Khoá luận tốt nghiệp Mở đầu Lý chọn đề tài Trong nghiệp đổi đất nước nay, nhằm đáp ứng yêu cầu thời đại mới, đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi đồng mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học cho quán triệt mục tiêu giáo dục nghị trung ương lần khoá VIII nêu Phải phát huy tính động cá nhân, bồi dưỡng lực sáng tạo, lực giải vấn đề Hiện nhà lý luận dạy học khẳng định quan điểm xuyên suốt phương pháp dạy học dạy học hoạt động, thông qua hoạt động người học Học sinh hoạt động tích cực, tự lực mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kỹ năng, phát triển lực sáng tạo Cùng với môn học khác, việc dạy học kiến thức vật lý trường phổ thông có khả hoàn thành hầu hết nhiệm vụ trình dạy học phổ thông để đạt mục tiêu giáo dục Tuy nhiên, để làm điều trình dạy học phải đáp ứng yêu cầu đặc thù trình dạy học môn Một yêu cầu quan trọng phải trang bị cách hợp lý thí nghiệm trình dạy học theo hướng phát triển hoạt động tự chủ, sáng tạo học sinh Qua nghiên cứu chương trình vật lý phổ thông, qua sơ điều tra xem xét nhận thấy trang bị cho học sinh kiến thức dao động học vật lý 12 quan trọng việc dạy học mang nặng tính thông báo Trong dạy thí nghiệm có chưa đáp ứng yêu cầu việc đổi phương pháp dạy học, gây khó khăn lớn việc tổ chức hoạt động học Một lý vấn đề thân thí nghiệm khó thực (kể thiết bị đại) chưa có thiết bị phù hợp Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Với mong muốn góp phần đẩy mạnh phương pháp dạy học, lựa chọn đề tài: Cải tiến thiết bị khảo sát tượng dao động cưỡng cộng hưởng dùng dạy học dao động trường THPT, làm đề tài nghiên cứu khóa luận Mục đích nghiên cứu Trên sở xác định, tìm hiểu thí nghiệm tương ứng với kiến thức dạy 11 Dao động cưỡng Cộng hưởng chương trình vật lý nâng cao 12 THPT, để tiến hành xây dựng thiết bị thí nghiệm, nhằm soạn thảo tiến trình dạy học tương ứng theo hướng phát triển hoạt động tự chủ, sáng tạo học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận việc tổ chức hoạt động học tự chủ, sáng tạo học sinh THPT - Nghiên cứu thực tế dạy học phần kiến thức trường phổ thông, đặc biệt khó khăn mặt thí nghiệm, mặt tổ chức hoạt động học - Thiết kế chế tạo, đề xuất phương án sử dụng thiết bị thí nghiệm theo hướng dạy học nêu - Soạn thảo tiến trình dạy học theo hướng lý luận - Thực nghiệm sư phạm đánh giá Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận - Phương pháp điều tra - Thử nghiệm phòng thí nghiệm: Chế tạo thiết bị thử nghiệm phương án thí nghiệm phòng thí nghiệm Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Giả thuyết khoa học Nếu lựa chọn cải tiến sử dụng thiết bị thí nghiệm phù hợp với yêu cầu việc tổ chức hoạt động học phát triển tính tự chủ, sáng tạo học sinh Từ góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức rèn luyện phương pháp tư dạy học chương dao động học vật lý 12 THPT Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Nội Dung Chương 1: Cơ sở lý luận 1.1 Thí nghiệm dạy học vật lý 1.1.1 Đặc điểm thí nghiệm vật lý Thí nghiệm vật lý tác động có chủ định, có hệ thống người vào đối tượng thực khách quan Thông qua phân tích điều kiện mà diễn tác động kết tác động, ta thu nhận tri thức Sau số đặc điểm thí nghiệm vật lý: - Các điều kiện thí nghiệm phải lựa chọn thiết lập có chủ định cho thông qua thí nghiệm, trả lời câu hỏi đặt ra, kiểm tra giả thuyết hệ suy từ giả thuyết Mỗi thí nghiệm có yếu tố cấu thành cần xác định rõ: Đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu phương tiện quan sát đo đạc thu nhận kết tác động - Các điều kiện thí nghiệm làm biến đổi để ta nghiên cứu phụ thuộc hai đại lượng, đại lượng khác giữ không đổi - Các điều kiện thí nghiệm phải khống chế, kiểm soát dự định nhờ sử dụng thiết bị thí nghiệm có độ xác mức độ cần thiết, nhờ phân tích thường xuyên yếu tố đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng nhiễu (nghĩa loại bỏ tối đa số điều kiện để không làm xuất tính chất, mối quan hệ không quan tâm) - Đặc điểm quan trọng thí nghiệm tính quan sát biến đổi đại lượng có biến đổi đại lượng khác - Có thể lặp lại thí nghiệm: Với thiết bị thí nghiệm, điều kiện thí nghiệm bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp tượng, trình vật lí diễn thí nghiệm giống lần thí nghiệm trước 1.1.2 Các chức thí nghiệm dạy học vật lý 1.1.2.1 Theo quan điểm lí luận nhận thức Theo quan điểm lí luận nhận thức, dạy học vật lý trường phổ thông, thí nghiệm có chức sau: -Thí nghiệm phương tiện việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp tri thức) - Thí nghiệm phương tiện để kiểm tra tính đắn tri thức thu - Thí nghiệm phương tiện việc vận dụng tri thức thu vào thực tiễn - Thí nghiệm phận phương pháp nhận thức vật lý 1.1.2.2 Theo quan điểm lí luận dạy học - Thí nghiệm sử dụng tất giai đoạn khác trình dạy học; đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ mới, củng cố kiến thức, kĩ thu kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ học sinh - Thí nghiệm phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện học sinh + Thí nghiệm phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vật lý học sinh + Thí nghiệm phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chức trình học tập tích cực, tự lực sáng tạo học sinh +Thí nghiệm phương tiện tổ chức hình thức làm việc tâp thể khác nhau, bồi dưỡng phẩm chất đạo đức học sinh - Thí nghiệm phương tiện đơn giản hoá trực quan dạy học vật lý Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp 1.1.3 Các loại thí nghiệm sử dụng dạy học vật lý Thí nghiệm dạy học vật lý Thí nghiệm biểu diễn Thí nghiệm mở đầu Thí nghiệm nghiên cứu tượng Thí nghiệm củng cố Thí nghiệm thực tập Thí nghiệm trực diện Thí nghiệm thực hành Thí nghiệm quan sát vật lý nhà Thí nghiệm biểu diễn thí nghiệm giáo viên tiến hành lớp, học nghiên cứu kiến thức học củng cố kiến thức học sinh Các thí nghiệm biểu diễn: a Thí nghiệm mở đầu Thí nghiệm mở đầu thí nghiệm nhằm giới thiệu cho học sinh biết qua tượng nghiên cứu, để tạo tình có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập cho học sinh, lôi học sinh vào hoạt động nhận thức b Thí nghiệm nghiên cứu tượng Thí nghiệm nghiên cứu tượng thí nghiệm nhằm xây dựng lên kiểm chứng lại kiến thức mới, sử dụng giai đoạn nghiên cứu kiến thức Thí nghiệm nghiên cứu tượng bao gồm: - Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát - Thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp c Thí nghiệm củng cố Thí nghiệm củng cố thí nghiệm nêu lên biểu kiến thức học tự nhiên, đề cập ứng dụng kiến thức sản xuất đời sống, đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức học để dự đoán giải thích tượng hay chế hoạt động thiết bị, dụng cụ kĩ thuật Thông qua đó, giáo viên kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh Thí nghiệm củng cố sử dụng không tiết học nghiên cứu kiến thức mà luyện tập hệ thống hoá kiến thức học 1.1.3.2 Thí nghiệm thực tập Thí nghiệm thực tập thí nghiệm học sinh tự tiến hành lớp, giờ, nhà trường nhà với mức độ tự lực khác Các loại thí nghiệm thực tập: a Thí nghiệm trực diện Tuỳ theo mục đích sử dụng, thí nghiệm trực diện thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu tượng tiến hành dạng nghiên cứu khảo sát hay nghiên cứu minh hoạ thí nghiệm củng cố Thí nghiệm trực diện tổ chức dạng thí nghiệm đồng loạt (giáo viên chia học sinh lớp thành nhóm, tất nhóm học sinh lúc làm thí nghiệm với dụng cụ giống để giải nhiệm vụ) hình thức thí nghiệm cá thể (các nhóm học sinh lúc tiến hành thí nghiệm khác thường với dụng cụ nhằm giải nhiệm vụ phận, để tới giải nhiệm vụ tổng quát) b Thí nghiệm thực hành Thí nghiệm thực hành loại thí nghiệm học sinh thực lớp mà tự lực làm việc cao so với thí nghiệm trực diện Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Thí nghiệm thực hành vật lý có nội dung định tính hay định lượng, song chủ yếu kiểm nghiệm lại định luật, qui tắc học xác định đại lượng vật lý mà nội dung điều kiện để thực dạng thí nghiệm trực diện Thí nghiệm thực hành tổ chức hai hình thức: - Thí nghiệm thực hành đồng loạt - Thí nghiệm thực hành cá thể Thí nghiệm thực hành tiến hành học sinh có đầy đủ kiến thức đề tài nghiên cứu có kĩ thực nghiệm c Thí nghiệm quan sát vật lý nhà Thí nghiệm quan sát vật lý nhà loại tập mà giáo viên giao cho học sinh nhóm học sinh thực nhà, giúp học sinh nâng cao tính tự lực, tự giác hứng thú học tập; cá thể hoá trình học tập học sinh, giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức học 1.2 Thí nghiệm với phương pháp dạy học giải vấn đề Trong dạy học, phương pháp dạy học giải vấn đề gồm giai đoạn sau: - Nêu vấn đề nghiên cứu: dựa kiện ban đầu thu nhờ quan sát thực tế thí nghiệm, giáo viên tạo điều kiện cho học sinh nhận thức phát biểu vấn đề cần nghiên cứu - Đề xuất giải pháp thực hiện: dựa vào thảo luận trước lớp thảo luận nhóm, giáo viên định hướng cho học sinh đề xuất giải pháp để giải vấn đề nêu - Thực giải pháp đề ra: giáo viên với tư cách trọng tài người hướng dẫn cho học sinh thảo luận theo nhóm cá nhân thực giải pháp nêu để rút kiến thức cần thiết - Vận dụng kiến thức vào thực tế tiếp tục dựa vào để xây dựng kiến thức từ vấn đề nảy sinh Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Với việc dạy học môn vật lý, phương pháp dạy học giải vấn đề lại thực theo hai đường khác nhau: - Con đường thực nghiệm, theo phương pháp thực nghiệm khoa học vật lý Theo đường này, thí nghiệm có vai trò chủ đạo, có mặt hầu hết giai đoạn xây dựng kiến thức - Con đường lý thuyết, dựa vào suy luận lý thuyết từ khái niệm, định luật biết để xây dựng kiến thức Theo đường này, thí nghiệm có vai trò quan trọng để kiểm nghiệm lại kết thu từ suy luận lý thuyết Với giai đoạn này, lần học sinh lại trải qua giai đoạn phương pháp dạy học giải vấn đề Cụ thể là: nêu vấn đề kiểm tra kết thu được, thảo luận để nêu đại lượng cần kiểm nghiệm đo đạc; đề xuất phương án thí nghiệm để thực thí nghiệm thiết bị thực để đo đạc; kết luận Như vậy, với trình dạy học môn vật lý theo phương pháp dạy học giải vấn đề thí nghiệm vật lý có vai trò bật, định đến chất lượng trình dạy học Nguyễn Thị Nhung Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Kết luận chương Dạy học giải vấn đề hệ thống phương pháp dạy học nhằm đạt mục tiêu dạy học thời đại tạo cho người học khả thích ứng linh hoạt giải vấn đề đặt sống Dạy học giải vấn đề gồm giai đoạn: - Nêu vấn đề cần nghiên cứu - Đề xuất giải pháp thực - Thực giải pháp đề - Vận dụng kiến thức vào thực tế Cho dù việc dạy học giải vấn đề hoàn toàn theo đường thực nghiệm đường lý thuyết thí nghiệm vật lý với nhiều hình thức thực trình dạy học yếu tố định đến chất lượng thực trình dạy học môn Sau đây, vận dụng lý luận vào việc đề xuất hướng đề xuất dạy học Dao động cưỡng Cộng hưởng chương trình vật lý lớp 12 nâng cao Nguyễn Thị Nhung 10 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp - Qua điều tra thấy đa số giáo viên không tiến hành thí nghiệm, nhìn chung dạy giáo viên mô tả thí nghiệm SGK để qua học sinh thu nhận kiến thức 2.5 Một số câu hỏi dự kiến 2.5.1 Dao động cưỡng Vật nặng đứng yên vị trí cân bằng, tác dụng lên vật ngoại lực F, biến đổi điều hoà theo thời gian: F = F0Cost Và xét xem vật chuyển động nào? GV Đặt vấn đề: Có thể thiết kế thí nghiệm nào? Giả sử vật nặng đứng yên lắc đơn, ta tác dụng lên vật ngoại lực F cách nào? HS: Dùng lắc đơn khác, cho lắc dao động, thông qua kim loại mảnh lắc đứng yên dao động GV: Tiến hành thí nghiệm E D C B Con lắc nguồn B, lắc cần nghiên cứu C Coi dao động lắc nguồn B gần dao động điều hoà Kéo lắc nguồn khỏi vị trí cân cho dao động, quan sát dao động lắc lại (C) Chúng ta thấy lúc đầu lúc sau dao động ổn định biên độ dao động lắc cần nghiên cứu nào? Gợi ý: Nếu chia chuyển động lắc C làm giai đoạn: Giai đoại chuyển tiếp giai đoạn ổn định giai đoạn giá trị cực đại li độ (biên độ) lắc C có khác nhau? Nguyễn Thị Nhung 16 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp HS: Trong giai đoạn chuyển tiếp giá trị cực đại li độ (biên độ) lắc C tăng dần, cực đại sau lớn cực đại trước Sau giai đoạn ổn định giá trị cực đại li độ gần không thay đổi GV: Nếu lắc B dao động điều hoà gọi dao động lắc C giai đoạn ổn định dao động cưỡng Vậy dao động cưỡng có điều hoà hay không? HS: Dao động cưỡng dao động điều hoà 2.5.2 Cộng hưởng GV cho học sinh tiến hành thí nghiệm: Điều chỉnh để chiều dài hai lắc nhau, kéo cho lắc B dao động với biên độ (gần bằng) thí nghiệm trước ĐVĐ: Giá trị biên độ A dao động cưỡng lúc cực đại chưa Để trả lời câu hỏi ta cần tiến hành thêm thí nghiệm trường hợp nữa? HS: Điều chỉnh lắc B cho chiều dài lớn nhỏ chiều dài lắc C Làm thí nghiệm tương tự GV: Tiến hành làm thí nghiệm hướng dẫn cho học sinh tiến hành Yêu cầu học sinh đưa kết luận HS: Trường hợp chiều dài hai lắc giá trị biên độ A dao động cưỡng đạt cực đại GV: Chiều dài hai lắc tức đại lượng đặc trưng hai lắc HS: Chiều dài hai lắc tức tần số góc chúng GV: Khi biên độ A dao động cưỡng đạt giá trị cực đại, người ta nói có tượng cộng hưởng Vậy điều kiện xảy cộng hưởng gì? HS: Điều kiện xảy cộng hưởng tần số góc ngoại lực (gần đúng) tần số góc riêng hệ dao động tắt dần Nguyễn Thị Nhung 17 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp 2.6 Soạn thảo tiến trình dạy học Dao động cưỡng Cộng hưởng 2.6.1 Mục tiêu học: - Về mặt kiến thức: + Biết dao động cưỡng bức, dao động cưỡng có tần số tần số ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần số ngoại lực + Nắm tượng cộng hưởng gì, điều kiện để xảy cộng hưởng Cộng hưởng thể rõ ma sát nhỏ + Quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm, từ vẽ dạng đồ thị biểu diễn phụ thuộc biên độ A dao động cưỡng với tần số ngoại lực + Đề xuất cách tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tượng cộng hưởng lực cản lớn, quan sát giáo viến tiến hành thí nghiệm, từ vẽ dạng đồ thị biểu diễn phụ thuộc biên độ A, dao động cưỡng với tần số ngoại lực trường hợp lực cản lớn + Biết tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng thực tế kể vài ứng dụng - Về kĩ năng: + Rèn luyện kỹ đưa dự đoán có + Rèn luyện kỹ quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm rút kết luận + Rèn luyện kỹ vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc đại lượng vật lý + Rèn luyện kỹ giải thích tượng vật lý - Thái độ: Thái độ nghiêm túc, tích cực hoạt động nhóm 2.6.2 Phương pháp, phương tiện - Phương pháp chủ yếu: Trực quan kết hợp với vấn đáp, gợi mở Nguyễn Thị Nhung 18 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp - Phương tiện: Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết kế vật lý nâng cao 12 2.6.3 Tiến trình giảng: Hoạt động học sinh Trợ giúp giáo viên Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Kiểm tra, chuẩn bị điều Giáo viên nêu câu hỏi kiện xuất phát kiểm tra kiến thức cũ - Dao động tự gì? - Dao động tắt dần có phải dao động tự hay không? Hoạt động 2: GV thông báo: Tìm hiểu dao động - Xét chuyển động Bài 11 Dao động cưỡng cưỡng vật nặng đứng yên Cộng hưởng Học sinh ý quan sát chịu tác dụng ngoại Dao động cưỡng bức: mô tả chuyển động lực F biến đổi điều hoà - Vật nặng đứng yên vật Chuyển động vật gồm hai giai đoạn: theo thời gian: F = F0Cost vị trí cân bằng, tác dụng lên vật ngoại lực F biến Người ta chứng minh đổi điều hoà: - Giai đoạn chuyển tiếp rằng, chuyển động F = F0Cost dao động hệ vật tác dụng - Chuyển động vật chưa ổn định, giá trị cực ngoại lực nói gồm hai giai đoạn: đại li độ tăng mô tả đồ thị 11.1 + Giai đoạn chuyển tiếp dần, cực đại sau lớn SGK Giáo viên cho học + Giai đoạn ổn định cực đại trước sinh quan sát đồ thị - Dao động vật Sau giá trị cực đại giấy khổ A0 yêu cầu giai đoạn dao li độ không thay Nguyễn Thị Nhung 19 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp đổi, giai đoạn ổn mô tả chuyển động động ổn định dao định Giai đoạn ổn định vật hai giai đoạn động cưỡng kéo dài GV thông báo: - Đặc điểm: ngoại lực tác dụng - Dao động vật + Dao động cưỡng giai đoạn ổn định gọi là điều hoà dao động cưỡng Lí + Tần số góc dao thuyết thí nghiệm động cưỡng chứng tỏ rằng: tần số góc ngoại + Dao động cưỡng lực điều hoà + Biên độ tỉ lệ với biên + Tần số góc dao độ Fo phụ thuộc vào động cưỡng tần tần số góc số góc ngoại lực + Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ F0 ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc ngoại lực Hoạt động 3: Tìm hiểu Cộng hưởng: tượng cộng hưởng a Thí nghiệm HS ý quan sát GV nêu câu hỏi vấn b Kết quả: lắng nghe đề cần nghiên cứu: Với biên độ Fo - Biên độ dao động ngoại lực, biên độ A cưỡng phụ thuộc dao động cưỡng phụ tần số thuộc vào tần số góc ngoại lực? GV giới thiệu ngoại lực thí nghiệm tượng cộng hưởng Nguyễn Thị Nhung 20 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp E D C B Vật dao động lắc đơn C, D, E có khối HS ý quan sát lượng khoảng 20g lắng nghe đến 50g N nhựa mỏng nhẹ tháo lắp Tần số góc riêng o lắc C chưa lắp N xác định qua chu kì: T0, = T0 đo đồng hồ bấm giây - Tác dụng lực cưỡng biến thiên điều hoà lên lắc C lực biến thiên điều hoà từ lắc B thông qua kim loại mỏng, đàn hồi - Giá trị cực đại biên độ A dao động cưỡng đạt Có tượng cộng hưởng Điều kiện để xảy cộng hưởng là: Nguyễn Thị Nhung 21 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp HS quan sát GV tiến - Muốn thay đổi tần số hành làm thí nghiệm, vẽ góc lực cưỡng ta dạng đồ thị biểu diễn thay đổi tần số góc phụ thuộc biên độ lắc B cách dao động cưỡng A dùng kẹp giấy để thay tần số góc, rút kết đổi chiều dài lắc luận GV tiến hành thí nghiệm (khi chưa lắp nhựa N) tăng dần tần số góc lực cưỡng cách dùng kẹp giấy thay đổi chiều dài cho chiều dài l lắc giảm Yêu cầu học sinh quan sát vẽ dạng đồ thị biểu diễn HS tính tần số góc phụ thuộc biên độ A lực cưỡng tương ứng vào tần số góc với giá trị cực đại lực cưỡng biên độ A, sau so sánh với tần số dao động riêng o rút kết luận: Biên độ A dao động cưỡng đạt giá trị cực đại tần số góc - Khi biên độ A ngoại lực cưỡng dao động cưỡng đạt tần số góc riêng giá trị cực đại Nguyễn Thị Nhung 22 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp o hệ dao động tắt GV thông báo: dần - Khi biên độ A dao động cưỡng đạt giá HS tiếp thu ghi nhớ trị cực đại, người ta nói có tượng cộng hưởng - Điều kiện xảy tượng cộng hưởng 3.ảnh hưởng ma sát = o GV đưa câu hỏi HS thảo luận chung toàn vấn đề nghiên cứu tiếp lớp đưa dự đoán - Hiện tượng Nếu lực cưỡng cộng không thay đổi, vật dao hưởng xảy Do động môi trường lực cản lớn nên xẩy có lực cản lớn tượng cộng tượng cộng hưởng hưởng biên độ có xảy không? dao động cưỡng Nếu có đồ thị biểu nhỏ trường hợp diễn phụ thuộc biên độ A dao động cưỡng vào tần số góc ngoại lực cưỡng có dạng nào? GV nêu câu hỏi cách Học sinh thảo chung toàn lớp: Nguyễn Thị Nhung luận tiến hành thí nghiệm: - Cần phải tiến hành thí 23 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp - Lắp thêm nhựa N nghiệm để vào lắc C cho kiểm tra dự đoán mặt phẳng nhựa GV nêu câu hỏi gợi vuông góc với phương ý: Muốn có lực cản lớn dao động ta phải làm nào? - Lặp lại thí nghiệm trên, để độ lớn lực F không đổi, ban đầu ta kéo lắc B tới vị trí Với ngoại lực đánh dấu thí tuần hoàn tác dụng, nghiệm trước Khi ma sát giảm giá trị tượng cộng hưởng xảy cực đại biên độ ra, đánh dấu vị trí biên tăng Hiện tượng công độ dao động so sánh hưởng rõ nét với biên độ thí nghiệm trước GV tiến hành thí Học sinh ý quan sát, nghiệm, yêu cầu HS rút kết luận vẽ quan sát, rút kết luận dạng đồ thị vẽ dạng đồ thị biểu diễn phụ thuộc biên độ A dao động cưỡng vào tần số góc lực cưỡng lên đồ thị với thí nghiệm trước Hoạt động 4: Phân biệt GV nêu câu hỏi để HS Phân biệt dao động Nguyễn Thị Nhung 24 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp dao động cưỡng với phân dao động trì Học sinh thảo biệt dao động cưỡng dao động cưỡng với dao động trì luận trì chung toàn lớp - Dao động cưỡng - Nêu giống xảy tác động - Dao động cưỡng khác dao động ngoại lực tuần hoàn có dao động xảy tác cưỡng dao động tần số góc dụng ngoại lực tuần trì? - Dao động trì hoàn có tần số góc bất ngoại lực điều kì Sau giai đoạn chuyển khiển để = tiếp dao động cưỡng - Khi cộng hưởng: có tần số góc + Giống nhau: = tần số góc ngoại lực + Khác nhau: Dao động - Dao dộng trì cưỡng xảy xảy tác dụng hệ tác dụng ngoại lực ngoại lực độc lập với hệ, ngoại lực điều dao động trì khiển để có tần số góc dao động riêng hệ tần số góc bù thêm dao động tự lượng hệ - Khi có tượng - Khi có tượng cộng cộng hưởng xảy ra, dao hưởng xảy dao động cưỡng dao động cưỡng giống đông trì giống nhau: khác dao động trì hai có tần số góc nào? tần số góc riêng hệ dao động Nguyễn Thị Nhung 25 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Khác nhau: Dao động cưỡng xẩy hệ tác dụng ngoại lực độc lập với hệ, dao động trì dao động riêng hệ bù thêm lượng lực điều khiển dao động qua cấu Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng ứng dụng GV yêu cầu HS đọc tượng cộng hưởng SGK trả lời câu hỏi: tượng cộng hưởng - Có nhiều ứng dụng HS đọc SGK trả lời Kể số tác hại thực tế tượng cộng hưởng Ví dụ: Chế tạo tần số kế, cộng đời sống? lên dây đàn câu hỏi GV - Hiện tượng hưởng xảy làm Nguyên nhân xảy tác gãy, vỡ vật bị dao hại đó? Người ta làm động cưỡng để khắc phục tác hại đó? - Nguyên nhân lực nhỏ biến đổi tuần hoàn có tần số tần số dao động riêng hệ làm gãy thiết bị máy móc lớn chắn Nguyễn Thị Nhung 26 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp - Khắc phục: Khi chế tạo máy móc cần cố gắng cho tần số riêng phận máy khác nhiều so với tần số biến đổi lực tác dụng lên phận làm cho dao độnng riêng tắt nhanh Khi lắp đặt máy phải tránh cho tần số rung máy tạo lên trùng với tần số riêng vật gần máy Hoạt động 6: Củng cố học định hướng GV yêu học cầu HS đọc mục em có biết cho HS làm việc cá nhân sau biết nguyên nhân làm thảo luận chung toàn gãy cầu lớp - HS nhà làm tập SGK Ôn lại cách biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay Nguyễn Thị Nhung 27 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Kết luận chương Nội dung chương đề cập đến vấn đề: - Cấu trúc nội dung phần dao động tắt dần Dao động cưỡng Cộng hưởng Dao động trì - Thí nghiệm Dao động cưỡng Cộng hưởng có trường THPT - Cải tiến thí nghiệm - Tình hình dạy học trường THPT Dao động dưỡng Cộng hưởng - Soạn thảo tiến trình dạy học Dao động cưỡng Cộng hưởng Nguyễn Thị Nhung 28 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Phần kết luận Nâng cao chất lượng dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động người học theo hướng phát triển tư HS vấn đề vô cấp bách Đây vấn đề khó khăn, đòi hỏi thay đổi đồng nhiều yếu tố trình dạy học cần thời gian dài Trong luận văn giải vấn đề nhỏ việc dạy học THPT cải tiến sử dụng thiết bị thí nghiệm theo hướng phát triển hoạt động học tự chủ sáng tạo học sinh dạy Dao động cưỡng Cộng hưởng lớp 12 nâng cao THPT Cụ thể đề tài giải vấn đề sau - Trình bày sở lý luận thí nghiệm dạy học vật lý thí nghiệm với phương pháp dạy học theo hướng giải vấn đề - Trình bày đại cương dao động Thí nghiệm dao động cưỡng Cộng hưởng việc sử dụng việc dạy học Dao động cưỡng Cộng hưởng - Xác định phương án soạn thảo Dao động cưỡng Cộng hưởng theo thí nghiệm cải tiến Do thời gian nghiên cứu có hạn lần đầu tập dượt nghiên cứu nên đề tài chưa thực dạy thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tiến trình dạy học dự kiến Chúng làm nhiệm vụ thời gian tới sau trường Chắc chắn đề tài khiếm khuyết mong nhận đuợc ý kiến đóng góp, phê bình thầy cô bạn đọc để đề tài hoàn thiện Nguyễn Thị Nhung 29 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Tài liệu tham khảo Lương Duyên Bình Dư Trí Công Nguyễn Hữu Hồ (2006), Vật lý đại cương (tập 2), NXB Giáo dục, Hà Nội David Haliday RoBert Resnick Jearl Walker (2002), Cơ sở vật lý (tập 2), NXB Giáo dục, Hà Nội Trần thuý Hằng Hà Duyên Tùng (2008), Thiết kế giảng vật lý nâng cao 12 (tập 1), Hà Nội Nguyễn Ngọc Hưng Nguyễn Xuân Thành (2008), Nội dung đổi phương pháp dạy học vật lý lớp 10 theo chương trình sách giáo khoa Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên), Vật lý 12 nâng cao (SGK, SGV Bộ 1) (2008), NXB Giáo dục, Hà Nội Đào Văn Phúc Phạm Viết Trinh (1990), Cơ học, NXB Giáo dục, Hà Nội Dương Xuân Quý (2009), Chế tạo sử dụng thiết bị lắc đơn dạy học dao động (vật lý lớp 12 THPT), tạp chí Giáo dục (207) Nguyễn Đức Thâm (chủ biên) (2002), Phương pháp dạy học vật lý trường THPT, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội Nguyễn Thị Nhung 30 Lớp K31A Vật lý [...]... của phần dao động tắt dần Dao động cưỡng bức Cộng hưởng Dao động duy trì - Thí nghiệm về Dao động cưỡng bức Cộng hưởng hiện có ở trường THPT - Cải tiến thí nghiệm - Tình hình dạy học ở trường THPT bài Dao động dưỡng bức Cộng hưởng - Soạn thảo tiến trình dạy học bài Dao động cưỡng bức Cộng hưởng Nguyễn Thị Nhung 28 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Phần kết luận Nâng cao chất lượng dạy và học theo... biệt dao động Nguyễn Thị Nhung 24 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp dao động cưỡng bức với phân dao động duy trì Học sinh thảo biệt dao động cưỡng bức và dao động cưỡng bức với dao động duy trì luận duy trì chung toàn lớp - Dao động cưỡng bức - Nêu sự giống nhau và xảy ra dưới tác động của - Dao động cưỡng bức là khác nhau giữa dao động ngoại lực tuần hoàn có dao động xảy ra dưới tác cưỡng bức và dao. .. dạy bài Dao động cưỡng bức Cộng hưởng lớp 12 nâng cao THPT Cụ thể đề tài đã giải quyết những vấn đề sau - Trình bày cơ sở lý luận về thí nghiệm trong dạy học vật lý và thí nghiệm với phương pháp dạy học theo hướng giải quyết vấn đề - Trình bày đại cương về dao động Thí nghiệm về dao động cưỡng bức Cộng hưởng và việc sử dụng trong việc dạy học bài Dao động cưỡng bức Cộng hưởng - Xác định phương án và. .. tạo thiết bị duy trì dao động để tổ chức quá trình dạy học bài Dao động cưỡng bức Cộng hưởng 2.1 Cấu trúc nội dung của phần dao động tắt dần Dao động cưỡng bức cộng hưởng Dao động duy trì Các thí nghiệm với các hệ dao động đều diễn ra sự tắt dần do có ma sát và lực cản của môi trường Sự tắt dần phụ thuộc vào yếu tố nào? Làm thế nào để giữ cho dao động được lâu dài, không bị tắt Sự tắt dần phụ thuộc vào... dụng của ngoại lực nhưng ở đây ngoại lực độc lập với hệ, ngoại lực được điều còn dao động duy trì là khiển để có tần số góc dao động riêng của hệ bằng tần số góc 0 được bù thêm năng của dao động tự do của lượng hệ - Khi có hiện tượng - Khi có hiện tượng cộng cộng hưởng xảy ra, dao hưởng xảy ra thì dao động cưỡng bức và dao động cưỡng bức giống đông duy trì giống nhau: và khác dao động duy trì cả hai đều... - Khi biên độ A của dao động cưỡng bức đạt giá HS tiếp thu ghi nhớ trị cực đại, người ta nói rằng có hiện tượng cộng hưởng - Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng là 3.ảnh hưởng của ma sát = o GV đưa ra câu hỏi về HS thảo luận chung toàn vấn đề nghiên cứu tiếp lớp và đưa ra dự đoán - Hiện tượng Nếu lực cưỡng bức cộng không thay đổi, vật dao hưởng vẫn xảy ra Do động trong môi trường lực cản lớn nên... độ A của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại, người ta nói rằng có hiện tượng cộng hưởng Vậy điều kiện xảy ra cộng hưởng là gì? HS: Điều kiện xảy ra cộng hưởng là tần số góc của ngoại lực bằng (gần đúng) tần số góc riêng của hệ dao động tắt dần Nguyễn Thị Nhung 17 Lớp K31A Vật lý Khoá luận tốt nghiệp 2.6 Soạn thảo tiến trình dạy học bài Dao động cưỡng bức Cộng hưởng 2.6.1 Mục tiêu bài học: - Về... phụ thuộc vào ma sát ở các chỗ liên kết và đặc điểm của môi trường (hệ số ma sát, lực cản) và những điều nay phụ thuộc vào bản thân các vật dao động: Rắn, lỏng, tiết diện hiệu dụng Để dao động tắt dần thì có thể: - Cưỡng bức dao động: Tác dụng lực cưỡng bức - Duy trì dao động: Bổ sung năng lượng đã mất Hai dao động này có đặc điểm gì? Dao động cưỡng bức Phụ thuộc vào ngoại lực cưỡng bức về tần số, biên... mô tả chuyển động của động ổn định là dao định Giai đoạn ổn định vật ở hai giai đoạn động cưỡng bức kéo dài cho đến khi GV thông báo: - Đặc điểm: ngoại lực thôi tác dụng - Dao động của vật trong + Dao động cưỡng bức giai đoạn ổn định gọi là là điều hoà dao động cưỡng bức Lí + Tần số góc của dao thuyết và thí nghiệm động cưỡng bức bằng chứng tỏ rằng: tần số góc của ngoại + Dao động cưỡng bức là lực điều... thức: + Biết thế nào là dao động cưỡng bức, dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần số của ngoại lực + Nắm được hiện tượng cộng hưởng là gì, điều kiện để xảy ra cộng hưởng Cộng hưởng thể hiện rõ khi ma sát nhỏ + Quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm, từ đó vẽ được dạng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ A của dao động cưỡng bức với tần số của ngoại ... Cộng hưởng Dao động trì - Thí nghiệm Dao động cưỡng Cộng hưởng có trường THPT - Cải tiến thí nghiệm - Tình hình dạy học trường THPT Dao động dưỡng Cộng hưởng - Soạn thảo tiến trình dạy học Dao. .. tạo thiết bị trì dao động để tổ chức trình dạy học Dao động cưỡng Cộng hưởng 2.1 Cấu trúc nội dung phần dao động tắt dần Dao động cưỡng cộng hưởng Dao động trì Các thí nghiệm với hệ dao động. .. đại cương dao động Thí nghiệm dao động cưỡng Cộng hưởng việc sử dụng việc dạy học Dao động cưỡng Cộng hưởng - Xác định phương án soạn thảo Dao động cưỡng Cộng hưởng theo thí nghiệm cải tiến Do