CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG ÂM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

1. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thế kỉ XXI, thế kỉ của những thành tựu vượt bậc về khoa học và công nghệ. Do đó, sự nghiệp giáo dục ở mỗi quốc gia đòi hỏi phải tạo ra nguồn nhân lực có đủ trình độ, năng lực trí tuệ sáng tạo và phẩm chất đạo đức tốt để làm chủ đất nước. Đất nước ta đang tiến hành sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa từ một xuất phát điểm thấp. Muốn theo kịp xu thế chung của thời đại thì chúng ta không thể lặp lại tất cả những giai đoạn mà nhân loại đã trải qua. Thực tế đòi hỏi chúng ta phải lựa chọn cho mình một hướng đi thích hợp. Để làm được điều này, xã hội tin tưởng và giao trọng trách cho ngành giáo dục: “Giáo dục và đào tạo, khoa học và công nghệ là quốc sách hàng đầu”. Nhận thức được xu thế của thời đại, Đảng và Nhà nước ta kịp thời đề ra những chủ trương đúng đắn nhằm điều chỉnh và lãnh đạo sự phát triển của nền giáo dục. Nghị quyết của Đảng đã chỉ rõ: “Cần ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học, đổi mới chương trình, nội dung và phương pháp dạy học”. Luật giáo dục 2005 cũng quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS phù hợp với đặc điểm từng môn…”. Trong những năm gần đây, thực hiện sự chỉ đạo của Đảng và Nhà nước, ngành giáo dục đã không ngừng đổi mới, cải cách nội dung chương trình, SGK, đưa ra những phương pháp dạy học theo lí luận hiện đại nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo và nâng cao năng lực tích lũy, tự chủ tìm tòi xây dựng và chiếm lĩnh tri thức cho HS, bước đầu đã đạt được những thành tựu đáng kể. Tuy nhiên kết quả vẫn chưa được như mong muốn, thực tế vẫn còn tồn tại nhiều bất cập, chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới trong dạy học. Vật lí học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, do đó việc sử dụng các thiết bị TN trong dạy học là rất quan trọng. Nó đòi hỏi người GV không những biết hướng dẫn HS thiết lập phương án, lắp ráp và tiến hành các TN mà đòi hỏi họ phải biết chế tạo các bộ TN không có sẵn. Mặt khác, chưa hẳn các phương án TN được đưa ra đã là những phương án tối ưu, đôi khi rất cồng kềnh, đắt tiền mà độ chính xác lại không cao. “Sóng cơ” là phần rất quan trọng trong chương trình Vật lí phổ thông. Vì vậy, việc tổ chức cho HS hoạt động nhận thức theo yêu cầu của đổi mới phương pháp dạy học là hết sức cần thiết. Tuy nhiên, qua tìm hiểu thực tế dạy học ở các trường THPT hiện nay, chúng tôi nhận thấy việc tổ chức hoạt động dạy học chương “Sóng cơ” còn gặp rất nhiều khó khăn, cụ thể là: Về mặt nhận thức, GV và các nhà quản lí giáo dục còn lúng túng trong vận dụng lí luận về đổi mới phương pháp dạy học. GV phần lớn chỉ chú trọng việc truyền thụ kiến thức, HS tiếp nhận một cách thụ động. Sau đó GV ra rất nhiều dạng bài tập khác nhau cho HS vận dụng nhằm luyện thi Tốt nghiệp và thi Đại học. Đặc biệt, trong quá trình dạy học GV lại rất ngại khai thác và sử dụng TN. Hơn nữa các bộ TN được sử dụng cho phần này còn rất nghèo nàn. Đây cũng là một trong những nguyên nhân cơ bản làm cho khó áp dụng kiểu dạy học giải quyết vấn đề trong chương này. Do đó chất lượng nắm vững kiến thức của HS chưa thực sự được cải thiện. HS chưa cảm thấy hứng thú khi học và do đó chưa phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. Với mong muốn góp phần đổi mới phương pháp dạy học, phát triển được tư duy sáng tạo và năng lực tự chủ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc khi học phần kiến thức chương “Sóng cơ” nói chung và bài “Sóng dừng” nói riêng, chúng tôi đã chọn thực hiện đề tài: “Chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm về sóng dừng âm trong dạy học Vật lí 12” 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu chế tạo một số thiết bị thí nghiệm về sóng dừng âm để sử dụng trong dạy học theo tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm phát triển hoạt động học tích cực, sáng của HS trong dạy học kiến thức phần sóng dừng âm Vật lí 12 THPT.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM THỊ MINH NGUYỆT CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG ÂM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - NĂM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM THỊ MINH NGUYỆT CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG ÂM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 Chuyên ngành: LL&PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Mạnh Thảo HÀ NỘI - NĂM 2014 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin trân trọng cám ơn Ban Giám Hiệu, Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí Bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lí trường ĐHSP Hà Nội trường THPT Hoàng Văn Thụ tỉnh Nam Định Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Mạnh Thảo tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy Cô giáo khoa Vật lí nói chung tổ môn Phương pháp giảng dạy Vật lí nói riêng tận tình bảo, tạo điều kiện dành nhiều thời gian góp ý cho tác giả thời gian nghiên cứu hoàn thiện luận văn Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp học viên lớp động viên, giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thiện luận văn Tác giả Phạm Thị Minh Nguyệt MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chúng ta sống kỉ XXI, kỉ thành tựu vượt bậc khoa học công nghệ Do đó, nghiệp giáo dục quốc gia đòi hỏi phải tạo nguồn nhân lực có đủ trình độ, lực trí tuệ sáng tạo phẩm chất đạo đức tốt để làm chủ đất nước Đất nước ta tiến hành nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa từ xuất phát điểm thấp Muốn theo kịp xu chung thời đại lặp lại tất giai đoạn mà nhân loại trải qua Thực tế đòi hỏi phải lựa chọn cho hướng thích hợp Để làm điều này, xã hội tin tưởng giao trọng trách cho ngành giáo dục: “Giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ quốc sách hàng đầu” Nhận thức xu thời đại, Đảng Nhà nước ta kịp thời đề chủ trương đắn nhằm điều chỉnh lãnh đạo phát triển giáo dục Nghị Đảng rõ: “Cần ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy học, đổi chương trình, nội dung phương pháp dạy học” Luật giáo dục 2005 quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS phù hợp với đặc điểm môn…” Trong năm gần đây, thực đạo Đảng Nhà nước, ngành giáo dục không ngừng đổi mới, cải cách nội dung chương trình, SGK, đưa phương pháp dạy học theo lí luận đại nhằm bồi dưỡng tư sáng tạo nâng cao lực tích lũy, tự chủ tìm tòi xây dựng chiếm lĩnh tri thức cho HS, bước đầu đạt thành tựu đáng kể Tuy nhiên kết chưa mong muốn, thực tế tồn nhiều bất cập, chưa đáp ứng yêu cầu đổi dạy học Vật lí học môn khoa học thực nghiệm, việc sử dụng thiết bị TN dạy học quan trọng Nó đòi hỏi người GV biết hướng dẫn HS thiết lập phương án, lắp ráp tiến hành TN mà đòi hỏi họ phải biết chế tạo TN sẵn Mặt khác, chưa hẳn phương án TN đưa phương án tối ưu, cồng kềnh, đắt tiền mà độ xác lại không cao “Sóng cơ” phần quan trọng chương trình Vật lí phổ thông Vì vậy, việc tổ chức cho HS hoạt động nhận thức theo yêu cầu đổi phương pháp dạy học cần thiết Tuy nhiên, qua tìm hiểu thực tế dạy học trường THPT nay, nhận thấy việc tổ chức hoạt động dạy học chương “Sóng cơ” gặp nhiều khó khăn, cụ thể là: - Về mặt nhận thức, GV nhà quản lí giáo dục lúng túng vận dụng lí luận đổi phương pháp dạy học GV phần lớn trọng việc truyền thụ kiến thức, HS tiếp nhận cách thụ động Sau GV nhiều dạng tập khác cho HS vận dụng nhằm luyện thi Tốt nghiệp thi Đại học - Đặc biệt, trình dạy học GV lại ngại khai thác sử dụng TN Hơn TN sử dụng cho phần nghèo nàn Đây nguyên nhân làm cho khó áp dụng kiểu dạy học giải vấn đề chương Do chất lượng nắm vững kiến thức HS chưa thực cải thiện HS chưa cảm thấy hứng thú học chưa phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS Với mong muốn góp phần đổi phương pháp dạy học, phát triển tư sáng tạo lực tự chủ tiếp thu kiến thức cách sâu sắc, vững học phần kiến thức chương “Sóng cơ” nói chung “Sóng dừng” nói riêng, chọn thực đề tài: “Chế tạo sử dụng thiết bị thí nghiệm sóng dừng âm dạy học Vật lí 12” Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu chế tạo số thiết bị thí nghiệm sóng dừng âm để sử dụng dạy học theo tiến trình dạy học phát giải vấn đề nhằm phát triển hoạt động học tích cực, sáng HS dạy học kiến thức phần sóng dừng âm Vật lí 12 THPT Giả thuyết khoa học đề tài Nếu chế tạo số TBTN sóng dừng âm đáp ứng yêu cầu TBTN sử dụng chúng hợp lí tiến trình dạy học phát giải vấn đề góp phần phát triển tính tích cực sáng tạo HS học tập Đối tượng nghiên cứu đề tài - Xây dựng sử dụng thiết bị thí nghiệm sóng dừng âm dạy học Vật lí 12 THPT - Quá trình tổ chức dạy học giải vấn đề, hoạt động dạy GV hoạt động học HS dạy học kiến thức sóng dừng âm Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Để đạt mục đích nghiên cứu đề ra, đề tài phải thực nhiệm vụ nghiên cứu sau đây: - Nghiên cứu quan điểm đại dạy học Vật lí trường THPT, đặc biệt việc thiết kế tiến trình dạy học giải vấn đề, tổ chức tình dạy học, vị trí cách thức sử dụng thí nghiệm tiến trình dạy học giải vấn đề, kiểu định hướng giáo viên hoạt động dạy học nhằm phát huy tính tích cực học sinh học tập - Nghiên cứu nội dung kiến thức sóng dừng lớp 12, để từ xác định nội dung kiến thức mà học sinh cần phải nắm vững thí nghiệm cần tiến hành dạy học kiến thức - Nghiên cứu xây dựng phương án thí nghiệm từ chế tạo thiết bị thí nghiệm để sử dụng dạy học kiến thức sóng dừng âm lớp 12 THPT - Điều tra thực tế dạy học kiến thức sóng dừng lớp 12 nhằm tìm hiểu phương pháp dạy GV phương pháp học HS, khó khăn GV sai lầm phổ biến HS sóng dừng, tình trạng thiết bị thí nghiệm sóng dừng trường THPT Từ đó, thử đề xuất nguyên nhân khó khăn, sai lầm để tìm biện pháp khắc phục - Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức sóng dừng âm có sử dụng thiết bị thí nghiệm xây dựng nhằm phát huy tính tích cực học sinh học tập - Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học kiến thức soạn thảo để đánh giá tính khả thi tiến trình dạy học nói chung thí nghiệm sử dụng nói riêng, để từ bổ sung hoàn thiện tiến trình dạy học cải tiến thí nghiệm xây dựng - Thực nghiệm sư phạm nhằm mục đích sơ đánh giá hiệu tiến trình dạy học thiết bị thí nghiệm sử dụng với mục đích kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực học tập nâng cao chất lượng kiến thức sóng dừng học sinh Phương pháp nghiên cứu đề tài - Phương pháp nghiên cứu lý luận + Nghiên cứu lý luận dạy học phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức HS, lực HS – lực giải vấn đề, lực thực nghiệm + Nghiên cứu tài liệu, đặc biệt SGK, SGV, SBT sách tham khảo khác sóng dừng - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tiễn việc dạy học kiến thức sóng dừng trường THPT + Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm với tiến trình dạy học soạn thảo - Phương pháp thống kê toán học + Tổng hợp liệu điều tra để có thông tin thực trạng dạy học kiến thức sóng dừng – Vật lí 12 THPT + Tổng hợp, phân tích liệu thực nghiệm để đánh giá tính khả thi đề tài Đóng góp đề tài - Hệ thống hóa sở lý luận việc tổ chức tình học tập theo tình có vấn đề nhằm phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức HS - Chế tạo sử dụng số thiết bị thí nghiệm sóng dừng âm chương trình Vật lí 12 THPT - Soạn thảo tiến trình dạy học giải vấn đề nội dung kiến thức sóng dừng âm SGK Vật lí 12 có sử dụng thiết bị thí nghiệm chế tạo Cấu trúc đề tài Luận văn gồm 107 trang, phần mở đầu phần kết luận, luận văn gồm chương Chương 1: Cơ sở lí luận đề tài Chương 2: Chế tạo thiết bị thí nghiệm soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “Sóng dừng âm” Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Thí nghiệm dạy học vật lí 1.1.1 Đặc điểm thí nghiệm vật lí Thí nghiệm vật lí tác động có chủ định, có hệ thống người vào đối tượng thực khách quan Thông qua phân tích điều kiện mà diễn tác động kết tác động, ta thu nhận tri thức Thí nghiệm vật lí có số đặc điểm sau: - Các điều kiện thí nghiệm phải lựa chọn thiết lập có chủ định cho thông qua thí nghiệm, trả lời câu hỏi đặt ra, kiểm tra giả thuyết hệ suy từ giả thuyết Mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thành cần xác định rõ: Đối tượng cần nghiên cứu; phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận kết tác động - Các điều kiện thí nghiệm làm biến đổi để ta nghiên cứu phụ thuộc hai đại lượng, đại lượng khác giữ không đổi - Các điều kiện thí nghiệm phải khống chế, kiểm soát dự định nhờ sử dụng thiết bị thí nghiệm có độ xác mức độ cần thiết - Đặc điểm quan trọng thí nghiệm tính quan sát biến đổi đại lượng biến đổi đại lượng khác Điều đạt nhờ giác quan người hỗ trợ phương tiện quan sát, đo đạc - Có thể lặp lại thí nghiệm Điều có nghĩa là: Với thiết bị thí nghiệm, điều kiện thí nghiệm bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, tượng, trình vật lí phải diễn thí nghiệm giống lần thí nghiệm trước 1.1.2 Các chức thí nghiệm dạy học vật lí 1.1.2.1 Các chức thí nghiệm theo quan điểm lí luận nhận thức Theo quan điểm lí luận nhận thức, dạy học vật lí trường phổ thông, thí nghiệm có chức sau: a Thí nghiệm phương tiện việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp tri thức) Khi học sinh chưa có có hiểu biết đối tượng nghiên cứu thí nghiệm sử dụng để thu nhận kiến thức nó, với hoạt động thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, xử lí kết thí nghiệm b Thí nghiệm phương tiện để kiểm tra tính đắn tri thức thu Trong nhiều trường hợp, kết thí nghiệm phủ định tính đắn tri thức biết, đòi hỏi phải đưa giả thuyết khoa học lại phải kiểm tra thí nghiệm khác Nhờ vậy, thường ta thu tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm tri thức biết trước trường hợp riêng, trường hợp giới hạn c Thí nghiệm phương tiện việc vận dụng tri thức thu vào thực tiễn Trong việc vận dụng tri thức lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo thiết bị kĩ thuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn tính trừu tượng tri thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu chi phối nhiều định luật thiết bị cần chế tạo lí mặt kinh tế hay nguyên 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo, Chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020 Đỗ Hương Trà, Nguyễn Đức Thâm (2004), Logic học dạy học Vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Ngọc Hưng ( 2008), Sách giáo khoa Vật lí 12, nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2008), Vật lí 12, nâng cao – Sách giáo viên, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Ngọc Hưng Khai thác tiềm phương tiện dạy học Vật lí trường phổ thông, Tạp chí giáo dục, số 10/1997 Nguyễn Thượng Chung (1994), Thí nghiệm Vật lí thực hành chọn lọc, tập 1, NXB Giáo dục Nguyễn Đình Chỉnh Vấn đề đặt câu hỏi giáo viên, NCGD số 8-1995 Nguyễn Lăng Bình, Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao Thị Thặng (2010), Dạy học tích cực, NXB Đại học sư phạm 10 Ngô Diệu Nga (2003), Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học Vật lý, Đại học sư phạm Hà Nội 11 Ngô Diệu Nga (2005), Bài giảng chiến lược dạy học Vật lý trường phổ thông, Đại học sư phạm Hà Nội 12 Ngô Diệu Nga (2005), Bài giảng chuyên đề “Phân tích chương trình Vật lý phổ thông”, Đại học sư phạm Hà Nội 13 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm 80 Phạm Đình Cương Thí nghiệm Vật lí trường 14 THPT 15 Phạm Hữu Tòng (2009), Tổ chức hoạt động nhận thức dạy học Vật lý, NXB Đại học sư phạm 16 Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học Vật lý trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học sư phạm 17 Langue’.V (1998), Những tập hay thí 18 nghiệm Vật lí, NXB Giáo dục, Iacoplep.N.M (1976), Phương pháp kĩ thuật lên lớp trường phổ thông, NXB Giáo dục 19 Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2009), Lí luận dạy học đại – Một số vấn đề đổi phương pháp dạy học, tài liệu học tập, Posdam – Hà Nội Các trang Web 20 http://vatlysupham.hnue.edu.vn/ 21 http://violet.vn/main/ 22 http://thuvienvatly.com/home/ 81 PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHIẾU ĐÁNH GIÁ Câu Ta quan sát thấy tượng sợi dây có sóng dừng? A B C D Tất phần tử dây đứng yên Trên dây có bụng sóng xen kẽ với nút sóng Tất phần tử dây dao động với biên độ cực đại Tất phần tử dây chuyển động với vận tốc Câu Trong thí nghiệm tạo sóng dừng âm thanh, với hai đầu hai nguồn phát sóng coi hai nút, phát biểu sau sai: A B C D Các điểm nút điểm bụng có vị trí cố định Khoảng cách hai nút liên tiếp nửa bước sóng Khoảng cách hai nguồn phát số nguyên lần nửa bước sóng Khoảng cách bụng nút liên tiếp phần tư bước sóng Câu Sóng truyền sợi dây hai đầu cố định có bước sóng λ Muốn có sóng dừng dây độ dài dây phải có giá trị đây? B A C D Câu Trên sợi dây dài 40 cm có sóng dừng, người ta quan sát thấy có bụng sóng Tần số dao động 400 Hz Tìm tốc độ truyền sóng dây? A 40 B 80 C 60 D 100 Câu Để tạo sóng dừng hai nguồn điểm kết hợp môi trường khoảng cách hai nguồn phải bằng: A B C D Một số nguyên lần bước sóng Một số nguyên lần nửa bước sóng Một số lẻ nguyên lần nửa bước sóng Một số lẻ nguyên lần bước sóng 82 Câu Một ống sáo hở đầu tạo sóng dừng cho âm với nút Khoảng cách nút liên tiếp 20cm Chiều dài ống sáo là: A 80cm B 70cm C 120cm D 60cm Câu Một dây cao su đầu cố định, đầu gắn âm thoa dao động với tần số f Dây dài 2m vận tốc sóng truyền dây 20m/s Muốn dây rung thành bó sóng f có giá trị là: A 25Hz B.20Hz C.100Hz D.5Hz Câu Một dây mềm AB có đầu B cố định Tại đầu A ta tạo dao động dây có sóng truyền tới B với tốc độ 20m/s Biết phương trình sóng tới B là: uB=2cos(100πt) (cm) Cho sóng dây không đổi Lập phương trình sóng phản xạ M cách đầu B 0,5m 5π A u’M=2cos(10πt- )(cm) 5π B u’M=4cos(10πt- )(cm) 3π C u’M=2cos(10πt- )(cm) 3π D u’M=4cos(10πt- )(cm) Câu Một dây AB đàn hồi treo lơ lửng Đầu A gắn vào âm thoa rung với tần số f = 100Hz Vận tốc truyền sóng 4m/s Cắt bớt để dây 21cm Bây có sóng dừng dây Hãy tính số bụng số nút A 11 11 B 11 12 C 12 11 D Đáp án khác Câu 10 Sóng dừng xảy A B C D Trên mặt nước Trên sợi dây Trong môi trường có sóng phản xạ Trong môi trường 83 Câu 11 Một sợi dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào nhánh âm thoa có tần số f = 100Hz Cho biết khoảng cách từ B đến nút dao động thứ (kể từ B) 5cm Tính bước sóng ? A.5cm B 4cm C 2,5cm D 3cm Câu 12 Một ống khí có đầu bịt kín, đàu hở tạo âm có tần số 112Hz Biết tốc độ truyền âm không khí 336m/s Bước sóng dài họa âm mà ống tạo bằng: A 1m B 0,8 m C 0,2 m D 2m Câu 13 Một dây đàn có chiều dài L, hai đầu cố định Sóng dừng dây có bước sóng dài : A 0,5L B 0,25L C L D 2L Câu 14 Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp bằng? A phần tư bước sóng B hai lần bước sóng C bước sóng D bước sóng Câu 15 Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi khoảng cách nút sóng bụng sóng liên tiếp bằng? A hai lần bước sóng B nửa bước sóng C phần tư bước sóng D bước sóng 84 Câu 16 Khi có sóng dừng đoạn dây đàn hồi với hai điểm A, B dây nút sóng chiều dài AB A phần tư bước sóng B bước sóng C số nguyên lẻ phần tư bước sóng D số nguyên lần bước sóng Câu 17 Một sợi dây đàn hồi, hai đầu cố định có sóng dừng Khi tần số sóng dây 20 Hz dây có bụng sóng Muốn dây có bụng sóng phải 20 A tăng tần sồ thêm Hz B Giảm tần số 10 Hz C tăng tần số thêm 30 Hz 20 D Giảm tần số Hz Câu 18 Điều kiện có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định A C l = (2 n + 1) l= λ B nλ λ + l= D nλ l = (2 n + 1)λ Câu 19 Một sợi dây chiều dài l căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với n bụng sóng, tốc độ truyền sóng dây v Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng v A nl l C 2nv nv B l l D nv Câu 20 Một sợi dây mảnh AB dài L (cm) , đầu B cố định đầu A dao động với phương trình u = 2cos(20π t ) cm tốc độ truyền sóng dây 25cm/s Điều kiện để xảy tượng sóng dừng dây là: A L = 2,5k C L = 1, 25(k + 0,5) B D L = 1, 25k L = 2,5(k + 0,5) 85 Câu 21 Một sợi dây mảnh AB dài 64cm , đầu B tự đầu A dao động với tần số f , tốc độ truyền sóng dây 25cm/s Điều kiện để xảy tượng sóng dừng dây là: A f = 1, 28( k + 0,5) C f = 0,39k B D f = 1, 28k f = 0,195( k + 0,5) Câu 22 Dây AB dài 15 cm đầu B cố định Đầu A nguồn dao động hình sin với tần số 10 Hz nút Vận tốc truyền sóng dây v = 50 cm/s Hãy tính số bụng nút nhìn thấy dây? A Có sóng dừng, số bụng 6, số nút B sóng dừng C Có sóng dừng, Số bụng 7, số nút D Có sóng dừng, số bụng 6, số nút Câu 23 Khi có sóng dừng dây, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp bằng: A B C D Một bước sóng Một phần tư bước sóng Hai lần bước sóng Một nửa bước sóng Câu 24 Hai người đứng cách 4m làm cho sợi dây nằm họ dao động Hỏi bước sóng lớn sóng dừng mà hai người tạo nên là: A.16m B 8m C 4m D 2m Câu 25 Trên sợi dây đàn hồi căng ngang có sóng dừng, M bụng sóng N nút sóng Biết khoảng MN có bụng sóng, MN = 63cm, tần số sóng f = 20Hz Bước sóng vận tốc truyền sóng dây A λ = 36cm; v = 7, 2m / s B λ = 3,6cm; v = 7, 2cm / s C λ = 36cm; v = 72cm / s D λ = 3,6cm; v = 7, 2m / s 86 Câu u = sin( 26 Một sóng dừng sợi dây có dạng πx π + ) cos 20πt (cm) , u li độ dao động thời điểm t phần tử dây mà vị trí cân cách gốc toạ độ O đoạn x(cm) Vận tốc truyền sóng dây A 50cm/s B 40cm/s C 30cm/s D 60cm/s Câu 27 Một sợi dây căng hai điểm cố định cách 75cm Người ta tạo sóng dừng dây Hai tần số gần tạo sóng dừng dây 150Hz 200Hz Tần số nhỏ tạo sóng dừng dây A 50Hz B 125Hz C 75Hz D 100Hz Câu 28 Sóng dừng dây AB có chiều dài 22cm với đầu B tự Tần số dao động dây 50Hz, vận tốc truyền sóng dây 4m/s Trên dây có: A nút; bụng B nút; bụng C nút; bụng D nút; bụng Câu 29 Sóng dừng sợi dây đàn hồi có tần số f = 50 (Hz) Khoảng cách nút sóng liên tiếp 30 (cm) Vận tốc truyền sóng dây là: A.15(m/s) B.10(m/s) C.5(m/s) D.20(m/s) Câu 30 Một âm thoa đặt miệng ống khí hình trụ A có chiều dài AB thay đổi (nhờ thay đổi vị trí mực nước B) Khi âm thoa dao động, phát âm bản, ống có l sóng dừng ổn định với B luôn nút sóng Để nghe thấy âm B to AB nhỏ 13cm Cho vận tốc âm không khí v = 340m / s Khi thay đổi chiều cao ống cho AB = l = 65cm ta lại thấy âm to Khi số bụng sóng đoạn thẳng AB có sóng dừng 87 A bụng B bụng C bụng PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH DẠY THỰC NGHIỆM 88 D bụng 89 PHỤ LỤC PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN ( Về việc dạy học phần “ Sóng dừng” ) Qúy Thầy (Cô) đánh dấu X vào lựa chọn mà quý Thầy (Cô) thực có quan điểm Trong trình giảng dạy anh (chị) thường sử dụng phương pháp đây: Các phương pháp áp dụng trình dạy học Sử dụng thường xuyên Ít sử dụng + Thông báo, diễn giảng phần nghiên cứu tài liệu + Dùng tranh ảnh, hình vẽ, mô hình để minh họa + Trình bày minh họa + Tạo tình có vấn đề gây hứng thú cho học sinh đầu học + Đàm thoại, gợi mở để học sinh tham gia xây dựng phần + Hướng dẫn học sinh giải vấn đề + Dạy học nêu vấn đề + Dạy học chương trình hóa + Ôn – Hình thành kiến thức – Luyện + Thí nghiệm biểu diễn giáo viên + Cho học sinh làm thí nghiệm đồng loạt lớp + Gọi học sinh lên bảng trình bày phần học cho bạn khác xem giáo viên nhận xét + Hướng dẫn học sinh tự làm số thí nghiệm đơn giản nhà + Trao nhiệm vụ cho học sinh tự lực giải số công việc lớp + Sử dụng băng ghi hình + Phương pháp khác (nếu có) Theo anh (chị) mục tiêu quan trọng dạy học Vật lí là: 90 Không sử dụng □ Trang bị cho học sinh kiến thức phổ thông bản, hoàn chỉnh, đại Vật lí □ Hình thành cho học sinh kĩ đo đạc đại lượng Vật lí định, kĩ nghề nghiệp sau □ Hình thành học sinh hai phương pháp nhận thức Vật lí là: phương pháp thực nghiệm phương pháp mô hình □ Phát triển tư học sinh, hình thành học sinh lực tự nhận thức Theo anh (chị) để phát huy tình tích cực, tự lực, sáng tạo học sinh, giáo viên nên: □ Giao nhiệm vụ cho nhóm học sinh nghiên cứu tài liệu trước nhà, lớp đại diện nhóm lên trình bày, nhóm lại nhận xét □ Sử dụng phối hợp phương tiện dạy học đại phương tiện dạy học truyền thống cách hợp lí □ Giáo viên thông báo phần kiến thức, phần kiến thức lại tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh cách hợp lí □ Ý kiến khác: Trường anh (chị) có trang thiết bị thí nghiệm cho phần “ Sóng dừng” không? □ Có □ Không Anh (chị) có sử dụng thí nghiệm dạy học không ? □ Có □ Không Anh (chị) sử dụng phương pháp dạy học dạy học phần ? □ Thuyết trình □ Đàm thoại □ Phương pháp dạy học nêu giải vấn đề □ Những phương pháp khác: Những khó khăn giáo viên dạy phần ? □ Không đủ thời gian để làm thí nghiệm 91 □ Không có phòng thí nghiệm môn thiếu thiết bị thí nghiệm □ Khó khăn khai thác sử dụng thiết bị thí nghiệm □ Các lí khác: Những khó khăn học sinh học phần này? - Về kiến thức: - Về kĩ năng: □ Kĩ thực hành thí nghiệm □ Kĩ làm việc nhóm □ Kĩ diễn đạt □ Các kĩ khác: Anh (chị) có đề xuất, góp ý dạy phần này? - Về nội dung kiến thức: - Về thí nghiệm: - Về phương pháp dạy học: Xin trân trọng cám ơn anh (chị)! PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP SỐ Khi xảy tượng sóng dừng âm xuất hiện tượng gì? Làm để kiểm tra điều đó? a b Hiện tượng xảy ra? Phương án kiểm tra? PHIẾU HỌC TẬP SỐ 92 Với thí nghiệm, để kiểm tra vùng không khí có sóng dừng hay không cần kiểm tra điều gì? PHIẾU HỌC TẬP SỐ Xét với khối khí có hai đầu cố định, điều kiện nguồn âm cần thêm điều kiện để có sóng dừng âm? PHIẾU HỌC TẬP SỐ Dây AB có đầu A gắn vào âm thoa dao động với f = 100Hz, đầu B cố định Vận tốc truyền sóng dây m/s a b Chiều dài dây 80 cm, dây có sóng dừng không? Nếu chiều dài dây 60 cm, ta thấy dây có sóng dừng Xác định số nút số bụng sóng Giả sử chiều dài dây 60 cm, để dây có sóng dừng với bụng sóng tần số dao động âm thoa phải bao nhiêu? 93 MỤC LỤC [...]... kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh - Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh c Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lí 12 1.1.3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí Có hai loại thí nghiệm được sử dụng trong. .. của cá nhân và tập thể sao cho phát huy được tính tích cực của HS trong học tập Tất cả những điều này sẽ được chúng tôi vận dụng để thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức về sóng dừng, trong đó có sử dụng một số thiết bị thí nghiệm ở chương 2 của luận văn này 24 CHƯƠNG 2 CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “ SÓNG DỪNG ÂM Vận dụng lí luận về phát triển... thiết bị thí nghiệm Trường THPT Hoàng Văn Thụ có đầy đủ bộ thí nghiệm sóng dừng trên lò xo và trên dây, bộ thí nghiệm kênh sóng nước để dạy học kiến thức về sóng dừng nhưng không được các giáo viên sử dụng hiệu quả 2.2.3.2 Tìm hiểu bộ thí nghiệm sẵn có - Bộ thí nghiệm sóng dừng trên lò xo và trên dây được sử dụng để minh họa trên lò xo, hiện tượng sóng dừng ngang trên dây và xác định tốc độ truyền sóng. .. học sinh trong quá trình thí nghiệm (thiết kế phương án thí nghiệm, dự đoán hoặc giải thích hiện tượng thí nghiệm, quá trình Vật lí diễn ra trong thí nghiệm, lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, lắp ráp các dụng cụ và bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lí kết quả thí nghiệm ), học sinh sẽ chứng tỏ không những kiến thức về sự kiện mà cả kiến thức về phương pháp, không những... trên lớp (trong phòng thí nghiệm) , ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau Có thể chia thí nghiệm thực tập thành ba loại: Thí nghiệm trực diện, thí nghiệm thực hành, thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà a Thí nghiệm trực diện - Tùy theo mục đích sử dụng, thí nghiệm trực diện có thể là thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng hay thí nghiệm củng cố - Thí nghiệm. .. viên giao cho từng học sinh hoặc các nhóm học sinh thực hiện ở nhà Học sinh tiến hành thí nghiệm và quan sát vật lí trong điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của giáo viên Vì vậy, loại thí nghiệm này đòi hỏi cao độ tính tự giác, tự lực của học sinh trong học tập 15 1.1.4 Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí - Xác định rõ... trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí nghiệm phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức Trước mỗi thí nghiệm, phải đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục đích của thí nghiệm - Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến trình thí nghiệm Không xem nhẹ các dụng cụ thí nghiệm. .. thức của học sinh Căn cứ vào mục đích lí luận dạy học của thí nghiệm biểu diễn trong quá trình nhận thức của học sinh, thí nghiệm biểu diễn gồm: a Thí nghiệm mở đầu Là thí nghiệm giới thiệu cho học sinh biết về hiện tượng sắp nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập của học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức b Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng Là thí nghiệm nhằm... đến việc học sinh hoàn toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn của thí nghiệm b Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng vào việc phát triển nhân cách toàn diện của học sinh - Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo về vật lí của học sinh - Thí nghiệm là... sinh lí giúp ta phân biệt được hai âm có cùng độ cao, đô to nhưng do các nguồn âm khác nhau phát ra, phụ thuộc vào tần số, biên độ và phụ thuộc vào thành phần cấu tạo âm 2.1.1.2 Sóng dừng a Định nghĩa sóng dừng - Sóng truyền trong một môi trường đàn hồi trong trường hợp xuất hiện các nút và bụng gọi là sóng dừng - Sóng dừng là một hiện tượng rất đặc biệt của sóng cơ, khi xảy ra hiện tượng sóng dừng trong ... - Chế tạo sử dụng số thiết bị thí nghiệm sóng dừng âm chương trình Vật lí 12 THPT - Soạn thảo tiến trình dạy học giải vấn đề nội dung kiến thức sóng dừng âm SGK Vật lí 12 có sử dụng thiết bị thí. .. đức học sinh c Thí nghiệm phương tiện đơn giản hóa trực quan dạy học vật lí 12 1.1.3 Các loại thí nghiệm sử dụng dạy học vật lí Có hai loại thí nghiệm sử dụng dạy học vật lí trường phổ thông: Thí. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM THỊ MINH NGUYỆT CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG ÂM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 Chuyên ngành: LL&PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: