SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT XUÂN MỸ  Mã số:……………… ĐỀ TÀI SỬ DỤNG SỐ HÀM PHỨC VÀ MÁY TÍNH BỎ TÚI GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÍ 12 Người thực hiện: ThS.Nguyễn Ngọc Nghĩ Lĩnh vực nghiên cứu: Phương pháp dạy học môn VẬT LÝ Năm học: 2012-2013 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Trường THPT Xuân Mỹ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Xuân Mỹ, ngày 10 tháng năm 2013 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I − − − − − − − THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: Họ tên: Nguyễn Ngọc Nghĩ Giới tính: Nam Sinh ngày: 10/12/1970 Nơi sinh: Quảng Nam Quê quán: Quảng Nam Dân tộc: Kinh Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn, trường THPT Xuân Mỹ, Đồng Nai Chỗ riêng địa liên lạc: Tổ 20, ấp Láng lớn, xã Xuân Mỹ, huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng nai Điện thoại quan: 0613.790113, 0613.799054 Fax:0613.790239 Điện thoại nhà riêng: 0613.799469 Email: nghidk@yahoo.com II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: − Học vị: Thạc sĩ − Năm đạt học vị: 2009 − Chuyên ngành đào tạo: LL&PPDH Môn Vật lí − Trình độ ngoại ngữ: Tiếng Anh, trình độ C III KINH NGHIỆM KHOA HỌC −Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: nghiên cứu phương pháp giảng dạy dạy học môn Vật lý −Số năm kinh nghiệm công tác: 21 năm −Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây:  Sử dụng giản đồ để giải tập dòng điện xoay chiều  Thiết kế sử dụng Website dạy học Vật lý THPT  Sử dụng E-learning dạy học Vật lý trung học phổ thông  Sử dụng hàm sin (hay cosin) giản đồ Frenen giải tập Vật lý 12  Sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi giải nhanh tập Vật lý 12 MỤC LỤC SỬ DỤNG SỐ HÀM PHỨC VÀ MÁY TÍNH BỎ TÚI GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÍ 12 1.Lí chọn đề tài Mục tiêu đề tài .6 Giả thuyết khoa học .6 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài 6 Phạm vi nghiên cứu Cấu trúc đề tài NỘI DUNG A.CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tổng quan số phức: .8 Dạng lượng giác số phức: II.Cơ sở vật lý 1.Dao động điều hòa: 2.Dòng điện xoay chiều: 11 B.BÀI TOÁN ÁP DỤNG .13 Phần I Dao động điều hòa .13 Phần II Dòng điện xoay chiều 28 Phần III Sử dụng phép “gán” giải tập vật lý .39 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 43 1.Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 43 2.Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 43 3.Phương pháp thực nghiệm sư phạm 43 4.Kết thực nghiệm sư phạm 44 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Sự xuất kinh tế toàn cầu hóa kinh tế tri thức đưa xã hội loài người tới kỷ nguyên mới, giáo dục phải biến đổi phù hợp với biến đổi xã hội Sự nghiệp giáo dục tất quốc gia đối mặt với thách thức Để theo kịp phát triển thời đại hòa nhập vào xu phát triển chung giới đòi hỏi nghiệp giáo dục phải đổi toàn diện, nhằm đạt hiệu cao giáo dục Nghị lần thứ II Ban Chấp Hành Trung ương Đảng nêu rõ: “Đổi PPDH tất cấp học, bậc học, khuyến khích tự học, áp dụng phương pháp giáo dục bồi dưỡng cho HS lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề” Báo cáo Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa IX ngày 10 tháng năm 2006 phương hướng, nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2006-2010 xác định: “Ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy học Đổi phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng đội ngũ GV tăng cường sở vật chất nhà trường, phát huy khả sáng tạo độc lập suy nghĩ HS, sinh viên Coi trọng bồi dưỡng cho HS, sinh viên khát vọng mãnh liệt xây dựng đất nước giàu mạnh, gắn liền lập nghiệp thân với tương lai cộng đồng, dân tộc, trao dồi cho HS, sinh viên lĩnh, phẩm chất lối sống hệ trẻ Việt Nam đại Triển khai thực hệ thống kiểm định khách quan, trung thực chất lượng, đào tạo” Phát triển giáo dục đào tạo động lực quan trọng thúc đẩy nghiệp công nghiệp hóa - đại hóa đất nước, điều kiện để phát huy nguồn lực người, yếu tố để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh bền vững Văn kiện Đại hội Đảng lần XI khẳng định: “Phát triển giáo dục quốc sách hàng đầu Đổi bản, toàn diện giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hóa hội nhập quốc tế, đó, đổi chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên cán quản lý khâu then chốt Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, lực sáng tạo, kỹ thực hành, khả lập nghiệp…” Sự nghiệp công nghiệp hóa - đại hóa đất nước đặt nhiều thách thức cho giáo dục đào tạo Phải tạo đội ngũ nhân lực có tri thức, tay nghề vững vàng đủ khả hội nhập, theo kịp yêu cầu đất nước nói riêng giới nói chung Để đạt mục tiêu đó, nhiệm vụ quan trọng giáo dục đào tạo phải đổi phương pháp dạy học, ý nhiều đến khả phân tích, tổng hợp, giải vấn đề học sinh; kích thích tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh Học sinh nắm bắt vấn đề cách nhanh chóng giải vấn đề khoảng thời gian hạn chế định, vấn đề quan trọng sống đại, đinh đến thành công sống Bài tập vật lý với tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý nhà trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lý học sinh có kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp … góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập vật lý giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, làm cho môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn em Hiện nay, xu đổi ngành giáo dục phương pháp giảng dạy phương pháp kiểm tra đánh giá kết giảng dạy thi tuyển Cụ thể phương pháp kiểm tra đánh giá phương tiện trắc nghiệm khách quan Trắc nghiệm khách quan trở thành phương pháp chủ đạo kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học nhà trường THPT Điểm đáng lưu ý nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn kiến thức chương trình, tránh học tủ, học lệch để đạt kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh phải nắm vững kiến thức mà đòi hỏi học sinh phải có kỹ làm nhanh dạng toán mà em thường gặp kỳ thi Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài “Sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi giải nhanh tập Vật lí 12” Mục tiêu đề tài Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập vật lý 12 liên quan đến số phức sử dụng máy tính bỏ túi Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng tập hàm hàm số phức máy tính bỏ túi dạy học Vật lí tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh qua góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lí trường trung học phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Trên sở đề tài xác định mục tiêu đề tài đặt ra, nhiệm vụ nghiên cứu đề tài sau: Nghiên cứu lý luận thực tiễn việc dạy học tập vật lí trường trung học phổ thông Nghiên cứu lý thuyết phương pháp sử dụng kiến thức tập vào việc sử dụng vào trình dạy học vật lí trường trung học phổ thông Nghiên cứu chương trình Vật lí 12 liên quan đến nội dung đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài Hoạt động dạy học phần dao động điều hòa dòng điện xoay chiều Giáo viên dạy môn Vật lý lớp 12 dùng làm tài liệu tham khảo, hướng dẫn học sinh giải tập, đặc biệt giải câu trắc nghiệm định lượng Học sinh học lớp 12 luyện tập để kiểm tra, thi môn Vật lí Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp giải nhanh tập Vật lý 12 sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi Cấu trúc đề tài MỞ ĐẦU NỘI DUNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cơ sở toán học Cơ sở vật lý BÀI TOÁN ÁP DỤNG Dao động điều hòa Dòng điện xoay chiều THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM KẾT LUẬN NỘI DUNG A CƠ SỞ LÝ THUYẾT I Cơ sở toán học Tổng quan số phức: y - Số phức z = a + bi biểu diễn điểm M (a;b) mặt phẳng tọa độ; a phần thực, b phần ảo, i đơn vị ảo: i = -1 M b O ϕ a x M uuuur - Độ dài vectơ OM gọi môđun số phức z kí uuuur hiệu z z = OM = a + b a b - ϕ :acgumen số phức, tan ϕ = Dạng lượng giác số phức:  a = rcosϕ z = a + bi = r(cosϕ +isinϕ )  b = r sin ϕ y M b O ϕ a Công thức Ơle: z = a + bi = r(cosϕ +isinϕ )= r.eiϕ = A∠ϕ Một dao động hàm sin: x = A cos(ωt + ϕ), ta xét đến biên độ A uuuur dao động tương ứng với OM pha ban đầu ϕ tương ứng với acgumen ϕ II Cơ sở vật lý Dao động điều hòa: 1.1 Phương trình dao động: Phương trình dao động: li độ: x = Acos(ωt + ϕ) x M Phương trình vận tốc: v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + π ) Phương trình gia tốc: a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x; amax = ω2A Liên hệ tần số góc, chu kì tần số dao động: ω = 2π = 2πf T v2 v2 a2 Công thức độc lập: A = x + = + ω ω ω 2 vm2 ax Ở vị trí biên: x = ± A v = |a| = amax = ω A = A Ở vị trí cân bằng: x = |v| = vmax = ωA a = 1.2 Phương trình dao động lắc lò xo: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đó: ω = k ; lắc lò xo treo thẳng đứng: ω = m Con lắc lò xo đặt mặt phẳng nghiêng: ∆l0 = k = m g ∆l0 mg sin α ; ω = k k = m g sin α ∆l0 1.3 Phương trình dao động lắc đơn: s = S0cos(ωt + ϕ) Trong đó: ω = g ; S0 = l s v s +  ÷ ; cosϕ = S0 ; vmax=ω.S0 ω  Phương trình dao động lắc đơn viết dạng li độ góc: α = α0cos(ωt + ϕ); với s = αl; S0 = α0l (α α0 tính rad) gl (cos α − cos α ) Vận tốc qua li độ góc α: v = Vận tốc qua vị trí cân (α = 0): |v| = vmax = Nếu α0 ≤ 100 thì: v = gl (1 − cos α ) gl (α 02 − α ) ; vmax = α0 gl ; α, α0 tính rad 1.4 Năng lượng dao động: Thế năng: Wt = kx = kA2cos2(ω + ϕ) 2 2 Động năng: Wđ = mv2 = mω2A2sin2(ω +ϕ) = kA2sin2(ω + ϕ) Cơ năng: W = Wt + Wđ = kx2 + 1 mv2 = kA2 = mω2A2 2 Thế động lắc lò xo biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω’ = 2ω, với tần số f’ = 2f với chu kì T’ = T Trong chu kì có lần động vật nên khoảng thời gian liên tiếp hai lần động T 1.5 Tổng hợp dao động điều hoà phương tần số : Nếu: x1 = A1cos(ωt + ϕ1) x2 = A2cos(ωt + ϕ2) x = x1 + x2 = Acos(ωt + ϕ) với A ϕ xác định bởi: A2 = A12 + A22 + A1A2 cos (ϕ2 - ϕ1); tanϕ = A1 sin ϕ + A2 sin ϕ A1 cos ϕ + A2 cos ϕ Hai dao động pha (ϕ2 - ϕ1 = 2kπ): A = A1 A2 Hai dao động ngược pha (ϕ2 - ϕ1)= (2k + 1)π): A = |A1 - A2| Nếu độ lệch pha thì: |A1 - A2| ≤ A ≤ A1 + A2 10 + 60 SHIFT (-) -(π:6) + 80 SHIFT (-) (π:6) + 40 SHIFT (-) -(2π:3) SHIFT = - Kết quả: 269,814∠ - 0,090909; ⇒ϕU = - 0,090909 π ϕ =ϕu - ϕi =- 0,090909 - (- ) = 0,432689; cosϕ = 0,9078 - Kết luận: Hệ số công suất mạch là: cosϕ = 0,9078 38 Phần III Sử dụng phép “gán” giải tập vật lý Đây phương pháp sử dụng máy tính bỏ túi để giải tập vật lý Khi sử dụng cách làm áp dụng cho đối tượng học sinh yếu phép biến đổi toán học, phép tính đơn giản, sử dụng phương pháp máy tính xử lý thông tin chậm ảnh hưởng đến thời gian làm học sinh Bên cạnh đó, toán có nhiều nghiệm làm nghiệm, hạn chế lớn phương pháp Tuy nhiên, trình làm tập, sử dụng cách làm đem lại kết tốt nhất, tránh nhầm lẫn đáng tiếc cho học sinh Sử dụng cách tính toán áp dụng cho tập áp dụng công thức, dạng khác không áp dụng Sử dụng máy tính CASIO fx-570ES CASIO fx-570 PLUS để thực tính toán Khai báo ban đầu: - Khai định dạng nhập-xuất toán: SHIFT MODE (Math) - Khi sử dụng phép “gán” ta thay đại lượng cần tìm biến X Thực máy tính: ALPHA )(hiển thị chữ X) - Hiển thị dấu = hình: ALPHA CALC(hiển thị dấu =) - Kết quả: SHIFT CALC = Bài 31 Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân tốc độ 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ 10 cm/s gia tốc có độ lớn 40 cm/s2 Tính biên độ dao động chất điểm Bài giải: - Thực phép tính: 39 |v| = vmax = ωA  ω = vmax A a A2 a2 v2 a2 2 2 A = +  ω A = v max = v + = v + vmax ω ω ω - Ta tiến hành nhập sau: 20 x2 ALPHA CALC 10 x2 + W W ( 40 ) x2 ALPHA ) x2  20 x2  SHIFT CALC = - Kết quả: - Kết luận: biên độ dao động cm Bài 32 Một vật dao động điều hoà quỹ đạo dài 40 cm Khi vị trí có li độ x = 10 cm vật có vận tốc 20π cm/s Tính vận tốc gia tốc cực đại vật Bài giải: - Thực phép tính: A= L 40 = = 20 (cm); 2 v2 A = x + ; ω 2 - Ta tiến hành nhập sau: 20 x2 ALPHA CALC 10 x2 + W W ALPHA ) x2  SHIFT CALC = - Kết quả: 2π rad - Kết luận: vmax = ωA = 2πA = 40π cm/s; amax = ω2A = 800 cm/s2 40 ( 20π ) x2  Câu 33: (ĐH 2008)Một lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m viên bi có khối lượng 0,2 kg dao động điều hòa Tại thời điểm t, vận tốc gia tốc viên bi 20 cm/s m/s2 Biên độ dao động viên bi là: A 16cm B cm C cm D 10 cm Bài giải: - Thực phép tính: a v m a mv A = 4+ = + ; ω ω k k - Ta tiến hành nhập sau: ALPHA ) ALPHA CALC W W 0,2 x x2 x x2  20 x2  + 0,2 x 0,2 x2  20 x2  SHIFT CALC = - Kết quả: 0,04 - Kết luận: Biên độ dao động cm Bài 34: (ĐH 2012)Hạt nhân urani đổi thành hạt nhân chì 206 82 238 92 U sau chuỗi phân rã, biến Pb Trong trình đó, chu kì bán rã 238 92 U biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.109 năm Một khối đá phát có chứa 1,188.1020 hạt nhân 206 82 238 92 U 6,239.1018 hạt nhân Pb Giả sử khối đá lúc hình thành không chứa chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã 238 92 khối đá phát A 3,3.10 năm B 6,3.109 năm C 3,5.107 năm D 2,5.106 năm Bài giải: - Thực phép tính: 41 U Tuổi U→ 238 92 206 82 ⇔ ln(1 +  NU = N e − λt N → Pb = e λt − Pb :  − λt NU  N Pb = N (1 − e ) N Pb ln ) = λt = t NU T - Ta tiến hành nhập sau: ln ( + W W 6,239 x 10 x 18  1,188 x 10 x 20  ) ALPHA CALC ALPHA ) x W W ln2  4,47 x 10 x  SHIFT CALC = - Kết quả: 3,3.108 - Kết luận: t = 3,3.108 năm 42 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 1.Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm giả thuyết khoa học đề tài 1.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Tổ chức dạy học có sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi - Xử lý, đối chiếu, so sánh kết học tập lớp thực nghiệm đối chứng - Tổ chức thuyết trình, thăm dò ý kiến giáo viên khả sử dụng cách giải tập trình dạy học giai đoạn tương lai 2.Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Là giáo viên, học sinh tiến trình dạy học Vật lí 12, giáo viên hỗ trợ hàm số phức máy tính bỏ túi Quá trình dạy học tiến hành trường THPT Xuân Mỹ, trường thuộc vùng khó khăn tỉnh Đồng Nai 2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm Ở lớp thực nghiệm, giáo viên tiến hành có sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi Ở lớp đối chứng, giáo viên không sử dụng có sử dụng hàm số phức mà sử dụng phương pháp giải tập khác 3.Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 43 Số học sinh khảo sát trình thực nghiệm 163 học sinh thuộc trường THPT Xuân Mỹ, có lớp thực nghiệm (12A2 12A4)và lớp đối chứng (12A1 12A3) Qua khảo sát kết kiểm tra chất lượng đầu năm học kết cuối năm lớp 11, nhận thấy điều kiện tổ chức học tập lớp nhau, chất lượng học tập tương đương 3.2 Thực giảng dạy Trong tất học lớp thực nghiệm quan sát ghi chép tiến trình dạy học với nội dung để đánh giá - Quan sát thái độ học tập, trạng thái tâm lý, ý thức học tập học sinh, khả phát biểu đóng góp ý kiến học sinh tiết học - Khả phân tích, tổng hợp, vận dụng kiến thức học sinh - Tiến hành thống kê kết kiểm tra học sinh 3.3 Kiểm tra đánh giá Kiểm tra định lượng thực hình thức trắc nghiệm khách quan Mỗi học sinh làm kiểm tra : phút, 15 phút, 45 phút Mục đích kiểm tra : - Đánh giá mức độ tiếp thu học sinh, khả vận dụng vào số tình để giải tập định lượng - Khắc phục hiểu biết lệch lạc học sinh kịp thời - Rút kinh nghiệm để tiết học sau thu kết tốt Sau tiết học học kiểm tra, tổ chức thăm dò ý kiến học sinh, ý kiến đóng góp giáo viên việc giải tập, để có điều chỉnh thích hợp 4.Kết thực nghiệm sư phạm 4.1 Nhận xét tiến trình dạy học - Các tập giải tiết kiệm đáng kể thời gian làm học sinh, có nhiều thời gian nên chủ động việc tiếp thu kiến thức thông qua tập khác 44 - Quá trình dạy học trở nên sinh động hơn, học sinh tỏ yêu thích môn học, làm cho tiết học sôi tích cực Tuy nhiên phương pháp tối ưu, nên hiệu cao kết hợp với phương pháp giải tập khác 4.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 4.2.1 Các bảng phân phối Qua kiểm tra đánh giá, tiến hành thống kê, tính toán thu kết bảng số liệu sau: Bảng Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra NHÓM SỐ HS SỐ BÀI SỐ BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi KT 10 ĐC 81 243 0 12 36 58 61 33 25 11 TN 82 246 0 27 52 65 35 28 19 11 45 Đồ thị Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm ĐC TN Bảng Bảng phân phối tần suất hai nhóm ĐC TN Nhóm ĐC Số Số HS SỐ % BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi 14 81 243 0 4.9 46 10 10 23.9 25.1 13.6 4.5 2.9 TN 82 246 0 3.7 11 21.1 26.4 14.2 11.3 7.7 4.5 Đồ thị Đồ thị phân phối tần suất 4.2.2 Kết luận Sau xác định mục đích, đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm, tiến hành thực nghiệm sư phạm, với kết thu từ thực nghiệm số liệu xử lý từ phương pháp thống kê khẳng định : - Tiến trình dạy học sử dụng số phức máy tính bỏ túi, làm cho hoạt động dạy học trở nên sinh động, học sinh rèn luyện khả tự học, tiếp thu kiến thức cách dễ dàng chủ động, tạo nên không khí dạy học sôi hứng thú - Điểm trung bình cộng HS lớp TN cao lớp ĐC, chứng tỏ phương pháp giải tập thực có hiệu 47 - Qua học có sử dụng sử dụng số phức máy tính bỏ túi, học sinh phát huy khả tự học, tự tìm tòi kiến thức thông qua nội dung đề thi năm qua có liên quan đến nội dung đề tài - Kết thống kê kiểm tra hai lớp đối chứng thực nghiệm cho thấy kết học tập học sinh nhóm thực nghiệm cao lớp đối chứng, chứng tỏ nâng cao chất lượng dạy học Tuy nhiên, sở vật chất hạn chế, số học sinh chưa có đủ máy tính theo yêu cầu, hạn chế nội dung đề tài 48 KẾT LUẬN Căn vào mục tiêu nhiệm vụ đề tài đề ra, đề tài đạt số kết sau: - Bài tập vật lí phần thiếu trình giảng dạy môn vật lí trường phổ thông Nó phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, để ôn tập, để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học - Thông qua điều tra, thu kết thiết thực giúp ích nhiều cho việc nghiên cứu, nhanh chóng nắm bắt thực trạng dạy học vật lí - Trong đề tài tìm cho vài phương pháp áp dụng cho số dạng toán, tất nhiên không trọn vẹn, để giúp học sinh giải toán nhất, nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt thi hình thức trắc nghiệm khách quan - Xây dựng sở lý luận việc sử dụng hàm phức máy tính bỏ túi để giải tập Trình bày cách giải tập vai trò dạy học vật lí - Xây dựng hệ thống tập từ đến nâng cao chương trình vật lí trung học phổ thông Với tập trình bày cách giải ngắn gọn nhanh để thời gian có hạn đề thi tuyển sinh, hướng dẫn chi tiết rõ ràng, cụ thể - Kết sau học sinh nắm cách giải tỉ lệ đạt yêu cầu cao, rút ngắn thời gian giải tập - Tôi viết đề tài không để phủ nhận vai trò phương pháp đại số mà với phương pháp giúp cho học sinh giải toán vật lý, liên quan đến nội dung đề tài, cách nhanh xác Vì chương trình vật lí 12 mà không sử dụng phương pháp giải tập thiệt thòi lớn cho học sinh 49 - Do thời gian có hạn nên đề tài chưa áp dụng rộng rãi chắn không tránh thiếu sót Vì mong góp ý quý thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện để áp dụng thực năm học tới Hướng phát triển đề tài: - Mở rộng phạm vi áp học sinh lớp khác trường trung học phổ thông sinh viên trường sư phạm chuyên ngành Vật lí - Xây dựng với phạm vi rộng chương trình Vật lí phổ thông với nhiều nội dung phương pháp giải nhanh tập Đáp ứng yêu cầu đòi hỏi kỳ thi tuyển cấp quốc gia Một số kiến nghị: - Giáo viên dạy trường phổ thông cho học sinh tăng cường tập cho học sinh - Triển khai rộng đề tài khả thi để trao đổi học hỏi kinh nghiệm - Đưa nhiều dạng tập vào dạy học vật lí mức độ khác phù hợp với khả thực tế học sinh nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Khi đó, hiệu dạy học nâng cao 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Đảng Cộng sản Việt Nam (2011), Văn kiện đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI, NXB trị quốc gia, Hà Nội - Lương Duyên Bình (2009), Vật lí 12, NXB Giáo dục Việt Nam - Hoàng Chúng (1983), Phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục, NXB Giáo dục, Hà Nội - David Halliday, Robert Resick, Jearl Walkerr (1999), Cơ sở vật lí, tập Điện học 1, NXB Giáo dục, Hà Nội - David Halliday, Robert Resick, Jearl Walkerr (1999), Cơ sở vật lí, tập Điện học 2, NXB Giáo dục, Hà Nội - Dương Văn Đổng (2010), Chuyên đề: Phương pháp giải dạng tập Vật lý 12 - Lê Văn Giáo (2002), Bài giảng phương pháp giải tập Vật lí, ĐHSP Huế - Trần Văn Hạo – Vũ Tuấn (2010), Giải tích 12, NXB Giáo dục Việt Nam - Vũ Thanh Khiết (2001), Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông, môn Vật lí, tập 2, NXB Giáo dục - Vũ Thanh Khiết (2001), Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông, môn Vật lí, tập 3, NXB giáo dục - Nguyễn Thế Khôi (2009), Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam - Nguyễn Thế Khôi (2009), Bài tập Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam - Vũ Quang (2009), Bài tập Vật lí 12, NXB Giáo dục Việt Nam - Phạm Hữu Tòng (2006), Những vấn đề giáo dục vật lí phổ thông nay, NXB ĐHSP, Hà Nội - Đề thi Tốt nghiệp THPT đề thi tuyển sinh Đại học năm 51 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI Năm học: 2012 – 2013 Tên đề tài: “Sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi giải nhanh tậpVật lý 12” Họ tên tác giả: NGUYỄN NGỌC NGHĨ Đơn vị: Tổ Vật lý – Trường THPT Xuân Mỹ Lĩnh vực: Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học môn: Vật lí  Phương pháp giáo dục  Lĩnh vực khác:  Tính mới: - Có giải pháp hoàn toàn  - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có  Hiệu quả: - Hoàn toàn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị, có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu  Khả áp dụng: - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách Tốt  Khá  Đạt  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống: Tốt  Khá  Đạt  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng: Tốt  Khá  XÁC NHẬN CỦA TỔ C.MÔN Đạt  THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 52 [...]... của con lắc đơn : s =8cos(5t - π 6 )(rad) 2 Áp dụng số phức giải bài tập tổng hợp dao động điều hòa Để giải quyết vấn đề này ta sử dụng hàm phức kết hợp với máy tính bỏ túi Có nhiều loại máy tính được sử dụng, nhưng thông dụng nhất vẫn là máy tính CASIO fx-570ES và CASIO fx-570 PLUS Trong nội dung này tôi sử dụng máy tính CASIO fx-570ES và CASIO fx-570 PLUS để thực hiện Khai báo ban đầu: - Khai báo giá... cos(πt − 5π ) (cm) 6 Bài giải : - Ta có x = x1 + x2 ⇒ x2 = x – x1 - Ta tiến hành nhập như sau: 3 SHIFT (-) –(5π:6) - 5 SHIFT (-) (π:6) SHIFT 2 3 = 5 6 - Kết quả : 8∠ − π 5 6 - Kết luận: A2 = 8 và số đo góc ϕ2 = − π rad Chọn đáp án D 27 Phần II Dòng điện xoay chiều - Ở phần trước ta đã áp dụng hàm số phức để viết phương trình dao động điều hòa và tính dao động tổng hợp Trong phần bài tập về dòng điện xoay... hiệu ∠: SHIFT (-) Bài 21(ĐH 2 012) Khi đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm 0, 4 H một hiệu điện thế một chiều 12 V thì cường độ dòng điện qua π cuộn dây là 0,4 A Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng: A 0,30 A B 0,40 A C 0,24 A D 0,17 A Bài giải : - Thực hiện các phép tính: ZL = L.ω =... giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là: u AM = 50 2 cos(100πt − 7π )(V) và uMB = 150 cos100πt (V ) Hệ số 12 công suất của đoạn mạch AB là A 0,86 B 0,71 C 0,84 D 0,95 Bài giải : - Thực hiện các phép tính: A R1 Sơ đồ mạch điện như hình vẽ : ZC = 1 = 40Ω; Cω tanφAM = − ZC π = −1 ⇒ ϕ AM = − R1 4 φAM - φMB = 7π 7π π ⇒ φMB = φAM + = 12 12 3 Phương... = x0 − 1.3 v0 i ⇒ A∠ϕ ⇒ x =Acos(ω t + ϕ ) ω Áp dụng số phức lập phương trình dao động điều hòa: Sử dụng máy tính CASIO fx-570ES hoặc máy tính CASIO fx-570 PLUS Khai báo ban đầu: 14 - Khai báo giá trị của góc đo là đơn vị độ hoặc radian : SHIFT SETUP chọn đơn vị góc đo phù hợp (3 hoặc 4) - Khai định dạng nhập-xuất toán: SHIFT MODE 1 (Math) - Khai báo số phức: MODE 2 (CMPLX) - Hiển thị tọa độ cực: SHIFT... Ta có thể áp dụng số phức để tính các đại lượng của dòng điện xoay chiều - Như vậy về lý thuyết tương tự như nội dung đã ghi ở phần trước Một biểu thức điện áp : u = U0 cos(ωt + ϕ) hoặc biểu thức dòng điện i = I 0 cos(ωt + ϕ) , tương tự như một phương trình của dao động điều hòa Ngoài ra ta còn sử dụng phép nhân, chia hai số phức để tính các đại lượng trong dòng điện xoay chiều - Dạng phức của các... luận: A = a và số đo góc ϕ = − π rad Chọn đáp án D Chú ý: Khi phương trình cho biên độ A bằng chữ thì ta không lấy chữ mà chỉ lấy chỉ số trước chữ đó, sau khi tính xong ta ghi thêm chữ vào kết quả Bài 15 Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có các phương trình là: π 3π x1 = 4 cos(10t + ) (cm) và x2 = 3cos(10t + ) (cm) Xác định vận tốc 4 4 cực đại và gia tốc... đáp án B Bài 12 (THPT-10) Hai dao động điều hòa có các phương trình li độ lần lượt là x1 = 5cos(100πt + π ) (cm) và x2 = 12cos100πt (cm) Dao 2 động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng A 7 cm B 8,5 cm C 17 cm D 13 cm Bài giải : - Ta tiến hành nhập như sau: 5 SHIFT (-) (π:2) + 12 SHIFT (-) 0 SHIFT 2 3 = 22 - Kết quả : 13∠0.394 - Kết luận: A = 13 và số đo góc ϕ = 0.39 rad Chọn đáp án D Bài 13... điểm Bài giải : - Tính: T = 31,4 : 100 = 0,314 ⇒ω = 2π:T = 20 rad/s  a = x0 = 2  - Khi t = 0:  ⇒z = 2+2 3 i v0 b = − ω = 2 3 - Nhập: 2+2 3 SHIFT ENG SHIFT 23 = 1 - Kết quả: 4∠ π 3 Vậy phương trình dao động của chất điểm : x = 4 cos(20t + π )(cm) 3 Bài 3 Vật dao động điều hòa với chu kỳ T = 2s Chọn t = 0 lúc vật có li độ x = 4 (cm) và vận tốc v = 4π (cm/s) Viết phương trình dao động điều hòa Bài giải. .. trong đoạn mạch là dòng điện một chiều 4π có cường độ 1 A Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u = 150 2 cos120 πt (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là: π 4 A i = 5 2 cos (120 πt − ) (A) π 4 C i = 5 2 cos (120 πt + ) (A) π 4 B i = 5cos (120 πt + ) (A) π 4 D i = 5cos (120 πt − ) (A) Bài giải : - Thực hiện các phép tính: R= UK = 30Ω; Z L = 30Ω; I i= u ; z - Ta tiến hành nhập như sau: ... đồ Frenen giải tập Vật lý 12  Sử dụng hàm số phức máy tính bỏ túi giải nhanh tập Vật lý 12 MỤC LỤC SỬ DỤNG SỐ HÀM PHỨC VÀ MÁY TÍNH BỎ TÚI GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÍ 12 1 .Lí chọn đề... thống phương pháp giải tập vật lý 12 liên quan đến số phức sử dụng máy tính bỏ túi Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng tập hàm hàm số phức máy tính bỏ túi dạy học Vật lí tích cực hóa hoạt động nhận... =8cos(5t - π )(rad) Áp dụng số phức giải tập tổng hợp dao động điều hòa Để giải vấn đề ta sử dụng hàm phức kết hợp với máy tính bỏ túi Có nhiều loại máy tính sử dụng, thông dụng máy tính CASIO fx-570ES