Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải đề thi trắc nghiệm chương sóng cơ và sóng âm ôn thi tốt nghiệp và đại học

Sáng kiến kinh nghiệm tập hợp ra đây các bài tập điển hình trong sách giáo khoa, trong sách bài tập, trong các đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH - CĐ trong những năm qua và phân chúng thành những dạng cơ bản từ đó đưa ra phương pháp giải cho từng dạng, với mục đích nhằm giúp ích các em học sinh trong quá trình kiểm tra, thi cử. Mời các bạn cùng tham khảo.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trƣờng THPT Bình Sơn  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƢƠNG PHÁP GIẢI ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM CHƢƠNG SÓNG CƠ & SÓNG ÂM ÔN THI TỐT NGHIỆP VÀ ĐẠI HỌC Người thực : Phạm Ngọc Thành Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn : Vật Lí Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác Có đính kèm :  Mơ hình  Phần mềm  Phim ảnh Năm học 2011 – 2012      Hiện vật khác SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trƣờng THPT Bình Sơn  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỌC TẬP THEO NHÓM Người thực : Lê Thanh Trúc Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn : Anh Văn Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác Có đính kèm :  Mơ hình  Phần mềm  Phim ảnh Năm học 2011 – 2012      Hiện vật khác Sở GD&ĐT Đồng Nai Trƣờng THPT Bình Sơn CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc SƠ LƢỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC  I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN : Họ tên : Phạm Ngọc Thành Ngày tháng năm sinh : 05 – 11 - 1979 Nam, nữ : Nam Địa : Thơn 1, Bình Sơn, Long Thành Đồng Nai Điện thoại Cơ quan : 0613533100 ĐTDĐ : 0907312606 E-mail : Chức vụ : Giáo Viên Đơn vị công tác : Trường THPT Bình Sơn II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : - Học vị : Cử nhân Vật Lí - Năm nhận : 2005 - Chuyên ngành đào tạo : Vật Lí III KINH NGHIỆM KHOA HỌC : - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm : Dạy vật lí - Số năm có kinh nghiệm : năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần PHƢƠNG PHÁP GIẢI ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM CHƢƠNG SĨNG CƠ & SĨNG ÂM ƠN THI TỐT NGHIỆP VÀ ĐẠI HỌC Người thực : Phạm Ngọc Thành Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục:   Phương pháp dạy học môn Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác P * * A - PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay, mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng kì thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học, cao đẳng yêu cầu việc nhận dạng để giải nhanh tối ưu câu trắc nghiệm, đặc biệt câu trắc nghiệm định lượng cần thiết để đạt kết cao kì thi Trong đề thi tuyển sinh ĐH CĐ năm 2010, năm 2011, môn Vật Lý có câu trắc nghiệm định lượng khó mà đề thi trước chưa có, chưa gặp chưa giải qua lần thí sinh khó mà giải nhanh xác câu này, mặt khác lý thuyết cung tập sóng em cịn mơ hồ so với chương khác nên việc giải đề thi chương cịn khó khăn Để giúp em học sinh nhận dạng câu trắc nghiệm định lượng từ giải nhanh xác câu, xin tập hợp tập điển hình sách giáo khoa, sách tập, đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH – CĐ năm qua phân chúng thành dạng từ đưa phương pháp giải cho dạng Hy vọng tập tài liệu giúp ích chút cho q đồng nghiệp q trình giảng dạy em học sinh trình kiểm tra, thi cử II THỰC TRẠNG TRUỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI : Thuận lợi : Trước thực đề tài trường THPT Bình Sơn, qua tìm hiểu trao đổi với đồng nghiệp tơi nhận thấy: - Đa số học sinh ham mê học mơn Vật lí, làm tập vật lí em thường lúng túng việc định hướng giải, nói em chưa biết cách giải trình bày lời giải, nhung câu hỏi đề thi tốt nghiệp đại học - Một số học sinh giỏi có hứng thú tìm tịi lời giải tốn phương pháp đại số dài dễ sai xót nên khơng phù hợp với phương pháp kiểm tra đánh giá theo hình thức trắc nghiệm Khó khăn : - Trình độ tiếp thu học sinh khơng đồng đều, kiến thức hình học cịn hạn chế, chưa biết vận dụng hệ thức lượng tam giác vng - Học sinh chưa có phương pháp tổng quan để giải tập Vật lí, tập dao động điều hịa nói riêng - Học sinh chưa biết vận dụng liên kết kiến thức - Nội dung cấu trúc chương trình sách giáo khoa không dành thời lượng cho việc hướng dẫn học sinh giải tập hay luyện tập, dẫn đến học sinh khơng có điều kiện bổ sung, mở rộng nâng cao kiến thức rèn kỹ giải tập dao động điều hòa III NỘI DUNG ĐỀ TÀI : Cơ sở lý luận : a Mục đích nghiên cứu Làm quen với phương pháp giải thi trắc nghiệm Tìm cho phương pháp giải nhanh để tạo khơng khí hứng thú lôi nhiều học sinh tham gia giải tập lý, đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi Nghiên cứu phương pháp giảng dạy tập vật lý với quan điểm tiếp cận mới: “Phương pháp Trắc nghiệm khách quan” Việc nghiên cứu đề tài nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức, rèn luyện phương pháp giải tập trắc nghiệm, nâng cao chất lượng học tập môn vật lý b Đối tƣợng nghiên cứu Các tiết tập “Chương II: Sóng sóng âm” mơn vật lí lớp 12 ban Đối tượng sử dụng đề tài: Học sinh học lớp 12 ôn thi tốt nghiệp thi tuyển sinh đại học, cao đẳng c Nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài nêu phương pháp giải dạng tập trắc nghiệm cách rút công thức thu gọn rút từ cách giải tập tự luận, từ giúp học sinh hình thành phương pháp luận để giải nhanh dạng tập trắc nghệm tham gia kì thi tốt nghiệp đại học, đồng thời phân biệt áp dụng điều kiện cụ thể tập Bên cạnh đó, giúp em rèn luyện kĩ làm tập trắc nghiệm Một số biện pháp thực giải pháp đề tài : Nghiên cứu lý thuyết Giải tập vận dụng Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài Đưa số công thức, ý kiến chưa ghi sách giáo khoa suy giải số tập điển hình Kiểm tra tiếp thu học sinh đề ôn luyện Đánh giá, đưa điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp Cuối phần có câu trắc nghiệm luyện tập đề thi ĐH – CĐ năm qua B - NỘI DUNG * Cở sở lí luận biện pháp thực giải pháp đề tài I Tìm đại lượng đặc trưng sóng – Viết phương trình sóng * Các cơng thức: + Vận tốc truyền sóng: v = s  = = f t T + Hai điểm phương truyền sóng cách số nguyên lần bước sóng (d = k)  dao động pha, cách số nguyên lẻ bước sóng (d = (2k + 1) ) dao động ngược pha + Năng lượng sóng: W = m2A2 + Tại nguồn phát O phương trình sóng uO = acos(t + ) phương trình sóng M phương truyền sóng là: uM = acos(t +  - 2 OM  x  ) = acos(t +  - 2 ) + Độ lệch pha hai dao động hai điểm cách khoảng d phương truyền sóng là:  = 2d  * Phương pháp giải: + Để tìm đại lượng đặc trưng sóng ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm Lưu ý: Các đơn vị đại lượng phải tương thích: bước sóng, khoảng cách tính cm vận tốc phải dùng đơn vị cm/s; bước sóng, khoảng cách tính m vận tốc phải dùng đơn vị m/s + Để viết phương trình sóng điểm M biết phương trình sóng nguồn O chủ yếu ta tìm pha ban đầu sóng M: M =  - 2 OM  =  - 2 x  Lưu ý: - Nếu M trước O theo chiều truyền sóng x < 0; M sau O theo chiều truyền sóng x > - Hàm cos hàm sin hàm tuần hồn với chu kì 2 nên pha ban đầu phương trình sóng ta cộng vào trừ số chẵn  để pha ban đầu phương trình có trị tuyệt đối nhỏ 2 * Bài tập minh họa: Một người áp tai vào đường ray tàu hỏa nhe tiếng búa gỏ vào đường ray cách km Sau 2,83 s người nghe tiếng búa gỏ truyền qua khơng khí Tính tốc độ truyền âm thép làm đường ray Cho biết tốc độ âm khơng khí 330 m/s Trên mặt chất lỏng có sóng cơ, người ta quan sát khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp 3,5 m thời gian sóng truyền khoảng cách s Xác định bước sóng, chu kì tần số sóng Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5 m Tính tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng Một sóng có tần số 500 Hz tốc độ lan truyền 350 m/s Hỏi hai điểm gần phương truyền sóng cách khoảng để chúng có độ lệch pha  ? Một sóng âm truyền thép với tốc độ 5000 m/s Biết độ lệch pha sóng âm hai điểm gần cách m phương truyền sóng  Tính bước sóng tần số sóng âm   Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u  cos  4 t   (cm) Biết 4  dao động hai điểm gần phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha  Xác định chu kì, tần số tốc độ truyền sóng Một sóng ngang truyền sợi dây dài có phương trình sóng là: u = 6cos(4t – 0,02x) Trong u x tính cm t tính giây Hãy xác định: Biên độ, tần số, bước sóng vận tốc truyền sóng Một sợi dây đàn hồi, mảnh, dài, có đầu O dao động với tần số f thay đổi khoảng từ 40 Hz đến 53 Hz, theo phương vng góc với sợi dây Sóng tạo thành lan truyền dây với vận tốc v = m/s a) Cho f = 40 Hz Tính chu kỳ bước sóng sóng dây b) Tính tần số f để điểm M cách O khoảng 20 cm luôn dao động pha với dao động O Một mũi nhọn S gắn vào đầu thép nằm ngang chạm nhẹ vào mặt nước Khi thép dao động với tần số f = 120 Hz, tạo mặt nước sóng có biên độ 0,6 cm Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp cm Viết phương trình sóng phần tử điểm M mặt nước cách S khoảng 12 cm Chọn gốc thời gian lúc mũi nhọn chạm vào mặt thoáng xuống, chiều dương hướng lên 10 Một sóng ngang truyền từ M đến O đến N phương truyền sóng với vận tốc v = 18 m/s Biết MN = m MO = ON Phương trình sóng O uO = 5cos(4 t -  ) (cm) Viết phương trình sóng M N * Đáp số hướng dẫn giải: dvkk d d  vth = = 4992 m/s vkk vth d  vkk t 3,5 3,5 Khoảng cách 15 đỉnh sóng 14   = = 0,25 m; v = = 0,5 m/s; 14  v T = = 0,5 s; f = = Hz v  0,5 Khoảng cách gợn lồi liên tiếp 4   = = 0,125 m; v = f = 15 m/s v 2d   Ta có:  = = 0,7 m;  = =  d = = 0,0875 m = 8,75 cm f  2d  v Ta có:  = =   = 4d = m; f = = 625 Hz   2d  2  Ta có:  = =   = 6d = m; T = = 0,5 s; f = = Hz; v = = m/s  T T  Ta có: t = Ta có: A = cm; f =  2x = Hz; = 0,02x   = 100 cm = m; 2  v = f = 100.2 = 200 cm/s = m/s = 0,025 s;  = vT = 0,125 m = 12,5 cm f 2 OM 2f OM f OM f OM b) Ta có: = = 2k  k =  kmax = max = 2,1; v  v v kv f OM kmin = = 1,6 Vì k  Z nên k =  f = = 50 Hz v OM 4cm Ta có: 8 = cm  = = 0,5 cm 8 a) Ta có: T = Phương trình sóng nguồn S: u = Acos(t + )  Ta có  = 2f = 240 rad/s; t = x =  cos = = cos( );   Vậy nguồn S ta có: u = 0,6cos(240t + ) (cm) Tại M ta có: 2  2 SM   uM = 0,6cos(240t + ) = 0,6cos(240t + - 48) = 0,6cos(240t + ) (cm) 2  v.2 10 Ta có:  = vT = = m Vì M trước O theo chiều truyền sóng nên:  2 MO     uM = 5cos(4 t + ) = 5cos(4 t + ) = 5cos(4 t + ) (cm) N sau O  6 v <   = nên: uN = 5cos(4 t - 2 MO     ) = 5cos(4 t - - ) = 5cos(4 t - ) (cm)  6 II Giao thoa sóng – Sóng dừng * Các công thức: + Nếu hai nguồn S1 S2 phát hai sóng giống hệt có phương trình sóng là: u1 = u2 = Acost bỏ qua mát lượng sóng truyền thì sóng M (với S1M = d1; S2M = d2) tổng hợp hai sóng từ S1 S2 truyền tới có phương trình là: uM = 2Acos  (d  d1 )  (d  d1 ) cos(t )   + Độ lệch pha hai sóng từ hai nguồn truyền tới M là:  = 2 (d  d1 )   + Tại M có cực đại d2 - d1 = k; có cực tiểu d2 - d1 = (2k + 1) + Số cực đại cực tiểu đoạn thẳng nối hai nguồn số giá trị k (k  z) tính theo cơng thức (khơng tính hai nguồn): Cực đại:  S1 S   SS SS SS    