩa CD DVD  Phim

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: TRƯỜNG THPT NAM HÀ

Mã số:

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ỨNG DỤNG MÁY CASIO GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH CÁC BÀI VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG I

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

 Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác

Năm học: 2013- 2014

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

––––––––––––––––––

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

1. Họ và tên: VÕ THỊ LIÊN CHI

2. Ngày tháng năm sinh: 25-06-1969

9. Đơn vị công tác: Trường THPT Nam Hà

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

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

- Năm nhận bằng: 1992

- Chuyên ngành đào tạo: Vật Lý

III.KINH NGHIỆM KHOA HỌC

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: 22 năm

- Số năm có kinh nghiệm: 20 năm

- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:

 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TRỘN ĐỀ TRẮC NGHIỆM

 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀO THIẾT KẾ BÀI GIẢNG.

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

I PHẦN MỞ ĐẦU 4

1 Lý do chọn đề tài………4

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……… 4

3 Nhiệm vụ đề tài……… 4

II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5

I.Cơ sở lý luận……….5

II Cơ sở thực tiễn……… 5

III TỔ CHỨC THỰC HIỆN VÀ GIẢI PHÁP 6

1 Giải pháp 1: Sử dụng Hàm SOLVE ……… ……… 6

2 Giải pháp 2: DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ VIẾT PT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 10

3 Giải pháp 3: DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ TỔNG HỢP HAI (nhiều) DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ.…… ……… 16

4 Giải pháp 4: DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ TÌM MỘT TRONG HAI DAO ĐỘNG THÀNH PHẦN KHI BIẾT DAO ĐỘNG TỔNG HỢP 20

IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI ………24

V ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG …… 26

1.Kết luận……… 26

2 Kiến nghị……….…27

VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ………….…… 28

Phần nhận xét đánh giá……… 30

SKKN:ỨNG DỤNG MÁY CASIO GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH CÁC BÀI VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG I DAO

 Căn cứ vào phân phối chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo Căn cứ vào các Quy chế đánh giá, xếp loại học sinh của Bộ GD&ĐT.

 Trong xu thế thi TNPT và Tuyển sinh đại học bằng phương pháp trắc nghiệm, thì chiếc máy tính cầm tay (MTCT) trở thành một người bạn thân thiết không thể thiếu trong tất cả các kì thi nhầm giúp học sinh (HS) giải nhanh các bài toán trắc nghiệm vật lý một cách chính xác.

 Bên cạnh đó, hàng năm Sở GD-ĐT, Bộ GD-ĐT thường tổ chức các kỳ thi giải toán trên MTCT cho các môn học, trong đó có môn Vật lý để rèn luyện kỹ năng sử dụng MTCT của HS.

 MTCT hỗ trợ tính toán các phép toán từ đơn giản đến phức tạp như: hệ phương trình bậc nhất hai ẩn, hệ phương trình bậc nhất ba ẩn, giải phương trình bậc hai, bậc ba, tính toán số phức … Nhưng việc sử dụng MTCT trong việc giải các bài toán Vật lý đối với GV và HS còn là việc rất mới Thực tế có rất ít tài liệu hướng dẫn sử dụng MTCT trong việc giải các bài tập Vật lý.

 Việc sử dụng MTCT thật cần thiết như thế, nhưng nhiều HS vẫn còn lúng túng khi sử dụng, hoặc một số em chưa khai thác hết các tính năng ưu việt của chiếc MTCT

 Dựa trên tinh thần đổi mới của phương pháp dạy học, dựa vào hoạt động tích cực,chủ động, sáng tạo của HS với việc tổ chức và hướng dẫn thích hợp của GV nhằm phát huy tư duy độc lập, sáng tạo góp phần hình thành phương pháp và nhu cầu, khả năng

tự học, bồi dưỡng hứng thú học tập, tạo niềm tin, niềm vui trong học tập và thực sự tạo môi trường “ Trường học thân thiện, học sinh tích cực”.

 Vấn đề đặt ra là với số lượng lớn câu hỏi trắc nghiệm nhiều, trong khi đề thi trắc nghiệm phủ hết chương trình, không trọng tâm, trọng điểm,mà thời gian trả lời mỗi câu hỏi quá ngắn, (không quá 1,5 phút) nên việc ứng dụng MTCT vào việc giải bài tập vật lý để giải nhanh là rất cần thiết Vì vậy bước đầu tôi chọn đề tài “ỨNG DỤNG MÁY CASIO GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH CÁC BÀI VẬT LÝ TRONG

CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ “Và dùng máy tính Casio 570 ES hoặc 570VN Plus để thực hiện đề tài này.

2.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

 Đối tượng : tất học sinh lớp 12 ,ôn thi tốt nghiệp và đại học, giáo viên.

 Phạm vi nghiên cứu: Trong đề tài này tôi giới hạn nghiên cứu ở chương trình vật lý

12 , chương I: Dao động cơ

3.NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI.

 Nghiên cứu cách sử dụng và ứng dụng máy tính Casio để giải nhanh nhất, chính xác nhất các bài tập trắc nghiệm vật lý 12.

 Thông qua đề tài rèn luyện, phát triển tư duy, tính sáng tạo,tính cận thận,thao tác nhanh chính xác của học sinh khi giải bài tập vật lý và sử dụng thành thạo máy tính casio.

1.Cơ sở lý luận :

Hiện nay giải bài tập trắc nghiệm vật lý đòi hỏi giáo viên phải cung cấpcho học sinh những phương pháp giải bài tập trắc nghiệm vật lý tối ưunhất, chính xác nhất và nhanh nhất để tiết kiệm thời gian trong quá trìnhlàm bài tập và bài thi ,việc ứng dụng máy tính casio giải nhanh bài tậptrắc nghiệm vật lý đối với giáo viên và học sinh là điều cần thiết

III TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP

Gồm 4 giải pháp :

1 Giải pháp 1 : Sử dụng Hàm SOLVE :

a) Hàm SOLVE dùng để xác định giá trị của ẩn số X mà không cầnchuyển vế hoặc biến đổi công thức

Chỉ định dạng nhập : SHIFT MODE 1 Màn hình: Math

- Nhập biến X là phím: ALPHA ) : màn hình xuất hiện X

- Nhập dấu = là phím : ALPHA CALC :màn hình xuất hiện =

- Chức năng SOLVE là phím: SHIFT CALC màn hình xuất hiện

Solve for X và sau đó nhấn phím =

hiển thị kết quả của X

Ví Dụ 1: Một vật dao động điều hòa có chu kỳ 2s, biên độ 10cm Khi vật cách

vị trí cân bằng 6cm, tốc độ của nó bằng

A 18,84 cm/s B 20,08cm/s C 25,13cm/s D 12,56cm/s

( Đối với bài toán các em có thể dùng nhiều cách , nhưng trường hợp các em không nhớ công thức tính tốc độ thì các em dùng hàm SOLVE với công thức tính biên độ.)

2 2

10 6

(2 ) 2

Ví Dụ 2: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì T = 0,5 s, khối lượng

của quả nặng là m = 400g, (lấy 2  10 ) Độ cứng của lò xo là

A k = 0,156 N/m B k = 32 N/m C k = 64 N/m D.k=6400 N/m

Trong bài toán này các em chú ý đơn vị của khối lượng và giá trị   10

Ví Dụ 3: Một con lắc đơn có chiều dài một mét đang dao động điều hòa Sau

thời gian 20s con lắc thực hiện được 10 dao động thành phần Lấy = 3,14 Gia tốc trọng trường nơi đặt con lắc bằng

Ví Dụ 4: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100N/m dao động điều hòa với biên

độ 5 cm Động năng của vật nặng khi vật có li độ x = 1 cm là

c) Phân tích, so sánh, đánh giá kết quả giải pháp của tác giả đã thực hiện

so với giải pháp đã có ( dưới Phiếu Học tập 1)

Phiếu Học tập 1

Ví Dụ 1: Một vật dao động điều hòa có chu kỳ 2s, biên độ 10cm Khi vật cách

vị trí cân bằng 6cm, tốc độ của nó bằng

A 18,84 cm/s B 20,08cm/s C 25,13cm/s D 12,56cm/s

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví Dụ 2: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì T = 0,5 s, khối lượng

của quả nặng là m = 400g, (lấy 2  10 ) Độ cứng của lò xo là

A k = 0,156 N/m B k = 32 N/m C k = 64 N/m D.k=6400 N/m

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví Dụ 3: Một con lắc đơn có chiều dài một mét đang dao động điều hòa Sau

thời gian 20s con lắc thực hiện được 10 dao động thành phần Lấy = 3,14 Gia tốc trọng trường nơi đặt con lắc bằng

A 10m/s2 B 9,8596 m/s2 C 9,80m/s2 D 9,8956m/s2.

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví Dụ 4: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100N/m dao động điều hòa với biên

độ 5 cm Động năng của vật nặng khi vật có li độ x = 1 cm là

A 0,12J B 12J C 0,24J D 12,5J.

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Nhận xét của học sinh :

2.Giải pháp 2 : DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ VIẾT PT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

a) Mô tả cách thức tổ chức thực hiện giải pháp :

B1: điều chỉnh máy

- Màn hình hiển thị CMPLX -> MODE 2

- 570ES hay 570VN Plus -> Rad-> SHIFT MODE 4

- 570ES hay 570VN Plus ->Độ-> SHIFT MODE 3

sang a + bi Bấm: SHIFT 2 4 =

Màn hình hiển thị dạng

a + bi B2: Bấm máy

Biết t=0

0 0

a x v b

bấm máy a+bi SHIFT 23   A 

Ví Dụ 1: Con lắc dao động điều hòa với chu kỳ 1s Lúc t =0, vật qua li độ 4cm

với vận tốc 8 cm/s Viết phương trình dao động

4 8 4 2

a x cm v

Ví dụ 2 : Một vật dao động điều hòa có biên độ A = 24 cm ,chu kỳ T=

4 s Tại thời điểm t = 0 vật có li độ cực đại âm (x = -A) Viết phươngtrình dao động điều hòa x ?

Bấm máy : Mode 2 chọn chế độ Rad

(0)

(0)

24 0

Ví dụ 3 : Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4cm và T = 2s Chọn gốc

thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo Phương trình daođộng của vật là :

A x = 4cos(2πt - π/2)cm x = 4cos(πt - π/2)cm.

C x = 4cos(2πt -π/2)cm D x = 4cos(πt + π/2)cmBấm máy : Mode 2 chọn chế độ Rad

Ví dụ 4 : Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m Vật dao động theo

phương thẳng đứng với tần số góc  = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài

lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gốc tọa độ tại VTCB Chiều dương hướng

xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trình dao động của vật

Kết quả : x 2cos 10 t cm. Chọn kết quả A

b) Các dữ liệu minh chứng quá trình sử dụng MTCT, đối chứng giảipháp mà tác giả đã thưc hiện (dữ liệu minh chứng của học sinh : Phiếu học tập2)

c) Phân tích, so sánh, đánh giá kết quả giải pháp của tác giả đã thực hiện

so với giải pháp đã có ( dưới Phiếu Học tập 2)

Phiếu Học tập 2

Ví Dụ 1: Con lắc dao động điều hòa với chu kỳ 1s Lúc t =0, vật qua li độ 4cm

với vận tốc 8 cm/s Viết phương trình dao động

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví dụ 2 : Một vật dao động điều hòa có biên độ A = 24 cm ,chu kỳ T=

4 s Tại thời điểm t = 0 vật có li độ cực đại âm (x = -A) Viết phươngtrình dao động điều hòa x ?

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví dụ 3 : Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4cm và T = 2s Chọn gốc

thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo Phương trình daođộng của vật là :

A x = 4cos(2πt - π/2)cm x = 4cos(πt - π/2)cm.

C x = 4cos(2πt -π/2)cm D x = 4cos(πt + π/2)cm

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví dụ 4 : Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m Vật dao động theo

phương thẳng đứng với tần số góc  = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài

lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gốc tọa độ tại VTCB Chiều dương hướngxuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trình dao động của vật

3.Giải pháp 3 : DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ TỔNG HỢP HAI (nhiều) DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ. a) Mô tả cách thức tổ chức thực hiện giải pháp của tác giả đưa ra B1: điều chỉnh máy - Màn hình hiển thị CMPLX -> MODE 2 - 570ES hay 570VN Plus -> Rad-> SHIFT MODE 4 - 570ES hay 570VN Plus ->Độ-> SHIFT MODE 3 B2: Bấm máy 1 1 2 2

A    A  A  

Ví dụ 1: Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có các biên độ A1 = 2cm, A2 = 1cm và các pha ban đầu 1 , 2

3



     Hãy tính biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp

- Nhập máy :

Chọn MODE 2

2 + 1

3

SHIFT   SHIFT   SHIFT 23   3

2





Kết qủa: A = 3cm Và pha ban đầu  =

2



Ví dụ 2: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà với các phương

trình x1 = 5cos10t (cm) và x2= 5cos(10t +

3



) (cm) Phương trình dao động tổng hợp của vật là

A x = 5cos(10t +

6



) (cm)

B x = 5 3cos(10t +

6



) (cm)

C x = 5 3cos(10t +

4



) (cm)

D x = 5cos(10t +

2



) (cm)

- Nhập máy :

Chọn MODE 2 ở chế độ Rad

Ví dụ 3: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng

tần số x1= cos(2t + )(cm), x2 = 3.cos(2t -/2)(cm) Phương trình của daođộng tổng hợp



 

Kết qủa: Chọn đáp án A

Ví dụ 4: Ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần

lượt là x1= 4 cos(t - /6) (cm) , x2= 5cos(t - /2) cm và x3= 3cos(t+2/3)(cm) Dao động tổng hợp của 3 dao động này có biên độ và pha ban đầu là

c) Phân tích, so sánh, đánh giá kết quả giải pháp của tác giả đã thực hiện

so với giải pháp đã có ( dưới Phiếu Học tập 3)

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví dụ 2: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà với các phương

trình x1 = 5cos10t (cm) và x2= 5cos(10t +

3



) (cm) Phương trình dao động tổng hợp của vật là

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví dụ 3: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng

tần số x1= cos(2t + )(cm), x2 = 3.cos(2t -/2)(cm) Phương trình của daođộng tổng hợp

A x = 2.cos(2t - 2/3) (cm) B x = 4.cos(2t + /3) (cm)

C x = 2.cos(2t + /3) (cm) D x = 4.cos(2t + 4/3) (cm)

Phương pháp truyền thống Phương pháp sử dụng máy tính

Ví dụ 4: Ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần

lượt là x1= 4 cos(t - /6) (cm) , x2= 5cos(t - /2) cm và x3= 3cos(t+2/3) (cm) Dao động tổng hợp của 3 dao động này có biên độ và pha ban đầu là

A 4,82cm; -1,15 rad B 5,82cm; -1,15 rad

C.4,20cm; 1,15 rad D.8,80cm; 1,15 rad

Phương pháp truyền thống

Phương pháp sử dụng máy tính

Nhận xét của học sinh

4.Giải pháp 4 : DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ TÌM MỘT TRONG HAI DAO

ĐỘNG THÀNH PHẦN KHI BIẾT DAO ĐỘNG TỔNG HỢP.

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần

số: x1 A1 cost  1v xà 2 A2 cost  2 Biết dao động tổng hợp của vật

B1: Bấm máy: MODE 2 màn hình xuất hiện chữ CMPLX

Chọn đơn vị đo góc là radian(R): SHIFT MODE 4

B2: Nhập A , bấm SHIFT (-) nhập φ; bấm - (trừ); Nhập A1 , bấmSHIFT (-) nhập φ1 nhấn SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả là: A2  2

+Giá trị của φ ở dạng độ ( nếu máy cài chế độ là D:độ)

+Giá trị của φ ở dạng rad ( nếu máy cài chế độ là R: Radian)

Viết phương trình dao động x2 A2 cost  2

Ví dụ 1: Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình dao động tổng hợp

x=5 2cos(t + 5/12) với các dao động thành phần cùng phương, cùng tần số

là x1=A1 cos(t +1) và x2=5cos(t+/6 ), Biên độ pha ban đầu của dao động 1là:

Giải: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX

Chọn đơn vị đo góc là radian(R): SHIFT MODE 4

Ví dụ 2: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số có

phương trình dao động: x1 = 2 3cos(2πt + /3) cm, x2 = 4cos(2πt +/6) cm vàphương trình dao động tổng hợp có dạng x = 6cos(2πt - /6) cm Tính biên độdao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 3:

A 8cm và - /2 B 6cm và /3 C 8cm và /6 D 8cm và /2

Giải: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX

Tiến hành nhập máy: đơn vị đo góc là rad (R) SHIFT MODE 4

Ví dụ 3 : Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng

tần số Biết phương trình dao động tổng hợp x=3cos(10t - 5/6) (cm),củathành phần dao động thứ nhất là x1 =5cos(10t+/6 ) (cm) Phương trình li độcủa thành phần thứ hai là

6

x   t  

5 2cos 10

6

x   t 

Giải: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX

Tiến hành nhập máy: đơn vị đo góc là rad (R) SHIFT MODE 4







Chọn đáp án C.

Ví dụ 4 : Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng

tần số Biết phương trình dao động tổng hợp x= 3cos(10t +/6) (cm),củathành phần dao động thứ nhất là x2 =4cos(10t ) (cm) Biên độ của dao độngthành phần thứ nhất là

A 7cm B 5 cm C -1,3cm D 5,73cm

Giải: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX

Tiến hành nhập máy: đơn vị đo góc là rad (R) SHIFT MODE 4