Nghiên cứu lắp ráp và sử dụng bộ thí nghiệm đệm không khí kết nối máy vi tính vào dạy học phần các định luật bảo toàn vật lý 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông luận văn tốt nghiệp đại học

Trờng Đại học Vinh khoa vật lý====***==== Chu Thị Hồng NGHIÊN CứU LắP RáP Và Sử DụNG Bộ THí NGHIệM ĐệM KHÔNG KHí KếT NốI MáY VI TíNH VàO DạY HọC PHầN “CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN” VậT Lý 10 G

Trờng Đại học Vinh khoa vật lý

====***====

Chu Thị Hồng

NGHIÊN CứU LắP RáP Và Sử DụNG Bộ THí NGHIệM

ĐệM KHÔNG KHí KếT NốI MáY VI TíNH VàO DạY HọC PHầN

“CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN” VậT Lý 10 GóP PHầN NÂNG CAO CHấT LƯợNG DạY HọC VậT Lý ở TRƯờNG PHổ THÔNG

Khoá luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: lý luận và phơng pháp dạy học bộ môn vật lý

Vinh – 2011

Trờng Đại học Vinh khoa vật lý

====***====

NGHIÊN CứU LắP RáP Và Sử DụNG Bộ THí NGHIệM

ĐệM KHÔNG KHí KếT NốI MáY VI TíNH VàO DạY HọC PHầN

“CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN” VậT Lý 10 GóP PHầN NÂNG CAO CHấT LƯợNG DạY HọC VậT Lý ở TRƯờNG PHổ THÔNG

Khoá luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: lý luận và phơng pháp dạy học bộ môn vật lý

Sinh viên thực hiện : Chu Thị Hồng

Lớp: 48A – Vật lý Vật lý

Vinh – 2011

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Vật lý, các thầy cô giáotrong khoa, đặc biệt là các thầy cô giáo trong tổ bộ môn phương pháp giảng dạykhoa Vật lý

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự chỉ bảo nhiệt tình của cô giáohướng dẫn – TS Nguyễn Thị Nhị, là người trực tiếp hướng dẫn em trong suốtquá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới người thân, bạn bè đã tạo mọi điều kiện,động viên và giúp đỡ em để hoàn thành luận văn này

Vinh, tháng 5 năm 2011

Chu Thị Hồng

MỤC LỤC

Trang

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu 2

3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

3.2 Khách thể nghiên cứu 2

3.3 Phạm vi nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Kết quả luận văn 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 5

1.1 Khái niệm 5

1.2 Đặc điểm của thí nghiệm Vật lý 5

1.3 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức 5

1.4 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học 8

1.4.1 Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học 8

1.4.2 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh 9

1.4.3 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan hóa trong dạy học vật lý 9

1.5 Các loại thí nghiệm sử dụng trong dạy học vật lý 9

1.6 Thí nghiệm có ghép nối máy tính 12

1.6.1 Máy vi tính hỗ trợ hoạt động dạy học 12

1.6.2 Các khả năng sử dụng máy vi tính hỗ trợ hoạt động dạy học 13

1.6.3 Vai trò của thí nghiệm có kết nối máy tính 13

1.7 Những yêu cầu chung về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với

việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 15

1.8 Kết luận chương 1 16

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐỆM KHÔNG KHÍ KẾT NỐI MÁY VI TÍNH VÀO DẠY HỌC PHẦN “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10- NÂNG CAO 17

2.1 Vị trí đặc điểm của chương “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” Vật lý 10-Ban Nâng cao- THPT 17

2.2 Mục tiêu của phần các định luật bảo toàn 18

2.2.1 Mục tiêu về kiến thức 18

2.2.2 Về kỹ năng 19

2.3 Cấu trúc của phần các định luật bảo toàn 19

2.4 Thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động luợng với bộ cần rung 20

2.4.1 Dụng cụ thí nghiệm 20

2.4.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 20

2.4.3 Những hạn chế khi sử dụng bộ thí nghiệm cần rung 21

2.5 Các thí nghiệm được lắp ráp và sử dụng từ bộ thí nghiệm đệm không khí ghép nối máy tính vào dạy học phần“ Các định luật bảo toàn” 22

2.5.1 Các dụng cụ thí nghiệm trong bộ thí nghiệm 22

2.5.2 Cách lắp ráp và sử dụng bộ thí nghiệm vào dạy học chương các định luật bảo toàn 25

2.5.3 Những ưu điểm và lưu ý khi sử dụng bộ thí nghiệm đệm không khí kết nối máy vi tính 35

2.6 Một số giáo án dạy học sử dụng thí nghiệm từ bộ thí nghiệm 35

2.6.1 Bài 31: Các định luật bảo toàn 35

2.6.2 Bài 38: Va chạm đàn hồi và không đàn hồi 43

2.7 Kết luận chương 2 49

KẾT LUẬN CHUNG 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHẦN PHỤ LỤC 53

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, công tác đổi mới giáo dục diễn ra mạnh mẽtrên tất cả các cấp học, trong đó nổi bật là giáo dục ở bậc THPT Xuất phát từmục tiêu chiến lược của ngành giáo dục trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiệnđại hóa đất nước: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phụclối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp sống tư duy sáng tạo, từng bước áp dụngcác phương pháp tiên tiến vào dạy học”

Trên tinh thần mục tiêu nhiệm vụ chung của giáo dục cùng với những đặcđiểm của bộ môn vật lí, các nhà giáo dục đã soạn ra hai bộ sách giáo khoa Vật

lý 10: Một bộ dành cho chương trình chuẩn và một bộ dành cho chương trìnhnâng cao Sách giáo khoa mới có nhiều đặc điểm mới so với sách giáo khoa cũ,

đó là ngoài việc cung cấp kiến thức mới cho học sinh sách giáo khoa còn chú ýlàm như thế nào để tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú và tạo sựchú ý cho học sinh Học sinh phải làm việc nhiều hơn, phải tư duy nhiều hơn vàchủ động hơn trên con đường đi tìm tri thức Vật lý là bộ môn mang tính chấtthực nghiệm nên để làm được điều đó không thể không kể đến các thiết bị trựcquan, trong đó thí nghiệm có vai trò rất quan trọng

Sử dụng thí nghiệm làm tăng tính trực quan, tạo sự nghiên cứu có hệthống, đặc biệt giúp cho học sinh có năng lực sử dụng các dụng cụ vật lý, cácdụng cụ đo lường, kỹ năng lắp ráp các thiết bị thí nghiệm, thực hiện các các thínghiệm vẽ biểu đồ, xử lí số liệu rút ra kết quả kết luận Tuy nhiên, có những thínghiệm mà việc quan sát, hoặc đo số liệu rất khó khăn, muốn tăng tính trựcquan thì ta phải sử dụng thêm một số thiệt bị hiện đại như máy tính Sử dụng thínghiệm có ghép nối máy tính không những làm tăng tính trực quan mà còn rènluyện cho học sinh khả năng sử dụng máy tính, đo lường và xử lí số liệu bằngmáy vi tính Những kỹ năng này giúp học sinh thích nghi với các hoạt động laođộng sản xuất trong sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước

Mặt khác, trong quá trình thực hành thí nghiệm vật lý với sự quan sátgiữa thực nghiệm và suy luận lý thuyết để đạt được sự thống nhất giữa lý luận

và thực tiễn, rèn luyện cho học sinh phương pháp tư duy sáng tạo, phân tích

tổng hợp, khái quát hóa vấn đề, khả năng dự đoán xây dựng kiến thức mới dựatrên quan sát hiện tượng tự nhiên và thí nghiệm vật lý.

Vật lý học trong nhà trường là môn học có đặc thù là sử dụng thí nghiệmvật lý như một phương tiện, phương pháp dạy học phát huy tác dụng tốt theohướng tăng cường hoạt động tự lực của học sinh

Cơ sở của phần “Các định luật bảo toàn” là hai định luật cơ bản là định

luật bảo toàn cơ năng và định luật bảo toàn động lượng Học sinh dù đã có kiếnthức về động học và động lực học nhưng vẫn khó khăn khi tiếp thu kiến thứcmới của phần này

Vì vậy, cần phải sử dụng thí nghiệm vào dạy học phần “ Các định luật bảo toàn” nhằm nâng cao chất lượng trong dạy học phần này.

Song thực tế dạy học hầu hết các giáo viên đang dạy ở trường phổ thônghiện nay vẫn chưa thực hiện được vì điều kiện của các trường THPT chưa cócác phương tiện thí nghiệm hiện đại

Từ những vấn đề lý luận và thực tiễn trên được sự hướng dẫn của T.S

NGUYỄN THỊ NHỊ tôi đã chọn đề tài “ Nghiên cứu lắp ráp và sử dụng bộ

thí nghiệm đệm không khí kết nối máy vi tính vào dạy học phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông”.

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu lắp ráp vận hành bộ thí nghiệm “ Đệm không khí kết nối máy

vi tính” Vận dụng các thí nghiệm khai thác được từ bộ thí nghiệm vào dạy họcphần “các định luật bảo toàn” vật lý 10 nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật

lí ở trường THPT

3 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Các tài liệu liên quan đến khai thác và sử dụng bộ thí nghiệm trong dạy họcvật lý nói chung và bộ thí nghiệm “ Đệm không khí kết nối máy tính” nói riêng

Các thí nghiệm “ Đệm không khí kết nối máy tính” được dùng trong dạy

học chương “ Các định luật bảo toàn.”

3.2 Khách thể nghiên cứu

- Quá trình dạy học bộ môn vật lý ở trường THPT.

- Chương trình Vật lý 10 Nâng cao phần “ Các định luật bảo toàn”

- Giáo viên và học sinh trường THPT

3.3 Phạm vi nghiên cứu

- Thí nghiệm với đệm không khí kết nối máy vi tính trong dạy học phần

“Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban nâng cao- THPT.

4 Giả thuyết khoa học

Nếu khai thác và sử dụng một cách hợp lý các thí nghiệm được lắp ráp từ bộthí nghiệm “Đệm không khí kết nối máy vi tính” thì sẽ góp phần nâng cao chấtlượng dạy học phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nói riêng, vật lý ởtrường THPT nói chung

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu cơ sở lý luận về thí nghiệm vật lý trong dạy học

- Phân tích nội dung, cấu trúc logic phần “ các định luật bảo toàn” của lớp

10 THPT

- Tìm hiểu thực trạng phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông vàviệc sử dụng thí nghiệm vào dạy học phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp10

- Nghiên cứu lắp ráp bộ thí nghiệm “ Đệm không khí ghép nối máy vi tính” ở phòng thí nghiệm bộ môn PPGD Vật lý, khoa Vật lý trường Đại học

Vinh

- Nghiên cứu các hướng sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học phần “Các định luật bảo toàn” vật lý 10- Ban nâng cao- THPT.

6 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học làm sáng tỏ mặt lý luận của đềtài

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập vật lý

10 và các tài liệu liên quan đến việc khai thác và sử dụng bộ thí nghiệm trongdạy học vật lý

 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

- Phương pháp thống kê toán học để xử lí số liệu thực nghiệm

7 Kết quả đạt được của đề tài

- Khái niệm, đặc điểm, phân loại, chức năng của thí nghiệm trong dạy họcvật lý, những yêu cầu chung về mặt kỹ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệmtrong dạy học vật lý

- Vị trí, đặc điểm, sơ đồ cấu trúc logic nội dung của phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban nâng cao- THPT.

- Lắp ráp được 2 thí nghiệm đệm không khí kết nối máy tính, sử dụng vào

dạy học một số kiến thức phần “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10- Ban

Nâng cao- THPT

- Sử dụng các thí nghiệm lắp ráp được biên soạn 2 giáo án dạy học trong

phần “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 THPT – Ban nâng cao.

1.2 Đặc điểm của thí nghiệm Vật lý

Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và thiết lập có chủ địnhsao cho thông qua thí nghiệm ta có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy

ra từ giả thuyết Mỗi thí nghiệm có 3 yếu tố cấu thành cần được xác định rõ:Đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiêncứu và phương tiện cần quan sát, đo đạc để thu nhận kết quả của sự tác độngCác điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiêncứu sự phụ thuộc giữa 2 đại lượng trong khi các đại lượng khác được giữ khôngđổi

Các điều kiện của thí nghiệm cần được khống chế, kiểm soát đúng dự địnhnhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức cần thiết, nhờ sựphân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối

đa ảnh hưởng của nhiễu

Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được cácbiến đổi của các đại lượng nào đó do sự biến đổi của các đại lượng khác Điềunày đạt được nhờ giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiệnquan sát đo đạc

Có thể lặp đi lặp lại các thí nghiệm Có nghĩa là: Với các thiết bị thínghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại hệ thống thínghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, hiện tượng quá trình vật lý phải diễn ra trongthí nghiệm giống như các lần thí nghiệm trước đó

1.3 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức

Theo quan điểm của lý luận nhận thức, trong dạy học Vật lý ở trường phổthông, thí nghiệm có chức năng sau  8

- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức

- Thí nghiệm là để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được

- Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức vào thực tiễn

- Thí nghiệm là một bộ phận của phương pháp nhận thức vật lý

* Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức.

Khi thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quảquan sát, đo đạc, lúc này thí nghiệm có tác dụng phân tích hiện thực khách quan

và thông qua quá trình thiết lập một cách có chủ quan, để thu được tri thứckhách quan

Trong dạy học Vật lý ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiệntượng một quá trình vật lý nào đó, khi học sinh còn chưa biết hoặc biết quá ít vềcác quá trình đó, hiện tượng đó thì thí nghiệm vật lý được sử dụng để cung cấpcho học sinh những dữ liệu cảm tính (các biểu tượng, các số liệu đo đạc) về hiệntượng, quá trình vật lý Tạo điều kiện cho học sinh đưa ra những giả thuyết là cơ

sở cho những tính chất, những mối liên hệ phổ biến, có tính quy luật của các đạilượng vật lý trong các quá trình hiện tượng nghiên cứu

* Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được

Nếu kết quả của thí nghiệm phủ định tính đúng đắn của tri thức đã biếtthì đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra ở những thínghiệm khác

Ở các trường phổ thông có một số kiến thức rút ra bằng quy luậtlogic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết, trong những trường hợp này cần tiếnhành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng

* Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức thu được vào thực tiễn.

Trong việc vân dụng các tri thức lý thuyết vào thiết kế chế rạo các thiết

bị kỹ thuật, người ta gặp nhiều khó khăn do: Tính trừu tượng của tri thức, lí do

về mặt kinh tế… khi đó người ta thường sử dụng thí nghiệm tạo cơ sở cho việcvận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

Thí nghiệm không những cho học sinh thấy được sự vận dụng trongthực tiễn mà còn kiểm chứng sự đúng đắn của tri thức

Thí nghiệm cơ bản không chỉ dẫn đến hình thành những thuyết vật lýmới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới

* Thí nghiệm là một bộ phận của phương pháp nhận thức vật lý.

Thí nghiệm bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp nhận thức đượcdùng phổ biến trong nghiên cứu (phương pháp thực nghiệm và phương pháp môhình)

Phương pháp thực nghiệm bao gồm 4 giai đoạn:

- Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời

- Đề xuất được giả thuyết

- Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đãrút ra Nếu hệ quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chânthực, nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới

Như vậy thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giaiđoạn cuối của phương pháp thực nghiệm Ở giai đoạn đầu các thông tin về đốitượng cần được nghiên cứu được thu thập nhờ thí nghiệm Ở giai đoạn cuối củathí nghiệm lại được dùng để kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả đã được rút ra.Phương pháp mô hình có 4 giai đoạn:

- Thu thập thông tin về đối tượng gốc

- Xây dựng mô hình

- Thao tác trên mô hình để rút ra các hệ quả lý thuyết

- Kiểm tra hệ quả lý thuyết trên đối tượng gốc

Ở giai đoạn đầu các thông tin về đối tượng thường thu thập được nhờthí nghiệm Thông qua thí nghiệm, nhờ việc chủ động loại bỏ những yếu tốkhông quan tâm, tác động lên đối tượng, bố trí các dụng cụ quan sát thu thập và

xử lý số liệu, ta mới có thể tìm ra được thuộc tính, các mối quan hệ bản chất củađối tượng gốc

Ở giai đoạn 3 đối với mô hình vật chất người ta phải tiến hành thínghiệm thực với nó

Ở giai đoạn 4 thông qua thí nghiệm trên vật gốc, đối chiếu kết quả thuđược từ mô hình với những kết quả thu được trực tiếp trên vật gốc ta kiểm trađược tính đúng đắn của mô hình và rút ra giới hạn áp dụng của mô hình.

1.4 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học  8

1.4.1 Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của

b Sử dụng thí nghiệm để hình thành kiến thức mới, kỹ năng mới cho học sinh.

Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng, không gì có thể thay thế đượctrong giai đoạn hình thành kiến thức mới Nó cung cấp một cách hệ thống các

dữ liệu thực nghiệm để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn củagiả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thứcmới

Trong chương trình vật lý phổ thông một kiến thức đã được rút ra từ cácphép suy luận logic chặt chẽ để làm tăng thêm sự tin tưởng của học sinh về kiếnthức thu được, giáo viên cần phải tiến hành làm thí nghiệm kiểm chứng lạichúng

c Sử dụng thí nghiệm để củng cố ôn luyện và giúp học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng mà họ tiếp thu được.

Việc sử dụng các thí nghiệm ở giai đoạn củng cố không phải là sự lặplại nguyên xi các thí nghiệm đã làm nhắc lại kiến thức cũ mà phải có những yếu

tố mới đào sâu, mở rộng các kiến thức đã biết của học sinh, giúp học sinh thấyđược các biểu hiện trong tự nhiên, các ứng dụng trong đời sống và sản xuất củacác kiến thức này

Trong các thí nghiệm được sử dụng trong giai đoạn củng cố, thí nghiệmthực hành của học sinh có vai trò nổi bật trong công việc củng cố kiến thức vàrèn luyện kỹ năng của học sinh.

d Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra, đánh giá kiến thức và kỹ năng của học sinh.

Thông qua các hoạt động trí tuệ - thực tiễn của học sinh trong quá trìnhthí nghiệm, học sinh sẽ chứng tỏ không những kiến thức mà cả kiến thức vềphương pháp, không những kiến thức mà còn cả kỹ năng của mình

1.4.2 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh

- Việc sử dụng thí nghiệm vật lý góp phần quan trọng vào việc phát triển

nhân cách toàn diện của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rènluyện kỹ năng, kỹ xảo về vật lý của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chứcquá trình học tập tích cực, tự lực và sang tạo của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khácnhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh

1.4.3 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan hóa trong dạy học vật lý

Nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy ratrong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi, có thể quan sát đo đượcđơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiệntượng và mối quan hệ có tính quy luật của chúng với nhau

Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu đượcnhững thông tin chân thật về các hiện tượng, quá trình vật lý

1.5 Các loại thí nghiệm sử dụng trong dạy học vật lý

Căn cứ vào mục đích lý luận dạy học của thí nghiệm vật lý trong quátrình nhận thức của học sinh, căn cứ vào mục tiêu đổi mới chương trình, nộidung và phương pháp dạy học vật lý vật lý ở trường phổ thông, thí nghiệm vật

lý được sử dụng ở nhiều các hình thức khác nhau Thông thường người ta phânthí nghiệm làm hai loại: Thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập.

Là thí nghiệm được giáo viên tiến hành ở trên lớp trong các giờ học nghiêncứu kiến thức mới hoặc giờ học củng cố kiến thức và nó bao gồm:

biết qua về hiện tượng sắp nghiên cứu để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhucầu hứng thú cho học tập của học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt độngnhận thức Đây là thí nghiệm đơn giản dễ thực hiện và thực hiện nhanh, cácthiết bị dễ kiếm và dễ chế tạo

hoặc kiểm chứng lại kiến thức mới được sử dụng trong giai đoạn nghiêncứu kiến thức mới Nó bao gồm:

+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: Là thí nghiệm nhằm cung cấp các

cứ liệu thực nghiệm đêt từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúngđắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết

+ Thí nghiệm nghiên cứu minh họa: Là thí nghiệm nhằm kiểm chứng

lại kiến thức đã được xây dựng bằng con lý thuyết, dựa trên những phép suyluận logic chặt chẽ

đã học trong tự nhiên, đề cập các ứng dụng các kiến thức đã học để dự đoánhoặc hoặc giải thích hiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị,dụng

cụ kỹ thuật

Là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp (trong phòng thí nghiệm)ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lập khác nhau Thí nghiệm thựctập bao gồm:

nghiệm đồng loạt ( giáo viên chia học sinh thành các nhóm thí nghiệm cùng mộtlúc làm các thí nghiệm như nhau với các dụng cụ thí nghiệm giống nhau để giảiquyết cùng một nhiệm vụ) hoặc dưới hình thức cá nhân (Các nhóm học sinh

cùng lúc tiến hành các thí nghiệm khác nhau nhằm giải quyết nhiệm vụ bộ phận,

để đi tới giải quyết được nhiệm vụ tổng quát)

lớp ( Trong phòng thí nghiệm) mà sự tự lực làm việc cao hơn so với thí nghiệmtrực diện Học sinh dựa vào tài liệu hướng dẫn đã in sẵn mà tiến hành thínghiệm, rồi viết báo cáo thí nghiệm theo mẫu

Thí nghiệm thực hành có thể được tổ chức dưới một trong hai hìnhthức là thí nghiệm thực hành đồng loạt (tất cả các nhóm học sinh tiến hànhnhững thí nghiệm như nhau với dụng cụ giống nhau theo một mục đích) hoặcthí nghiệm thực hành cá thể

Ta thấy do tác dụng nhiều mặt của thí nghiệm thực tập nên việc tăngcường các thí nghiệm thực tập là một trong những nội dung của việc đổi mớicác chương trình, nội dung, phương pháp dạy học vật lý phổ thông

Các loại thí nghiệm có thể tóm tắt theo sơ đồ sau:

Hình 1.1: Sơ đồ phân loại thí nghiệm trong dạy học vật lý

1.6 Thí nghiệm có ghép nối máy tính

1.6.1 Máy vi tính hỗ trợ hoạt động dạy học

* Hỗ trợ giáo viên

- Trình bày thông tin đa phương tiện theo trình tự tùy ý nhanh chóng, chính xác,tiện lợi (cú click chuột)

- Mô phỏng minh họa quá trình vật lý trừu tượng

- Phóng to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, làm dừng lại quá trình vật lý

-Tạo ra lưu trữ hồ sơ dạy học: Giáo án, bài giảng điện tử, sổ điểm, lý lịch họcsinh, nhật ký giảng dạy… tiện lợi

- Máy vi tính kết nối internet là cơ sở dữ liệu thông tin khổng lồ cho việc xâydựng kế hoạch dạy học trao đổi kinh nghiệm dạy học trên các website chuyênngành, hướng dẫn học sinh học tập bằng Email

TN tổng hợp luân phiên

TN quan sát ở nhà

TN nghiên cứu minh họa

TN củng cố

TN mở đầu

TN nghiên cứu

TN khảo sát

- Máy vi tính kết hợp phần mềm trình diễn để học sinh có thể trình bày kết quảthực hiện nhiệm vụ học tập (tự học).

- Máy vi tính kết nối internet giúp học sinh có thể trao đổi nội dung học với bạn,với thầy

- Máy vi tính và website dạy học giúp học sinh có thể học trực tuyến, thi trựctuyến, cung cấp tư liệu mở rộng nâng cao khổng lồ đa phương tiện

* Hỗ trợ quản lý giáo dục, dạy học

- Máy vi tính kết nối internet là phương tiện cung cấp tiếp nhận thông tin chỉđạo, quản lý của các cấp giáo dục: Bộ, Sở, Trường, Tổ chuyên môn, cộng đồnggiáo viên

- Máy vi tính là phương tiện để giáo viên quản lý học sinh

- Máy vi tính kết nối internet là phương tiện liên lạc giữa giáo viên và phụhuynh học sinh kết hợp các lực lượng giáo dục

1.6.2 Các khả năng sử dụng máy vi tính hỗ trợ hoạt động dạy học

- Củng cố, khắc sâu kiến thức mới

- Tổng kết, hệ thống hóa kiến thức, kỹ năng.

- Kiểm tra, đánh giá và tự kiểm tra đánh giá

1.6.3 Vai trò của thí nghiệm có kết nối máy tính

a Những ưu điểm của thí nghiệm ghép nối máy tính

- Thí nghiệm có ghép nối máy tính làm tăng tính trực quan cho người học

Trong một số trường hợp, khi quá trình thí nghiệm xảy ra nhanh và liêntục làm hạn chế sự quan sát và đo đạc Khi đó, việc lấy kết quả thí nghiệm sẽ rấtkhó khăn cũng như hạn chế sự chính xác Thí nghiệm có ghép nối máy tính sẽ

khắc phục khó khăn này Khi ta sử dụng máy vi tính và các phần mềm hỗ trợkhác chúng ta có thể tự động hóa quá trình đo đạc trong thí nghiệm và kết quảthí nghiệm sẽ hiện lên trên màn hình máy tính.Như vây, thí nghiệm có ghép nốimáy tính giúp chúng ta có sẽ quan sát thí nghiệm cũng như kết quả thí nghiệmtrên màn hình làm tăng tính trực quan.

- Thí nghiệm ghép nối máy tính tăng sự chính xác của các thí nghiệm

Khi máy vi tính cài đặt các phần mềm hỗ trợ thí nghiệm nó sẽ tự độnghóa ghi lại số liệu, kết quả thí nghiệm Như vậy, các số liệu thí nghiệm sẽ đượcghi lại chính xác mà không có sai số chủ quan của người làm thí nghiệm

- Thí nghiệm có ghép nối máy tính kích thích sự hứng thú của người học.

Do đặc tính trực quan và sự tự động hóa trong thí nghiệm có ghép nốimáy tính mà làm cho học sinh có tính tò mò khám phá của người học, làm kíchthích sự hứng thú của người học, người làm thí nghiệm

- Bộ thí nghiệm ghép nối máy vi tính có thể khai thác cho nhiều thí nghiệm khác

nhau.

Bộ thí nghiệm ghép nối máy tính có thể cài đặt các phần mềm khácnhau để sử dụng nhiều thí nghiệm khác nhau, như vậy ta tránh được sự lảng phítrong việc khai thác các thí nghiệm

b Những hạn chế của thí nghiệm có ghép nối máy vi tính

Thí nghiệm ghép nối máy vi tính có nhiều ưu điểm tuy nhiên bên cạnh đó cónhững hạn chế sau:

- Bộ thí nghiệm có ghép nối máy vi tính có nhiều thiết bị cồng kềnh và

sử dụng phức tạp hơn các bộ thí nghiệm khác: ngoài các dụng cụ thí nghiệmthông thường ta cần tới máy tính, phần mềm, cáp dữ liệu… Như vậy, khi cần dichuyển bộ thí nghiệm cũng như dùng nó để dạy học trong phòng học là rất khókhăn

- Kinh phí cho bộ thí nghiệm lớn: các bộ thí nghiệm ghép nối máy tính

có kinh phí khá lớn nên việc trang bị các bộ thí nghiệm có ghép nối cho cáctrường THPT là rất khó khăn

- Để sử dụng bộ thí nghiệm có ghép nối máy tính thì người sử dụng cầnphải có những hiểu biết nhất định về máy vi tính, đòi hỏi hiểu biết về sử dụng

các phần mềm Hiện nay, học sinh các trường THPT chưa được trang bị nhiều

về kiến thức này

c Cách khắc phục những hạn chế trong thí nghiệm có ghép nối máy vi tính

- Xây dựng các phòng học bộ môn ở trường THPT

- Thiết kế các bộ thí nghiệm ghép nối máy tính có thể sử dụng, khai thác nhiềuthí nghiệm khác nhau

- Có thể xây dựng các clip thí nghiệm để dùng trong dạy học

1.7 Những yêu cầu chung về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.

Để thí nghiệm phát huy đầy đủ các chức năng của nó trong dạy học vật

lý thí việc sử dụng phải tuân theo một số yêu cầu chung về mặt kỹ thuật vàphương pháp dạy học:

- Xác định rõ logic của tiến trình dạy học trong đó việc sử dụng thínghiệm phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhằm giải quyếtnhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức Trước mỗi thí nghiệm phải đảmbảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục đíchcủa thí nghiệm

- Xác định rõ dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, các bước tiếnhành thí nghiệm Để đạt được mục đích thí nghiệm cần sử dụng thiết bị thínghiệm như thế nào? Bố trí thí nghiệm ra sao? Tiến hành như thế nào? Cầnquan sát đo đạc đại lượng nào?

- Đảm bảo cho học sinh ý thức được rõ ràng và tham gia tích cực vàotất cả các giai đoạn thí nghiệm bằng cách giao cho học sinh những nhiệm vụ

cụ thể trong quá trình tiến hành thí nghiệm

- Thử nghiệm kỹ lưỡng mỗi thí nghiệm trước giờ học, đảm bảo thínghiệm phải thành công

- Việc sử dụng thí nghiệm phải an toàn

Ngoài những yêu cầu chung này, từng loại thí nghiệm còn phải tuân theo cácyêu cầu riêng, tùy đặc tính của từng loại thí nghiệm

1.8 Kết luận chương 1

Trong chương 1, luận văn đã trình bày rõ các cơ sở lý luận của việc sử dụngthí nghiệm vào dạy học vật lý ở trường phổ thông nhằm nâng cao chất lượngdạy học Cụ thể đã tìm hiểu được khái niệm, đặc điểm và chức năng của thínghiệm vật lý, các loại thí nghiệm vật lý Với cơ sở lý luận trên đề tài sẽ đinghiên cứu cụ thể vào chương 2

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM

“ĐỆM KHÔNG KHÍ KẾT NỐI MÁY VI TÍNH” VÀO DẠY HỌC PHẦN

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10- NÂNG CAO

2.1 Vị trí, nội dung của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban

Nâng cao- THPT

2.1.1 Vị trí của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban Nâng THPT

Chương các định luật bảo toàn thuộc chương thứ 4 của chương trình Vật

lý 10 – Ban nâng cao Chương các định luật bảo toàn đứng sau chương “Tĩnhhọc vật rắn” và đứng trước chương “Cơ học chất lưu”

Đây là một chương đóng vai trò quan trọng trong phần “ Cơ học” lớp 10.Trong chương này, cung cấp cho học sinh nhiều kiến thức vận dụng giải thíchcác hiện tượng trong cuộc sống như: chuyển động của các hành tinh trong hệmặt trời, phóng tàu vũ trụ

Kiến thức trong chương là sự kế thừa những kiến thức học sinh đã có vềđộng học và động học chất điểm, đồng thời nó bổ sung những kiến thức mớicho học sinh, cung cấp cho học sinh những kiến thức sâu sắc hơn về phần “ Cácđịnh luật bảo toàn” nói riêng và phần “Cơ học” nói chung Hệ thống kiến thứcđược xây dựng trong chương là sự tiếp nối những kiến thức đã học ở chươngtrước và là sự liên thông giữa môn vật lý và các môn học khác

2.1.2 Nội dung chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban Nâng cao THPT

- Khi một vật chuyển động thì nói chung vị trí, vận tốc, gia tốc… của cácvật trong hệ thay đổi theo thời gian Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp có thểtìm được những đại lượng đặc trưng cho trạng thái của hệ không thay đổi theothời gian Đó là các đại lượng bảo toàn

- Các định luật bảo toàn là các định luật tổng quát của tự nhiên, các địnhluật này cho phép ta hiểu sâu sắc nhiều thông tin về chuyển động của một hệ vàvận dụng có hiệu quả trong việc giải thích nhiều hiện tượng cơ học cũng nhưtrong việc giải nhiều bài toán cơ học

- Mặt khác các định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng bổ sung thêmtri thức khoa học tự nhiên, vạch ra tính thống nhất biện chứng của sự tồn tại vàvận động khác nhau của tự nhiên.

- Các định luật này được xây dựng sau khi học sinh đã nắm vững các kiếnthức về động học và động lực học

- Nếu đại lượng bảo toàn là một đại lượng vô hướng thì giá trị của nókhông thay đổi

- Nếu các đại lượng bảo toàn là một véc tơ thì phương chiều và độ lớn của

nó không thay đổi

- Các định luật bảo toàn cơ bản:

+ Định luật bảo toàn động lượng

+ Định luật bảo toàn cơ năng

2.2 Mục tiêu của phần các định luật bảo toàn

2.2.1 Mục tiêu về kiến thức

- Nêu được khái niệm về hệ kín.

- Viết được công thức tính xung của lực và công thức tính động lượng, nêu

được đơn vị đo động lượng

- Từ đinh luật II Niu- tơn suy ra được định lí biến thiên động lượng

- Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệhai vật

- Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Phát biểu được định nghĩa và nêu được biểu thức tính công

- Phát biểu được định nghĩa và công thức của biểu thức tính công

- Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa của công suất

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính động năng Nêu đượcđơn vị đo động năng

- Phát biểu được định nghĩa của thế năng trọng trường của một vật và viết đượccông thức tính thế năng trọng trường

- Nêu được đơn vị đo thế năng

- Viết được công thức tính thế năng đàn hồi

- Phát biểu được định nghĩa cơ năng và viết được công thức tính cơ năng

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và viết được biểu thức trong trườnghợp thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi.

- Phân biệt được va chạm mềm và va chạm đàn hồi

- Giải được một số bài toán va chạm đơn giản

- Phát biểu được 3 định luật Keple

- Biết như thế nào là vệ tinh nhân tạo và tốc độ vũ trụ cấp I, cấp II, cấp III

2.2.2 Về kỹ năng

- Vận dụng định luật bảo toàn động lượng để giải được các bài tập va chạm

mềm đối với hai vật

- Vận dụng được các công thức tính công và công suất một cách linh hoạt đểgiải các bài toán

- Vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng để giải các bài toán chuyển độngđơn giản

- Áp dụng những hiểu biết về chuyển động các hành tinh để giải thích các hiệntượng tự nhiên

2.3 Cấu trúc của phần các định luật bảo toàn

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc logic chương các định luật bảo toàn.

2.4 Thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động luợng với bộ cần rung 2.4.1 Dụng cụ thí nghiệm

- Xe lăn

- Máng ngang đã đựoc điều chỉnh để cho ma sát có thể coi là không đáng kể

- Băng giấy luồn qua khe của bộ rung, một đầu gắn vào xe, một đầu thả lỏng

- Bộ rung dùng để xác định thời gian Ở đầu cần rung có một bút mực Khi cầnrung hoạt động thì bút mực đánh dấu các vị trí của xe đã đi

2.4.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm

CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Thế năng đàn hồi

Động lượng,biến thiên động lượng

Định luật bảo toàn động lượng

Chuyển động bằng phản lực Bài toán va cham

Va

chạm

mềm

Va chạm đàn hồi

Định luật bảo toàn

cơ năng

Định luật biến thiên

cơ năng

Thế năng trọng trường

Công suất

Độ biến thiên động năng

Độ giảm thế năng

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC

Định luật I

Định luật III Định luật II

- Máng ngang đựơc điều chỉnh để cho ma sát khi các xe chyển động

là không đáng kể Các xe có thể thay đổi khối luợng nhờ các quả cân được đặtcách nhau một khoảng Xe 1 có gắn băng giấy luồn qua bộ cần rung dùng đểxác định quảng đường đi đựơc trong những khoảng thời gian bằng nhau

- Dùng tay đẩy xe 1 chuyển động với vận tốc đến va chạm với xe 2đứng yên (v2= 0) Lá thép mỏng ở đầu xe 1 sẽ cắm vào cái kẹp ở đầu xe 2 làmcho hai xe gắn chặt vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc v' theo chiềucủa v 1

- Dùng bộ cần rung đánh dấu vị trí của xe sau những khoảng thờigian bằng nhau với t = 0.02 s Đo những khoảng cách giữa các vết mực liêntiếp s trước và s’ sau va chạm, ta xác nhận được trước và sau va chạm làchuyển động đều với các vận tốc tương ứng là:

2.4.3 Những hạn chế khi sử dụng bộ thí nghiệm cần rung.

Khi sử dụng thí nghiệm bộ cần rung ta chỉ có thể khảo sát trong trườnghợp đơn giản đó là hệ kín gồm hai vật tương tác, trong đó vật ban đầu đứng yên.Các trường hợp như hai vật đang chuyển động ta không thể kiểm tra đựơc Đểtính vận tốc ta phải tính trung gian qua quảng đường và thời gian t mà khôngthể đo trực tiếp vận tốc như vậy sai số sẽ lớn

Như vậy, nếu ta sử dụng bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật bảotoàn động lượng sẽ có nhiều điểm hạn chế Tuy nhiên, ngày nay khoa học kỹthuật và công nghệ thông tin phát triển con người đã nghiên cứu ra các bộ thínghiệm hiện đại và chính xác hơn để phục vị cho quá trình nghiên cứu Để kiểmchứng định luật bảo toàn động lượng con người đã nghiên cứu ra bộ thí nghiệmđệm không khí ghép nối máy tính hiện đại và chính xác hơn Vì vậy, trong phầnsau luận văn đi sâu vào nghiên cứu, khai thác các thí nghiệm từ bộ thí nghiệm “

đệm không khí kết nối máy vi tính” để sử dụng trong dạy học chương “ các địnhluật bảo toàn” vật lý 10- Ban nâng cao.

2.5 Các thí nghiệm được lắp ráp và sử dụng vào dạy học phần “Các định luật bảo toàn” từ bộ thí nghiệm “đệm không khí ghép nối máy vi tính” 2.5.1 Các dụng cụ thí nghiệm trong bộ thí nghiệm

Hình 2.2: Nguồn cung cấp khí và ống dẫn khí nối vào máng nghiêng

Hình 2.3: Xe, rào cản ánh sáng và kim sắt

Hình 2.4 : Bộ kích hoạt trên máng nghiêng

Hình 2.5: Máng nghiêng, xe, và bộ kích hoạt trên máng nghiêng

Hình 2.6: Nối các dây dẫn từ cổng quang vào cáp dữ liệu

Hình 2.7: Cổng quang điện

Hình 2.8: Máy vi tính, cổng quang điện và máng nghiêng

- Nguồn cung cấp không khí

- Máng nghiêng có chiều dài 2m Khi các vật chuyển động trên máng nghiêng

có cung cấp không khí khi đó ma sát không đáng kể và chuyển động của các vậtđược coi là chuyển động đều

- Máy vi tính và phần mềm đo vận tốc: Cài đặt cho máy phần mềm đo tự động

“Time/ Counter” Khi các vật bắt đầu chuyển động ta cho phần mềm hoạt độngcùng lúc và khi vật thôi chuyển động thì nó cũng kết thúc Như vậy ta sẽ có kếtquả chính xác và trực quan khi làm thí nghiệm

- Nguồn cung cấp điện 12 V.

- Cáp dữ liệu RS 232: Lấy dữ liệu từ cổng quang điện đưa vào máy tính và xử

lý số liệu đó để cho ta kết quả trên máy tính

- Hệ thống kích hoạt ở máng nghiêng: Để tạo vận tốc ban đầu cho xe

- Hai cổng quang điện: Khi các vật đi qua cổng quang điện thì cổng quang điện

sẽ đánh dấu thời điểm mà vật bắt đầu đi qua cổng quang điện

- Hai xe: Hai xe có thể di chuyển không ma sát trên đệm không khí

- Các rào cản ánh sáng màu đen: Lắp vào các xe để khi các xe chuyển động điqua cổng quang điện thì cổng quang điện đánh dấu thời điểm mà vật đi qua

- Các rãnh khối lượng 50g

- Các rãnh khối lượng 10g

- Các dây nối: Các dây nối để nối từ cổng quang điện đến máy tính và các cổngquang điện với nhau gồm 2 dây vàng, 2 dây đỏ và 2 dây xanh Mỗi dây có chiềudài là 100 cm

- Nam châm điện và bộ kích hoạt trên máng nghiêng

- Hai xe trượt trên máng tạo đệm không khí, trên mỗi xe có gắn giá chắn sángvới độ dài là lo = 5 cm để chắn ánh sáng tế bào quang điện

- Hai cổng quang điện

- Cáp dữ liệu

- Dây cao su gắn vào giá chữ U.

- Các kim bằng sắt không gỉ

- Máy vi tính có cài đặt phần mềm “Time/Counter”

- Các dây nối gồm: Hai dây vàng, hai dây màu xanh và hai dây màu đỏ

Hình 2.10: Cài đặt chương trình “Time/Counter”

- Kích chuột vào “continue” khi đó trên màn hình máy tính xuất hiện như hìnhsau:

Hình 2.11: Hình ảnh xuất hiện khi bắt đầu phép đo

- Lúc đó Timer 1 đo vận tốc của xe 1, còn Timer 2 đo vận tốc của xe 2

- Tải trọng của chiếc đu với một số lượng tùy ý các rảnh đặt khối lượng

- Đặt cổng quang điện 1 nối với máy tính và đặt trên đệm không khí ở vị trí là60cm, cổng quang điện 2 nối với máy tính và đặt trên đệm không khí ở vị trí là140cm Sơ đồ cách nối hai cổng quang điện như hình sau:

Hình 2.12: Sơ đồ cách nối hai cổng quang điện

- Nâng màn hình máy tính lên 10cm trên cổng quang điện

- Điều chỉnh không khí đến cấp độ 4 Cho 2 vật di chuyển qua 2 cổng quangđiện ở một vận tốc không đổi, để xác định xem đã phù hợp chưa và có thể điềuchỉnh lại mức độ của không khí nếu cần.

Hình 2.13: Điều chỉnh cấp độ không khí

- Bắt đầu ghi lại các phép đo theo hình trên để xóa các giá trị đo trước đó

- Chèn thanh mẫu với dải cao su vào lỗ dưới của một chiếc đu (xe) và chốt ở lỗdưới của một chiếc đu khác Các lỗ thấp hơn được chọn để quá trình truyền nộilực xảy ra khi kết quả có thể đối với chiều cao của trọng tâm chiếc đu

- Vị trí của 2 chiếc đu kết thúc đối nhau của các vết không khí và cung cấp chochúng một lực đẩy nhẹ theo hướng trung tâm của vết

- Ban đầu, 2 cổng quang điện đo vận tốc của chiếc đu trước khi va chạm sự vachạm hoàn toàn phải diễn ra giữa hai cổng quang điện trong trường hợp củamột va chạm đàn hồi, hai chiếc đu đảo ngược hướng của chúng một lần nữa và

đi qua cổng quang điện, lúc này đo vận tốc sau va chạm Như vậy, vận tốc trước

và sau va chạm được ghi lại và ta có thể đọc trên màn hình máy tính Trong đógiá trị vận tốc lúc chưa va chạm hiện lên ở phía trên, còn giá trị vận tốc lúc sau

va chạm hiện lên ở phía dưới Time 1 đo giá trị vận tốc của xe 1 trước và sau vachạm còn Time 2 thì đo giá trị vận tốc của đu 2 trước và sau va chạm Vận tốctrước và sau va chạm hiện lên màn hình như hình sau

Hình 2.14: Vận tốc trước và sau va chạm hiển thị trên màn hình máy tính

- Để bắt đầu lại phép đo ta kích chuột vào “stop” và cài đặt lại như ban đầu

- Ta có thể thay đổi khối lượng chiếc xe bằng cách thêm vào xe các quả cân đểkhảo sát các trường hợp khác nhau

d Kết quả

- Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1 trước va chạm Gọi v1, v’1 làvận tốc của xe 1 trước và sau va chạm, v2, v’2 là vận tốc trước và sau va chạmcủa xe 2 Giá trị vận tốc dương nếu chiều chuyển động trùng với chiều dương

đã chọn và vận tốc nhận giá trị âm nếu chuyển động ngược chiều dương