Mô hình vecto quay

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT NƠNG CỐNG I ĐỒ DÙNG DẠY HỌC MƠ HÌNH VÉC TƠ QUAY Ngƣời thực hiện: Nguyễn Khắc Cƣờng Chức vụ: Giáo viên Đơn vị: Trƣờng THPT Nông Cống I Đồ dùng dạy học thuộc lĩnh vực: Vật Lí THANH HĨA, NĂM 2020 Trang | MUC LỤC Trang Mục lục …………………………………………………………… 2 Nội dung tiến hành thí nghiệm …………………………………… 2.1 Cơ sở lý thuyết ………………………………………………… 2.2 Vật liệu cần thiết bước tiến hành thí nghiệm …………… 2.3 Hiệu thí nghiệm …………………………………… Kết luận, kiến nghị ………………………………………………… 10 Trang | Mở đầu: Hiện điều kiện sở vật chất trường THPT đa số chưa có phịng chức năng, đặc phịng thí nghiệm Các thiết bị day học cấp đáp ứng phần nhỏ so với nhu cầu học tập nghiên cứu giáo viên học sinh Ngoài với xu mới, giáo dục cần phải đào tạo người vừa có kiến thức lý thuyết vững vừa phải có kỹ thực hành thành thục, để vận dụng lý thuyết biết vào thực tiễn sản xuất sinh hoạt hàng ngày nhằm nâng cao suất lao động nâng cao chất lượng sống Trong môi trường giáo dục THPT đa số giáo viên chon phương án giãng day lý thuyết phương pháp thuyết trình, đơi có vài hình ảnh nghiệm ảo qua hệ thống máy chiếu, it giáo viên tiến hành thí nghiệm thật lớp tốn nhiều thời gian chuẩn bị khả thành công chưa cao Trước tình hình để giúp giáo viên học sinh giảng dạy học tập có hiệu đề ý tưởng làm thí nghiệm minh họa đơn giãn véc tơ quay Với thí nghiệm tơi muốn cho em học sinh “ kể số giáo viên” thấy “ khoảng cách lý thuyết vận dụng vào thực tiễn khơng q xa vời” Ngồi tơi hi vọng với thí nghiệm “ thổi luồng gió giảm lý thuyết khô khan” tạo cho em học sinh niềm tin, hứng thú học tập sáng tạo Với thí nghiệm tiến hành học “ BÀI - DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA - SGK VL 12 CB; BÀI 5- TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA SGK VL 12 CB; BÀI - DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA –SGK VL 12 NC; BÀI 12 – TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG SGK VL 12 NC) ” qua thực tiễn sử dụng tơi thấy tính hiệu cao, tạo hứng thứ rõ rệt trình học tập Sau thời gian tìm hiểu tham khảo qua nhiều tài liệu, phương pháp thực nghiệm tơi tạo thí nghiệm Hi vong góp ích thật nhiều cho giáo viên học sinh trình chinh phục tri thức Đặc biệt với học sinh có học lực từ trở xuống (chiếm đa số học sinh nay) công cụ giúp em dễ dàng hiểu chất phương pháp giãn đồ véc tơ (do nhà vật lí Fre –nen tìm ra) vận dụng để làm tập có liên quan cách đơn giãn, hứng thú Nội dung tiến hành thí nghiệm 2.1 Cơ sở lý thuyêt: I Véc tơ quay Véc tơ quay véc tơ quay quanh gốc O (trùng với gốc tọa độ O trục tọa độ Ox) Trang | II Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn + Nếu véc tơ OM (có độ dài biên độ A), ban đầu hợp với trục Ox góc φ Sau cho điểm M quay quanh O ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc ω + Thì độ dài đại số hình chiếu véc tơ OM lên truc Ox biểu diễn dao động điều hòa có phương trình x = A cos(ωt + φ) III Ứng dụng véc tơ quay a) Véc tơ quay ngồi dùng để tổng hợp hai dao động điều hịa phương, tần số có biên độ khác cách dễ dàng, cịn có ứng dụng khác quan giúp học sinh giải tốn tính khoảng thời gian, qng đường dao động điều hịa mở rông ứng dụng với nhiều đại lượng khác dao động (như dòng điện xoay chiều ) b) Ví dụ + Tính khoảng thơi gian vật dao động điều hòa từ x1 đến x2 Δt =   → Vẽ hình bảng, tính tốn → Làm thí nghiêm (quay véc tơ thí nghiệm ) để học sinh quan sát kiểm chứng lại + Biết thời điểm t1 vật vị trí x1 vận tốc v1 hỏi sau khoảng thời gian Δt vật đâu? → Vẽ vị trí đầu mũi véc tơ M1 bảng , → Tính góc Δφ = ω.Δt => x2 → Làm thí nghiêm (quay véc tơ thí nghiệm ) để học sinh quan sát kiểm chứng lại + Tính quãng đường vật từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 → Xác định x1, v1; x2, v2 → Tính góc mà véc tơ phải quay: Δφ = ω(t2 – t1) → Vẽ giãn đồ véc tơ bảng → Tìm qng đường theo u cầu tốn → Làm thí nghiêm (quay véc tơ thí nghiệm ) để học sinh quan sát kiểm chứng lại + 2.2 Vật liệu cần thiết bƣớc tiến hành thí nghiệm: I Vật liệu gồm: Trang | + Một bảng nhỏ: - Tấm nhựa A-lu kích thước: 50cm x 50cm - Giá có chân cao: 30cm làm khung nhôm "để quay véc tơ nặng khơng chạm mặt bàn" - Vịng trịn có bán kính: 20cm "có tâm O nhựa" Trang | + Một đoạn dây thép: Làm giá đỡ chạy (hình chiếu điểm M) thí nghiệm, trùng với trục Ox + Một đoạn dây thép khác: Để làm tay quay làm véc tơ quay Trang | + Một miếng nhựa nhỏ (mầu đen): Dùng làm chay " hình chiếu điểm M lêm Ox" có hai lỗ nhỏ để luồn dây qua + Một đoạn dây mềm mầu đen: Dài 70cm " Làm đường dóng hình chiếu" - Nếu dây dài quay nặng chạm mặt bàn - Nếu dây ngắn đầu mũi véc tơ khơng thể lên đến vị trí cao Trang | + Quả nặng: Dùng để kéo căng sợi dây tạo thành đường dóng II Lắp ráp tiến hành thí nghiệm: a) Lắp linh kiện vào bảng + Mặt trước: Trang | + Mặt sau b) Tiến hành thí nghiệm + Khi làm thí nghiệm ta dùng tay quay phía sau + Học sinh quan sát thấy phía trước véc tơ quay theo + Con chay chạy theo sợi dây (đường dóng) giá đỡ 2.3 Hiệu thí nghiệm + Đối với học sinh, so với dạy khơng có thí nghệm em hào hứng học tập ý nhiều Hạn chế việc cặm cui ghi chép em Từ việc quan sát kết hợp với câu hỏi gợi mở giáo viên em lĩnh hội kiến thức chủ động nhanh + Đối với giáo viên nhà trường, thầy có thêm bột đồ dùng dạy học mới, hiệu dễ chế tạo Trang | Kết luận, kiến nghị + Trong thí nghiệm này: a) Ƣu điểm: - Thí nghiệm dễ làm, chi phí rẻ, tận dụng vật liệu sắn có địa phương - Dẽ quan sát tỉ lệ thành công cao - Dễ dàng thay đổi hướng, tốc độ quay, vị trí ban đầu để phù hợp với tình hình cụ thể b) Nhƣợc điểm: - Khó bố trí hai hay nhiều véc tơ quay đồng thời để làm tổng hợp hai dao động điều hòa - Chưa lắp đặt điều khiển từ xa + Kiến nghị: Tôi mong sau năm thẩm định SKKN ĐDDH ban giám khảo có nhận xét phản hồi sơ mặt đạt, chưa đạt Trang | 10 sáng kiến để tác giả sáng kiến có hội sửa chữa thiếu sót Trên ý tưởng tiến hành thí nghiêm tơi Do lực trình độ có hạn nên q trình thiết kế trình bày mắc phải nhiều hạn chế thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến hội đồng thẩm định bạn đọc để đồ dùng tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƢỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 13 tháng năm 2020 Tơi xin cam đoan ĐDDH làm, khơng chép nội dung người khác Nguyễn Khắc Cƣờng Trang | 11 ... tay quay làm véc tơ quay Trang | + Một miếng nhựa nhỏ (mầu đen): Dùng làm chay " hình chiếu điểm M lêm Ox" có hai lỗ nhỏ để luồn dây qua + Một đoạn dây mềm mầu đen: Dài 70cm " Làm đường dóng hình. .. M quay quanh O ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc ω + Thì độ dài đại số hình chiếu véc tơ OM lên truc Ox biểu diễn dao động điều hịa có phương trình x = A cos(ωt + φ) III Ứng dụng véc tơ quay. .. cách đơn giãn, hứng thú Nội dung tiến hành thí nghiệm 2.1 Cơ sở lý thuyêt: I Véc tơ quay Véc tơ quay véc tơ quay quanh gốc O (trùng với gốc tọa độ O trục tọa độ Ox) Trang | II Mối liên hệ dao