SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 SỬ DỤNG
MÁY TÍNH CẦM TAY GIẢI NHANH VÀ CHÍNH XÁC
BÀI TẬP “LẬP PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA”
Người thực hiện: Lê Thị Bích Việt
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Vật lí
THANH HÓA NĂM 2018
MỤC LỤC
1. MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài…………............…...…….…………………
1.2 Mục đích nghiên cứu…………………...................…………
1.3 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………
1.4. Phương pháp nghiên cứu…………….….......………………
2. NỘI DUNG
2.1 Cơ sở lí luận ..................................................................................
2.2 Thực trạng vấn đề …………………………………..............
2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề............................
2.4 Hiệu quả của giải pháp...................................................................
2.4.1 Đối với học sinh............................................................................
2.4.2 Đối với bản thân giáo viên............................................................
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
luôn coi “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và đang thực hiện quá trình đổi mới
giáo dục một cách toàn diện nhằm mục tiêu“ đào tạo con người Việt Nam phát
triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung
thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng
nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp
xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”.
Mỗi môn học trong trương trình THPT đều có vai trò rất quan trọng trong
việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh. Trong quá trình giảng dạy,
người thầy luôn phải đặt ra cái đích là giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản,
hình thành phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo, tạo thái độ và động cơ học tập đúng
đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội dung kiến thức
mới theo xu thế phát triển của thời đại.
Vật lí là môn khoa học cơ bản nên việc dạy vật lí trong trường phổ thông
phải giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản, trọng tâm của bộ môn, mối quan
hệ giữa vật lí và các môn khoa học khác để vận dụng các quy luật vật lí vào thực
tiễn đời sống. Vật lý biểu diễn các quy luật tự nhiên thông qua toán học vì vậy
hầu hết các khái niệm, các định luật, quy luật và phương pháp… của vật lí trong
trường phổ thông đều được mô tả bằng ngôn ngữ toán học, đồng thời cũng yêu
cầu học sinh phải biết vận dụng tốt toán học vào vật lí để giải nhanh, chính xác
bài tập vật lí nhằm đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của các đề thi trung học
phổ thông dưới hình thức thi trắc nghiệm khách quan như hiện nay. 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 máy tính casio vào việc
giải bài tập vật lí để giải nhanh bài tập vật lí là rất cần thiết.
Hiện nay, việc sử dụng máy tính cầm tay của giáo viên cũng như học sinh
trong tính toán và giải các bài toán đã trở nên phổ biến trong trường trung học
bởi những đặt tính ưu việc của nó. Với máy tính cầm tay việc hỗ trợ tính toán
các phép toán đơn giản như cộng trừ, nhân, chia lấy căn… là bình thường, máy
tính cầm tay còn hỗ trợ giải các bài toán phức tạp như: Hệ phương trình bậc nhất
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Phân tích nội dung các bài toán Lập phương trình dao động điều hòa,
phần Dao động cơ – Vật lí 12, phân tích quá trình làm bài của học sinh, quá trình
tiếp thu kiến thức của học sinh, những khó khăn, vướng mắc mà học sinh gặp
phải, từ đó, đưa ra phương pháp giải quyết bài toán theo cách mới, và kiểm
nghiệm tính hiệu quả của phương pháp đó.
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ sở lí luận
Đối với môn Vật lí ở trường phổ thông, bài tập vật lí đóng vai trò hết sức
quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí là một hoạt động dạy học,
một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lí
trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi giáo viên và
cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng. Bài tập Vật lí sẽ giúp học
sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí. Thông qua
những bài tập ở những dạng khác nhau, tạo điệu kiện cho học sinh vận dụng linh
hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể
khác nhau, thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện, và trở
thành vốn riêng của học sinh. Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống
cụ thể do bài tập đề ra, học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh,
phân tích, tổng hợp, khái quát hoá.... để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải
quyết, giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy
nghĩ. Nên bài tập Vật lí gây hứng thú cho học sinh.
Hiện nay giải bài tập trắc nghiệm vật lý đòi hỏi giáo viên phải cung cấp
cho học sinh những phương pháp giải bài tập trắc nghiệm vật lý tối ưu nhất ,
chính xác nhất và nhanh nhất để tiết kiệm thời gian trong quá trình làm bài tập
và bài thi ,việc ứng dụng máy tính Casio giải nhanh bài tập trắc nghiệm vật lý
đối với giáo viên và học sinh là điều cần thiết.
4
+ Trang bị kiến thức toán học phần số phức phù hợp cho học sinh, đặc biệt là
học sinh có học lực trung bình và yếu.
+ Kết hợp việc tư duy, tự học, tự đọc tài liệu tham khảo của học sinh.
+ Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính Casio vào mục đích bài học một cách
phù hợp.
Tôi mạnh dạn đưa ra một vài bài tập trắc nghiệm áp dụng phương pháp
“SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO ĐỂ GIẢI NHANH VÀ CHÍNH XÁC BÀI
TẬP TRẮC NGHIỆM “LẬP PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA”
phần Dao động cơ môn Vật lí 12 cơ bản.
2.3.1 Cơ sở lí thuyết
Thực chất của viết phương trình dao động điều hòa là xác định các đại
lượng A, ω và ϕ của phương trình x = A cos(ωt + ϕ ).
5
BÀI TOÁN: Viết phương trình dao động điều hòa của vật, biết ở thời
điểm ban đầu vật có li độ và vận tốc tương ứng là: x(0) và v(0) và tần số ω.
Cách 1: Giải lượng giác
2π
k
g
a
v2 v
2W
=
=
; A = x 2 + 2 = max = max2 =
T
m
x = Acos(ωt + ϕ )
Cơ sở:
khi t = 0
v = −ω A sin(ωt + ϕ )
Thao tác bấm máy:
Bấm: MODE 2
Bấm: SHIFT MODE 4
Bấm nhập: x0 −
v0
i
ω
Bấm: SHIFT 2 3 =
Màn hình xuất hiện CMPLX
Màn hình hiển thị chữ R
(Nhập đơn vị ảo i (chữ i in đậm): nút ENG)
( Màn hình sẽ hiện A∠ϕ , đó là biên độ và
pha ban đầu)
2.3.2 Bài tập ví dụ
Ví dụ 1. Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 4( s ). Tại thời điểm t = 0 vật ở
vị trí có li độ x0 = −24cm, v0 = 0. Phương trình dao động điều hòa của vật có dạng:
π
2
π
C. x = 12cos( t + π )(cm).
2
Phương trình dao động điều hòa của vật: x = 24cos( t + π )(cm).
Chọn A
2
Tần số góc: ω =
Cách 2: Dùng máy tính cầm tay Casio Fx 570ES
(2)
Giải tóm tắt
Thao tác nhập máy và kết quả
2π π
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
= (rad / s )
Tần số góc: ω =
T
2
Nhập: −24
v0
Bấm: SHIFT 2 3 =
x = x0 − i = −24
ω
sẽ được: 24∠ π
6
Kết quả này có nghĩa là
π
x = 24 cos( t + π )cm.
2
v2
= 4 2(cm)
ω2
π
x(0) = 4 2cosϕ = 4
⇒ ϕ = − ( rad ) (1)
4
v(0) = −4π 2 sin ϕ = 12,56
π
Vậy phương trình dao động điều hòa của vật có dạng: x = 4 2cos(π t − )(cm).
4
x = Acos(ωt + ϕ )
khi t = 0
v = −ω A sin(ωt + ϕ )
Ta có:
Chọn C
Cách 2: Dùng máy tính cầm tay Casio Fx 570ES
(2)
Giải tóm tắt
Thao tác nhập máy và kết quả
Tần số góc: ω = 2π f = π (rad / s )
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
12,56
dương một đoạn 3cm rồi buông nhẹ. Chọn gốc tọa độ ở VTCB, gốc thời gian lúc
buông vật. Phương trình dao động của vật có dạng:
7
A. x = 3cos(2π t + π )cm.
B. x = 3cos(2π t − π )cm.
C. x = 3cos(2π t + )cm.
D. x = 3cos(2π t − )cm.
π
2
Giải tóm tắt
2π
= 2π (rad/s)
T
a = x(0) = −3
v
t = 0:
⇒ x = x(0) − (0) i = −3
v(0)
ω
=0
b = −
Giải tóm tắt
a = x(0) = 0
k
ω=
= 10 (rad/s); t = 0 :
v(0)
m
=4
b = −
ω
v
⇒ x = x(0) − (0) i = 4i
ω
π
2
B. x = 4 cos(10t + )cm.
π
2
D. x = 4 cos(10π t + )cm.
Thao tác nhập máy và kết quả
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
Nhập: 4i
Bấm: SHIFT 2 3 =
Sẽ được:
B. x = 6 cos(3t − )cm.
Thao tác nhập máy và kết quả
8
2π
≈ 3(rad / s )
T
a = x(0) = 3
t = 0:
v(0)
9 3
=−
b = −
ω
3
v
9 3
⇒ x = x(0) − (0) i = 3 −
i
ω
3
ω=
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
2
A. x = 10 cos(π t −
Giải tóm tắt
∆t 100
2π
=
= 2( s ), ω =
= π (rad / s)
n
50
T
v
x = x(0) − (0) i = −5 + 5 3i
ω
T=
2π
)cm.
3
π
D. x = 10 cos(π t + )cm.
2
B. x = 10 cos(π t +
Thao tác nhập máy và kết quả
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
π
4
π
D. x = 2 cos(π t − )cm.
4
B. x = 2 cos(π t + )cm.
Thao tác nhập máy và kết quả
9
ω= −
a0
= π (rad / s)
x0
x = x(0) −
v(0)
ω
i = − 2 + 2i
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
Nhập: - 2 + 2 i
Bấm: SHIFT 2 3 =
amax
= 2π (rad / s)
v max
v
x = x(0) − (0) i = −5 2 − 5 2i
ω
ω=
π
4
π
D. x = 2 cos(π t − )cm.
4
B. x = 2 cos(π t + )cm.
Thao tác nhập máy và kết quả
Bấm: MODE 2 và SHIFT MODE 4
Nhập: -5 2 − 5 2i
Bấm: SHIFT 2 3 =
Sẽ được:
3
10∠ − π
4
Kết quả này có nghĩa là
x = 10 cos(2π t −
π
B. x = 10cos(10t + 3 ) cm.
10
2π
π
C. x = 10cos(10t − 3 ) cm.
D. x = 5cos(2π t − 3 ) cm.
Câu 3. Một chất điểm dao động điều hòa với tần số góc 10(rad / s). Tại thời điểm
ban đầu vật đi qua vị trí có li độ x = 5cm, với tốc độ v = 50 3 (cm/s) theo chiều
âm. Phương trình dao động của vật là
π
A. x = 10cos(10t − 3 ) cm.
2π
π
B. x = 10cos(10t + 3 ) cm.
π
C. x = 10cos(10t − 3 ) cm.
D. x = 5cos(10t − 3 ) cm.
Câu 4. Một chất điểm dao động điều hòa với tần số góc 10(rad / s). Tại thời điểm
ban đầu vật đi qua vị trí có li độ x = −5 2 cm, với tốc độ v = 50 2 (cm/s). Phương
dao động. Chọn chiều chuyển động ban đầu của vật là chiều dương. Phương
trình dao động của vật là
A. x = 5cos(4π t + π ) cm.
3π
π
B. x = 5 2cos(4π t + 4 ) cm.
C. x = 5cos(4π t − 4 ) cm.
D. x = 10cos(4π t − π ) cm.
Câu 7. Một chất điểm dao động điều hòa với tần số 2 Hz. Tại thời điểm ban đầu
người ta kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một khoảng 10cm rồi buông nhẹ cho
vật dao động. Ban đầu vật chuyển động theo chiều âm. Phương trình dao động
của vật là
A. x = 10cos(4π t ) cm.
B. x = 10cos(4π t + π ) cm.
3π
C. x = 5cos(4π t − 4 ) cm.
D. x = 12cos(4π t − π ) cm.
Câu 8. Một chất điểm dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Tại thời điểm ban đầu
khi vật ở vị trí cân bằng truyền cho vật vận tốc v = 40π (cm/s) theo chiều dương.
Phương trình dao động của vật là
π
A. x = 4cos(10π t + 2 ) cm.
π
π
t = 1,5s vật qua li độ x = 2 3cm theo chiều dương. Phương trình dao động của vật
là
π
A. x = 8cos(2π t − 3 ) cm.
π
5π
B. x = 4 cos(2π t + 6 ) cm.
5π
C. x = 8cos(π t − 6 ) cm.
D. x = 4 cos(4π t − 6 ) cm.
Câu 11. Một vật dao động điều hòa khi đi qua2 vị trí cân bằng vật có vận tốc
v = 20cm / s. Gia tốc cực đại của vật là amax = 2 m / s . Chọn t = 0 là lúc vật qua vị trí
cân bằng theo chiều âm của trục tọa độ. Phương trình dao động là
A. x = 2 cos(10t ) cm.
B. x = 2 cos(10t + π ) cm.
π
π
C. x = 2 cos(10t − 2 ) cm.
D. x = 2 cos(10t + 2 ) cm.
Câu 12. Vật nặng m gắn vào lò xo, dg điều hòa theo phương thẳng đứng. Tại vị
trí cân bằng lò xo giãn ∆l = 10 cm. Tại thời điểm ban đầu, kéo vật xuống dưới vị
trí cân bằng một đoạn bằng 2 3cm và truyền cho nó vận tốc v = 20cm / s hướng
lên. Chọn chiều dương hướng xuống dưới. Phương trình dao động của vật là
π
A. x = 2 cos(π t − 3 ) cm.
2π
π
B. x = 2 cos(π t + 3 ) cm.
π
C. x = 4 cos(π t − 3 ) cm.
D. x = 2 cos(π t − 3 ) cm.
Câu 15. Một con lắc lò xo gồm k = 50 N / m, m = 500 g dao động điều hòa theo
phương nằm ngang. Tại thời điểm ban đầu đưa vật tới li độ x = 4cm rồi truyền
cho vật vận tốc v. Biết thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm ban đầu đến lúc vật
có li độ bằng nửa biên độ là π /15s. Phương trình dao động của vật là
π
π
A. x = 10 cos(10t − 3 ) cm.
B. x = 8cos(10t + 3 ) cm.
C. x = 10 cos(10t − 6 ) cm.
D. x = 8cos(10t − 3 ) cm.
π
π
π
B. x = 0, 5cos(40t + 2 ) m.
C. x = 5cos(40t − 2 ) cm.
D. x = 5cos(40t ) cm.
Câu 18. Môt vật dao động điều hòa với tần số f = 2 Hz. Sau 2, 25s kể từ khi vật
bắt đầu dao động vật có li độ x = 5cm và vận tốc 20π cm / s. Phương trình dao
động của vật là
π
A. x = 5cos(4π t + 6 ) cm.
B. x = 5 2 cos(4π t ) cm.
3π
π
C. x = 5 2 cos(4π t + 4 ) cm.
D. x = 5 2 cos(4π t − 4 ) cm.
Câu 19. Vật dao động điều hòa với tần số f = 10 Hz. Tại thời điểm ban đầu vật có
li độ x = 5cm, sau khi dao động được 0, 025s thì vật có li độ là độ 5 3cm. Phương
trình dao động của vật là
π
π
A. x = 10cos(20π t − 3 ) cm .
1
3
C
1
4
A
1 16 1
5
7
D B C
1
8
C
1 20
9
A D
13
2.4 Hiệu quả của giải pháp
2.4.1 Đối với học sinh
- Các em đều tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập một cách tích
cực, thoải mái, nhiệt tình. Các thành viên của mỗi nhóm đều thực hiện nghiêm túc
và hiệu quả nhiệm vụ của nhóm mình.
- Học sinh đều tích cực hoàn thành nhiệm vụ của mình.
42
3
15
20
4
0
2.4.2 Đối với bản thân giáo viên
Quy trình đã lập có nội dung và phương pháp phù hợp đối với học sinh,
có tính khả thi và đạt được hiệu quả, mục đích dạy học. Đây là một bài học kinh
nghiệm và nguồn tham khảo để bản thân và các đồng nghiệp áp dụng vào giảng
dạy cũng như tiếp tục nghiên cứu, phát triển về nội dung và phương pháp hơn
nữa.
Tổ chức thành công hoạt động này là một luồng gió mới về đổi mới
phương pháp dạy học, góp phần thúc đẩy bản thân tôi và các đồng nghiệp tích
cực trau dồi, bồi dưỡng chuyên môn nghiệp vụ, tiếp tục hăng say đổi mới
phương pháp dạy học tích cực và hiệu quả hơn nữa, đồng thời bồi đắp lòng yêu
nghề và sự tận tâm với học sinh.
14
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1 Kết luận
Lê Thị Bích Việt
15
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Luật Giáo dục - 2005
2. Hướng dẫn sử dụng máy tính Casio- fx 570MS. Nguyễn Văn Trang
3. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ quang (Chủ biên), Tô Giang,
Nguyễn Thượng Chung, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh. Sách giáo viên
Vật lí 12 Cơ bản, NXB Giáo dục.
4. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ quang (Chủ biên), Tô Giang,
Nguyễn Thượng Chung, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh. Sách giáo khoa
Vật lí 12 Cơ bản, NXB Giáo dục.
5. Vũ Quang (chủ biên), Lương Duyên Bình, Tô Giang, Ngô Quốc Quýnh.
Sách bài tập Vật lí 12 Cơ bản. NXB Giáo dục.
6. Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002).
Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm,
Hà Nội.
8. Tham khảo các đề thi THPTQG. Bộ GD&ĐT
16
DANH MỤC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Lê Thị Bích Việt
Quyết định số:
743/QĐ-SGD&ĐT
Ngày 04/11/2013
Sở GD&ĐT
tỉnh Thanh Hóa
Quyết định số:
972/QĐ-SGD&ĐT
Ngày 24/11/2016
Kết quả
đánh giá Năm học
xếp loại đánh giá
(A, B,
xếp loại
hoặc C)
2012 –
2013
C
20152016
C
* Liệt kê tên đề tài theo thứ tự năm học, kể từ khi tác giả được tuyển dụng vào
ngành năm 2004 cho đến thời điểm hiện tại.
17