intTypePromotion=1

Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập Vật lý cấp THPT

Chia sẻ: Nguyễn Minh Tú | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:12

0
319
lượt xem
69
download

Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập Vật lý cấp THPT

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập Vật lý cấp THPT được thực hiện nhằm dựa trên cơ sở phân tích các bước giải bài toán Vật lý, tính năng sử dụng của một số loại máy tính cầm tay, nghiên cứu hoạt động giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay nhằm giải bài tập được nhanh và chính xác.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập Vật lý cấp THPT

  1. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc I. TÊN ĐỀ TÀI Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập vật lý cấp THPT. II. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI   Giải bài tập vật lý giúp cho học sinh (HS) có thể ôn tập, đào sâu, mở rộng  kiến thức đã học. Bài tập vật lý có thể  là điểm khởi đầu để  dẫn dắt kiến thức  mới. Bài tập vật lý giúp HS rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, khả  năng vận dụng lý   thuyết đã học để giải thích một số hiện tượng thực tế, làm bài tập. Mức độ tiếp nhận kiến thức của HS được đánh giá thông qua bài kiểm tra,  thông qua các kỳ thi. Kể từ năm học 2007 ­ 2008, Bộ GD&ĐT áp dụng hình thức   thi trắc nghiệm đối với môn Vật lý trong kỳ thi Tốt nghiệp THPT và Tuyển sinh   Đại học – Cao  đẳng. Vì vậy, việc ôn luyện, trả  lời nhanh các câu hỏi trắc  nghiệm vật lý được các giáo viên giảng dạy và học sinh đề  cao. Máy tính cầm   tay (MTCT) là một trong những dụng cụ  học tập không thể  thiếu giúp HS tính  toán các phép tính toán học trong thời gian ngắn và chính xác. Khi giải các bài  tập vật lý luôn cần tới sự trợ giúp của MTCT để thu được kết quả của bài toán.  Bắt đầu từ  năm học 2007 ­ 2008, Sở  GD&ĐT một số  tỉnh đã có tổ  chức  kỳ thi cấp tỉnh “Thi chọn Học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay môn vật  lý cấp THPT”, Bộ  GD&ĐT đã tổ  chức kỳ  thi khu vực “Thi chọn học sinh giỏi   giải toán trên máy tính cầm tay môn Vật lý cấp THPT”.  Hơn nữa, tại trường THPT Việt Bắc, các bài kiểm tra định kỳ môn Vật lý  áp dụng hình thức kiểm tra trắc nghiệm 100 % đối với lớp 12, 60% – 70% đối   với lớp 10 và lớp 11. Hơn nữa, kết quả khảo sát về việc sử dụng MTCT để tính toán tìm đáp số  khi giải các bài tập vật lý, kết quả như sau: + 20% sử dụng tốt MTCT.  + 65% biết sử dụng MTCT. 1
  2. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc + 15% không biết sử dụng MTCT. Vì vậy, việc hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý có sự  hỗ  trợ  của  MTCT là cần thiết; Giáo viên cần có sự  đầu tư  về  thời gian, công sức để  có   được cách hướng dẫn HS một cách hợp lý, giúp các em tính toán đi đến kết quả  của bài tập một cách nhanh nhất. Xuất phát từ  những lý do nêu trên, tôi chọn đề  tài nghiên cứu: “Sử  dụng  máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập vật lý cấp THPT”. III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở phân tích các bước giải bài toán vật lý, tính năng sử  dụng của   một số loại MTCT, nghiên cứu hoạt động giải bài tập vật lý với sự  hỗ trợ của   MTCT nhằm giải bài tập được nhanh và chính xác. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu ­ Nghiên cứu các dạng bài tập vật lý cấp THPT. ­ Nghiên cứu các tính năng và cách sử dụng các loại máy tính cầm tay Casio ­  Fx  570MS , Casio ­  Fx 570ES và các loại máy tính có tính năng tương đương. ­ Lựa chọn một số bài tập vật lý tiêu biểu trong chương trình vật lý cấp THPT   để hướng dẫn giải với sự hỗ trợ của MTCT. 3. Phương pháp nghiên cứu ­ Nghiên cứu tài liệu về lý luận dạy giải bài tập vật lý, SGK và SGV Vật lý cấp   THPT. ­ Tổ chức thực nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của   MTCT thông qua một số giờ tự chọn, ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi. ­ Nghiên cứu tài liệu hướng  dẫn sử  dụng MTCT, tham khảo một số   đề  thi   MTCT trên mạng internet . 2
  3. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ­ Đối tượng nghiên cứu: hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS trong   việc giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT. ­ Phạm vi nghiên cứu : Một số bài tập tiêu biểu hướng dẫn HS giải bài tập với  sự hỗ trợ của MTCT. 5. Nội dung 5.1. Giới thiệu chức năng cơ bản của các loại MTCT Các loại máy tính cầm tay hiện đang có bán trên thị  trường đều có các   chức   năng   cơ   bản:   tính   toán,   phép   toán   có   nhớ,   giải   phương   trình,   giải   hệ  phương trình, đổi đơn vị…. Đối với các máy Casio Fx 570 MS, Casio Fx 570 ES   có thêm một số chức năng: đạo hàm – tích phân, lệnh Solve – Calc, số phức… Trong đề tài này, tôi đặc biệt quan tâm tới chức năng: tính toán, lệnh solve  – Calc, đạo hàm, tích phân, giải phương trình, giải hệ  phương trình, tính toán  trên số phức. 5.2. Cách trình bày cách giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT Câu hỏi 1:………… Trình bày  ngắn gọn lời giải về nội dung vật lý  Kết quả (chủ yếu là biểu thức, phương trình) Câu hỏi 2:……….. Trình bày ngắn gọn  lời giải về nội dung vật lý Kết quả (chủ yếu là biểu thức, phương trình) ... 3
  4. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc 5.3. Hướng dẫn học sinh giải một số  bài tập vật lý với sự  hỗ  trợ  của   MTCT nhãn hiệu “Casio Fx 570 ES” (Kết quả bài toán chính xác tới 4 chữ số thập phân) Bài 1. Tại một nơi trên Trái Đất, một con lắc đơn khi có chiều  l1 thì dao động  với chu kì T1; có chiều dài l2 thì dao động với chu kì T2; Biết rằng con lắc đơn  khi có chiều dài (l1 + l2) thì dao động với chu kì T3 = 2,7 s; có chiều dài (l1 ­ l2) dao  động với chu kì là T4 = 0,8 s. Hãy tính chu kì dao động T 1 và T2 của con lắc đơn  khi có chiều dài tương ứng là l1 và l2? Tóm tắt cách giải Kết quả ­ Biểu thức của các chu kì: l1 l l +l l −l T1 = 2.π ; T2 = 2.π 2 ; T3 = 2.π 1 2 ; T4 = 2.π 1 2 g g g g l1 l2 l1 + l2 l1 − l2 = = 2 = T12 + T22 = T32 ; T12 − T22 = T42 T12 T22 T3 T42 T32 + T42 T 2 − T42 T1 = ; T2 = 3 2 2 Tính T1:     (   (   2.7  x 2    +  0.8  x2    )        2  )     =  1.991230775 Tính T2: Sau khi tính T1 bấm  REPLAY  dịch chuyển con  trỏ sửa dấu (+) thành dấu (­) trong biểu thức vừa tính T1  T1 = 1,9912 (s) rồi bấm  =    Hoặc      (     (     2.7   x2     ­   0.8   x2     )         2   )     =  1.823458253 T2 =1,8235 (s) 4
  5. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc Bài 2. Cho hai dao đông điêu hoa cung ph ̣ ̀ ̀ ̀ ương cung tân sô: x ̀ ̀ ́ 1 = 3,7sin(10 t+  0,32) (cm) ; x2 = 2,8cos(10 t ­ 0,48) (cm). Tim ph ̀ ương trình dao động tổng hợp?   Tóm tắt cách giải Kết quả  Phương trình dao động tổng hợp: x = x1 + x2 = 3,7sin(10 t+ 0,32) + 2,8cos(10 t ­ 0,48) π x = 3,7cos(10 t + 0,32 ­  ) + 2,8cos(10 t ­ 0,48) 2 Tìm x:  SHIFT   MODE    4   MODE    2   3.7  SHIFT     (­)  (  0.32 ­  (  SHIFT  x10x       2 )   )  + 2.8  SHIFT    (­)   (  ­ 0.48 )   =   6.03271234  ­0.92151105 Kết quả: x = 6,0327cos(10 t – 0,9215) (cm) x = 6,0327cos(10 t  – 0,9215) (cm) Bài 3. Một ống dây dẫn có điện trở R và hệ  số tự cảm L. Đặt vào hai đầu ống   một hiệu điện thế  một chiều 12 V thì cường độ  dòng điện trong ống là 0,2435   A. Đặt vào hai đầu  ống một hiệu điện thế  xoay chiều tần số  50 Hz có giá trị  hiệu dụng 100 V thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong ống dây là 1,1204  A. Tính R, L? Tóm tắt cách giải Kết quả ­ Mắc ống dây vào hiệu điện thế một chiều, ta có: U1 = RI1   R =  Tính R: 12      0.2435  =   49.28131417 ­ Mắc ống dây vào hiệu điện thế xoay chiều, ta có: R = 49,2813 ( Ω ) 5
  6. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc U2 2 Z= ; Z L = Z 2 − R2 I2 2 2 2 2 �U � � U � 1 � �U2 � � U1 �� L ω = � 2 �− � 1 � 2 2 L= � �− � �� � �I 2 � �I1 � 4.π 2 . f 2 �I 2 � �I1 �� � � �   Tính L:      (   (   100  x 2      1.1204  x2   )   ­   (  12  x 2    0.2435  x2   )   )       (  4      SHIFT   x10x   x2      50  L = 0,2369 (H) x2   )   =  0.23687046 Bài 4. Chiếu lần lượt hai bức xạ  1 = 0,555 m và  2 = 377nm vào catốt của một  tế  bào quang điện thì thấy hiệu điện thế  hãm gấp 4 lần nhau. Tìm giới hạn  quang điện  0 của kim loại làm catốt? Tóm tắt cách giải Kết quả hc hc  Áp dụng công thức Anhstanh:  λ = λ + eU h  ta có: 0 hc hc = + eU h1 λ1 λ 0 3λ1λ 2   λ0 = = 0,6587  m. hc hc 4λ 2 − λ1 = + eU h 2 λ 2 λ0 Tính  λ 0 :  3  x  0.555  x  0.377      (  4 x 0.377  –  0.555  )  = 0.658662119  λ 0 = = 0,6587  m Bài 5. Hai điện tích điểm q1 = 10­8 C, q2 = 4. 10­8 C đặt tại A và B cách nhau 9 cm  trong chân không. Phải đặt điện tích q3 = 2. 10­6 C tại đâu để  điện tích q3 nằm  cân bằng (không di chuyển)? Tóm tắt cách giải Kết quả ur ur F 13 , F 23   là lực điện do q1, q2  tác dụng lên q3  trong chân  không. ur ur r ur ur q3 nằm cân bằng khi:  F 13 + F 23 = 0 � F 13 = − F 23 6
  7. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc  q3 đặt tại C nằm trong đoạn AB, F13 = F23 | q1.q3 | | q .q | Ta có:  F13 = k. F = k. 2 23 2 ,  23 AC CB | q1.q3 | | q .q | 1 4 F13 = F23 k. = k. 2 23 = AC 2 CB AC (9 − AC )2 2 Tính AC:  (  1    ALPHA   )  x2  )   ALPHA  CALC   (   4     (  9 ­  ALPHA   )   )    x2   SHIFT  CALC 1  = 3      AC = 3,0000 cm Bài 6. Hai điện tích q1 = q2 = 5.10­16C được đặt cố định tại hai đỉnh B, C của một  tam giác đều ABC cạnh a = 8 cm. Các điện tích đặt trong không khí có hằng số  điện môi ε = 1,000594. Xác định cường độ  điện trường tại đỉnh A của tam giác  nói trên? Tóm tắt cách giải Kết quả ­ Điện trường do q1 (tại B) gây ra tại A có độ lớn:    | q1 | E1 =  k . εa 2 ­ Điện trường do q2 (tại C) gây ra tại A có độ lớn:  | q2 | E2 =  k . εa 2  Điện trường do q1 và q2 gây ra tại A là  E E1 E 2 .  7
  8. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc Do  q1 = q2 nên E1 = E2  | q1 | E = 2E1.cos300 = 2.k .cos300 εa 2 Tính E:   2     9  x10x 9   5  x10x  ­ 16     cos 30      (   (  8  x10x  ­ 2 )  x2     1.000594  )  = 1.21712525.10­3  E = 1,2171.10­3 (V/m) Bài 7. Cho mạch điện như  hình vẽ. Hiệu điện  thế   ở  hai đầu đoạn mạch không đổi U = 7V.  Các điện trở  R1  = 3 , R2  = 6 , AB là là một  dây dẫn điện dài 1,5m tiết diện không đổi S =  0,1mm2, điện trở suất 4.10­7  m, điện trở ampe  kế và các dây nối không đáng kể. a. Tính điện trở dây dẫn AB? b. Xác định vị trí C để dòng điện qua ampe kế có cường độ 1/3 A? Tóm tắt cách giải Kết quả l  RAB = 6,0000  Ω a. Áp dụng:  RAB = ρ = 6Ω S b. Giả sử RAC = x với 0 
  9. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc U DB 7(x + 3)(12 − x) I1 = = R1 54x − 9x 2 + 108 Vậy:     U 7(6 − x) (x + 3) I 2 = DB = R2 54x − 9x 2 + 108 * Nếu cực dương của ampe kế gắn vào D:  63x − 126 1   I A = I1 − I 2 = = 54x − 9x + 108 3 2   { x1 = 3 x 2 = −18 (loại) (Sử dụng chức năng SOLVE) * Nếu cực dương của ampe kế gắn vào C:  126x − 63 1 I A = I 2 − I1 = = 54x − 9x + 108 3 2 � x1 = 1, 2 Ω, x 2 = 25,8 Ω > 6 nên   loại   (Sử   dụng   chức   năng  SOLVE). Vậy: RAC = 1,2 ; RCB = 4,8 R AC 1, 2 1 mà R AC = = = CB CB 4,8 4 Vậy điểm C cách A 1 đoạn là:  AC = AB 1,5 = = 0,3m AC = 0,3000 m 5 5 Bài 8. Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ  O có tiêu cự f = 12cm. Qua thấu kính, vật AB cho ảnh thật A’B’. Khi dời AB đi  một đoạn 24cm lại gần thấu kính thì ảnh dời đi một đoạn 3cm. Xác định vị  trí  của AB trước khi dời chỗ? Tóm tắt cách giải Kết quả 1 1 1 1 1 1   ­ Trước dịch chuyển:  f = d + d ' = + (1) 12 d1 d1' 1 1 1 1 1 1 1 1 ­ Sau dịch chuyển:  f = d + d ' = + ' 12 d1 − 24 d1 + 3 (2) 2 2 d .f 12d Mà  d1 = d 1− f = d − 12 ' 1 (3) 1 1 9
  10. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc 1 d 1 −12 1 1 + = + Từ (1), (2) và (3) có:  d1 12d1 d1 − 24 12d1 + 3 d 1 −12 d1 = 60,0000 cm Giải phương trình dùng chức năng SOLVE của MTCT  được: d1 = ­12 
  11. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc hiện trong quá trình? Tóm tắt cách giải Kết quả Xét một phần nhỏ  của quá trình, khí giãn một lượng dV   khi đó áp suất coi như  không thay đổi, công mà khí thực   hiện trong quá trình này là dA = p.dV. Công mà khí thực hiện trong toàn bộ quá trình là A =  dA   V2 V2 p 1 V1 dV dV =  pdV  trong đó  p = ta suy ra  A = p 1 V1 V  =  p 1 V1 V   V V1 V1 = 226,8122789 J ­ Đổi đơn vị từ atm ra Pa: ấn 2 Shift  Const 25  = ­ Tính công A: ấn Ans     2     10     ­  3      dx  Alpha  )   x­1   ,     2         10       ­   3   ,   3.5       10      ­   3   =  A = 226, 8123 J 226.8122789 IV. KẾT QUẢ Cách hướng dẫn HS giải bài tập với sự hỗ trợ của MTCT đã được tôi áp  dụng ngay từ năm 2008 trong việc giảng dạy trên lớp và ôn luyện đội tuyển học  sinh giỏi. Kết quả cho thấy 95% HS áp dụng được để tìm ra kết quả của một số  bài toán nhanh và chính xác. Hơn nữa, đội tuyển HS giỏi tham dự  kỳ  thi “Giải   toán trên MTCT môn Vật lý lớp 12” cấp Tỉnh của trường THPT Việt Bắc trong   02 năm học 2008 – 2009 và 2009 – 2010 đã đạt 05 giải, trong đó: 02 giải Ba và 03  giải Khuyến khích. 01 HS của tôi đạt giải Khuyến khích trong kỳ thi “Giải toán   trên MTCT môn Vật lý lớp 12” cấp Quốc gia.  V. NHỮNG KIẾN NGHỊ ­ ĐỀ XUẤT ­ Tổ chức Hội thảo “Sử dụng MTCT trong việc giảng dạy v ật lý” để các   GV có thể trao đổi, thảo luận đưa ra nhiều cách giải nhanh và chính xác một số  dạng bài tập vật lý cấp THPT. 11
  12. Sáng kiến kinh nghiệm                                           Nguyễn Minh Tú, THPT Việt  Bắc ­ Đưa thêm từ 1­2 tiết trong PPCT với nội dung “Hướng dẫn HS sử dụng   MTCT để giải bài tập vật lý”. VI. LỜI KẾT   Với việc nghiên cứu cơ sở lý luận, nội dung kiến thức, tài liệu hướng dẫn  giải toán trên MTCT và phương pháp giải bài tập Vật lý đã giúp tôi xây dựng   được một hệ thống bài tập để hướng dẫn HS giải bài với sự hỗ trợ của MTCT .   Như vậy, đề tài đã thực hiện được mục đích đề ra.  Trên đây là một số  ý kiến chủ  quan của cá nhân tôi đối với đề  tài đã   nghiên cứu. Kính mong sự đóng góp, trao đổi của các bạn đồng nghiệp, các cấp   quản lý để  đề  tài ngày một hoàn thiện và mang lại hiệu quả  cao trong việc   giảng dạy và ôn luyện HS giỏi.             Xin trân trọng cảm ơn! 12
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2