Khóa luận tốt nghiệp vật lý: Các dạng bài tập và phương pháp giải chương “Sóng cơ” Vật lí nâng cao 12.

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài. ........................................................................................................ 1 2. Mục đích của đề tài. .................................................................................................... 1 3. Đối tượng nghiên cứu. ................................................................................................ 2 4. Giả thuyết khoa học. ................................................................................................... 2 5. Nhiệm vụ của đề tài. ................................................................................................... 2 6. Phương pháp nghiên cứu. .......................................................................................... 2 7. Cấu trúc của đề tài. ..................................................................................................... 2 8. Kế hoạch thực hiện đề tài. .......................................................................................... 3 PHẦN NỘI DUNG .......................................................................................................... 4 CHƯƠNG I: LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ .......................................................... 4 1.1. Khái niệm bài tập vật lí. .......................................................................................... 4 1.2. Mục đích sử dụng bài toán trong dạy học. ............................................................ 4 1.2.1. Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức. ................................. 4 1.2.2. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt tới kiến thức. ................................... 4 1.2.3. Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. ....................................................... 4 1.2.4. Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh. .. 4 1.2.5. Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy của học sinh ....................... 5 1.2.6. Giải bài tập vật lí để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. ... 5 1.3. Phân loại bài tập vật lí. ............................................................................................ 5 1.4. Những yêu cầu chung đối với dạy học về bài tập vật lí. ...................................... 5 1.5. Phương pháp giải bài tập vật lí. ............................................................................. 6 1.5.1. Phương pháp giải bài tập vật lí. ............................................................................ 6 1.5.1.1. Tìm hiểu đầu bài. ................................................................................................. 6 1.5.1.2. Phân tích hiện tượng. .......................................................................................... 7 1.5.1.3. Xây dựng lập luận. ............................................................................................... 7 1.5.1.4. Biện luận. ............................................................................................................. 7 1.5.2. Xây dựng lập luận trong giải bài tập. ................................................................... 7 1.5.2.1. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính................................................... 8 1.5.2.2.1. Phương pháp phân tích. ................................................................................... 9 1.5.2.2.2. Phương pháp tổng hợp. .................................................................................. 10 1.5.2.2.3. Phối hợp phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. ....................... 10 1.6. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí. ................................................................ 10 1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn Angôrit). ..................................................... 10 1.6.2. Hướng dẫn tìm tòi. ............................................................................................... 11 1.6.3. Định hướng khái quát chương trình hóa. ......................................................... 12 1.7. Trắc nghiệm khách quan trong vật lí. ................................................................. 12 1.7.1. Khái niệm. ............................................................................................................ 12 1.7.2. Yếu tố hình thành câu hỏi trắc nghiệm khách quan. ....................................... 13 1.7.3. Các hình thức câu hỏi trắc nghiệm khách quan. .............................................. 14 1.7.3.1. Câu trắc nghiệm đúng sai.................................................................................. 14 1.7.3.2. Câu trăc nghiệm ghép đôi. ................................................................................ 14 1.7.3.3. Câu hỏi điền khuyết ........................................................................................... 15 1.7.3.4. Câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn. ...................................................................... 15 1.7.4. Cách làm bài tập trắc nghiệm khách quan. ....................................................... 15 1.7.4.1. Câu lý thuyết chủ yếu yêu cầu nhận biết. .......................................................... 16 1.7.4.2. Câu lý thuyết yêu cầu phải hiểu và vận dụng được kiến thức vào những tình huống mới........................................................................................................................ 16 1.7.4.3. Bài toán. ............................................................................................................. 16 KẾT LUẬN CHƯƠNG I .............................................................................................. 17 CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI.. 18 2.1 Kiến thức cơ bản trong chương “sóng cơ học”. .................................................. 18 2.1.1. Sóng cơ học. ......................................................................................................... 18 2.1.2. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng. ......................................... 18 2.1.3. Phương trình sóng. .............................................................................................. 19 2.1.4. Sóng dừng. ........................................................................................................... 20 2.1.5. Giao thoa sóng. .................................................................................................... 21 2.1.6. Sóng âm. ............................................................................................................... 23 2.1.7. Hiệu ứng Đốp-ple. ............................................................................................... 23 2.2 Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn giải. .................................................... 24 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ........................................................................................ 24 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM .......................................................................................... 28 Dạng 1. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG CƠ ........................................................................ 28 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 28 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 30 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 32 Dạng 2. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA SÓNG ............................................................. 36 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 36 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 37 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 41 Dạng 3. HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG ........................................................................ 44 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 44 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 45 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 47 Dạng 4. SÓNG ÂM ........................................................................................................ 51 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 51 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 52 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 55 KẾT LUẬN CHƯƠNG II ............................................................................................ 59 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................... 60 3.1. Mục đích thực nghiệm. .......................................................................................... 60 3.2. Đối tượng nghiên cứu. ........................................................................................... 60 3.3. Nội dung thực nghiệm. .......................................................................................... 60 3.4. Thực nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập phần “ Sóng cơ học”. ............. 60 3.5. Kết quả thực nghiệm. ............................................................................................ 66 3.6. Nhận xét chung qua đợt thực nghiệm. ................................................................ 67 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................... 68 1. KẾT LUẬN ................................................................................................................ 68 2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 69 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Vật lí học là ngành khoa học thực sự thú vị và hữu ích. Với những thành tựu của mình, vật lí học đã giúp con người tìm hiểu, khám phá, cải tạo thế giới tự nhiên phục vụ con người. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, vật lí học có nhiều bước tiến nhảy vọt. Hiện nay, vật lí đang từng bước khẳng định vai trò của mình là một trong những ngành khoa học quan trọng giúp con người cải tạo, hoàn thiện khả năng làm chủ đối với thế giới tự nhiên. Trong chương trình trung học phổ thông, bộ môn vật lí có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông. Việc giảng dạy bộ môn này có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bước đầu hình thành ở học sinh những năng lực nhận thức, năng lực hành động và phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra. Đặc biệt trong chương trình lớp 12, bộ môn vật lí đưa ra nhiều phần, nhiều dạng bài tập, các kiến thức cơ bản phục vụ cho các em học sinh ôn tập phục vụ cho kì thi cuối cấp và thi đại học. Trong các phần hay dạng bài tập mà các em được học, sóng cơ - phần học nghiên cứu quy luật chuyển động của sóng và những hiện tượng đặc trưng của sóng. Việc nghiên cứu chuyển động sóng có những ứng dụng quan trọng trong đời sống và kĩ thuật. Để giúp các em học sinh vận dụng thành thạo các kĩ năng giải bài tập đồng thời phân biệt các dạng bài tập trong phần học này, tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: Các dạng bài tập và phương pháp giải chương “Sóng cơ” Vật lí nâng cao 12. Tôi hi vọng đây sẽ là một trong những tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên sư phạm vật lí và giáo viên dạy vật lí ở các trường phổ thông cũng như các em học sinh lớp 12. 2. Mục đích của đề tài Nêu ra hệ thống các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập giúp nâng cao khả năng vận dụng lí thuyết, tạo lòng hứng thú, yêu thích môn học, phát huy tính tích cực, sáng tạo ở các em học sinh trong quá trình vận dụng. 2 3. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh trong quá trình dạy bài tập phần Sóng cơ học - Vật lí 12 nâng cao. 4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng cơ sở lý luận dạy học về bài tập vật lí qua đó sẽ lựa chọn được hệ thống bài tập, giúp đỡ và hướng dẫn, định hướng việc giải bài tập của học sinh thì hi vọng sẽ phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong dạy học về bài tập vật lí. 5. Nhiệm vụ của đề tài  Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học bài tập vật lí.  Hệ thống nội dung kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững để vận dụng giải bài tập phần Sóng cơ học - Vật lí 12 nâng cao.  Sưu tầm và lựa chọn bài tập. Từ đó phân loại bài tập. Hướng dẫn giải các bài tập điển hình.  Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra kết quả, qua đó có thể sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện nội dung. 6. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các nhiệm vụ đề ra, trong đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:  Nghiên cứu lý luận.  Quan sát.  Điều tra thăm dò.  Thực nghiệm sư phạm.  Thống kê toán học. 7. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo. Đề tài được chia làm 3 phần chính sau:  Chương I: Lý luận về bài tập vật lí.  Chương II: Phân loại các dạng bài tập và phương pháp giải.  Chương III: Thực nghiệm sư phạm. 3 8. Kế hoạch thực hiện đề tài  Từ tháng 9/2012 đến tháng 11/2012: Nghiên cứu lý thuyết, lý luận và hoàn thành đề cương chi tiết của đề tài.  Từ tháng 11/2012 đến tháng 12/2012: Phân loại các dạng bài tập và phương pháp giải.  Từ tháng 1/2013 đến tháng 2/2013: Viết đề tài.  Từ tháng 2/2013 đến tháng 4/2013: Thực nghiệm sư phạm.  Từ tháng 4/2013 đến tháng 5/2013: Chỉnh sửa đề tài.  Tháng 5/2013: Bảo vệ đề tài.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ THƯƠNG

CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHƯƠNG “SÓNG CƠ” VẬT LÍ NÂNG CAO 12

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

SƠN LA, NĂM 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ THƯƠNG

CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHƯƠNG “SÓNG CƠ” VẬT LÍ NÂNG CAO 12

CHUYÊN NGÀNH: PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: Ths Doãn Phương Lan

SƠN LA, NĂM 2013

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thạc sĩ – Doãn Phương Lan – giảng viên giảng dạy bộ môn Vật lí trường Đại học Tây Bắc đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khoá luận này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, cô giáo trong tổ bộ môn Vật

lí khoa Toán – Lí – Tin, thư viện trường Đại học Tây Bắc đã tạo điều kiện giúp

đỡ em trong thời gian thực hiện khoá luận này

Chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Thanh và tập thể lớp 12A, 12C trường THPT Trần Phú – Huyện Nga Sơn – Tỉnh Thanh Hoá, cùng toàn thể các bạn sinh viên lớp K50 – ĐHSP Vật lí đã đóng góp ý kiến và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian qua

Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để khoá luận được hoàn thiện hơn

Sơn La, ngày 08 tháng 04 năm 2013 Người thực hiện

Nguyễn Thị Thương

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích của đề tài 1

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ của đề tài 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Cấu trúc của đề tài 2

8 Kế hoạch thực hiện đề tài 3

PHẦN NỘI DUNG 4

CHƯƠNG I: LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ 4

1.1 Khái niệm bài tập vật lí 4

1.2 Mục đích sử dụng bài toán trong dạy học 4

1.2.1 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức 4

1.2.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt tới kiến thức 4

1.2.3 Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát 4

1.2.4 Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh 4

1.2.5 Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy của học sinh 5

1.2.6 Giải bài tập vật lí để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh 5

1.3 Phân loại bài tập vật lí 5

1.4 Những yêu cầu chung đối với dạy học về bài tập vật lí 5

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lí 6

1.5.1 Phương pháp giải bài tập vật lí 6

1.5.1.1 Tìm hiểu đầu bài 6

1.5.1.2 Phân tích hiện tượng 7

1.5.1.3 Xây dựng lập luận 7

1.5.1.4 Biện luận 7

1.5.2 Xây dựng lập luận trong giải bài tập 7

1.5.2.1 Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính 8

1.5.2.2.1 Phương pháp phân tích 9

1.5.2.2.2 Phương pháp tổng hợp 10

1.5.2.2.3 Phối hợp phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp 10

1.6 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí 10

1.6.1 Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn Angôrit) 10

1.6.2 Hướng dẫn tìm tòi 11

1.6.3 Định hướng khái quát chương trình hóa 12

1.7 Trắc nghiệm khách quan trong vật lí 12

1.7.1 Khái niệm 12

1.7.2 Yếu tố hình thành câu hỏi trắc nghiệm khách quan 13

1.7.3 Các hình thức câu hỏi trắc nghiệm khách quan 14

1.7.3.1 Câu trắc nghiệm đúng sai 14

1.7.3.2 Câu trăc nghiệm ghép đôi 14

1.7.3.3 Câu hỏi điền khuyết 15

1.7.3.4 Câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn 15

1.7.4 Cách làm bài tập trắc nghiệm khách quan 15

1.7.4.1 Câu lý thuyết chủ yếu yêu cầu nhận biết 16

1.7.4.2 Câu lý thuyết yêu cầu phải hiểu và vận dụng được kiến thức vào những tình huống mới 16

1.7.4.3 Bài toán 16

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 17

CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 18

2.1 Kiến thức cơ bản trong chương “sóng cơ học” 18

2.1.1 Sóng cơ học 18

2.1.2 Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng 18

2.1.3 Phương trình sóng 19

2.1.4 Sóng dừng 20

2.1.5 Giao thoa sóng 21

2.1.6 Sóng âm 23

2.1.7 Hiệu ứng Đốp-ple 23

2.2 Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn giải 24

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 24

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 28

Dạng 1 PHƯƠNG TRÌNH SÓNG CƠ 28

I Phương pháp: 28

II Bài tập mẫu: 30

III Bài tập hướng dẫn: 32

Dạng 2 HIỆN TƯỢNG GIAO THOA SÓNG 36

I Phương pháp: 36

II Bài tập mẫu: 37

III Bài tập hướng dẫn: 41

Dạng 3 HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG 44

I Phương pháp: 44

II Bài tập mẫu: 45

III Bài tập hướng dẫn: 47

Dạng 4 SÓNG ÂM 51

I Phương pháp: 51

II Bài tập mẫu: 52

III Bài tập hướng dẫn: 55

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 59

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 60

3.1 Mục đích thực nghiệm 60

3.2 Đối tượng nghiên cứu 60

3.3 Nội dung thực nghiệm 60

3.4 Thực nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập phần “ Sóng cơ học” 60

3.5 Kết quả thực nghiệm 66

3.6 Nhận xét chung qua đợt thực nghiệm 67

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 68

1 KẾT LUẬN 68

2 KIẾN NGHỊ 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

Trong chương trình trung học phổ thông, bộ môn vật lí có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông Việc giảng dạy bộ môn này có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bước đầu hình thành ở học sinh những năng lực nhận thức, năng lực hành động

và phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra

Đặc biệt trong chương trình lớp 12, bộ môn vật lí đưa ra nhiều phần, nhiều dạng bài tập, các kiến thức cơ bản phục vụ cho các em học sinh ôn tập phục vụ cho kì thi cuối cấp và thi đại học Trong các phần hay dạng bài tập mà các em được học, sóng cơ - phần học nghiên cứu quy luật chuyển động của sóng và những hiện tượng đặc trưng của sóng Việc nghiên cứu chuyển động sóng có những ứng dụng quan trọng trong đời sống và kĩ thuật

Để giúp các em học sinh vận dụng thành thạo các kĩ năng giải bài tập đồng thời phân biệt các dạng bài tập trong phần học này, tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: Các dạng bài tập và phương pháp giải chương “Sóng cơ” Vật lí nâng cao 12 Tôi

hi vọng đây sẽ là một trong những tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên sư phạm vật lí và giáo viên dạy vật lí ở các trường phổ thông cũng như các em học sinh lớp 12

2 Mục đích của đề tài

Nêu ra hệ thống các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập giúp nâng cao khả năng vận dụng lí thuyết, tạo lòng hứng thú, yêu thích môn học, phát huy tính tích cực, sáng tạo ở các em học sinh trong quá trình vận dụng

3 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh trong quá trình dạy bài tập phần Sóng cơ học - Vật lí 12 nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng cơ sở lý luận dạy học về bài tập vật lí qua đó sẽ lựa chọn được hệ thống bài tập, giúp đỡ và hướng dẫn, định hướng việc giải bài tập của học sinh thì hi vọng sẽ phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong dạy học về bài tập vật lí

5 Nhiệm vụ của đề tài

 Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học bài tập vật lí

giải bài tập phần Sóng cơ học - Vật lí 12 nâng cao

các bài tập điển hình

đổi, bổ sung, hoàn thiện nội dung

6 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện được các nhiệm vụ đề ra, trong đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

 Nghiên cứu lý luận

 Quan sát

 Điều tra thăm dò

 Thống kê toán học

7 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo Đề tài được chia làm 3 phần chính sau:

 Chương I: Lý luận về bài tập vật lí

 Chương II: Phân loại các dạng bài tập và phương pháp giải

8 Kế hoạch thực hiện đề tài

 Từ tháng 9/2012 đến tháng 11/2012: Nghiên cứu lý thuyết, lý luận và hoàn thành đề cương chi tiết của đề tài

 Từ tháng 11/2012 đến tháng 12/2012: Phân loại các dạng bài tập và phương pháp giải

 Từ tháng 1/2013 đến tháng 2/2013: Viết đề tài

 Tháng 5/2013: Bảo vệ đề tài

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I: LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ 1.1 Khái niệm bài tập vật lí

Bài tập vật lí là một yêu cầu học tập đặt ra cho học sinh, được học sinh giải quyết trên cơ sở các suy luận lôgic, phép tính toán, thí nghiệm, dựa vào các kiến thức về khái niệm, định luật và các thuyết vật lí

Trong quá trình giảng dạy, phải gắn liền việc giảng dạy lý thuyết với việc giải bài tập, dùng lý thuyết làm cơ sở lý luận để làm bài tập Việc giải bài tập chính là đi soi sáng lại lý thuyết

1.2 Mục đích sử dụng bài toán trong dạy học

1.2.1 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức

Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng

Trong các bài tập, học sinh phải vận dụng các kiến thức khái quát và trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những biểu hiện cụ thể của nó trong thực tế, phát hiện ngày càng nhiều hiện tượng thuộc ngoại diên của các khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng của nó

1.2.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt tới kiến thức

Với trình độ toán học đã khá phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo để có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra

1.2.3 Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát

Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn

1.2.4 Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh

Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đề bài,

tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên tư duy học sinh phát triển, năng lực làm việc tự lực của học sinh được nâng cao, tính kiên trì được phát triển

1.2.5 Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy của học sinh

Bài tập vật lí không chỉ dừng lại trong phạm vi dụng những kiến thức đã học

mà còn giúp cho học sinh tư duy sáng tạo Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này

1.2.6 Giải bài tập vật lí để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh

Bài tập vật lí là một trong những phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức

độ nắm vững kiến thức của học sinh Tùy theo cách đặt câu hỏi để kiểm tra, ta

có thể phân loại được mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh được chính xác

1.3 Phân loại bài tập vật lí

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lí

1.4 Những yêu cầu chung đối với dạy học về bài tập vật lí

1.4.1 Trong dạy học vật lí giáo viên phải dự tính cho toàn bộ công việc về

bài toán, với từng đề bài, từng tiết học cụ thể Có như vậy mới phát huy được khả năng của bài toán trong thực hiện những yêu cầu của dạy học vật lí Cần phải thực hiện những yêu cầu sau đây:

 Lựa chọn chuẩn bị các bài toán nêu vấn đề để sử dụng trong các tiết nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thú học tập và phát triển tư duy của học sinh

kiến thức vật lí cụ thể đã học Cung cấp cho học sinh những hiểu biết thực tế, kỹ thuật có liên quan đến kiến thức lý thuyết

vận dụng các kiến thức đã học để giải các bài toán cơ bản, hình thành phương pháp chung cho mỗi bài toán đó

 Lựa chọn chuẩn bị các bài toán nhằm kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức

kỹ năng của học sinh về từng kiến thức cụ thể và về từng phần của chương trình

 Sắp xếp các bài toán đã lựa chọn thành hệ thống, định rõ kế hoạch và phương pháp sử dụng trong tiến trình dạy học

1.4.2 Trong việc giải bài toán vật lí phải dạy cho học sinh biết vận dụng kiến

thức để giải quyết các vấn đề đặt ra, phải rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải các bài toán cơ bản thuộc các phần khác nhau của giáo trình vật lí phổ thông

1.4.3 Trong bài toán vật lí phải đặc biệt coi trọng việc rèn luyện tư duy và

đảm bảo tính tự lập của học sinh Giải bài toán không chỉ giúp cho học sinh củng cố kiến thức, luyện tập áp dụng những kiến thức đã học mà quan trọng hơn

là hình thành phong cách nghiên cứu Phát triển tư duy học sinh trong quá trình giải bài toán, cũng như trong mọi hoạt động trí tuệ, đòi hỏi phải áp dụng các hình thức nhận thức và phương thức nhận thức khoa học

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lí

1.5.1 Phương pháp giải bài tập vật lí

Bài tập vật lí rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú Tuy nhiên có thể vạch ra một dàn bài chung gồm những bước sau:

1.5.1.1 Tìm hiểu đầu bài

 Xác định ý nghĩa vật lí của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số đâu là dữ liệu

 Dùng các kí hiệu để tóm tắt bài cho gọn

 Trong trường hợp cần thiết, cần phải vẽ hình, dùng đồ thị để diễn đạt những điều kiện đầu bài

hiện tượng nào quy tắc nào, định luật nào trong vật lí

giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, quy tắc nào, định luật nào

+ Xuất phát từ những dữ kiện của đầu bài

+ Xây dựng lập luận hoặc biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các

dữ kiện đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đến các công thức cuối cùng

có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho

1.5.1.4 Biện luận

 Phân tích kết quả cuối cùng

phù hợp với thực tế

1.5.2 Xây dựng lập luận trong giải bài tập

Xây dựng lập luận trong giải bài tập là một bước quan trọng trong quá trình giải bài tập vật lí Trong bước này ta phải vận dụng những định luật, những quy tắc, những công thức để thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm, hiện tượng cần giải thích hay dự đoán với những dữ kiện cụ thể đã cho trong đề bài Muốn làm được điều đó, cần phải thực hiện những suy luận lôgic hoặc những

biến đổi toán học thích hợp Có rất nhiều cách lập luận tùy theo loại bài tập hay đặc điểm của từng loại bài tập Ở đây, ta đi xét phương pháp xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính và bài tập tính toán tổng hợp

1.5.2.1 Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính

Bài tập định tính thường có hai dạng: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng xảy ra

a Bài tập giải thích hiện tượng

Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lý giải xem vì sao hiện tượng xảy ra như thế Nói cách khác là biết hiện tượng và phải giải thích nguyên nhân của nó Đối với học sinh, nguyên nhân đó là những đặc tính, những định luật vật lí Như vậy trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập được mối quan hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật, hiện tượng hay với một định luật vật lí Ta phải thực hiện phép suy luận lôgic (luận ba đoạn) trong đó tiên đề thứ nhất là một đặc tính chung của một sự vật hoặc một định luật vật lí có tính tổng quát, tiên đề thứ hai là những điều kiện cụ thể, kết luận là hiện tượng nêu ra

Như vậy, thực chất cách xây dựng lập luận ở đây là khôi phục lại luận ba đoạn đầy đủ, cụ thể là tìm định luật vật lí dùng làm tiên đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) Vì học sinh chưa học lôgic học nên không thể dùng các thuật ngữ của lôgic học như luận ba đoạn (phán đoán khẳng định chung ), nhưng nếu yêu cầu học sinh lập luận như thế nhiều lần thì học sinh sẽ có kỹ năng lập luận

Thông thường những hiện tượng thực tế rất phức tạp mà các định luật vật lí lại rất đơn giản, cho nên mới nhìn thì khó có thể phát hiện ra mối liên hệ giữa hiện tượng đã cho với những hiện tượng đã biết Ngoài ra ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, định luật vật lí nhiều khi lại không hoàn toàn trùng hợp với ngôn ngữ thông thường, dùng để mô tả hiện tượng Vì vậy, cần phải mô

tả hiện tượng theo ngôn ngữ vật lí và phân tích hiện tượng phức tạp ra các hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một định luật, một quy tắc nhất định

Có thể đưa ra một quy trình sau đây để định hướng cho việc tìm lời giải bài tập định tính giải thích hiện tượng:

1 Tìm hiểu đầu bài, đặc biệt chú trọng diễn đạt hiện tượng mô tả trong đầu bài bằng ngôn ngữ vật lí (dùng các khái niệm vật lí thay cho các khái niệm dùng cho đời sống hàng ngày)

2 Phân tích hiện tượng

3 Xây dựng lập luận:

một định luật đã biết

 Phát biểu đầy đủ tính chất đó, định luật đó

hiện tượng đã cho, nghĩa là giải thích được nguyên nhân của hiện tượng Trong trường hợp hiện tượng phức tạp thì phải xây dựng nhiều luận ba đoạn liên tiếp

b Bài tập dự đoán hiện tượng

Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đầu bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán hiện tượng xảy ra

và xảy ra như thế nào Như vậy là, ta đã biết được điều kiện cụ thể (một trường hợp riêng), bây giờ phải tìm quy luật chung chi phối hiện tượng cùng loại và rút

ra kết luận Về mặt lôgic, ta phải thiết lập một luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiên đề thứ hai (phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiên đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng)

1.5.2.2 Xây dựng lập luận trong giải bài tập tính toán

Muốn giải được bài tập tính toán, trước hết phải hiểu rõ hiện tượng xảy ra, diễn biến của nó từ đầu đến cuối Cho nên có thể nói phần đầu bài của bài tập tính toán là một bài tập định tính Do đó, khi giải bài tập tính toán cần phải thực hiện bước 1 và bước 2 giống như khi giải bài tập định tính, riêng bước 3 về xây dựng lập luận, có thể áp dụng những công thức và những cách biến đổi toán học chặt chẽ Rõ ràng hơn, ta sẽ xét kỹ dưới đây:

1.5.2.2.1 Phương pháp phân tích

Phương pháp phân tích bắt đầu bằng việc tìm một định luật, một quy tắc

diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết Công việc tiếp theo là tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa những đại lượng chưa biết này với các đại lượng

đã biết Thực chất của phương pháp phân tích là phân tích một bài toán phức tạp thành nhiều bài toán đơn giản hơn

1.5.2.2.2 Phương pháp tổng hợp

Theo phương pháp tổng hợp, việc giải bài tập bắt đầu từ những đại lượng

đã cho trong điều kiện đầu bài tập Dựa vào các định luật, quy tắc vật lí, ta phải tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho và các đại lượng trung gian mà ta

dự kiến có liên quan đến đại lượng phải tìm Cuối cùng, ta tìm được một công thức chỉ chứa đại lượng cần tìm và những đại lượng đã biết

1.5.2.2.3 Phối hợp phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

Trên đây là hai phương pháp xây dựng lập luận để cho lời giải được chặt chẽ Trong thực tế giải bài tập, hai phương pháp đó không tách rời nhau mà thường xen kẽ, hỗ trợ nhau

Phương pháp tổng hợp đòi hỏi người giải bài tập có kiến thức rộng rãi, kinh nghiệm phong phú để có thể dự đoán được con đường đi từ những dữ kiện trung gian, thoạt mới nhìn hình như không có mối liên hệ gì chặt chẽ tới một kết quả

có liên quan đến tất cả những điều đã cho Bởi vậy, ở giai đoạn đầu của việc giải bài tập thuộc một dạng nào đó, do học sinh chưa có nhiều kinh nghiệm, thường nên bắt đầu từ câu hỏi đặt ra trong bài rồi gỡ dần, làm sáng tỏ dần những yếu tố

có liên quan đến đại lượng cần tìm, nghĩa là dùng phương pháp phân tích

Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận, có thể phối hợp hai phương pháp đó

1.6 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

1.6.1 Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn Angôrit)

Sự hướng dẫn hành động theo một mẫu đã có thường được gọi là hướng dẫn angôrit Angôrit là một quy tắc hành động hay chương trình hành động được

xác định một cách rõ ràng, chính xác và chặt chẽ, trong đó chỉ rõ cần thực hiện những hành động nào và theo trình tự nào để đi đến kết quả

Kiểu hướng dẫn angôrit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một bài toán điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho học sinh

kỹ năng giải các loại bài toán đó dựa trên việc làm cho học sinh nắm vững được các angôrit giải

Kiểu hướng dẫn angôrit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học việc giải bài toán để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải được bài toán

Kiểu hướng dẫn angôrit có ưu điểm là nó đảm bảo học sinh giải được bài toán đã cho một cách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài toán của học sinh có hiệu quả Tuy nhiên, nếu việc hướng dẫn học sinh giải bài toán chỉ luôn luôn áp dụng kiểu hướng dẫn angôrit thì học sinh chỉ quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo một mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi, sáng tạo Sự phát triển tư duy của học sinh bị hạn chế

1.6.2 Hướng dẫn tìm tòi

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tòi cách giải quyết không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả

Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải bài toán Nhưng kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải chỉ chấp hành các hành động đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải được bài toán một cách chắc chắn Khó khăn của kiểu hướng dẫn này là ở chỗ giáo viên phải hướng dẫn sao cho không được đưa học sinh đến chỗ chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu, nhưng đồng thời không được hướng dẫn

viển vông, quá chung chung không giúp ích được cho sự định hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết

1.6.3 Định hướng khái quát chương trình hóa

Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn học sinh tự tìm tòi cách giải quyết (chứ không thông báo ngay cho học sinh cái có sẵn) Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là, giáo viên định hướng hoạt động tư duy của học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp phạm vi tìm tòi, giải quyết cho vừa sức của học sinh Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tìm tòi giải quyết thì hướng dẫn của giáo viên chuyển thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành yêu cầu của một bước, sau đó yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết các bước tiếp theo, nếu cần thì giáo viên lại tiếp tục giúp đỡ cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra

Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình giải bài toán của học sinh, nhằm giúp cho học sinh tự lực giải được bài toán đã cho đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình giải bài toán

1.7 Trắc nghiệm khách quan trong vật lí

1.7.1 Khái niệm

Bài tập trắc nghiệm là bài tập được đưa ra dưới dạng câu hỏi đã có đáp án cho sẵn, học sinh chỉ việc chọn câu trả lời hoặc trả lời dưới dạng ngắn gọn và đáp án là duy nhất Đối với mỗi câu hỏi thì đáp án duy nhất hoặc được coi là đúng hoặc đúng nhất Bài tập trắc nghiệm được coi là khách quan vì hệ thống cho điểm là đã có sẵn và khách quan, vì vậy kết quả chấm điểm là như nhau không phụ thuộc vào việc ai chấm

Tóm lại tính chất chủ quan của trắc nghiệm khách quan có thể nằm ở việc lựa chọn nội dung kiểm tra và việc định ra câu trả lời

a Những ưu, nhược điểm của trắc nghiệm khách quan

 Trong một khoảng thời gian ngắn kiểm tra được nhiều học sinh,cùng một lúc hỏi được nhiều vấn đề

 Xử lý thông tin nhanh, chính xác

 Việc soạn câu trả lời khó, tốn nhiều công sức vì yêu cầu trả lời phải đơn trị

b Một vài cách khắc phục những nhược điểm trên

 Đưa ra câu hỏi có nhiều câu trả lời nhiễu có vẻ đúng, lập luận có vẻ có lý

để khắc phục khả năng đoán mò, đoán bừa của học sinh

câu hỏi yêu cầu ghi nhớ tái hiện

 Kiểm tra thường xuyên, nhiều lần

c Các tiêu chuẩn của câu hỏi trắc nghiệm

ràng, xác định đối với học sinh Ngôn từ chính xác và phù hợp với lứa tuổi của người học

 Câu hỏi rõ ràng, chỉ rõ những điều đã biết và cái phải tìm

 Câu hỏi phải có đủ điều kiện để học sinh giải quyết được

 Câu hỏi có câu trả lời là đơn trị

thời gian tương đối ngắn

bài trắc nghiệm hay không

 Tránh đến mức tối đa khả năng lựa chọn một cách ngẫu nhiên, hoặc ra nhiều câu hỏi về cùng một vấn đề nhưng viết dưới dạng khác nhau

1.7.2 Yếu tố hình thành câu hỏi trắc nghiệm khách quan

 Đưa ra yêu cầu dưới dạng câu hỏi

1.7.3 Các hình thức câu hỏi trắc nghiệm khách quan

1.7.3.1 Câu trắc nghiệm đúng sai

đúng – sai là 50% Khi học sinh không có được câu trả lời chính xác thì các em

có thể chọn theo cảm tính và việc lựa chọn ngẫu nhiên đó có thể dẫn đến một câu trả lời đúng Do đó khó đánh giá được năng lực hiện có của học sinh

nhanh, dùng kiểm tra các khái niệm, định nghĩa, công thức

 Khi biên soạn loại câu trắc nghiệm này cần chú ý:

+ Chọn câu dẫn mà học sinh trung bình khó nhận ra ngay là đúng hay sai + Không nên trích dẫn nguyên văn câu chữ trong sách giáo khoa

+ Cần đảm bảo tính đúng hay sai một cách chắc chắn

+ Tránh dùng các cụm từ như: Tất cả, không bao giờ, thường, đôi khi vì học sinh dễ nhận ra câu đúng hay sai

+ Một bài trắc nghiệm không nên bố trí số câu đúng bằng số câu sai, không sắp xếp các câu hỏi có chu kỳ

1.7.3.2 Câu trăc nghiệm ghép đôi

 Hình thức: Một bên là câu hỏi, một bên là câu trả lời khi trả lời học sinh chỉ cần gắn kết cặp

chiếm ít chỗ ttrong giấy kiểm tra

chỉ kiểm tra được trình độ nhận biết của học sinh chứ không phát huy tính sáng tạo, tư duy của các em

1.7.3.3 Câu hỏi điền khuyết

còn thiếu một hoặc một vài từ ở dấu ba chấm làm cho thông tin không hoàn chỉnh Khi trả lời học sinh chỉ cần điền thêm một số từ vào chỗ trống để được thông tin hoàn chỉnh

 Ưu điểm: Thời gian kiểm tra ngắn, dễ biên soạn câu hỏi

 Nhược điểm: Chỉ kiểm tra được khả năng nhớ, thậm chí nhớ một cách máy móc của học sinh, ít khách quan

1.7.3.4 Câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn

 Hình thức: Mỗi câu hỏi có từ 3 đến 5 câu trả lời có sẵn, trong đó chỉ có một đáp án đúng hoặc đúng nhất Khi trả lời học sinh lựa chọn một đáp án đúng nhất

duy của học sinh

 Khi soạn cần chú ý:

+ Phần gốc: Có thể là một câu hỏi hoặc một câu bỏ lửng và phần lựa chọn

là phần bổ sung để phần gốc trở nên đủ nghĩa Phần gốc cần ngắn gọn, mạch lạc, sáng sủa về mặt ngữ nghĩa, liên kết với phần lựa chọn thành một mệnh để có cú pháp chặt chẽ và có ý nghĩa

+ Phần lựa chọn: Có từ 3 đến 5 câu, cố gắng sao cho các câu nhiễu đều hấp dẫn như nhau, đều làm cho học sinh chưa hiểu kỹ cho là đúng, những câu này không nhằm mục đích gây nhiễu hoặc gài bẫy mà mà để phân biệt học sinh giỏi với học sinh kém

+ Tránh hai câu lựa chọn đều cho là đúng nhất

+ Tránh sắp xếp câu trả lời và câu hỏi tương ứng nhau

+ Các câu nhiễu dựa trên những sai lầm của học sinh đi trước

+ Không nên đưa nhiều bài tập vật lí đòi hỏi kỹ thuật, thủ thuật tính toán phức tạp vào câu hỏi trắc nghiệm khách quan

1.7.4 Cách làm bài tập trắc nghiệm khách quan

Để tránh sơ suất khi làm bài trắc nghiệm vật lí, không sa vào bẫy của các

phương án nhiễu và chọn được đúng câu cần chọn, cần lưu ý cho học sinh những điểm sau:

chắc nội dung mà đề bài yêu cầu trả lời

“không”, “sai”, (trong đề bài các từ này thường được in nghiêng hoặc in đậm)

nào, hết sức tránh tình trạng vừa đọc thấy một phương án cảm thấy đúng là dừng lại ngay không đọc tiếp các phương án còn lại

1.7.4.1 Câu lý thuyết chủ yếu yêu cầu nhận biết

Đó là câu trắc nghiệm chỉ yêu cầu học sinh nhận ra một công thức, một định nghĩa, một định luật, một tính chất, một ứng dụng … đã học

Với những yêu cầu trắc nghiệm loại này, sau khi đọc xong phần dẫn, học sinh cần đọc ngay tất cả các phương án trong phần lựa chọn để chọn ra phương

án đúng Trong việc lựa chọn công thức nếu phân vân hoặc nghi ngờ, có thể dùng thứ nguyên để kiểm tra

1.7.4.2 Câu lý thuyết yêu cầu phải hiểu và vận dụng được kiến thức vào những tình huống mới

Đó là những câu trắc nghiệm đòi hỏi học sinh không chỉ nhớ kiến thức mà phải hiểu và vận dụng vào những tình huống cụ thể

Với những loại câu này, nếu có yêu cầu tính toán đơn giản thì sau khi đọc xong phần dẫn, không nên đọc ngay phần lựa chọn, không nên đọc ngay phần lựa chọn mà nên thực hiện các phép tính để tìm phương án trả lời, sau đó mới so sánh phương án của mình với các phương án trong phần lựa chọn của câu trắc nghiệm để quyết định phương án lựa chọn

ảnh hưởng đến cách giải cũng như cách tính toán của các em, và sẽ dẫn đến làm sai câu trắc nghiệm Do vậy nên tiến hành theo quy trình sau:

 Đọc đầu bài toán ra trong phần dẫn

 Giải bài toán để tìm đáp số

KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Trong chương I đã trình bày cơ sở nghiên cứu lý luận về bài tập vật lí, các khái niệm về bài tập vật lí cũng như đã đưa ra mục đích, đi phân loại và yêu cầu đối với dạy học về bài tập vật lí Trong chương I này cũng đã đưa ra phương pháp chung cho việc giải bài toán vật lý và trình bày ba kiểu hướng dẫn học sinh giải toán điển hình Bên cạnh đó, theo yêu cầu đổi mới giáo dục trong chương trình này đã đưa ra các khái niệm liên quan đến bài tập trắc nghiệm, đi phân loại

và đưa ra yêu cầu đối với việc biên soạn câu hỏi trắc nghiệm Đồng thời đưa ra một số cách làm bài tập trắc nghiệm để học sinh thuận lợi hơn trong việc giải quyết bài tập trắc nghiệm và đạt hiệu quả cao

CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI 2.1 Kiến thức cơ bản trong chương “sóng cơ học”

2.1.1 Sóng cơ học

đàn hồi theo thời gian

 Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng và truyền pha dao động

+ Sóng dọc truyền trong cả môi trường rắn, lỏng, khí

2.1.2 Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng

môi trường khi có sóng truyền qua và cũng là chu kì, tần số của nguồn sóng Chu kì kí hiệu là T, đơn vị là giây (s)

Tần số kí hiệu là f, đơn vị Hz

tử môi trường tại điểm đó khi có sóng truyền qua

truyền sóng dao động đồng pha, cũng là quãng đường sóng truyền đi trong thời gian một chu kì

Bước sóng kí hiệu λ: λ = v.T = v

f (m)

hiệu là v, đơn vị m/s

môi trường tại điểm đó Năng lượng của sóng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng

2 2

1

E = Dω A

Nếu sóng có dạng một nguồn điểm, năng lượng E , lan truyền trên mặt N

phẳng (sóng phẳng), năng lượng sóng tại một điểm cách nguồn một khoảng R tỉ

(sóng cầu), năng lượng sóng tại một điểm cách nguồn một khoảng R tỉ lệ nghịch

E

E = 4πR Suy ra biên độ sóng giảm tỉ lệ nghịch với R

Nếu sóng có dạng nguồn điểm, lan truyền trên một đường thẳng, năng

lượng sóng không đổi Suy ra biên độ sóng không đổi

Nếu xét dao động tại M có toạ độ x = d không đổi thì (1) cho thấy M dao động điều hoà theo thời gian với chu kì T = 2π.

ω

Nếu xét các điểm của môi trường tại thời điểm t = t thì (1) là hàm số cos 1theo toạ độ x với chu kì không gian λ, cho biết dạng của môi trường tại một thời điểm xác định

2.1.4 Sóng dừng

- Sóng phản xạ có cùng tần số, cùng bước sóng với sóng tới

- Nếu: + phản xạ trên đầu cố định thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới + phản xạ trên đầu tự do thì sóng phản xạ cùng pha với sóng tới

Là sóng có những nút và bụng cố định trong không gian

- Bụng sóng là những điểm sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau, dao động cùng pha, tăng cường lẫn nhau, có biên độ cực đại

- Nút sóng là những điểm sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau, dao động ngược pha, triệt tiêu lẫn nhau, có biên độ cực tiểu

d = k2

- Đối với sợi dây có hai đầu cố định hay một đầu dây cố định và một đầu dao động với biên độ nhỏ:

- Hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian là hai nguồn sóng kết hợp

- Hai nguồn sóng kết hợp tạo ra hai sóng kết hợp

- Tạo ra hai nguồn sóng giống nhau S S trên mặt nước 1, 2

Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để có:

- Các vân dao thoa

+ Biên độ dao động tại M cực đại

d - d = kλ

vẽ nét liền biểu diễn các điểm dao động cực đại

Hai sóng gặp nhau phải là hai sóng kết hợp

Giao thoa là hiện tượng rất đặc trưng của sóng Hiện tượng vật lí nào thể hiện sự giao thoa chứng tỏ có tính chất sóng

2.1.6 Sóng âm

 Sóng âm

khí Âm không truyền được trong chân không

 Âm nghe được có tần số 16 Hz f 20000 HZ 

Dao động âm tổng hợp tạo nên âm sắc

v - v

f : tần số của nguồn âm

f: tần số do máy thu nhận được

Quy ước về dấu:

M

v ,v > 0 khi máy thu hoặc nguồn âm tiến lại gần nhau S

M

v ,v < 0 khi máy thu hoặc nguồn âm tiến ra xa nhau S

2.2 Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn giải

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Điều nào sau đây sai khi nói về sóng cơ học ?

A Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ trong môi trường vật chất

B Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động

C Sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí và trong chân không

D Sóng cơ lan truyền được trong môi trường vật chất nhờ sự liên kết giữa các phần tử môi trường

Câu 2: Khi nói về sự truyền sóng cơ trong một môi trường, phát biểu nào

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ ?

A Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha

B Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc

C Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang

D Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha

Câu 4: Tốc độ truyền sóng cơ phụ thuộc:

Câu 5: Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm:

A gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha

B trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha

C trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đóngược pha

D gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha

Câu 6: Một sóng âm và một sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước

thì bước sóng:

A của sóng âm tăng còn bước sóng của sóng ánh sáng giảm

B.của sóng âm giảm còn bước sóng của ánh sáng tăng

C của sóng âm và sóng ánh sáng đều giảm

D của sóng âm và sóng ánh sáng đều tăng

(Đề TSĐH – 2012)

Câu 7: Khi sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì:

A bước sóng của nó giảm B bước sóng của nó không thay đổi

C tần số của nó không thay đổi D chu kì của nó tăng

Câu 8: Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu

nào sau đây đúng ?

A Tần số của sóng phản xạ luôn lớn hơn tần số của sóng tới

B Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ

C Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ hơn tần số của sóng tới

D Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ

(Đề TSCĐ – 2012)

Câu 9: Giao thoa:

A là hiện tượng đặc trưng cho sóng

B là sự chồng chất của hai sóng trong không gian

C chỉ xảy ra khi ta thực hiện thí nghiệm trên mặt nước

D chỉ xảy ra khi ta thực hiện thí nghiệm với sóng cơ

Câu 10: Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là

hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có:

A cùng pha ban đầu và cùng biên độ

B cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian

C cùng tần số, cùng phương

D cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian

(Đề TSĐH – 2010)

Câu 11: Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc

với mặt nước, có cùng phương trình u = Acos ωt Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng:

C một số nguyên lần nửa bước sóng D một số lẻ lần bước sóng

(Đề TSCĐ – 2009)

Câu 12: Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm

ngang hai nguồn kết hợp S và 1 S Hai nguồn này dao động điều hoà theo 2phương thẳng đứng, cùng pha Xem biên độ không đổi trong quá trình truyền sóng Các điểm thuộc mặt nước và nằm trên đường trung trực của đoạn S S sẽ 1 2

A dao động với biên độ cực tiểu

B không dao động

C dao động với biên độ cực đại

D dao động với biên độ bằng nửa biên độ cực đại

Câu 13: Ý nghĩa của hiện tượng giao thoa sóng là: Khi có hiện tượng giao

thoa xảy ra ta có thể:

A kết luận đối tượng đang nghiên cứu có bản chất sóng

B kết luận hai sóng giao thoa là 2 sóng có cùng biên độ

C đo được tốc độ truyền sóng trong môi trường đó

D đo được tần số và bước sóng của sóng trong môi trường đó

Câu 14: Sóng dừng tạo ra trên dây đàn hồi hai đầu cố định khi:

A Chiều dài của dây bằng một phần tư bước sóng

B Bước sóng bằng bội số lẻ của chiều dài dây

C Bước sóng gấp đôi chiều dài dây

D Chiều dài của dây bằng bội số nguyên lần của nửa bước sóng

Câu 15: Sóng dừng được ứng dụng để đo:

Câu 16: Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây là sai ?

A Ở cùng một nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm trong không khí nhỏ hơn tốc

độ truyền sóng âm trong nước

B Sóng âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng và khí

C Sóng âm trong không khí là sóng dọc

D Sóng âm trong không khí là sóng ngang

Câu 17: Đơn vị đo cường độ âm là:

N / m D Oát trên mét vuông  2

W / m

Câu 18: Độ cao của âm gắn liền với:

Câu 19: Âm sắc gắn liền với:

Câu 20: Sự phân biệt các sóng âm thanh, sóng siêu âm và sóng hạ âm

dựa trên:

A bản chất vật lí của chúng khác nhau

B bước sóng và biên độ dao động của chúng

C khả năng cảm thụ sóng cơ học của tai người

D ứng dụng của mỗi sóng

Đáp án:

Câu 1 – C Câu 2 – C Câu 3 – D Câu 4 – C Câu 5 – D Câu 6 – A Câu 7 – C Câu 8 – B Câu 9 – A Câu 10 – B Câu 11 – B Câu 12 – C Câu 13 – A Câu 14 – B Câu 15 – D Câu 16 – D Câu 17 – B Câu 18 –

- Phương trình dao động tại O là u = A cos ωt + φ O  

- Sóng truyền từ O đến M mất thời gian t = 0 x

+ Hai điểm A, B dao động cùng pha: u = u A B

+ Hai điểm A, B dao động ngược pha: u = - u A B

A + B

II Bài tập mẫu:

Bài 1:

Một sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = a cos 4πt - 0,02x (u và  

x tính bằng cm, t tính bằng giây) Tốc độ truyền của sóng này là:

Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4 m/s

và tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau Tần số sóng trên dây là:

A và B luôn dao động ngược pha với nhau Tốc độ truyền sóng là: