Phân loại và hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý về giao thoa ánh sáng

Trang 1

Mục Lục

Phần I - Mở đầu 2

1 Lí do chọn đề tài 2

2 Nhiệm vụ của đề tài 2

3 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Phơng pháp nghiên cứu 3

6 Thời gian nghiên cứu 3

Phần II - Nôị dung 3

7 Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu 3

8 Cơ sở thực tế và thực trạng 3

9 Phân loại và hớng dẫn học sinh lớp 12 làm bài tập vật lí 4

10.Kết quả đạt đợc 9

Phần III - Kết Luận 9

Phần một : Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài :

Trong thực tế dạy học vật lý thì bài tập vật lý đợc hiểu là một vấn đề

đ-ợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật các phơng pháp vật lý Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học sinh Sự t duy một cách tích cực luôn luôn là việc vận dụng kiến thức đã học để giải bài tập

Trong quá trình dạy học môn vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt Hiện nay để việc thực hiện tốt chơng trình sách giáo khoa mới và dạy học theo phơng pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hớng dẫn học sinh biết phân

Trang 2

loại, nắm vững phơng pháp và làm tốt các bài tập trong chơng trình sách giáo khoa đã góp phần không nhỏ trong việc thực hiện thành công công tác dạy học theo phơng pháp đổi mới

ở bài 25: “Giao thoa ánh sáng”: là một trong những bài quan trọng của

ch-ơng trình vật lý lớp 12 nhằm giúp học sinh nắm đợc kiến thức về: Cách xác

định vị trí các vân sáng, vị trí các vân tối, khoảng vân và từ đó biết cách tính bớc sóng của ánh sáng, vận dụng để giải bài tập Vì vậy để giúp học sinh nắm vững các kiến thức trong bài này và vận dụng các kiến thức đã học để làm tốt

các dạng bài tập vật lý trong bài này, tôi đã chọn đề tài : “Phân loại và hớng dẫn học sinh làm bài tập vật lý về giao thoa ánh sáng” để làm đề tài nghiên

cứu

2 Nhiệm vụ của đề tài :

Đề tài nêu và giải quyết một số vấn đề sau :

2.1 Cơ sở lý luận liên quan đến đề tài :

2.2 Cơ sở thực tế và hiện trạng của việc giảng dạy và hớng dẫn học sinh làm bài tập vật lý ở trờng TTGDTX Tĩnh Gia

2.3 Phân loại và hớng dẫn học sinh lớp 12 làm bài tập vật lý bài 25 : Giao thoa

ánh sáng

2.4 Kết quả đạt đợc

3 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu :

3.1 Đối tợng nghiên cứu :

Phân loại và hớng dẫn học sinh làm bài tập vật lý lớp 12 bài 25: Giao thoa

ánh sáng

3.2 Phạm vi nghiên cứu :

Học sinh lớp 12A, 12B, 12C, 12D, trờng TTGDTX Tĩnh Gia

4 Giả thuyết khoa học: Để thực hiện tốt chơng trình sách giáo khoa mới

môn vật lý lớp 12 và dạy - học theo phơng pháp đổi mới đạt hiệu quả cao thì

đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu, tìm tòi để đề ra đợc những phơng pháp giảng dạy có hiệu quả nhằm hớng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững

ph-ơng pháp và làm tốt các dạng bài tập trong chph-ơng trình sách giáo khoa

5 Phơng pháp nghiên cứu :

Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phơng pháp sau :

- Phơng pháp điều tra giáo dục

- Phơng pháp quan sát s phạm

- Phơng pháp thống kê, tổng hợp, so sánh

- Phơng pháp mô tả

- Phơng pháp vật lý

6 Thời gian nghiên cứu :

Đề tài thực hiện từ tháng 9 năm 2011 đến tháng 4 năm 2012

Phần hai: Nội dung

1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu :

Phơng pháp dạy học là một bộ phận hợp thành của quá trình s phạm nhằm

đào tạo thế hệ trẻ có tri thức khoa học, về thế giới quan và nhân sinh quan, thói quen và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tế

Phơng pháp dạy học có mối liên hệ biện chứng với các nhân tố khác của quá trình dạy học Những phơng pháp dạy học phải thống nhất biện chứng giữa việc giảng dạy của giáo viên với việc học tập của học sinh Đồng thời góp phần có hiệu quả vào việc thực hiện tốt các khâu của quá trình dạy học Xác

định kế hoạch giáo dục, giáo dỡng, phát triển bộ môn một cách nhịp nhàng, cụ thể hoá nhiệm vụ dạy học trên cơ sở đặc điểm của học sinh, điều chỉnh kế hoạch dạy học cho sát với diễn biến thực tế, tổ chức và hớng dẫn học sinh học tập ở trên lớp cũng nh ở nhà phù hợp với dự định s phạm

Trang 3

Đối với môn vật lý ở trờng phổ thông, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hớng dẫn học sinh làm bài tập vật lý là một hoạt động dạy học, là một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của ngời giáo viên vật lý trong việc hớng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi ngời giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng Bài tập vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện tợng vật

lý Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều 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 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 t duy

nh so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp phát triển t duy và sáng tạo, óc tởng tợng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận Nên bài tập vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh

2 Cơ sở thực tế và thực trạng của việc hớng dẫn học sinh làm bài tập vật

lý ở trờng TTGDTX Tĩnh Gia.

2.1 Đặc điểm tình hình nhà trờng :

- Trờng TTGDTX Tĩnh Gia có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy tơng

đối tốt, phòng học và phòng thực hành vật lý kiên cố, sạch sẽ đúng qui cách,

có đồ dùng đầy đủ cho các khối lớp

- Học sinh trờng TTGDTX Tĩnh Gia đa phần là các em ngoan chịu khó trong học tập, các em có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập

- Đội ngũ giảng dạy môn vật lý ở trờng có 2 giáo viên

2.2 Thực trạng của việc hớng dẫn học sinh làm bài tập vật lý tại trờng TTGDTX Tĩnh Gia

Trong bài 25 : “Giao thoa ánh sáng” của vật lý lớp 12, yêu cầu đối với học sinh về kiến thức là : Nắm vững công thức xác định vị trí vân sáng, vị trí vân tối, khoảng vân, bớc sóng ánh sáng

Về kỹ năng học sinh biết vận dụng đợc các công thức để giải bài tập Giải thích đợc một số hiện tợng về giao thoa ánh sáng

Trong quá trình giảng dạy môn vật lý giáo viên thờng sử dụng phơng pháp chia nhóm để học sinh thảo luận và tìm ra kết quả cho câu hỏi và giáo viên th-ờng kết luận đúng, sai và không hớng dẫn gì thêm, việc giảng dạy vật lý nhất

là bài tập vật lý nh thế sẽ không đạt đợc kết quả cao, vì trong lớp có các đối t-ợng học sinh giỏi, khá, trung bình, yếu, kém nên khả năng t duy của các em rất khác nhau, đối với học sinh yếu, kém hay trung bình không thể t duy kịp

và nhanh nh học sinh khá, giỏi nên khi thảo luận các em cha thể kịp hiểu ra vấn đề và nhất là khi thảo luận nhóm, giáo viên lại hạn chế thời gian hoặc thi xem nhóm nào đa ra kết quả nhanh nhất thì thờng các kết quả này là t duy của các học sinh khá, giỏi trong nhóm Vì thế nếu giáo viên không chú trọng đến việc hớng dẫn học sinh phơng pháp giải bài tập vật lý thì học sinh sẽ đoán mò không nắm vững đợc kiến thức trong bài

Thực tế về trình độ học tập của học sinh qua khảo sát đầu năm môn vật lý ở bốn lớp 12A,12B, 12C, 12D nh sau:

Số

liệu

Lớp

Số

bài

kiểm

tra

Trang 4

12D 44 2 4,5 9 20,5 22 50 6 13,5 5 11,5

3 Phân loại và hớng dẫnhọc sinh lớp 12 làm bài tập vật lý trong bài 25: Giao thoa ánh sáng

3.1 Dạng bài tập định tính hay bài tập câu hỏi:

Đó là những bài tập vật lý mà khi giải học sinh không cần tính toán hay chỉ làm những phép toán đơn giản có thể nhẩm đợc

Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tính toán có thể giải đợc phải thông qua những bài tập định tính Vì vậy việc luyện tập, đào sâu kiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đề nào đó cần đợc bắt đầu từ bài tập định tính Đây là loại bài tập có khả năng trau dồi kiến thức

và tạo hứng thú học tập của học sinh

Để giải quyết đợc bài tập định tính đòi hỏi học sinh phải phân tích đợc bản chất của các hiện tợng vật lý

cần vận dụng một hai khái niệm hay định luật đã học là có thể giải quyết đ ợc dạng bài tập này nên dùng để củng cố, khắc sâu khái niện hay định luật nh ví

dụ sau :

Ví dụ 1: Kết luận nào sau đây về hiện tợng giao thoa ánh sáng đúng?

A Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai chùm sáng chiếu vào cùng một chỗ

B Giao thoa của hai chùm sáng từ hai bóng đèn chỉ xảy ra khi chúng cùng đi qua kính lọc sắc

C Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra đối với các ánh sáng đơn sắc

D Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra khi hai chùm sóng ánh sáng kết hợp

đan xen vào nhau

Đáp án D là đúng

Với bài tập này học sinh nắm đợc hiện tợng về giao thoa ánh sáng

Ví dụ 2: Hai sóng kết hợp là:

A Hai sóng xuất phát từ hai nguồn kết hợp

B Hai sóng có cùng tần số, có hiệu số pha ở hai thời điểm xác định của hai sóng thay đổi theo thời gian

C Hai sóng phát ra từ hai nguồn nhng đan xen vào nhau

D Hai sóng thoả mãn cùng pha

Đáp án A là đúng

+ Với câu hỏi này học sinh nắm đợc điều kiện về nguồn kết hợp trong hiện t-ợng giao thoa ánh sáng

3.2 Dạng bài tập tính toán :

Đó là dạng bài tập muốn giải đựơc phải thực hiện một loạt các phép tính : Để làm tốt loại bài tập này giáo viên cần hớng dẫn học sinh đọc kỹ đề, tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ mới (nếu có), nắm vững các dữ kiện đâu là ẩn số phải tìm

- Phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lý của các hiện tợng mô tả trong bài tập

- Xác định phơng pháp giải và vạch ra kế hoạch giải bài tập

Đối với bài tập tính toán ta có thể phân làm hai loại: Bài tập tập dợt và bài tập tổng hợp

3.2.1 Bài tập tập dợt :

Là loại bài tập đơn giản sử dụng khi nghiên cứu khái niệm, định luật hay một qui tắc vật lý nào đó Đây là loại bài tập tính toán cơ bản giúp học sinh nắm vững hiểu đầy đủ hơn, sâu sắc hơn một định lợng của các bài tập vật lý Dạng bài tập này giáo viên nên để hớng dẫn học sinh củng cố vận dụng sau bài học

Ví dụ 3 : Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng biết D = 3m; a =

1mm, khoảng vân đo đợc là 1,5 mm bớc sóng của ánh sáng chiếu vào hai khe

là bao nhiêu?

Trang 5

Cho biết Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

D = 3m

a = 1mm

i = 1,5mm

Tính 

-GV: Bài toán đã cho biết

gì?

-GV: Bài toán cần tìm gì?

-HS: Cho biết D, a, i -HS: Tìm 

-HS:

m D

10 5 , 0 3

10 1 10 5 ,





Với ví dụ này ta biết đợc cách xác định bớc sóng

D = 1,5m

a = 0,35mm

=0,7m.

Tìm i

-GV: Bài toán trên cho

chúng ta biết những gì?

-GV: Ta có thể tính i= ?

-HS: Cho biết D, a, 

-HS:

m a

D

3

6

10 3 10

35 , 0

5 , 1 10 7 ,





 

Ví dụ 4 : Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng biết D = 1,5m; a =

0,35mm, bớc sóng bằng 07m.Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng bao nhiêu?

Với ví dụ này ta biết đợc cách xác khoảng vân

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng biết D = 2m; a =

1mm, bớc sóng bằng 0,6m.vân sáng thứ ba cách vân trung tâm một khoảng bằng bao nhiêu

Cho biết Hoạt động của giáo

D = 2m

a = 1mm

=0,6m.

Tìm x3

-GV: Ta có thể tính x3= ?

-HS:

m a

D

3

6

10 2 , 1 10

1

2 10 6 ,







X3=3i=3.1,2.10-3= 3,6.10-3m Với bài toán này ta biết cách xác định vị trí các vân sáng

Ví dụ 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng biết D = 2m; a =

1mm, bớc sóng bằng 0,6m.Vân tối thứ t cách vân trung tâm một khoảng bằng bao nhiêu

D = 2m

a = 1mm

=0,6m.

Tìm xt4

-GV: Ta có thể tính xt4= ?

-HS:

m a

D

3

6

10 2 , 1 10

1

2 10 6 ,







Xt4= i.

2

1











2

1











 1,2.10-3= 4,2.10-3m

Trang 6

Với bài toán này ta biết đợc cách xác định vị trí vân tối

3.2.2: Bài tập tổng hợp :

Là những bài tập phức tạp mà muốn giải đợc chúng ta phải vận dụng nhiều khái niệm, nhiều định luật hoặc qui tắc, công thức nằm ở nhiều bài nhiều mục Loại bài tập này có mục đích chủ yếu là ôn tập tài liệu giáo khoa, đào sâu mở rộng kiến thức giúp các em học sinh thấy đợc mối quan hệ giữa những phần khác nhau Bài tập dạng này giáo viên cần hớng dẫn cặn kẽ để giúp các đối t-ợng học sinh trong lớp có thể nắm bắt kịp thời

Ví dụ 7: Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, tại vị trí cách vân

trung tâm 4mm ta thu đợc vân tối thứ 3 vân sáng bậc 4 cách vân trung tâm một khoảng bằng bao nhiêu?

D = 2m

a = 1mm

=0,6m.

Tìm x4

-GV: Ta có thể tính x4 = ?

-HS:

m a

D

3

6

10 2 , 1 10

1

2 10 6 ,







X4= i.

2

1











2

1











 1,2.10-3= 4,2.10-3m

Ví dụ 8 Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, cho biết D = 2,5m, a

= 1mm,= 0,6m Bề rộng trờng giao thoa đo đợc là 12,5mm Tổng số vân sáng và vân tối quan sát đợc trên màn bằng bao nhiêu ?

Với bài toán này ta biết cách xác định tổng số vân quan sát đựoc trên màn

Ví dụ 9: Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, cho biết D = 2m, a =

1,5mm,hai khe đợc chiếu sáng đồng thời hai bức xạ 1= 0,5m và 2=0,6

m Vị trí hai vân sáng của hai bức xạ nói trên trùng nhau gần vân trung tâm nhất, cách vân trung tâm một khoảng bằng bao nhiêu?

D = 2m

a = 1,5mm

1

 =0,5 m

2

 =0,6m.

Vị trí hai vân

sáng của hai

bức xạ trên

trùng nhau

gần vân trung

tâm nhất, cách

vân trung tâm

một khoảng?

-GV: Bài toán trên cho chúng ta

biết những gì?

-GV: Vị trí hai vân sáng của hai

bức xạ trên trùng nhau gần vân trung tâm nhất, cách vân trung tâm một khoảng?

-HS: Cho biết D, a,  1,

2



-HS: Khi hai vân sáng

trùng nhau thì x1=x2

a

D k

a

D

k . . 2.

2

1 1







3

6 2

3

6 1

10 5 , 1

2 10 6 , 0 10

5 , 1

2 10 5 , 0





2 1

5

6

k

k 

 với k1,k2 Z

Vì vị trí gần vân trung tâm nhất nên ta chọn k1, k2

nhỏ nhất

Suy ra chọn k2  5 ,k1  6

Vị trí trùng nhau là:

Trang 7

mm m

x

10 5 , 1

2 10 6 , 0

3

6 2



Ví dụ 10: Ta chiếu sáng hai khe Y- âng bằng ánh sáng trắng với bớc sóng ánh

sáng đỏ  1= 0,75m và ánh sáng tím2=0,4 m.Biết a=0,5mm, D

=2m.Khoảng cách giữa vân sáng bậc 4 màu đỏ và vân sáng bậc 4 mầu tím

cùng phía đối với vân trắng chính giữa bằng bao nhiêu?

Cho biết Hoạt động của

giáo viên Hoạt động của học sinh

D = 2m

a = 0,5mm

1

 =0,75 m

2

 =0,4m.

Tìm khoảng

cách giữa vân

sáng bậc 4

màu đỏ và vân

sáng bậc 4

mầu tím cùng

phía đối với

chính giữa ?

-GV: Bài toán trên

cho chúng ta biết những gì?

-GV: Tìm khoảng

cách giữa vân sáng bậc 4 màu đỏ và vân sáng bậc 4 mầu tím cùng phía đối với vân trắng chính giữa ?

-HS: Cho biết D, a,  1,2

-HS: Vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ x

d = 4

mm m

a

D

12 10

5 , 0

2 10 75 , 0 4

3

6





Vị trí vân sáng bậc 4 màu tím:

x4t = 4

mm m

a

D

4 , 6 10

5 , 0

2 10 4 , 0 4

3

6





Khoảng cách giữa chúng x=x d-x

t

4

=12-6,4=5,6 mm

4 Kết quả đạt đợc:

Thông qua tiến hành nghiên cứu trên lớp 12A với đề tài phân loại và hớng

dẫn học sinh làm bài tập vạt lý 12 chơng V bài : Giao thoa ánh sáng, tôi đã thu

đợc một số kết quả đó là học sinh nắm vững kiến thức cơ bản của bài, biết

cách làm các bài tập vận dụng trong sách bài tập, sách nâng cao

Để chứng minh tôi xin đa ra một số kết quả sau:

- Sau khi tiến hành nghiên cú trên lớp 12A ,12B,12C,12D, khi kiểm tra kết

thúc chơng V tôi đã thu đợc kết quả sau:

Số

liệu

Lớp

Số

bài

kiểm

tra

Phần Ba : Kết luận

Đối với giáo viên đề tài này giúp cho việc phân loại một số dạng bài tập

trong chơng V, bài 25 : “Giao thoa ánh sáng” của chơng trình vật lý 12 đợc dễ

dàng và hớng dẫn học sinh giải bài tập đạt kết quả, nhằm nâng cao chất lợng

dạy- học môn vật lý theo phơng pháp đổi mới Giúp học sinh nắm vững các

dạng bài tập, biết cách suy luận logic, tự tin vào bản thân khi đứng trớc một

bài tập hay một hiện tợng vật lý, có cách suy nghĩ để giải thích một cách đúng

đắn nhất

Trang 8

Từ kết quả nghiên cứu trên tôi đã rút ra những bài học kinh nghiệm sau:

- Việc phân loại các dạng bài tập và hớng dẫn học sinh làm tốt các dạng bài tập đã giúp cho giáo viên nắm vững mục tiêu, chơng trình từ đó nâng cao chất lợng giảng dạy môn vật lý

- Giúp giáo viên không ngừng tìm tòi, sáng tạo những phơng pháp phân loại

và giải bài tập phù hợp với đối tợng học sinh, từ đó nhằm nâng cao trình độ chuyên môn và nghiệp vụ của ngời giáo viên

* Một số kiến nghị:

Việc dạy học môn vật lý trong trờng phổ thông là rất quan trọng, giúp các em biết cách t duy logic, biết phân tích tổng hợp các hiện tợng trong cuộc sống Vì vậy giáo viên giảng dạy môn vật lý cần không ngừng học hỏi, sáng tạo để tìm ra những phơng pháp giảng dạy phù hợp nhất với từng đối tợng học sinh.Đối với bản thân tôi kinh nghiệm nghiên cứu khoa học cha nhiều nên trong đề tài này có khiếm khuyết gì mong các đồng chí đồng nghiệp tiếp tục nghiên cứu, bổ sung để đề tài có thể đạt đợc kết quả cao hơn Tôi xin chân thành cảm ơn

Tài liệu tham khảo 1.Tài liệu tham khảo:

- Sách giáo khoa vật lý 12 -NXB_GD

- Sách bài tập vật lý 12 - NXBGD

- Sách giáo viên vật lý 12 - NXBGD

- Hớng dẫn ôn tập môn vật lý lớp 12- NXBGD

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	184,5 KB