Ứng dụng phần mềm CROCODILE PHYSICS 6.05 trong giảng dạy vật lí ở phổ thông
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 6.05 TRONG GIẢNG DẠY VẬT LÍ Ở PHỔ THÔNG Phần mềm Crocodile physics phần mềm nhiều thầy cô giáo sinh viên học sinh nước ứng dụng vào giảng dạy học tập vật lí Bài viết nhằm giới thiệu hướng dẫn sử dụng phần mềm ứng dụng vào việc thiết kế giảng, thực hành vật lí phổ thông I Cài đặt: Cấu hình tối thiểu: Windows 98, ME, NT, 2000, XP or later; Pentium III, 500 MHz or higher; 128MB RAM or higher; 16-bit soundcard optional; web browser Cài đặt phần mềm đơn giản, cần click đúp vào file CP_605.exe (trong thư mục Crocodile physics 605), nhấn chọn Next>, nhấn chọn I accept the teams in the licence agreement Next>, chấp nhận thư mục cài đặt mặc định nhấn chọn Next>, không để chọn thư mục cài đặt khác chọn Change Tiếp theo nhấn chọn Install, cuối chọn Finish Phần mềm tự động tạo thư mục menu start shortcut desktop Lần đầu chạy chương trình đòi hỏi licence, nhấn vào nút Edit licence để box nhập tên người sử dụng code, nhập thông số theo yêu cầu nhấn Ok II Giao diện chương trình: Chạy chương trình từ desktop (hoặc từ menu start) Menu Nút truy cập nhanh Panel chứa thư mục kịch công cụ Vùng làm việc chương trình Hàng menu chính, nút truy nhập nhanh, rê chuột lên nút để biết tác dụng Panel trái chứa thư mục có kịch dựng sẵn (có thể điều khiển theo ý đồ người sử dụng) – contents, “thiết bị” rời chưa liên kết dành cho người sử dụng tự ráp theo “kịch bản” – Parts Đề tài NCKH cấp tỉnh library, công cụ dành để trình chiếu tùy biến công cụ Properties Panel phải vùng làm việc chính, hiển thị toàn nội dung kịch phóng to toàn hình (nhấn vào chữ m), panel có cửa sổ kịch (có thể mở rộng) phục vụ cho người sử dụng với tình sư phạm khác vấn đề III Thao tác bản: Tạo kịch (thiết kế thí nghiệm) mới: menu file\new nhấn nút Create a new simulation Mở file có sẵn: menu file\open nút Open an existing simulation Lưu kịch tạo thành file: menu file\save nút Save simulation, đặt tên file, chọn thư mục để lưu Ok Ngoài chương trình có chức biên tập khác giống trình biên tập văn thông thường Copy, Cut, Paste cho phép cắt, copy, dán hình ảnh từ chương trình sang trình biên tập khác ngược lại Chương trình có chức Zoom in out cho phép phóng to thu nhỏ vùng làm việc Việc sử dụng thao tác tính nâng cao phần mềm giới thiệu chi tiết qua ví dụ cụ thể Các ví dụ thí nghiệm thiết kế hoàn chỉnh, vừa mẫu để thực hành vừa mẫu để tham khảo thiết kế dạy phẩn mềm Crocodile physics IV Ví dụ: Ví dụ phần quang học (Folder Optics): a Giới thiệu chung: Để thực thí nghiệm trước hết kích chuột vào Optics cửa sổ ra, kích chuột trái vào biểu tượng ô vuông đen Optical space (công cụ quang học), kéo rê sang hình làm việc chọn vị trí thả chuột hình lên hình chữ nhật màu đen, nơi thực thí nghiệm ảo – tất TN quang học cần thao tác Tiếp theo muốn thực thí nghiệm cần phải chọn nguồn sáng tia sáng (vật quan sát) folder Light Sources Ray Diagrams hình dưới: Đề tài NCKH cấp tỉnh Thực thí nghiệm với dụng cụ ảo vào folder chọn dụng cụ, chọn dụng cụ kích trái vào dụng cụ kéo rê sang cửa sổ làm việc để thực thí nghiệm, ví dụ chọn thấu kính hội tụ gương cầu lồi hình dưới: Có thể thay đổi thông số dụng cụ kích chuột trái vào dụng cụ đó, hình kích chuột trái vào thấu kính hội tụ ta thay đổi tiêu cự, góc quay thấu kính, cho hiển thị tiêu điểm b Thiết kế thí nghiệm: Quan sát ảnh vật qua hai loại thấu kính hội tụ phân kỳ * Mục đích, yêu cầu thí nghiệm: - Giáo viên bố trí công cụ thực thí nghiệm quan sát ảnh vật qua thấu kính - Giáo viên thực bước thí nghiệm - Học sinh rút kết luận đặc điểm ảnh vật qua thấu kính hội tụ phân kỳ * Thiết kế thí nghiệm: Chuẩn bị công cụ: Để thực thí nghiệm công cụ cần thiết hai vật, hai thấu kính mắt để quan sát - Trước hết kéo ô chữ nhật màu đen (Optical space) sang khung làm việc chính: Đề tài NCKH cấp tỉnh - Chuẩn bị hai thấu kính hội tụ phân kỳ: vào folder Lenses, chọn hai thấu kính folder kéo sang khung làm việc hình dưới: - Lấy vật để quan sát: vào folder Ray Diagrams, chọn Near object marker, chọn hai vật muốn quan sát hình dưới: - Mắt quan sát chọn folder Ray DiagramsEye * Thực thí nghiệm: Trong khung có đủ công cụ để thực thí nghiệm, bắt đầu tiến hành thí nghiệm với hai loại thấu kính trên, ban đầu thấu kính phân kỳ: - Đặt tiêu cự thấu kính 10cm - Đặt vật vị trí thích hợp - Di chuyển thấu kính phân kỳ lại gần, xa vật để quan sát xuất ảnh thấu kính, quan sát đặc điểm ảnh thu Đặt vật cách thấu kính 22cm quan sát ảnh thu Ghi lại đặc điểm ảnh Đề tài NCKH cấp tỉnh - Đặt thấu vật cách thấu kính 8cm quan sát ảnh thu được: Giáo viên giúp học sinh tổng hợp lại đặc điểm ảnh vật thu quan thấu kính phân kỳ Làm tương tự với thấu kính hội tụ, ghi lại đặc điểm ảnh thu - Cũng để tiêu cự thấu kính hội tụ 10cm - Đặt vật cách thấu kính 22cm, cho học sinh quan sát ảnh thu ghi lại đặc điểm ảnh thu được: Giáo viên di chuyển thấu kính lại thật gần vật để quan sát xuất ảnh ảo thấu kính hội tụ này, đặt vật cách thấu kính 6cm cho học sinh quan sát ảnh thu được: Ghi lại đặc điểm ảnh thu So sánh đặc điểm ảnh thu qua hai thấu kính khác hội tụ phân kỳ Đề tài NCKH cấp tỉnh Yêu cầu: trình di chuyển thấu kính giáo viên lưu ý cho học sinh: - Sự xuất ảnh đặt thấu kính vị trí thích hợp - Đặc điểm ảnh thu (thật, ảo, xa, gần…) - Qua thí nghiệm học sinh rút kết luận ảnh vật qua hai loại thấu kính, so sánh giống khác ảnh thu với hai loại thấu kính Ví dụ phần điện THCS (Folder Electronics\Analog): * Mô tả thí nghiệm cần thực Tên thí nghiệm: Dùng điện trở - khảo sát phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện hai đầu dây dẫn (lớp 9) + Mục đích, yêu cầu thí nghiệm: - Giáo viên bố trí thí nghiệm để khảo sát phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện hai đầu dây dẫn - Giáo viên tiến hành thí nghiệm khảo sát phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện hai đầu dây dẫn - Từ kết thí nghiệm HS vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ cường độ dòng điện vào hiệu điện hai đầu dây dẫn * Thiết lập thí nghiệm phần mềm Bước 1: Tìm kiếm công cụ Lựa chọn công cụ Muốn sử dụng công cụ dùng chuột nháy vào công cụ chọn kéo thả sang vùng không gian thí nghiệm hình Đề tài NCKH cấp tỉnh Để chuẩn bị thí nghiệm học cần công cụ thí nghiệm sau: Bước 2: Chuẩn bị công cụ Với công cụ mô tả bảng trên, "chuẩn bị" chúng cách đưa chúng hình làm việc phần mềm hình Tạm thời công cụ rời rạc chưa kết nối với Với điện trở thiết lập thông số 50 Ôm cách sau: nháy chuột để chọn điện trở hình, cửa sổ tham số bên trái đặt lại thông số hình vẽ Bước 3: thiết lập kết nối công cụ thành hoàn chỉnh Với công cụ trên, kết nối chúng lại với dây dẫn Đề tài NCKH cấp tỉnh Cách thực hiện: dùng chuột nháy đầu mút kéo rê hình để tạo dây điện kết nối; rê chuột đến vị trí cần kết nối nhả chuột; kết nối thành công thao tác vừa thực xác Kết thiết bị thí nghiệm phải thiết lập hình vẽ sau: Bước 4: Bắt đầu tiến hành thí nghiệm "ảo" Tiến hành thí nghiệm với U=9V - Điều chỉnh biến nguồn để điện áp có giá trị 9V - Đóng khoá K Bạn thấy ampe kế vôn kế xuất kết đo hình Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với giá trị hiệu điện U đặt vào hai đầu dây dẫn (I=180mA) Ghi lại giá trị đo vào bảng Tiến hành thí nghiệm với U=6V - Điều chỉnh biến nguồn để điện áp có giá trị 6V - Đóng khóa K - Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với giá trị hiệu điện U đặt vào hai đầu dây dẫn (I=12mA) - Ghi lại giá trị đo vào bảng Tiến hành thí nghiệm với U=4V - Điều chỉnh biến nguồn để điện áp có giá trị 4V - Đóng khóa K - Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với giá trị hiệu điện U đặt vào hai đầu dây dẫn (I=80mA) Đề tài NCKH cấp tỉnh - Ghi lại giá trị đo vào bảng Rút kết luận sở giá trị đo Ví dụ sóng (Folder Waves\1D – sóng chiều) : Trong Waves công cụ thí nghiệm sóng phản xạ, giao thoa sóng, …, giáo viên chọn công cụ kéo sang hình Một số thông số quan trọng: - Space Properties: thuộc tính không gian Reset Space: nút dùng để quan sát thí nghiệm từ đầu Space type: chọn loại sóng để quan sát như: sóng ánh sáng, sóng phát thanh, sóng nước, … - Wave Properties: thuộc tính sóng Source: chọn kiểu nguồn sóng sóng liên tục, xung nhịp hay nửa xung nhịp sóng Waveform: chọn dạng thể sóng sóng hình sin, dạng tam giác hay hình vuông Color: sóng ánh sáng dùng color để thay đổi màu sắc Wavelength: dùng để thay đổi bước sóng Frequence: thay đổi tần số Amplitude: thay đổi biên độ sóng - Transverse wave display: chọn loại sóng hiển thị sóng tới, sóng phản xạ sóng tổng hợp hai sóng Đề tài NCKH cấp tỉnh - Wave form: chọn kiểu sóng dọc sóng ngang a Thiết kế thí nghiệm: - Mô tả thí nghiệm: Quan sát tượng sóng dừng - Mục đích yêu cầu thí nghiệm: + Giáo viên bố trí công cụ để thực thí nghiệm quan sát tượng sóng dừng + Giáo viên thực bước thí nghiệm học sinh quan sát + Học sinh hiểu tượng sóng dừng rút kết luận đặc điểm sóng dừng - Thực thí nghiệm: Chuẩn bị công cụ: Công cụ để thực thí nghiệm lấy folder Waves, chọn kéo sang khung làm việc vị trí thích hợp hình Như công cụ chuẩn bị xong Tiếp theo để thực thí nghiệm kích chuột vào công cụ vừa kéo sang khung làm việc để thông số sóng cửa sổ bên trái: Đề tài NCKH cấp tỉnh 10 Ghi lại đặc điểm sóng tổng hợp Bước 4: Để thấy rõ trình tổng hợp sóng tạo nên sóng dừng, giáo viên cho hiển thị ba dạng sóng, sử dụng nút pause để dừng hình - Sóng đánh dấu sóng tới, giáo viên dùng chuột di chuyển sóng tới theo chiều truyền để dễ dàng quan sát việc tổng hợp sóng tới sóng phản xạ, dễ dàng thấy đặc điểm sóng tổng hợp - Nhấn mạnh trường hợp sóng tổng hợp điểm sóng tới sóng phản xạ ngược pha nhau: - Và trường hợp sóng tổng hợp tăng cường sóng tới sóng phản xạ pha: Bước 5: Di chuyển chuột theo chiều truyền sóng học sinh thấy đặc điểm sóng tổng hợp (đặc điểm nút, bụng sóng khoảng cách chúng): Đề tài NCKH cấp tỉnh 12 Điểm gần không dao động Điểm dao động với biên độ cực đại Giáo viên giúp học sinh tổng hợp lại đặc điểm sóng dừng (sóng tổng hợp) Kết luận: Từ việc quan sát thí nghiệm giáo viên giúp học sinh hiểu tượng sóng dừng đặc điểm sóng dừng Ví dụ định luật phản xạ ánh sáng: A Tên thí nghiệm: Tìm hiểu định luật phản xạ ánh sáng B Bài học: Định luật phản xạ ánh sáng (Vật lí 7) C Mục đích yêu cầu thí nghiệm: - Giáo viên bố trí thí nghiệm để tìm hiểu tượng phản xạ ánh sáng - Giáo viên tiến hành thí nghiệm tượng phản xạ ánh sáng qua gương phẳng - Từ kết thí nghiệm học sinh rút kết luận định luật D Thiết lập thí nghiệm phần mềm Bước 1: Công cụ Bước 2: Thiết lập công cụ: Với công cụ mô tả bảng trên, chuẩn bị chúng cách đưa chúng hình làm việc phần mềm Kích chọn công cụ gương phẳng (phane mirror) đưa hình thí nghiệm Đề tài NCKH cấp tỉnh 13 Để thiết lập thông số cho gương ta kích chọn gương đặt thông số “Show normal” hình ảnh gương thể sau: Với chùm sáng song song (Ray box) ta thiết lập thông số sau: Với thước đo độ, bạn điều chỉnh độ lớn góc cách sau: - Bạn kích chọn công cụ thước đo độ (Protractor) đưa hình thí nghiệm - Kích vào chữ số thước đo độ để lựa chọn công cụ: - Để thay đổi vị trí thước giá trị góc đo bạn kích vào ô vuông hình dịch chuyển để lựa chọn giá trị thích hợp Khi số liệu thước đo thay đổi với lựa chọn HS cần ý khái niệm: - Góc tới góc tạo tia tới đường pháp tuyến gương điểm tới - Góc phản xạ góc tạo đường pháp tuyến gương điểm tới tia phản xạ Đề tài NCKH cấp tỉnh 14 Bước 3: Thiết lập bố trí công cụ thí nghiệm thành thí nghiệm hoàn chỉnh Với công cụ trên, cần có thao tác bố trí cụ thể hình vẽ Cách thực hiện: a Đưa gương phẳng vị trí trung tâm thí nghiệm lựa chọn thông số gương theo hướng dẫn b Chiếu tia sáng tới gương với góc thích hợp Khi học sinh quan sát rõ ràng tượng phản xạ ánh sáng qua gương phẳng: c Tiến hành đo góc tới: - Vì góc tới góc khúc xạ nhỏ, tiến hành thí nghiệm cần thao tác xác chọn thuộc tính phóng to điểm ảnh “Zoom x2” cách công cụ Space chọn View kích chọn Zoom (x2) - Lựa chọn công cụ thước đo - Di chuyển đỉnh góc tới tâm gương, - Di chuyển cạnh góc trùng với đường pháp tuyến gương, cạnh lại trùng với tia tới Khi di chuyển theo chiều kim đồng hồ Đề tài NCKH cấp tỉnh 15 d Tiến hành đo góc phản xạ giống đo góc tới Bước 4: Bắt đầu tiến hành thí nghiệm ảo Tiến hành thí nghiệm với góc tới (600) - Điều chỉnh góc nghiêng gương 600 - Quan sát góc tới góc phản xạ (HS đưa dự đoán) - Tiến hành đo góc tới: dùng công cụ thước đo độ, điều chỉnh thước đo trùng với góc tới gương ghi giá trị góc tới - Tiến hành đo góc phản xạ: Tiếp tục dùng công cụ thước đo độ, điều chỉnh thước đo trùng với góc phản xạ gương ghi giá trị góc phản xạ - Ghi lại kết đo vào bảng: Tiến hành thí nghiệm với góc tới (500) - Điều chỉnh góc nghiêng gương 500 - Quan sát góc tới góc phản xạ - Tiến hành đo góc tới - Tiến hành đo góc phản xạ Đề tài NCKH cấp tỉnh 16 - Ghi lại kết đo vào bảng: Tiến hành thí nghiệm với góc tới (400) - Điều chỉnh góc nghiêng gương 400 - Quan sát góc tới góc phản xạ - Tiến hành đo góc tới - Tiến hành đo góc phản xạ - Ghi lại kết đo vào bảng: Bước 5: Rút kết luận Từ bảng kết thí nghiệm Giáo viên hướng dẫn học sinh rút kết luận ảnh góc tới góc phản xạ Ví dụ với gương cầu lõm: I Mô tả thí nghiệm: quan sát phản xạ tia sáng gương cầu lõm, ảnh vật qua gương cầu lõm, tiêu điểm – tiêu cự xây dựng cách vẽ ảnh thông qua thí nghiệm Mục đích yêu cầu thí nghiệm: - Giáo viên bố trí thí nghiệm - Giáo viên thực bước thí nghiệm cho học sinh quan sát - Học sinh hiểu được: Đề tài NCKH cấp tỉnh 17 + Sự phản xạ tia sáng gương cầu lõm + Ghi lại đặc điểm ảnh qua gương cầu lõm + Biết vị trí tiêu điểm – tiêu cự + Và thông qua thí nghiệm xây dựng cách vẽ ảnh vật cho gương cầu lõm II Thực thí nghiệm phần mềm Chuẩn bị công cụ Gương cầu lõm lấy folder Mirrors, chọn gương cầu lõm (Concave mirror) kéo sang hình làm việc chính, đồng thời lấy thêm ba loại nguồn sáng, vật sáng gần, chắn sáng, thước đo chiều dài thước đo độ hình dưới: Thực thí nghiệm Bước 1: Giáo viên cho học sinh số khái niệm gương cầu lõm - Trước hết giáo viên rõ cho học sinh thấy tâm gương, đỉnh gương trục gương hình dưới: - Góc mở gương: dùng hai thước dài kéo qua hai mép gương với tâm gương để học sinh thấy rõ góc mở gương, dùng thước đo độ để đo góc mở gương: Đề tài NCKH cấp tỉnh 18 - Nếu gương không xuất tâm đỉnh giáo viên kích chuột trái vào gương, cửa sổ bên trái chọn Show focal length, thay đổi tiêu cự góc quay gương, điều chỉnh gương với thông số đây: Bước 2: Giáo viên thực thí nghiệm với gương cầu lõm Giáo viên thực thí nghiệm sau Thí nghiệm 1: Quan sát phản xạ tia sáng gương cầu Trước tiên giáo viên di chuyển gương vật cho vật phía trước gương xuất ảnh của vật qua gương Cho học sinh quan sát đặc điểm tia phản xạ tia tới - Kích chuột trái vào vật cửa sổ bên trái xuất thuộc tính vật, thuộc tính Rays to mirrors chọn Basic rays (chọn tia chiếu vào gương) lúc quan sát phản xạ tia sáng qua gương cầu lõm - Để cho học sinh thấy rõ đặc điểm tia phản xạ giáo viên dùng chắn sáng để chắn tia sáng phía lại, sau dùng thước dài kéo thẳng qua tâm gương (tạo trục phụ) điểm mà tia sáng gặp gương, sau dùng thước đo độ để đo góc lệch tia tới với thước dài góc lệch tia phản xạ với thước dài - Ghi lại đặc điểm tia phản xạ qua gương so với tia tới Cho học sinh quan sát đặc điểm số tia đặc biệt Để quan sát số tia đặc biệt giáo viên quay trở lại thuộc tính Rays to mirrors chọn Basic rays, Rays to mirrors tích chọn trường hợp Extra rays để quan sát tia đặc biệt ghi lại đặc điểm tia Đề tài NCKH cấp tỉnh 19 đó: Tia qua quang tâm: - Bây chọn Basic rays, bỏ dấu tích Extra rays để quan sát tia qua đỉnh gương: - Ghi lại đặc điểm tia đặc biệt - Giáo viên giúp học sinh tổng hợp đặc điểm tia phản xạ so với tia tới qua gương cầu lõm ghi nhớ đặc điểm số tia đặc biệt Thí nghiệm 2: Quan sát ảnh vật qua gương cầu lõm Thiết kế thí nghiệm học sinh thấy ảnh vật qua gương cầu lõm - Với vật gương chuẩn bị giáo viên kích chuột trái vào gương chọn sau thuộc tính gương: - Tiếp tục kích chuột vào vật đánh số Extra rays bỏ trống ô tích, sau di chuyển gương lại gần vật cho xuất ảnh gương cầu - Ban đầu giáo viên bố trí đặt vật vuông góc với trục gương, cho đầu vật phát sáng, đầu lại nằm trục gương cách gương 30cm, ảnh thu đây: Đề tài NCKH cấp tỉnh 20 Ghi lại đặc điểm ảnh thu - Tiếp theo đặt vật gần cách gương 18cm thu ảnh hình dưới: - Tiếp tục di chuyển vật lại gần gương hơn, vị trí trung điểm tâm gương đỉnh gương (tiêu điểm chính), cho tia sáng phát từ điểm vật đồng thời kéo vật thấp trước để dễ quan sát ảnh thu hình dưới: Ghi lại đặc điểm ảnh thu vị trí Cho vật gương trở lại cũ, di chuyển vật lại gần gương cách gương 5cm, thu ảnh hình dưới: Ghi lại đặc điểm ảnh thu Thiết kế thí nghiệm để xác định điều kiện tương điểm (tham khảo thêm) Thí nghiệm xác định điều kiện góc mở gương: - Giáo viên giữ nguyên thông số gương, cho góc mở gương nhỏ nhất, cho học sinh nhìn rõ tia phản xạ cắt điểm Đề tài NCKH cấp tỉnh 21 - Cho thay đổi góc mở lớn hơn: - Giáo viên cho học sinh thấy tia phản xạ không cắt điểm - Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào thí nghiệm điều kiện góc mở gương để có ảnh rõ nét Thí nghiệm xác định điều kiện góc tới tia sáng: - Giữ nguyên thông số gương, đặt vật cao 4cm cách gương 35cm, cho góc mở gương nhỏ, điều chỉnh cho tia sáng phát từ đầu mũi tên tia sáng song song với trục chính, giáo viên cho học sinh thấy tia phản xạ cắt điểm nhất: - Thay đổi độ cao vật lên 14cm, thông số gương hoàn toàn không thay đổi, kết thu hình dưới: Đề tài NCKH cấp tỉnh 22 - Giáo viên cho học sinh thấy tia phản xạ không cắt điểm - Giáo viên giúp học sinh điều kiện góc mở tia tới để có ảnh rõ nét - Giáo viên hướng dẫn học sinh tổng hợp điều kiện tương điểm gương cầu lõm Thí nghiệm 3: Thiết kế thí nghiệm xác định Tiêu điểm – Tiêu cự gương cầu lõm - Lúc giáo viên không cho tiêu điểm tâm gương nữa, sau đặt nguồn sáng trước gương cho tia sáng phát song song với trục gương, cho học sinh quan sát đặc điểm tia phản xạ ghi lại đặc điểm đó: - Giáo viên cho tiêu điểm gương cho học sinh quan sát Ghi lại đặc điểm điểm ánh sáng hội tụ - Tiếp theo để tính tiêu cự giáo viên bố trí nguồn sáng có tia sáng đặt song song với trục gương trước gương, lấy thước dài kéo thẳng từ điểm tia tới gặp mặt gương đến tâm gương: - Giáo viên cho học sinh cách tính tiêu cự gương dựa vào góc tới, góc phản xạ kết hợp điều kiện tương điểm gương cầu lõm - Để thấy rõ độ dài tiêu cự giáo viên cho góc mở gương nhỏ cho học sinh dễ thấy độ dài tiêu cự: o Giáo viên giúp học sinh tổng hợp cách tính tiêu cự vị trí tiêu điểm gương cầu lõm Đề tài NCKH cấp tỉnh 23 Thí nghiệm 4: Thiết kế thí nghiệm xây dựng cách vẽ ảnh vật cho gương cầu lõm Cách vẽ ảnh điểm sáng - Giáo viên bố trí chùm sáng phân kỳ trước gương: - Giáo viên cho học sinh thấy coi chùm sáng phát từ điểm ảnh điểm, vẽ ảnh điểm sáng dựa vào số tia đặc biệt: tia qua quang tâm, tia qua đỉnh gương, tia song song với trục tia di qua tiêu điểm - Giáo viên nhắc lại cho học sinh nhớ quan sát hai tia đặc biệt tia qua quang tâm tia qua đỉnh gương đặc điểm tia phản xạ tia - Tiếp theo Giáo viên bố trí học sinh thấy đặc điểm hai tia đặc biệt tia song song với trục tia qua tiêu điểm chính, coi vật sáng điểm sáng - Trong Rays to mirrors giáo viên tích chọn số tia đặc biệt Extra ray : o Tia song song với trục chính: Ghi lại đặc điểm tia o Tiếp theo tia qua tiêu điểm chính: Ghi lại đặc điểm tia - Cuối giáo viên bố trí cho tất tia đặc biệt phát từ vật: Đề tài NCKH cấp tỉnh 24 - Giáo viên hướng dẫn học sinh phân biệt rõ tia đặc biệt để học sinh dễ dàng ghi nhớ đặc điểm tia Ảnh vật sáng - Từ cách vẽ ảnh điểm sáng giáo viên giúp học sinh tự suy luận cách vẽ ảnh vật sáng - Giáo viên bố trí vật sáng vuông góc với trục gương, đầu vật sáng nằm trục chính, đầu lại phát tia sáng, cho vật phát hai tia sáng Rays to mirrorsExtra rays: - Giáo viên giúp học sinh dựa vào thí nghiệm so sánh đặc điểm ảnh thu so với đặc điểm vật vật, tổng hợp đặc điểm ảnh để suy cách vẽ ảnh vật sáng - Giáo viên giúp học sinh tổng hợp đặc điểm ảnh thu đặt vật vị trí khác so với tiêu cự gương cầu lõm o Vật nằm khoảng tiêu cự: o Vật nằm vị trí tiêu điểm gương(cho tia sáng phát từ điểm vật để dễ dàng quan sát đường tia phản xạ) Đề tài NCKH cấp tỉnh 25 o Vật nằm khoảng tiêu cự: - Giáo viên giúp học sinh tổng hợp cách vẽ ảnh vật sáng cho gương cầu lõm III Kết luận Giáo viên giúp học sinh tổng hợp toàn đặc điểm ghi lại học sinh nắm được: - Sự phản xạ tia sáng qua gương cầu lõm, đặc điểm tia phản xạ tia đặc biệt - Điều kiện tương điểm gương cầu lõm - Độ dài tiêu cự vị trí tiêu điểm - Cách vẽ ảnh vật qua gương cầu lõm - Tổng hợp đặc điểm ảnh vật qua gương cầu lõm so với tiêu cự V Kết luận: Phần mềm Crocodile physics số nhiều phần mềm ứng dụng giảng dạy vật lí phổ thông Nhìn chung, phần mềm dễ sử dụng, tính trực quan xác khoa học cao, đa dạng phong phú thể loại kịch (cả thiết kế sẵn người sử dụng tự thiết kế) dùng cho giáo viên học sinh, không đòi hỏi cao tài nguyên máy tính Những ví dụ nêu sưu tầm biên soạn chi tiết nhằm giúp thầy cô giáo làm quen sử dụng thục phần mềm Hy vọng, với khả sáng tạo thầy cô giáo vận dụng tốt, đạt hiệu cao Crocodile physics 6.05 công việc giảng dạy! Đề tài NCKH cấp tỉnh 26 [...]... - Cách vẽ ảnh của một vật qua gương cầu lõm - Tổng hợp đặc điểm ảnh của một vật qua gương cầu lõm so với tiêu cự V Kết luận: Phần mềm Crocodile physics chỉ là một trong số nhiều phần mềm ứng dụng trong giảng dạy vật lí ở phổ thông Nhìn chung, phần mềm này dễ sử dụng, tính trực quan và chính xác khoa học cao, đa dạng và phong phú về thể loại kịch bản (cả thiết kế sẵn và người sử dụng tự thiết kế) dùng... về tài nguyên máy tính Những ví dụ nêu trên được sưu tầm và biên soạn chi tiết nhằm giúp các thầy cô giáo làm quen và sử dụng thuần thục phần mềm Hy vọng, với khả năng sáng tạo của mình các thầy cô giáo vận dụng tốt, đạt hiệu quả cao Crocodile physics 6.05 trong công việc giảng dạy! Đề tài NCKH cấp tỉnh 26 ... nghiệm 2: Quan sát ảnh của một vật qua gương cầu lõm 1 Thiết kế thí nghiệm để cho học sinh thấy được ảnh của một vật qua gương cầu lõm - Với vật và gương đã chuẩn bị giáo viên kích chuột trái vào gương và chọn như sau trong các thuộc tính của gương: - Tiếp tục kích chuột vào vật trong đánh số 3 trong và trong Extra rays bỏ trống các ô tích, sau đó di chuyển gương lại gần vật sao cho xuất hiện ảnh của... lõm + Biết được vị trí tiêu điểm chính – tiêu cự + Và thông qua thí nghiệm xây dựng cách vẽ ảnh của vật cho bởi gương cầu lõm II Thực hiện thí nghiệm trên phần mềm 1 Chuẩn bị công cụ Gương cầu lõm được lấy trong folder Mirrors, chọn gương cầu lõm (Concave mirror) kéo sang màn hình làm việc chính, đồng thời lấy thêm cả ba loại nguồn sáng, một vật sáng ở gần, một chắn sáng, thước đo chiều dài và thước đo... của ảnh thu được so với đặc điểm của vật vật, tổng hợp đặc điểm của ảnh để có thể suy ra cách vẽ ảnh của một vật sáng - Giáo viên giúp học sinh tổng hợp đặc điểm của ảnh thu được khi đặt vật ở các vị trí khác nhau so với tiêu cự của gương cầu lõm o Vật nằm ngoài khoảng tiêu cự: o Vật nằm tại vị trí tiêu điểm chính của gương(cho tia sáng phát ra từ điểm dưới cùng của vật để có thể dễ dàng quan sát đường... biệt Để quan sát được một số tia đặc biệt giáo viên quay trở lại thuộc tính Rays to mirrors chọn 0 trong Basic rays, cũng trong Rays to mirrors tích chọn trường hợp đầu tiên trong Extra rays để quan sát tia đặc biệt này và ghi lại các đặc điểm của tia Đề tài NCKH cấp tỉnh 19 đó: Tia qua quang tâm: - Bây giờ chọn 1 trong Basic rays, và bỏ dấu tích trong Extra rays để quan sát tia qua đỉnh gương: - Ghi lại... cùng của vật đồng thời kéo vật thấp hơn trước để có thể dễ quan sát ảnh thu được như hình dưới: Ghi lại đặc điểm ảnh thu được tại vị trí này Cho vật và gương trở lại như cũ, di chuyển vật lại gần gương hơn cách gương 5cm, khi đó thu được ảnh như hình dưới: Ghi lại đặc điểm ảnh thu được 2 Thiết kế thí nghiệm để xác định điều kiện tương điểm (tham khảo thêm) Thí nghiệm xác định điều kiện góc mở của gương:... dễ dàng ghi nhớ đặc điểm của các tia này 2 Ảnh của một vật sáng - Từ cách vẽ ảnh của một điểm sáng giáo viên giúp học sinh có thể tự suy luận ra cách vẽ ảnh của một vật sáng - Giáo viên bố trí vật sáng vuông góc với trục chính của gương, một đầu của vật sáng nằm trên trục chính, đầu còn lại phát ra tia sáng, cho vật phát ra hai tia sáng đầu tiên trong Rays to mirrorsExtra rays: - Giáo viên giúp học... chính và tia đi qua tiêu điểm chính, coi vật sáng là một điểm sáng - Trong Rays to mirrors giáo viên tích chọn một trong số các tia đặc biệt trong Extra ray : o Tia đi song song với trục chính: Ghi lại đặc điểm của tia này o Tiếp theo là tia đi qua tiêu điểm chính: Ghi lại đặc điểm của tia này - Cuối cùng giáo viên bố trí cho tất cả các tia đặc biệt được phát ra từ vật: Đề tài NCKH cấp tỉnh 24 - Giáo viên... chúng bằng cách đưa chúng ra màn hình làm việc của phần mềm 2 Kích chọn công cụ gương phẳng (phane mirror) và đưa ra màn hình thí nghiệm Đề tài NCKH cấp tỉnh 13 Để thiết lập thông số cho gương ta kích chọn gương và đặt thông số “Show normal” khi đó hình ảnh của gương sẽ được thể hiện như sau: 3 Với chùm sáng song song (Ray box) ta có thể thiết lập các thông số sau: 4 Với thước đo độ, bạn có thể điều ... ảnh vật qua gương cầu lõm - Tổng hợp đặc điểm ảnh vật qua gương cầu lõm so với tiêu cự V Kết luận: Phần mềm Crocodile physics số nhiều phần mềm ứng dụng giảng dạy vật lí phổ thông Nhìn chung, phần. .. cô giáo làm quen sử dụng thục phần mềm Hy vọng, với khả sáng tạo thầy cô giáo vận dụng tốt, đạt hiệu cao Crocodile physics 6. 05 công việc giảng dạy! Đề tài NCKH cấp tỉnh 26 ... dụng thao tác tính nâng cao phần mềm giới thiệu chi tiết qua ví dụ cụ thể Các ví dụ thí nghiệm thiết kế hoàn chỉnh, vừa mẫu để thực hành vừa mẫu để tham khảo thiết kế dạy phẩn mềm Crocodile physics