Sáng kiến kinh nghiệm sử dụng máy tính casio 570 để giải toán xoay chiều

BÁO CÁO SÁNG KIẾN KINH NGHỆM Tác giả: Lê Phước Sang THPT Trường Xuân, TM-ĐT Tên sáng kiến: Sử dụng máy tính Casio Fx 570 để giải số dạng toán điện xoay chiều I Nội dung Thực trạng trước có sáng kiến 1.1 Thực trạng Hiện nay, việc sử dụng máy tính cầm tay giáo viên học sinh trở nên phổ biến trường học, máy tính hỗ trợ tính tốn phép toán từ đơn giản đến phức tạp như: hệ phương trình bậc hai ẩn, hệ phương trình bậc ba ẩn, giải phương trình bậc hai, bậc ba, tính toán số phức…Nhưng việc sử dụng chúng việc giải tốn Vật lí học sinh cịn việc Thực tế có tài liệu hướng dẫn sử dụng máy tính cầm tay việc giải tập Vật lí Điện xoay chiều xem phần trọng điểm chương trình vật lý kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thơng năm có Đây loại tốn hay, giúp học sinh đào sâu suy nghĩ, tư duy, rèn luyện tính kiên trì cẩn thận Nhưng giải tốn phương pháp thơng thường xong học sinh lại không tin tưởng vào kết vừa làm Kỹ sử dụng máy tính em học sinh yếu thiếu Mặt khác điện xoay chiều có q nhiều cơng thức khó học khó nhớ Trong nhiều năm nay, máy Casio Fx 570 sử dụng nhiều nhiều em chưa thục, đó, giáo viên tơi cần hướng dẫn cụ thể cho học sinh vừa có kỹ áp dụng máy tính Casio 570 I.2 Nguyên nhân - Các cơng thức vật lý q nhiều, khó nhớ gây trở ngại cho học sinh - Kỹ sử dụng máy tính học sinh cịn hạn chế kể máy 570 - Có tài liệu hướng dẫn sử dụng máy tính cầm tay việc giải tập Vật lí - Học sinh chưa xác định cách giải dạng tập điện xoay chiều viết biểu thức u, hay viết biểu thức i, tốn cộng điện áp… Tính sáng kiến (Các biện pháp thực hiện) 2.1 Cho học sinh tiếp cận cú pháp giải toán dạng viết u, i, toán cộng điện áp Yêu cầu học sinh đọc, phân tích số liệu xác định yêu cầu đề để chọn cú pháp giải toán U ∠ϕu a Cho biểu thức u viết biểu thức i : cú pháp R + ( Z − Z ).i L C b Cho biểu thức i viết biểu thức u: cú pháp I ∠ϕi ( R + ( Z L − Z C )i ) c Bài toán cộng điện áp: U 01∠ϕ1 + U 02 ∠ϕ2 cú pháp +Máy Fx Casio 570 - Bước 1: Bấm Mode chế độ complx (ký hiệu ∠ ), Shift Mode để chuyển R - Bước : Nhập theo cú pháp a b c ( lúc bấm Shift (-) để có ∠ ) - Bước 3: Bấm Shift 2, = , (máy 570 MS ấn Shift + =) - Bước 4: Lấy kết : I0 ϕ i hay U0 ϕu 2.2 Áp dụng vào toán cụ thể, hướng dẫn cho học sinh cách thức sử dụng máy tính Casio Fx 570 Bài tốn minh họa 1: Một mạch điện xoay chiều R, L, C khơng phân nhánh có R = 100 Ω , C= 10−4 F , L = H Hiệu điện mạch có biểu thức u= 100 cos100π t (V) π π a Tìm cảm kháng, dung kháng b Viết biểu thức dòng điện qua mạch Giải: Tìm cảm kháng, dung kháng trước, sau xác định +Máy Casio 570 -Bước 1: U0 = 100 (V), ϕu = 0, R = 100 Ω , ZC = 100 Ω , ZL = 200 Ω 100 2∠0 100 + (200 − 100)i π -Bước 3: bấm Shift = máy thị ∠ - Vậy biểu thức dòng điện π i = cos ( 100π t - ) (A) (nếu máy 570 MS ấn SHIFT + = để thị kết quả) -Bước 2: dùng máy tính bấm Bài toán minh họa 2: Một mạch điện xoay chiều R, L, C khơng phân nhánh có R = 100 (Ω), π điện áp qua mạch có biểu thức i = cos(100 πt + ) A a Tìm chu kỳ, tần số, dòng điện cực đại? b Viết biểu thức điện áp tức thời đầu đoạn mạch? Giải +Máy Fx Casio 570 (Chú ý: đề khuyết kiện cho trở kháng ) -Bước 1: I0 = 2(A), ϕi = π , R = 100 Ω , ZC = Ω , ZL = Ω π -Bước 2: bấm 2∠ (100 + (0 − 0) i) -Bước 3: bấm Shift = máy hiển thị: 200 ∠ π π Vậy biểu thức u= 200 cos ( 100π t + ) (V) 3 Máy 570MS bấm Shift + = để kết 2.3 Cho học sinh làm nhiều dạng tập để hình thành kỹ năng, bấm máy thành thục, nhiều học sinh thực tương đối tốt Một số tập rèn luyện: Bài tập Cho điện áp hai đầu mạch u= 2cos ( 120πt + π ) (V) chạy qua tụ điện có C = 10 µF Biểu thức dòng điện tức thời hai đầu mạch ? 12π Đs i = 0,2.cos ( 120πt + 3π ) (A) Bài tập Đặt điện áp xoay chiều u = 100 cos (100πt + π/3 )(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm R = 40Ω nối tiếp với cuộn dây cảm L = thời qua mạch bao nhiêu? Đs i = 2,5 cos ( 100πt + π 12 0, H Biểu thức cường độ dòng điện tức π ) (A) 2.4 Mở rộng dùng máy tính cầm tay để giải toán cộng điện áp A R C uAM M L,r uMB Cho mạch gồm đoạn AM chứa R, C mắc nối tiếp với đoạn MB chứa cuộn cảm L, r Xác định π π biểu thức uAB biết: u AM = 100 2cos(100π t − ) (V), uMB = 100 2cos(100π t + ) (V) Đs: u AB = 200cos(100π t − π ) (V) 12 Hướng dẫn: dùng máy tính Casio 570 bấm theo cú pháp “c” để giải 2.5 Tổ chức kiểm tra với nhiều dạng tập yêu cầu học sinh giải dạng tập máy tính cầm tay Hiệu Sau thực giải pháp trên, tơi nhận thấy để giải tốn điện xoay chiều dạng viết biểu thức u, hay biểu thức i ta sử dụng máy tính cầm tay Casio Fx 570 vừa nhanh, vừa xác, học sinh làm tốt hiệu 85% Phương pháp tạo phát triển, tư sáng tạo giúp học sinh có tự tin cần thiết, hứng thú, có kỹ nhận dạng dùng máy tính cầm tay giải tốt tập điều cần thiết Cụ thể kết khảo sát thực vào tháng 11 năm học 2014-2015 giảng dạy trường THPT Trường Xuân toán minh họa 1, tơi có bảng số liệu Bảng số 1: Kết khảo sát lớp đối chứng PP1: Áp dụng công thức điện xoay PP2: Dùng máy tính Casio 570, 580 để giải chiều Câu a Câu b Câu a Câu b 100% 0% 100% 30% Nhận xét: nhóm đối chứng bảng 1, PP1: nhóm 30 em đạt câu a chiếm tỉ lệ 100%, câu b em không làm nên tỉ lệ 0%; lý do, câu b em chưa biết viết biểu thức i hay u gì, cần tìm đại lượng vật lý nào, chưa tìm mối liên hệ điện trở R, cảm kháng ZL, dung kháng ZC với độ lệch pha, em tìm độ lệch pha bước làm gì, có 10 em làm PP2 chiếm tỉ lệ 30% B Bảng số Kết khảo sát nhóm thực nghiệm PP1: Áp dụng cơng thức điện xoay chiều Câu a Nhóm đối chứng Nhóm thực nghiệm PP2: Dùng máy tính Casio 570, 580 để giải Câu b Câu a Câu b 100% 0% 100% Bảng số So sánh kết lần khảo sát: 30% PP1: Áp dụng công thức điện xoay chiều PP2: Dùng máy tính Casio 570, 580 để giải Câu a Câu b Câu a Câu b 100% 0% 100% 30% PP1: Áp dụng cơng thức điện xoay chiều PP2: Dùng máy tính Casio 570, 580 để giải Câu a Câu b Câu a Câu b 100% 0% 100% 85% Nhận xét: Ở bảng số 2, cho thấy nhóm thực nghiệm trang bị cách kĩ lưỡng kiến thức, kĩ nhận dạng đặc biệt sử dụng máy tính cầm tay Casio 570 để giải tốn điện xoay chiều nên đa số em giải tốn theo PP2 hồn thành tốt Khả vận dụng Trong q trình giảng dạy tơi thấy học sinh gặp khó khăn việc nhớ cơng thức để giải tốn Nhưng hướng dẫn máy tính cầm tay đa phần học sinh làm tốt Với phương pháp cách làm nêu trên, nhận thấy tài liệu mang lại hiệu cao thời gian thực hiện, học sinh thích thú, làm hiệu quả-nhanh, tơi thiết nghĩ đóng góp phần để nâng cao chất lượng giáo dục môn vật lý Tháp Mười, ngày 18 tháng năm 2014 Người viết Lê Phước Sang ... dụng công thức điện xoay chiều PP2: Dùng máy tính Casio 570, 580 để giải Câu a Câu b Câu a Câu b 100% 0% 100% 30% PP1: Áp dụng công thức điện xoay chiều PP2: Dùng máy tính Casio 570, 580 để giải. .. thực nghiệm trang bị cách kĩ lưỡng kiến thức, kĩ nhận dạng đặc biệt sử dụng máy tính cầm tay Casio 570 để giải toán điện xoay chiều nên đa số em giải tốn theo PP2 hồn thành tốt Khả vận dụng Trong... dùng máy tính Casio 570 bấm theo cú pháp “c” để giải 2.5 Tổ chức kiểm tra với nhiều dạng tập yêu cầu học sinh giải dạng tập máy tính cầm tay Hiệu Sau thực giải pháp trên, nhận thấy để giải toán