HƯỚNG dẫn học SINH KHÁ, GIỎI PHƯƠNG PHÁP GIẢI các bài TOÁN NÂNG CAO về mức CƯỜNG độ âm

I MỞ ĐẦU: 1.1 Lý chọn đề tài: Vật lí mơn học khó trừu tượng, sở tốn học Bài tập vật lí đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết tâp lại so với nhu cầu cần củng cố nâng cao kiến thức cho học sinh Chính thế, người giáo viên phải làm để tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học Giúp học sinh việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải cần thiết Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập, nắm phương pháp giải từ phát triển hướng tìm tịi lời giải cho dạng tương tự Trong yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan nắm dạng phương pháp giải giúp cho học sinh nhanh chóng trả Trong chương trình Vật lí lớp 12, chương “Sóng cơ” có nhiều dạng tập phức tạp khó Nhóm tốn mức cường độ âm nhóm tập phức tạp khó chương (bởi lẽ nhiều tập không theo quy luật chung cả), học sinh thường lúng túng gặp câu trắc nghiệm phần này, phần lớn em bỏ qua câu chọn bừa đáp án Có nhiều em thường sợ đề thi có câu trắc nghiệm phần Qua trình nghiên cứu nhiều tài liệu từ nhiều tác giả, qua nhiều kênh thông tin (như: sách tham khảo, Internet ), thấy tác giả chưa thực sâu vào tính tổng qt loại tốn Cho đến chưa có tác giả phân dạng tìm quy luật giải cho dạng toán phần này, thường đưa cách giải phức tạp khơng có tính tổng qt gây hoang mang cho học sinh Xuất phát từ thực trạng mạnh dạn đề xuất đề tài “ Hướng dẫn học sinh khá, giỏi phương pháp giải tốn nâng cao mức cường độ âm” nhằm góp ích vào nâng cao hiệu giảng dạy cho môn học 1.2 Mục đích nghiên cứu: 1.2.1 Đối với giáo viên Nhằm xây dựng chuyên đề chuyên sâu, chi tiết làm tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp ôn thi THPT Quốc Gia ôn thi học sinh giỏi 1.2.2 Đối với học sinh Đề tài nhằm giúp học sinh khá, giỏi khắc sâu kiến thức lí thuyết, có hệ thống tập phương pháp giải chúng, giúp em nắm cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập có liên quan Từ học sinh có thêm kỹ cách giải tập Vật lí, nhanh chóng giải tốn trắc nghiệm mức cường độ âm phong phú đa dạng 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Tôi thực dạy đề tài lớp 12A3 năm học 2018 – 2019, so sánh với lớp 12A5 đối tượng 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Trong q trình nghiên cứu tơi sử dụng số phương pháp sau : - Nghiên cứu lí thuyết mức cường độ âm, kiến thức vật lí có liên quan (đã học lớp dưới), cơng cụ tốn học sâu vào phần tập mức cường độ âm chương trình vật lí lớp 12, từ xây dựng sở lí thuyết cho loại tập - Phân tích giải tập phần mức cường độ âm - Sử dụng phương pháp hoạt động nhóm động não dạy tập phần cho học sinh - Phương pháp khảo sát thực tế thu thập thông tin II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Đối với mơn vật lí trường phổ thơng, tập vật lí đóng vai trị quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm tập vật lí hoạt động dạy học, cơng việc khó khăn, bộc lộ rõ trình độ người giáo viên vật lí việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh, địi hỏi người giáo viên học sinh phải học tập lao động không ngừng Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu qui luật vật lí, tượng vật lí Thông qua tập dạng khác tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức để tự lực giải thành công tình cụ thể khác kiến thức trở nên sâu sắc hồn thiện trở thành vốn riêng học sinh Trong trình giải vấn đề, tình cụ thể tập đề học sinh phải vận dụng thao tác tư so sánh, phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải vấn đề, từ giúp phát triển tư sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập suy nghĩ, suy luận Nên tập Vật lí gây hứng thú học tập cho học sinh Đối với phần kiến thức “mức cường độ âm” thấy việc phân dạng, rõ điểm mấu chốt vấn đề giúp học sinh, đặc biệt học sinh giỏi không nắm vững kiến thức phần học mà cịn vận dụng sáng tạo vào giải tốt toán tương tự 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1 Thuận lợi Trong trình giảng dạy, tìm hiểu tâm tư nguyện vọng số học sinh lớp 12 biết có nhiều học sinh thích học mơn vật lí, nhiều học sinh có nguyện vọng thi vào đại học khối A khối A1 2.2.2 Khó khăn: Là giáo viên dạy tập phần mức cường độ âm, thấy sách giáo khoa đề cập đến vấn đề mức cường độ âm (Như: Tìm cường độ âm mức cường độ âm vị trí cách nguồn âm khoảng cho trước, tìm cơng suất phát âm nguồn, tìm khoảng cách từ nguồn tới vị trí ) với số lượng tập khơng nhiều cịn đơn giản tập phần đa dạng thường xuất nhiều đề thi THPT Quốc Gia, đề thi thử THPT Quốc Gia trường nước Khi gặp toán thuộc dạng nâng cao mức cường độ âm học sinh thường lúng túng khơng biết cách giải phải nhiều thời gian cho bài, thời gian dành cho câu đề thi trắc nghiệm lại ngắn Thực tế phần tập mức cường độ âm dành cho đối tượng học sinh giỏi có tài liệu hướng dẫn cách hệ thống, qúa trình giảng dạy việc tổng hợp kiến thức, phân chia dạng toán, hướng dẫn cụ thể việc làm vô quan trọng người giáo viên; có làm giúp học sinh hiểu rõ chất vấn đề vận dụng làm tập cách có hiệu Qua thực tế giảng dạy nhận thấy đa số học sinh học đến phần mức cường độ âm tỏ khơng hứng thú, nhiều em thiếu tự tin vào thân tham gia phát biểu ý kiến xây dựng Khi làm đề kiểm tra chất lượng ơn thi cho kì thi Quốc Gia em thường bỏ qua câu hỏi phần này, đánh bừa đáp án Từ dẫn đến kết việc dạy học phần không cao Bằng khảo sát nhỏ thu thập ý kiến đánh giá em phần sau: Ý kiến Lớp 12A3 12A5 Khó 79% 80% Vừa 21% 20% Dễ 0% 0% 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề Từ thực tế đề số biện pháp khắc phục sau: 2.3.1 Các yêu cầu chung: Trước giảng dạy phần tập nâng cao mức cường độ âm, yêu cầu học sinh phải nắm kiến thức dạng tập cường độ âm mức cường độ âm, bao gồm: - Biết khoảng cách từ nguồn âm đến vị trí đó, tìm cường độ âm mức cường độ âm vị trí (hoặc ngược lại biết cường độ âm, mức cường độ âm vị trí xác định, tìm khoảng cách từ vị trí tới nguồn) - Biết mức cường độ âm, tìm cường độ âm, công suất nguồn âm Mặt khác tiến hành nghiên cứu, phân loại dạng tập mức cường độ âm, thiết lập số công thức tổng quát; đồng thời yêu cầu học sinh thiết lập công thức hệ cho loại tốn qua học sinh nắm vững chất loại toán 2.3.2 Biện pháp phân loại tập thiết lập công thức tổng quát theo dạng Để học sinh nắm vững phần kiến thức cần tiếp nhận thực theo quy trình sau: Bước 1: Hệ thống lại kiến thức phần mức cường độ âm Bước 2: Ôn lại số kiến thức bổ trợ cho việc giải tập phần này: Động học chất điểm chương trình vật lí lớp 10, cơng thức tốn học Bước 3: Phân loại dạng tập mức cường độ âm (nêu rõ kiến thức trọng tâm dạng toán) Đối với phần mức cường độ âm, phân làm hai mảng tập (mảng tập mảng tập nâng cao), với mảng tập tơi lại phân theo dạng tập Bước 4: Hướng dẫn học sinh làm số tập ví dụ cụ thể dạng toán Bước 5: Sau dạng toán rút lưu ý cho học sinh cần ghi nhớ chỗ mà học sinh thường hay mắc phải nhầm lẫn (nếu có) Bước 6: Đưa toán để học sinh tự rèn luyện thêm nhằm nâng cao kĩ giải toán a Kiến thức cường độ âm mức cường độ âm điểm xác định [ 4] IM = - Cường độ âm điểm xác định: P 4πR I M - Mức cường độ âm điểm xác định: LM = 10 log I Trong đó: P cơng suất nguồn âm đặt vị trí O (W) R khoảng cách từ nguồn âm đến điểm xét M (m) W   m  IM cường độ âm vị trí M  LM mức cường độ âm M (dB) W   m  I0 cường độ âm chuẩn  Nguồn âm O M R (Hình vẽ 1) b Ơn lại kiến thức động học chất điểm [ 4] : b.1 Chuyển động thẳng đều: Độ lớn vận tốc: v = không đổi Quãng đường: s = v.t Phương trình chuyển động : x = x0 + v.t b.2 Chuyển động thẳng biến đổi đều: Cơng thức tính vận tốc: v = v0 + at Cơng thức tính gia tốc: a = v − v0 t v − v02 S = v t + at = Cơng thức tính qng đường: 2a b.3 Rơi tự do: Quãng đường rơi tự do: S = gt 2S g Thời gian rơi tự do: t = c Ơn lại kiến thức tốn học liên quan, dùng bổ trợ cho việc giải tập phần c.1 Các công thức logarit [ 5] : loga = n → a = 10n (Điều kiện: a > 0) logam = mloga loga – logb = log a b loga + logb = log ( a.b ) c.2 Phương pháp chuẩn hóa số liệu [ 3] : Phương pháp “Chuẩn hóa số liệu” dựa việc thiết lập tỉ lệ đại lượng vật lý (thông thường đại lượng đơn vị), theo đại lượng tỉ lệ theo đại lượng với hệ số tỉ lệ đó, giúp ta gán số liệu đại lượng theo đại lượng ngược lại Dấu hiệu nhận biết để áp dụng phương pháp cho biết tỉ lệ đại lượng đơn vị; biểu thức liên hệ đại lượng với có dạng tỉ số Sau nhận biết, xác định “đại lượng cần chuẩn hóa” ta bắt đầu tính tốn, việc xác định “đại lượng cần chuẩn hóa” thông thường đại lượng nhỏ gán cho đại lượng 1, đại lượng khác từ biểu diễn theo “đại lượng chuẩn hóa” Như ý nghĩa chuẩn hóa làm đơn giản phép tính, giảm thiểu tối đa ẩn số đưa đến phương trình đơn giản đề bấm máy tính nhanh gọn phù hợp với tính chất thi trắc nghiệm a Ví dụ đơn giản: Cho phương trình a2 + ab – 2b2 = (a, b ≠ 0) (*) Tính tỉ số ? b - Cách làm thông thường: Chia hai vế cho b2 (hoặc a2) ta được: a b = a a   + −2=0⇔  b b  a = −2  b (Bấm máy tính với ẩn số X = a ) b - Cách chuẩn hóa: Ta chuẩn hóa a = (hoặc b = 1) Khi phương trình (*) trở thành: + b – 2b2 = 0, bấm máy ta thu b = ⇒ a a = b = − ⇒ = −2 b b Lưu ý: - Ở phương trình (*) vế trái vế phải phải đồng bậc (Nếu xét cho tốn vật lý chuẩn hóa đại lượng từ biểu thức thiết biểu thức phải thứ nguyên) - Việc chuẩn hóa hợp lý giải nhanh, khơng biết chuẩn hóa, chuẩn hóa tùy tiện dẫn đến sai kết Do muốn thành thạo phương pháp đòi hỏi em phải làm nhuần nhuyễn tập c.3 Các cơng thức hình học liên quan [ 5] : Cho tam giác ABC vng góc A, đường cao AH (Hình vẽ 2) Khi ta có: c2 = ac', b2 = ab' a2 = b2 + c2 ah = bc h2 = b'.c' 1 = 2+ 2 h a b d Các dạng tốn (Hình vẽ 2) Trong q trình giảng dạy phần này, trước cụ thể loại tập định hướng học sinh cách tổng quát nhất, kĩ phân tích đề Đối với tốn phần cần chia làm phần (phần chất Vật lý, phần kĩ biến đổi toán học lưu ý cách hiểu khác làm bài) Về phần chất vật lý : Cần phải giúp học sinh nhận diện loại toán mức cường độ âm cách phân loại tập phần dấu hiệu cụ thể mà đề thường đề cập tới Sau xin đưa cách giải số loại tập nâng cao phần sau: Dạng 1: Bài tốn có liên quan tới mức cường độ âm vị trí khác (khi cơng suất nguồn âm không đổi) Trước đưa phương pháp giải dạng tập giáo viên cần lưu ý học sinh số dấu hiệu để nhận diện dạng tập sau : - Thứ nhất: Đối với loại tập dạng đề thường đề cập tới vị trí khác (có thể nằm phương truyền sóng khơng nằm phương truyền sóng), hai vị trí - Thứ hai: Điều kiện tốn cho “cơng suất phát sóng âm nguồn đặt điểm không đổi” - Thứ ba: Đề thường cho mức cường độ âm vị trí mà đề đề cập tới, cho biết vài khoảng cách yêu cầu tìm khoảng cách chưa biết tỉ số khoảng cách (hoặc ngược lại) Các bước thông thường để giải tập dạng sau: - Bước 1: Tìm cơng thức chủ đạo cho dạng tốn Xét hai vị trí 2, cách nguồn âm khoảng R1 R2, có cường độ âm mức cường độ âm I1, I2 L1, L2 Khi ta ln có: I1 = P P ; I2 = 4πR1 4πR22 L1 – L2 = 10log I1 R = 20 log I2 R1 (1) - Bước 2: Áp dụng cơng thức (1) cho cặp vị trí khác nhau: Xét cặp vị trí 2: L1 – L2 = 20 log R2 R1 Xét cặp vị trí 3: L2 – L3 = 20 log R3 R2 Xét cặp vị trí 3: L1 – L3 = 20 log R3 R1 - Bước 3: Sử dụng kĩ toán học để giải (cần phải sử dụng kết hợp với cơng thức tốn học, phương pháp chuẩn hóa số liệu để tìm mối liên hệ khoảng cách) Dạng : Bài toán liên quan tới mức cường độ âm vị trí khác nguồn âm thiết bị đo mức cường độ âm chuyển động thẳng (công suất nguồn không đổi) Trước đưa phương pháp giải dạng toán giáo viên cần lưu ý học sinh dấu hiệu để nhận biết dạng toán sau : - Thứ nhất: Đối với loại tập dạng đề thường đề cập tới vị trí khác (có thể nằm phương truyền sóng khơng nằm phương truyền sóng), hai vị trí - Thứ hai: Điều kiện tốn cho “cơng suất phát sóng âm nguồn đặt điểm không đổi” - Thứ ba: Đề thường cho mức cường độ âm vị trí mà đề đề cập tới, cho biết vài khoảng cách yêu cầu tìm khoảng cách chưa biết tỉ số khoảng cách - Thứ tư: Đề cho biết tính chất chuyển động nguồn âm thiết bị đo mức cường độ âm (chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, rơi tự do) Các bước thông thường để giải tập dạng sau: - Bước bước làm tương tự dạng - Bước 3: Lựa chọn công thức động học chất điểm phù hợp với tính chất chuyển động nguồn phát sóng âm thiết bị đo mức cường độ âm - Bước 4: Sử dụng kĩ toán học để giải (cần phải sử dụng kết hợp với cơng thức tốn học để tìm mối liên hệ khoảng cách) Dạng : Bài toán liên quan tới mức cường độ âm vị trí khác cơng suất nguồn có thay đổi Trước đưa phương pháp giải dạng toán giáo viên cần lưu ý học sinh dấu hiệu để nhận biết dạng toán sau : - Thứ nhất: Đối với loại tập dạng có trường hợp đề cho khoảng cách mối liên hệ khoảng cách, cho biết số nguồn (hoặc công suất nguồn) trước sau thay đổi, yêu cầu tìm số nguồn (hoặc công suất nguồn) chưa biết - Thứ hai: Có thể đề cho biết số nguồn lúc trước sau thay đổi, tìm khoảng cách chưa biết mối liên hệ khoảng cách - Thứ ba: Có thể đề u cầu tìm số nguồn tăng thêm giảm bớt (hoặc công suất tăng thêm hay giảm đi) Phương pháp thông thường để làm dạng toán sau : - Bước : Tìm cơng thức chủ đạo có liên quan trực tiếp đến đại lượng mà toán đề cập tới Xét hai vị trí 2, cách nguồn âm khoảng R1 R2 có cường độ âm mức cường độ âm I1, I2 L1, L2 Khi ta ln có: I1 = P1 P2 ; I2 = 4πR1 4πR22 P I L1 – L2 = 10log = 10 log  I2  P2  R2       R1   (2) - Bước : Áp dụng công thức chủ đạo (2) cho lần thay đổi công suất nguồn  P  R 2  I1 Lần đầu: L1 – L2 = 10log = 10 log     I2  P2  R1   Lần 2:  P  R 2  I2 L2 – L3 = 10log = 10 log     I3  P3  R2   Lần 3:  P  R 2  I1 L1 – L3 = 10log = 10 log     I3  P3  R1   - Bước : Sử dụng kĩ toán học để giải (cần phải sử dụng kết hợp với cơng thức tốn học để tìm mối liên hệ khoảng cách) Lưu ý: Điều kiện chung ba dạng tập “nguồn phát sóng âm đẳng hướng không gian, coi môi trường không hấp thụ âm” đ Các ví dụ cụ thể dạng tốn nêu trên: Sau xin đưa số tốn ví dụ cụ thể mà tơi nghĩ cần cho vấn đề nâng cao chất lượng ôn thi THPT Quốc Gia Bài [ 1] : Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng khơng gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 60 dB, B 20 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB A 40 dB B 34 dB C 26 dB D 17 dB Giải : + Bài đề cập tới mức cường độ âm vị trí khác mà khơng đề cập tới thay đổi cơng suất hay số nguồn, dấu hiệu cho thấy toán thuộc dạng OB + Áp dung công thức (1) cho cặp vị trí A B ta có: LA – LB = 20log OA Gán cho OA = ta có LA – LB = 20logOB ⇒ 60 – 20 = 20logOB ⇒ OB = 102 = 100 ⇒ AB = OB – OA = 99 Vì M trung điểm AB (Hình vẽ 3), nên: OM = OA + AM = + 49,5 = 50,5 + Áp dụng cơng thức (1) cho cặp vị trí A M ta có: OM = 20log(50,5) OA ⇒ 60 – LM = 20log(50,5) ⇒ LM ≈ 26 dB LA – LM = 20log O A M B (Hình vẽ 3) Kết luận: Như mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB xấp xỉ 26 dB (chọn đáp án C) Bài [ 2] : Ba điểm A, O, B nằm đường thẳng qua O, với A, B khác phía so với O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, coi môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 100 dB, B 86 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB là: A 93 dB B 186 dB C 94 dB D 90,4 dB 10 ur F Giải : + Bài đề cập tới mức cường độ âm vị trí khác mà không đề cập tới thay đổi công suất hay số nguồn, dấu hiệu cho thấy toán thuộc dạng OB + Áp dung cơng thức (1) cho cặp vị trí A B ta có: LA – LB = 20log OA Gán cho OA = ta có LA – LB = 20logOB ⇒ 100 – 86 = 20logOB ⇒ OB = 100,7 ⇒ AB = OB + OA = 100,7 + Vì M trung điểm AB (Hình vẽ 4), nên: MA = MB = AB ≈ 3,006 ⇒ OM = MA - OA = 2,006 + Áp dung cơng thức (1) cho cặp vị trí A M ta có: OM A = 20logOM OA ⇒ 100 - LM = 20log 2,006 ⇒ LM ≈ 94 dB LA – LM = 20log M O B (Hình vẽ 4) Kết luận: Vậy mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB xấp xỉ 94 dB Vậy ta chọn đáp án C Bài [ 3] : Tại S đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, coi môi trường không hấp thụ âm A, B hai điểm cho AS ⊥ BS Tại A có mức cường độ âm LA = 80 dB, B có mức cường độ âm LB = 60 dB M điểm nằm AB cho SM ⊥AB Mức cường độ âm M A 80,043 dB B 65,977 dB C 71,324 dB D 84,372 dB Giải: + Bài đề cập tới mức cường độ âm vị trí khác mà không đề cập tới thay đổi công suất hay số nguồn, dấu hiệu cho thấy toán thuộc dạng + Áp dung cơng thức (1) cho cặp vị trí A B ta có: LA – LB = 20log SB SA Gán cho SA = ta có: 80 – 60 = 20logSB ⇒ SB = 10 Áp dung cơng thức tính đường cao tam giác vng ASB (Hình vẽ 5): S B 1 = + ⇒ SM ≈ 0,995 SM SA SB A M (Hình vẽ 5) 11 + Áp dung công thức (1) cho cặp vị trí A M ta có: LA – LM = 20log SM SA ⇒ 80 – LM = 20log0,995 ⇒ LM ≈ 80,043 dB Kết luận: Vậy mức cường độ âm M xấp xỉ 80,043 dB Ta chọn đáp án A Bài [ 3] : Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, coi môi trường không hấp thụ âm, với công suất phát âm không đổi Một người chuyển động thẳng từ A O với tốc độ m/s Khi đến điểm B cách nguồn âm 20 m mức cường độ âm tăng thêm 20 dB so với điểm A Thời gian người chuyển động từ A đến B A 50 s B 100 s C 45 s D 90 s Giải: + Bài toán đề cập tới hai vấn đề: công suất phát âm không đổi, người nghe âm chuyển động thẳng lại gần nguồn âm Đây dấu hiệu cho thấy toán thuộc dạng + Áp dung cơng thức (1) cho cặp vị trí A B ta có: LB – LA = 20 dB = 20log OA OB Thay OB = 20 m vào ta tìm OA = 10.OB = 200 m ⇒ AB = OA – OB = 180 m + Do người chuyển động thẳng từ A O nên thời gian để người chuyển động từ A đến B tính theo cơng thức: t= S AB 180 = = = 90 s v v Kết luận: Vậy thời gian để người chuyển động từ vị trí A đến vị trí B 90 s Chọn đáp án D Bài [1] : Tại vị trí O nhà máy, cịi báo cháy (xem nguồn điểm) phát âm với công suất khơng đổi Từ bên ngồi, thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu khơng gia tốc có độ lớn 0,4 m/s dừng lại N (cổng nhà máy) Biết NO = 10 m mức cường độ âm (do còi phát ra) N lớn mức cường độ âm M 20 dB Cho môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Thời gian thiết bị chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị sau đây? A 27 s B 32 s C 47 s D 25 s 12 Giải: + Bài toán đề cập tới hai vấn đề: công suất phát âm không đổi, thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động thẳng biến đổi theo hai giai đoạn tiến lại gần nguồn âm Đây dấu hiệu cho thấy toán thuộc dạng + Áp dung cơng thức (1) cho cặp vị trí M N ta có: LN – LM = 20 dB = 20log OM ON Thay ON = 10 m vào ta tìm OM = 10.ON = 100 m ⇒ MN = OM – ON = 90 m + Từ đề ta xác định thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động từ M tới N theo hai giai đoạn với độ lớn gia tốc: Giai đoạn 1: Thiết bị chuyển động nhanh dần từ vị trí M quãng đường vC2 N O M C S1 = 2a1 (Hình 6) vC2 Giai đoạn 2: Thiết bị chuyển động chậm dần quãng đường S = − ( 2a2 vC vận tốc vị trí C – vị trí chuyển từ giai đoạn sang giai đoạn 2) Lưu ý: Chọn chiều dương trục tọa độ chiều chuyển động thiết bị Do MN vC > 0, a1 > 0, a2 < 0, a1 = a Từ suy S1 = S2 = = 45 m (Hình vẽ 6) + Áp dụng công thức S1 = at12 ⇒ t1 = 15 s + Thời gian thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động từ M đến N là: tMN = 2t1 = 30 s Kết luận: Vậy thời gian thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động từ M đến N 30 s, gần với giá trị đáp án B Chọn đáp án B Bài [ 3] : Tại vị trí O mặt đất có nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng không gian với công suất không đổi, coi môi trường không hấp thụ âm Hai điểm P Q mặt đất cho OP vng góc với OQ Một thiết bị xác định mức cường độ âm M bắt đầu chuyển động thẳng với gia tốc a không đổi từ P hướng đến Q, sau khoảng thời gia t1 M đo mức cường độ âm lớn nhất; tiếp M chuyển động thẳng sau khoảng thời gian 0,125t đến điểm Q 13 Mức cường độ âm đo P 20dB Mức cường độ âm Q mà máy đo A 26 dB B dB C 24 dB D dB Giải: + Bài toán đề cập tới vấn đề: Một thiết bị xác định mức cường độ âm M bắt đầu chuyển động thẳng với gia tốc a không đổi từ P hướng đến Q, sau khoảng thời gia t1 M đo mức cường độ âm lớn nhất; tiếp M chuyển động thẳng sau khoảng thời gian 0,125t1 đến điểm Q Đây dấu Q H O P (Hình vẽ 7) hiệu cho thấy toán thuộc dạng + Thiết bị M chuyển động thẳng từ P đến Q đo mức cường độ âm khác (Do H gần nguồn O nên vị trí M đo mức cường độ âm lớn nhất, H chân đường cao tam giác vng POQ (Hình vẽ 7)) Vậy chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: M chuyển động từ P đến H (Thiết bị chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc a khơng đổi) Ta có: PH = at1 (3) v H = at1 Giai đoạn 2: M chuyển động từ H đến Q (Thiết bị chuyển động thẳng với vận tốc vH) Ta có: HQ = vH t2 = 0,125a t1 Lấy (3) chia cho (4) vế theo vế ta được: (4) PH =4 HQ Gán cho HQ = ⇒ PH = ⇒ PQ = Sử dụng cơng thức cho tam giác vng ta có: OP2 = PH.PQ = 20 OQ2 = HQ.PQ = + Áp dung cơng thức (1) cho cặp vị trí P Q ta có: 14 LP – LQ = 20log   OQ  = 20 log OP 20      ⇒ LQ ≈ 26 dB ⇒ 20 – LQ = 20 log  20  Kết luận: Vậy mức cường độ âm mà thiết bị M đo Q xấp xỉ 26 dB Chọn đáp án A Bài [1] : Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm giống nhau, với cơng suất phát âm khơng đổi Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB Để trung điểm M đoạn OA có mức cường độ âm 30 dB số nguồn âm giống nguồn âm cần đặt thêm O A B C D Giải: + Bài toán cho lúc đầu O có nguồn âm, u cầu tìm số nguồn âm cần đặt thêm O LM = 30 dB Đây dấu hiệu cho biết tốn thuộc dạng + Gọi cơng suất nguồn âm P Ban đầu công suất nguồn đặt O Pc = 2P, lúc sau LM = 30 dB cơng suất nguồn đặt O Pm = nP (với n số nguồn đặt O lúc này) + Áp dụng công thức (2) cho cặp vị trí A M (Hình vẽ 8) ta có:  Pm  OA   n     = 10log  ( )  = 10log ( 2n ) LM – nguồn – LA – nguồn cũ = 10log  2   Pc  OM   ⇒ 10 = 10log ( 2n ) ⇒ n = O (2P) M A LA – nguồn cũ = 20 dB O (nP) M A LM – nguồn = 30 dB (Hình vẽ 8) + Số nguồn âm cần đặt thêm O là: Δn = n – = Kết luận: Vậy để trung điểm M đoạn OA có mức cường độ âm 30 dB số nguồn âm giống nguồn âm cần đặt thêm O Chọn đáp án B 15 Lưu ý: Đối với loại tốn cần nhắc học sinh ý hai điểm sau: (Thứ nguồn phải giống hệt nhau, thứ hai xét mức cường độ âm điểm cần phải ý nguồn phát ra) Bài [ 1] : Trong môi trường đẳng hướng khơng hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm cơng suất P mức cường độ âm B 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm cơng suất 2P mức cường độ âm A C A 100 dB 96,5 dB B 100 dB 99,5 dB C 103 dB 99,5 dB D 103 dB 96,5 dB Giải: Bài toán đề cho lúc đầu đặt A nguồn âm điểm phát âm công suất P, lúc sau bỏ nguồn âm A đặt B nguồn điểm phát âm công suất 2P Đây dấu hiệu cho phép ta nhận diện tốn thuộc dạng - Áp dụng cơng thức (2) cho cặp vị trí: Vị trí B so với nguồn cũ vị trí A so với nguồn (Hình vẽ 9) ta có:  P  AB   1   = 10log   LB-nguồn cũ - LA-nguồn = 10log   2  P  AB   1 ⇒ 100 - LA-nguồn = 10log   ⇒ LA-nguồn ≈ 103 dB 2 - Áp dụng công thức (2) cho cặp vị trí: Vị trí B so với nguồn cũ vị trí C so với nguồn ta có:  P  BC     150     = 10log   LB-nguồn cũ – LC-nguồn = 10log   P AB 100          150   ⇒ LC-nguồn ≈ 99,5 dB ⇒ 100 – LC-nguồn = 10log   100    A Nguồn cũ (P) A LA-nguồn = ? B C LB-nguồn cũ = 10 dB B C LB-nguồn = ? Nguồn (2P) (Hình vẽ 9) 16 Kết luận: Vậy bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm cơng suất 2P mức cường độ âm A xấp xỉ 103 dB C xấp xỉ 99,5 dB Chọn đáp án C e Các tập giao cho học sinh tự luyện: * Bài tập: Câu [ 3] : Hai điểm M N nằm phía nguồn âm, phương truyền âm cách khoảng a, có mức cường độ âm LM = 40 dB LN = 20 dB Biết nguồn âm phát âm đẳng hướng coi môi trường không hấp thụ âm Nếu nguồn âm đặt điểm M mức cường độ âm N bao nhiêu? A 20,91 dB B 24,5 dB C 26,4 dB A 30 s B 25 s C 45 s D 30 dB Câu [ 2] : Một vận động viên ngày đạp xe đoạn đường thẳng từ điểm A lúc còi báo thức bắt đầu kêu, đến điểm B cịi vừa dứt Mức cường độ âm A B 60 dB 54 dB Cịi đặt O, phát âm đẳng hướng với cơng suất không đổi môi trường không hấp thụ âm; góc AOB 150 Biết vận động viên khiếm thính nên nghe mức cường độ âm từ 66 dB trở lên tốc độ đạp xe khơng đổi, thời gian cịi báo thức kêu phút Trên đoạn đường AB, vận động viên nghe thấy tiềng còi báo thức khoảng thời gian xấp xỉ D 15 s Câu [1] : Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm phản xạ âm, máy thu cách nguồn âm khoảng d thu âm có mức cường độ âm L; dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm m mức cường độ âm thu L - 20(dB) Khoảng cách d là: A 1m B 9m C 8m D 10m Câu [ 3] : Có số nguồn âm điểm giống phát âm đẳng hướng với công suất phát âm không đổi, coi môi trường không hấp thụ âm Nếu điểm A, đặt nguồn âm điểm B cách A đoạn d có mức cường độ âm 60 dB Nếu 2d điểm C cách B đặt nguồn âm điểm B có mức cường độ âm A 74,45 dB B 65,28 dB C 69,36 dB D 135 dB Câu [ 2] : Tại điểm O đặt hai nguồn âm điểm giống hệt phát âm đẳng hướng có cơng suất không đổi, coi môi trường không hấp thụ âm Điểm A cách O đoạn d (m) Trên tia vuông góc với OA A lấy điểm B cách A khoảng 17 m Điểm M thuộc đoạn AB cho AM = 4,5 m Thay đổi d để góc MOB có giá trị lớn nhất, mức cường độ âm A LA = 40 dB Để mức cường độ âm M 50 dB cần đặt thêm O nguồn âm nữa? A 33 B 35 C 15 D 25 Câu [ 2] : Trong buổi hoà nhạc tổ chức nhà hát Giả thiết, người ngồi khán đài nghe âm đàn người đánh phát có mức cường độ âm 12,2 dB Khi dàn nhạc giao hưởng thực hợp xướng người cảm nhận âm có mức cường độ âm 2,45 B Coi công suất âm dàn nhạc tỉ lệ với số người dàn nhạc Biết nguồn âm phát âm đẳng hướng, coi môi trường không hấp thụ phản xạ âm Số người dàn nhạc A 18 người B 17 người C người D 12 người Câu [ 3] : Nguồn âm điểm O phát sóng âm đẳng hướng mơi trường khơng hấp thụ âm Điểm M cách nguồn âm quãng r có mức cường độ âm 20 dB Tăng công suất nguồn âm lên n lần mức cường độ âm N cách nguồn r/2 30 dB Giá trị n A B C 4,5 D 2,5 Câu [ 2] : Từ điểm A bắt đầu thả rơi tự nguồn phát âm có cơng suất không đổi, chạm đất B nguồn âm đứng yên Tại C, khoảng A B (nhưng khơng thuộc AB) có máy M đo mức cường độ âm, C cách AB 12 m Biết khoảng thời gian từ thả nguồn đến máy M thu âm có mức cường độ âm cực đại, lớn 1,528 s so với khoảng thời gian từ đến máy M thu âm khơng đổi, đồng thời hiệu hai khoảng cách tương ứng 11 m Bỏ qua m sức cản không khí, lấy g =10 Biết nguồn âm phát âm đẳng hướng s coi môi trường không hấp thụ âm Hiệu mức cường độ âm cuối xấp xỉ A 4,68 dB B 3,74 dB C 3,26 dB D 6,27 dB * Đáp án: Câu Đáp án A D A B A B D B 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 2.4.1 Đối với học sinh hoạt động giáo dục nhà trường Qua trình nghiên cứu đưa thử nghiệm, nhận thấy học sinh có tiến rõ rệt giải toán mức cường độ âm Điều thể rõ qua thái độ học sinh môn học; đặc biệt làm 18 tập Trước học làm tập phần mức cường độ âm, thường diễn trầm nặng nề Nhưng thực nhận thấy hứng khởi, tích cực học sinh, em tỏ hăng hái ln có ý thức tự tìm tòi chiếm lĩnh kiến thức Trong năm học 2018 – 2019 tham gia giảng dạy hai lớp 12 (12A3 12A5: hai lớp có khả học tập tương đương nhau) Tôi tiến hành thử nghiệm lớp 12A3 kết đạt sau: Về mặt ý thức học tập: + Lớp 12A5: Hầu hết em tỏ khơng tích cực học, tham gia phát biểu ý kiến xây dựng bài, không mạnh dạn, thiếu tự tin làm tập + Lớp 12A3: Nhìn chung phong trào học lớp sôi hẳn lên, em tích cực xây dựng bài, say mê học hỏi, khơng cảm giác sợ sệt e dè trước Kết thu từ kiểm tra 15 phút sau: Chất lượng Điểm loại Điểm loại Điểm loại yếu Lớp khá, giỏi trung bình 12A3 85% 12% 3% 12A5 30% 30% 40% Đặc biệt nhận thấy kết lần kiểm tra chất lượng ơn thi cho kì thi trung học phổ thơng quốc gia có nâng lên rõ rệt 2.4.2 Đối với thân Bản thân sau thực sáng kiến việc ôn luyện THPT Quốc Gia cho học sinh lớp 12 cảm thấy tự tin hơn, tiết học trở nên sôi động hiệu 2.4.3 Đối với đồng nghiệp: Khi đồng nghiệp thực sáng kiến vào việc ôn luyện THPT Quốc Gia thấy tiến triển rõ rệt tiết học, thắp sáng lên tia hi vọng cho học sinh III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ: 3.1 Kết luận: Qua thực tiễn ôn luyện, bồi dưỡng học sinh nhận thấy : - Nếu học sinh có kiến thức tốt, có tố chất thông minh mà không bồi dưỡng nâng cao tốt; khơng rèn luyện cách hiệu khơng có hiệu Để bồi dưỡng học sinh đạt hiệu giáo viên cần phải soạn thảo chương trình bồi dưỡng cách hợp lý, khoa học, sáng tạo, phù hợp với đối tượng để cung cấp kiến thức cho học sinh cách hệ thống, quán; đồng thời cần tập cho em có phương pháp tự học, tự đọc tự nghiên cứu tài liệu nhà để vận dụng tự làm tập 19 - Việc chủ động tự soạn thảo chương trình bồi dưỡng (hệ thống kiến thức tập với phân dạng cụ thể kèm theo phương pháp giải cho loại tập khác nhau) việc làm quan trọng cần thiết người giáo viên việc đào tạo, bồi dưỡng học sinh giỏi trường phổ thông - Mặc dù cố gắng đúc rút kinh nghiệm trình dạy học, khai thác triển khai nội dung đề tài để giới thiệu với em học sinh đồng nghiệp, xong chuẩn bị cịn có nhiều hạn chế, chắn khơng tránh khỏi có sai sót Rất mong trao đổi, góp ý chia sẻ kinh nghiệm quý đồng nghiệp để đề tài hoàn chỉnh 3.2 Kiến nghị: Do tính chất thi trắc nghiệm, nên hầu hết học sinh dường tải với việc học Vì trình giảng dạy giáo viên nên người định hướng giúp em học sinh phát vấn đề giải vấn đề hướng dẫn thầy Làm vừa giải tỏa áp lực cho em, vừa tạo hứng thú cho em say mê học tập Qua tìm hiểu, tơi biết ngành giáo dục tỉnh có nhiều thầy giáo có nhiều kinh nghiệm, sáng tạo dạy học, có nhiều đề tài sáng kiến kinh nghiệm có tính thực tiễn cao Tơi mong muốn Sở GD&ĐT tuyển tập đề tài sáng kiến kinh nghiệm hay để tạo thành tập san chuyên mơn cho tồn thể giáo viên học sinh vận dụng trình dạy học XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày tháng năm 2020 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác (Ký ghi rõ họ tên) Trần Thị Duyên A 20 ... khoảng cách từ nguồn âm đến vị trí đó, tìm cường độ âm mức cường độ âm vị trí (hoặc ngược lại biết cường độ âm, mức cường độ âm vị trí xác định, tìm khoảng cách từ vị trí tới nguồn) - Biết mức cường. .. có mức cường độ âm LA = 80 dB, B có mức cường độ âm LB = 60 dB M điểm nằm AB cho SM ⊥AB Mức cường độ âm M A 80,043 dB B 65,977 dB C 71,324 dB D 84,372 dB Giải: + Bài đề cập tới mức cường độ âm. .. cường độ âm, thấy sách giáo khoa đề cập đến vấn đề mức cường độ âm (Như: Tìm cường độ âm mức cường độ âm vị trí cách nguồn âm khoảng cho trước, tìm cơng suất phát âm nguồn, tìm khoảng cách từ