Kỹ thuật làm bài tập đồ thị dành cho môn vật lý ở trường THPT

.1. Tình trạng giải pháp đã biết: Trong những năm gần đây chương trình thi đại học môn Vật Lý xuất hiện nhiều bài tập dạng đồ thị của hầu hết các chương và các khối lớp. Điều này thật bất lợi cho học sinh khi khả năng nhìn đồ thị để giải quyết bài tập của các em còn rất nhiều hạn chế. Bên cạnh đó, mỗi bài tập lại đòi hỏi học sinh phải có độ nhạy bén về các kiến thức toán học, vật lý rất cao. Chính vì vậy mà khi gặp phải những dạng bài tập này các em thường bỏ qua hoặc khoanh đáp án may rủi mặc dù trong đó có những câu hỏi không khó.

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc MÔ TẢ SÁNG KIẾN Mã số: …… Tên sáng kiến: Kỹ thuật làm bài tập đồ thị dành cho môn Vật Lý ở trường THPT Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: công tác giảng dạy môn Vật Lý Mô tả chất sáng kiến: 3.1 Tình trạng giải pháp biết: Trong năm gần chương trình thi đại học môn Vật Lý xuất nhiều tập dạng đồ thị hầu hết các chương các khối lớp Điều thật bất lợi cho học sinh khả nhìn đồ thị để giải tập các em nhiều hạn chế Bên cạnh đó, tập lại đòi hỏi học sinh phải có độ nhạy bén các kiến thức toán học, vật lý cao Chính vậy mà gặp phải dạng tập các em thường bỏ qua khoanh đáp án may rủi đó có câu hỏi không khó 3.2 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến: - Mục đích giải pháp: Với tập đồ thị học sinh phải biết khai thác các kiến thức, liệu Vật Lý biểu diễn dưới dạng hình vẽ (có thể đơn giãn phức tạp) Tuy nhiên, không quen với kiểu xác định kiện tập loại dù có đơn giản đến đâu học sinh cũng khó mà giải nhanh chóng để đưa đáp án đúng Chính vậy mà quá trình giảng dạy nghiên cứu bản thân đã đúc rút số kinh nghiệm để giúp đỡ học sinh hồn thành tớt tập loại thời gian nhanh có thể - Nội dung giải pháp: Để học sinh khắc sâu phương pháp giải tập dạng bản thân đã lấy số tập đồ thị từ mức độ dễ đến khó làm ví dụ hướng dẫn cũng tập rèn luyện thông qua đó học sinh thấy rõ chướng ngại thực tế mà các em phải trải qua kì thi tới Phần 1: Soạn thảo số câu hỏi tập đồ thị cho học sinh làm thử giáo viên chưa đưa phương pháp hướng dẫn Thống kê số lượng học sinh làm điểm trung bình dưới điểm trung bình để khảo sát tỉ lệ Phần 2: Hướng dẫn học sinh cách giải tập loại đồ thị qua các bước sau: Bước 1: Phân loại tập đồ thị Yêu cầu học sinh xác định dạng tập đồ thị đã cho thuộc nội dung lớp nào, chương nào, nào, đại lượng cần tìm nhằm định hướng tớt việc sử dụng kiến thức vận dụng Bước 2: Khai thác kiện đã cho đồ thị Đây bước quan trọng nhằm hướng dẫn học sinh cách nhìn đồ thị để khai thác các liệu mà đề đã cho: - Đồ thị có tính tuần hồn hay khơng tuần hồn - Chú ý giá trị các đại lượng; số liệu ô theo tỉ lệ quy định - Đổi các đơn vị đã cho đơn vị chuẩn (hệ SI) - Khai thác hình dáng đồ thị: đường thẳng (hàm y = ax + b); parabol (hàm y = ax2 + bx + c); hypebol (hàm ),… - Khai thác đặc điểm đồ thị: giao điểm, đỉnh parabol (cực trị),… - Mối quan hệ các giá trị, pha các đại lượng tại thời điểm đại lượng tại thời điểm khác Bước 3: Liên hệ kiến thức Vật lý - Đối chiếu các kiện xuất phát cái phải tìm , xem xét bản chất vật lý tình h́ng đã cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật, các công thức có liên quan - Xác lập mối liên hệ bản, cho biết liên hệ cái phải tìm với các kiện xuất phát từ đó có thể rút cái phải tìm Bước 4: Rút kết luận: Từ mối liên hệ bản đã thiết lập kết hợp với các tính chất hàm sớ, sử dụng các cơng thức tiếp tục ḷn giải tính toán để rút kết quả đại lượng cần tìm Bước 5: Kiểm tra, xác nhận kết quả Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm được, cần kiểm tra lại việc giải theo một số cách sau: - Kiểm tra xem đã trả lời hết câu hỏi chưa, đã xét hết các trường hợp chưa - Kiểm tra lại xem tính toán có đúng khơng - Kiểm tra lại thứ nguyên các đại lượng có phù hợp không - Kiểm tra kết quả ý nghĩa thực tế xem có phù hợp không Phần 3: Sau hướng dẫn xong, cho học sinh làm lại đề đã kiểm tra trước hướng dẫn Thống kê số lượng học sinh làm điểm trung bình dưới điểm trung bình để khảo sát tỉ lệ, qua đó có thể so sánh kết quả trước sau hướng dẫn Phần 4: Soạn thảo số tập để học sinh tự ôn luyện củng cố khắc sâu thêm kiến thức 3.3 Khả áp dụng giải pháp: Thông qua giải pháp, nhận thấy việc giải tập đồ thị khó khăn đối với học sinh các khối lớp phổ thông các em không hướng dẫn cách bản Vì vậy, bản thân tơi đã tìm hiểu rút sớ kinh nghiệm việc giải tập loại nhằm giúp các em thực tính toán cách dễ dàng Với giải pháp đã áp dụng cho số lớp 12 năm học 2017- 2018 Qua nhận thấy, có thể nhân rộng áp dụng hàng năm đối với tất cả học sinh trường THPT An Thới nói riêng học sinh THPT nói chung 3.4 Hiệu quả, lợi ích thu dự kiến thu áp dụng giải pháp: Lớp Sĩ Trước áp dụng Trên TB Dưới TB Sau áp dụng Trên TB Dưới TB 12A số 32 (12,5%) 28 (87,5%) 29 (90,6%) (9,4%) 12A 35 (8,6%) 32 (91,4%) 27 (77,1%) (22,6%) Qua thống kê ta thấy kết quả tỉ lệ học sinh giải các dạng toán đồ thị tăng từ 68,5% đến 78,1% Trong quá trình giảng dạy, học hỏi các thầy cô môn cũng các môn khác nhiều phương pháp quý báu bản thân không ngừng học tập, nghiên cứu, tìm tịi để rút chọn lọc biện pháp tối ưu áp dụng quá trình lên lớp nhằm đạt thành quả cao Tuy nhiên có lẽ hạn chế đó, mong quý đồng nghiệp hội đồng khoa học đóng góp thêm để giải pháp hoàn thiện 3.5 Tài liệu kèm theo: PHỤ LỤC 1: Đề tập để kiểm tra trước sau hướng dẫn PHỤ LỤC 3: Bài tập hướng dẫn câu hỏi gợi ý PHỤ LỤC 3: đề tập cho học sinh tự ôn luyện Kiên Giang, ngày 26 tháng 12 năm 2018 Người mô tả Đặng Thị Bích PHỤ LỤC 1: ĐỂ KIỂM TRA TRƯỚC VÀ SAU KHI HƯỚNG DẪN Bài Khung dây hình chữ nhật MNPQ Φ (Wb) có từ thông biến thiên đồ thị hình bên Theo 1,2 định luật Len- xơ, dòng điện cảm ứng 0,6 khung có chiều: A MNPQM B MQPNM 0,2 0,3 C MNPQM thời gian từ đến 0,2s MQPNM thời gian từ 0,2 đến 0,3s D Khơng xác định chưa biết phương chiều Bài Một vật dao động điều hòa với li độ x biểu diễn bằng đồ thị hình vẽ Phương trình chuyển động vật là: � � x  10cos � t  � cm � � A x (cm) 10 � � x  10cos � t  � cm � � B O t (s) - 10 C x  10cos  2t  cm D x  10cos  t    cm Bài Trên sợ dây dài, có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương trục Ox Tại thời điểm t0 đoạn sợi dây có hình dạng hình bên Hai phần tử M O dao động lệch pha A  rad B  rad t(s) C 3 rad D 2 rad Bài Một sóng học tại thời điểm t = có đồ thị đường liền nét Sau thời gian t, nó có đồ thị đường đứt nét Cho biết vận tốc truyền sóng m/s, sóng truyền từ phải qua trái Giá trị t A 0,25 s B 1,25 s C 0,75 s D 2,5 s Bài Tại điểm trục Ox có nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng mơi trường Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ âm I tại điểm trục Ox theo tọa độ x Cường độ âm chuẩn I0  1012 W.m2 M điểm trục Ox có tọa độ x  4m Mức cường độ âm tại M có giá trị gần với giá trị sau đây? A 24 dB B 23 dB C 24,4 dB D 23,5 dB PHỤ LỤC 2: BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG CÂU HỎI HƯỚNG DẪN Bài 1: Cho dao động điều hoà có đồ thị hình vẽ Phương trình dao động tương ứng là: A x = 5cos(4t) cm B x = 5cos(2t -) cm C x =5cos(4t + /2) cm D x = 5cos(t) cm Câu hỏi gợi y Các em hãy quan sát hình vẽ yêu cầu đề hãy xác định: - Dựa vào trục tọa độ, tập thuộc chương nào? Bài nào? - Biên độ (điểm cực đại) bao nhiêu? - Chu kì? Từ đó tính tần sớ góc? - Tại thời điểm t = x có giá trị nào? Từ đó xác định pha ban đầu φ? Bài 2: ( đề thi đại học năm 2013) Một sóng hình sin truyền sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét) Tại thời điểm t2, vận tốc điểm N A 65,4 cm/s B -65,4 cm/s C -39,3 cm/s D 39,3 cm/s Câu hỏi gợi y Các em hãy quan sát hình vẽ xác định: - Dựa vào trục tọa độ, tập thuộc chương nào? Bài nào? - Biên độ (điểm cực đại) bao nhiêu? - Trên trục hoành, từ giá trị 30cm đến 60cm tương ứng ô? Từ đó hãy xác định ô tương ứng cm? - Xét đồ thị đường nét đứt, hai đỉnh sóng liên tiếp cách cm? Bước sóng? - Đỉnh đường nét đứt cách đỉnh đường liền nét cm? Liên hệ với kiện đề đã cho hai thời điểm t t1 cách thời gian? - Từ công thức mối liên hệ vận tốc, quãng đường thời gian truyền sóng, hãy xác định vận tốc truyền sóng v? - Thời gian sóng truyền hai đỉnh sóng liên tiếp (chu kì) bao nhiêu? - Điểm N có li độ bằng bao nhiêu? Đi qua vị trí nào? Cơng thức tính tớc độ tại vị trí đó? Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = 120cos 100πt (V) Ban đầu đồ thị cường độ đòng điện đường nét đứt hình vẽ Sau đó nới tắt tụ điện đồ thị cường độ đòng điện đường nét liền hình vẽ Giá trị R mạch A 30 Ω B 60 Ω C 60 Ω D 20 Ω Câu hỏi gợi y Các em hãy quan sát hình vẽ xác định: - Dựa vào trục tọa độ, tập thuộc chương nào? Bài nào? - Biên độ (điểm cực đại) đường liền nét đường nét đứt bao nhiêu? Hai giá trị cực đại dòng điện bằng nhau, mà U0 không thay đổi Vậy kết quả tổng trở hai trường hợp nào? - Từ công thức tính tởng trở, tìm mới liên hệ Z với Z? - Tại thời điểm t = 0, cường độ dòng điện hai trường hợp có giá trị bao nhiêu? Xác định pha ban đầu φ hai trường hợp? - Từ giá trị φ đường liền nét, kết hợp cơng thức tính tanφ để tính R PHỤ LỤC 3: ĐỀ BÀI TẬP CHO HỌC SINH TỰ ƠN LUYỆN Bài Hình bên độ biểu diễn phụ thuộc mức cường độ âm L theo cường độ âm I Cường độ âm chuẩn gần với giá trị sau đây? A 0,33a B 0,31a C 0,35a D 0,37a Bài Một mạch dao động LC lí tưởng có L = mH dao động điện từ tự Năng lượng điện trường lượng từ trường mạch biến thiên theo thời gian t biểu diễn bằng đồ thị hình vẽ (đường Wt biểu diễn cho lượng từ trường, đường Wđ biểu diễn cho lượng điện trường) Điện tích cực đại tụ điện A 2.10-4 B 4.10-4 C 3.10-4 D 5.10-4 Bài Một vật dao động điều hòa trục x’Ox xung quanh vị trí cân bằng O Đồ thị vận tớc V theo thời gian hình vẽ bên Phương trình chuyển động vật là: V (cm/s) A x  5cos  4t  cm B x  5 cos  2t  cm O t (s) C x  2,5cos  2t  cm � � x  2,5cos � 2t  � cm � � D Bài Đồ thị biểu diễn dao động điều hoà hình vẽ bên ứng với phương trình dao động sau đây:  A x = 3sin( 2 t+ ) x 2  B x = 3cos( t+ ) 1,5 -3  C x = 3cos(2t- ) 2  D x = 3sin( t+ ) t(s) Bài Một sóng hình sin truyền sợ dây dài Ở thời điểm t, hình dạng đoạn dây hình vẽ Các vị trí cân bằng các phần tử dây nằm trục Ox Bước sóng sóng bằng A 48 cm B 18 cm C 36 cm D 24 cm Bài Hiệu điện u cường độ dòng điện i đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp có đồ thị hình vẽ Độ lệch pha u U(V) i là: A C  2 B 3 D  4,5 4,0 I(A) Bài Mắc vào hai cực nguồn điện với biến trở Thay đổi điện trở biến trở, đo hiệu điện U hai cực nguồn điện cường độ dòng điện I chạy qua mạch, người ta đồ thị 10 hình vẽ Từ đồ thị, giá trị suất điện động điện trở nguồn là: A 4,5V; 4,5Ω B 4,5V; 0,25Ω C 4,5V; 1Ω D 9V; 4,5Ω Bài Cho mạch điện hình vẽ, cuộn dây cảm Điện áp xoay chiều ổn định hai đầu A B u = 100 cos( t   ) Khi K mở đóng, đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng im iđ biểu diễn hình bên Điện trở các dây nối nhỏ Giá trị R bằng: A 100 Ω B 50 Ω C 100 Ω D 50 Ω 11 ... tại thời điểm khác Bước 3: Liên hệ kiến thức Vật lý - Đối chiếu các kiện xuất phát cái phải tìm , xem xét bản chất vật lý tình h́ng đã cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật,... tập để kiểm tra trước sau hướng dẫn PHỤ LỤC 3: Bài tập hướng dẫn câu hỏi gợi ý PHỤ LỤC 3: đề tập cho học sinh tự ôn luyện Kiên Giang, ngày 26 tháng 12 năm 2018 Người mô tả Đặng Thị. .. Phần 2: Hướng dẫn học sinh cách giải tập loại đồ thị qua các bước sau: Bước 1: Phân loại tập đồ thị Yêu cầu học sinh xác định dạng tập đồ thị đã cho thuộc nội dung lớp nào, chương