Tư duy sáng tạo về bài toán đồ thị trong phần sóng cơ và sóng âm của vật lý 12 nhằm phát huy năng lực tự học cho học sinh

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.Lý chọn đề tài Vật lý môn khoa học thực nghiệm, khoa học tự nhiên, gây nhiều hứng thú cho học sinh học tập nghiên cứu Nhưng gây khơng khó khăn học sinh chưa hiểu kỹ sâu vấn đề Đối với học sinh khối lớp 12 liên quan trực tiếp đến em ôn thi tốt nghiệp đại học giáo viên trực tiếp giảng dạy cần phải tìm tịi, chịu khó định hướng cho học sinh cách học phù hợp có hiệu Đặc biệt kì thi tốt nghiệp 12 năm học 2019-2020 vừa qua việc phân loại đối tượng rõ ràng kiến thức câu hỏi yêu cầu học sinh cần phải nắm được, hiểu giải vấn đề Trong hệ thống câu hỏi dạng tập đồ thị gây khó khăn cho học sinh nhiều năm gần xu hướng kiểm tra dạng tập nhiều mang đậm nét cho tốn vật lý đồng thời yêu cầu học sinh phải hiểu thực vấn đề phát huy lực tự học giải Xuất phát từ thực tiễn dạy học nhiều năm trường THPT, đặc biệt liên quan trực tiếp đến việc dạy ôn thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia, thấy việc học sinh tiếp cận giải với dạng tập đồ thị bối rối khó khăn để hướng dẫn cho em hiểu làm tương tự giáo viên giảng dạy cần có quy trình cụ thể từ điểm xuất phát đến khâu vận dụng Những năm gần xu đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia với câu hỏi hay khó nhằm phân loại đối tượng học sinh, đánh giá đối tượng dạy học dạng tốn đồ thị Nếu học sinh khơng rèn luyện nhiều, không giải trước dạng tốn dạng khơng tư quy luật giải tập, không rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học khơng đủ thời gian để giải tập thời gian làm thi dẫn đến kết không cao Từ u cầu mà chúng tơi mạnh dạn lựa chọn nội dung: “Tư sáng tạo toán đồ thị phần sóng sóng âm vật lý 12 nhằm phát huy lực tự học cho học sinh” làm đề tài nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Đề tài nhằm tập trung nghiên cứu, phân tích lí thuyết giải tập để tìm phương pháp chung giải vấn đề, tạo tư suy luận sáng tạo từ dạng toán để giải toán khác Đề tài giúp giáo viên, học sinh nhận biết giải tốn đồ thị phần sóng sóng âm đồng thời tạo hứng thú học tập cho học sinh đạt kết tốt cho trình học tập Đối tượng nghiên cứu - Là giáo viên, giáo viên bồi dưỡng học sinh thi tốt nghiệp đại học - Học sinh ôn thi tốt nghiệp đại học - Các cá nhân khác quan tâm đến toán đồ thị vật lý Phạm vi nghiên cứu - Bài toán đồ thị phần sóng va sóng âm chương trình vật lý 12 - Phân dạng đồ thị số đại lượng mà học sinh học chương trình tư sáng tạo giải dạng đồ thị khác - Bài toán cho đồ thị, dựa vào đồ thị xác định đại lượng khác - Tạo tư sáng tạo để học sinh phát triển lực tự học hình thành quy luật cách phát triển toán từ toán Phương pháp nghiên cứu - Dùng sở lý luận phương pháp giải tập vật lý - Xây dựng kiến thức định tính, định lượng kiến thức toán học vật lý - Áp dụng vào hệ thống tập phần sóng sóng âm vật lý 12 - Khảo sát thực nghiệm kết đối tượng ôn thi tốt nghiệp đại học môn vật lý với giáo viên dạy môn vật lý 12 - Đánh giá hiệu đề tài thông qua kết thu từ học sinh, giáo viên dạy vật lý tiến hành khảo sát, đối chứng kết thu so với kết ban đầu Kế hoạch thực - Ngày (02,04)/11/2020 triển khai phiếu đánh giá thực trạng dạy học toán đồ thị vật lý học sinh lớp 12 giáo viên dạy vật lý trường trung học phổ thông địa bàn tỉnh Nghệ An - Ngày 11/11/2020 triển khai đề tài cho giáo viên có dạy vật lý 12 ba trường - Từ 22/11/2020 đến 28/12/2020 giáo viên áp dụng đề tài dạy cho số lớp 12 - Từ 30/12/2020 đến 11/01/2021 khảo sát lấy ý kiến giáo viên sau nghiên cứu áp dụng đề tài đồng thời khảo sát nhận xét từ học sinh lớp có giáo viên áp dụng đề tài lớp không sử dụng đề tài - Từ 12/1/2021 đến 15/01/2021 tổng hợp thông tin nhận xét từ giáo viên học sinh để từ đánh giá hiệu đề tài Đóng góp đề tài Thơng qua dạy học nhận thấy khó khăn từ học sinh toán đồ thị mơn vật lý chúng tơi tìm tịi nghiên cứu để khắc phục khó khăn Đề tài hoàn toàn rút từ kinh nghiệm q trình dạy học, thể tính đóng góp đề tài cho mơn là: - Góp phần tạo hứng thú học tập cho mơn vật lý - Làm tăng khả tư sáng tạo phát huy lực tự học trình học tập - Làm tăng hiệu cho học sinh thi tốt nghiệp tuyển sinh vào đại học mơn vật lý - Là tài liệu bổ ích cho giáo viên dạy vật lý học sinh luyện thi tốt nghiệp THPT, đại học PHẦN II: NỘI DUNG I Cơ sở khoa học 1.Cơ sở lý luận 1.1 Sóng học 1.1.1 Khái niệm - Sóng lan truyền dao động môi trường - Khi sóng truyền có pha dao động phần tử vật chất lan truyền phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân cố định 1.1.2 Phân loại sóng - Sóng dọc: Là sóng phần tử vật chất môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng - Sóng ngang: Là sóng phần tử vật chất mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng 1.1.3 Các đại lượng đặc trưng cho sóng a Biên độ sóng + Là biên độ dao động tát phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua + Khi sóng truyền xa tâm dao động biên độ sóng giảm b Tần số sóng (f) Là tần số dao động tất phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua c Chu kỳ sóng (T) Là chu kỳ dao động tất phần tử vật chất mơi trường có sóng truyền qua Mối quan hệ T  f d Bước sóng (λ) Là khoảng cách gần hai điểm phương truyền sóng mà dao động pha với Hoặc quãng đường mà sóng lan truyền chu kì Biểu thức tính tốn:   v  v.T f e Tốc độ truyền sóng (v) + Là vận tốc truyền pha dao động + Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào chất mơi trường truyền (tính đàn hồi mật độ mơi trường) +Tốc độ truyền sóng mơi trường giảm theo thứ tự: Rắn  lỏng  khí *Chú ý: • Q trình truyền sóng q trình truyền pha dao động, sóng lan truyền đỉnh sóng di chuyển cịn phần tử vật chất mơi trường mà sóng truyền qua dao động xung quanh vị trí cân chúng • Khi quan sát n đỉnh sóng sóng lan truyền quãng đường (n – )λ tương ứng hết quãng thời gian Δt = (n - 1)T g Biên độ sóng: biên độ dao động phần tử mơi trường điểm có sóng truyền qua h.Năng lượng sóng: Sóng truyền dao động cho phần tử môi trường, nghĩa truyền cho chúng lượng Q trình truyền sóng q trình truyền lượng Năng lượng sóng điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng điểm 1.1.4 Đồ thị sóng học + Giả sử phương trình dao động nguồn O là: d uO = acos( t +  ) Xét điểm M phương truyền O M x sóng cách O đoạn d 2 d   (*)  Dao động M  uM  acos  t       + Sóng có hai tính chất: - Tính tuần hồn theo thời gian: Khi xét điểm M sóng có toạ độ x = d Từ (*)  uM  acos( 2 2 t   d ) Ta thấy T  u x M O t li độ u M biến thiên theo thời gian theo hàm cosin  chuyển động điểm M dao động tuần hồn với chu kì T 2  (đồ thị hình bên chọn   0, d  ) - Tính tuần hồn theo không gian: Khi xét tất điểm sóng vào thời điểm t0 Từ (*)  uM  acos( 2 2 t0    x) Ta thấy T  li độ u điểm sóng biến thiên tuần hồn theo tọa độ x  hình dạng sóng (hình sin) thời điểm t0: sau bước sóng u sóng x M O x sóng lại có dạng trước (đồ thị hình bên chọn   0, t0  ) 2λ + Độ lệch pha điểm M phương truyền so với nguồn   1λ A E B 2 d I F D H J  C Phương truyền sóng G + Độ lệch pha hai điểm dao động M N cách đoạn d = MN phương truyền sóng   .d  v 2 d  1.2 Sóng dừng 1.2.1.Định nghĩa Sóng dừng sóng có bụng nút cố định không gian l = AB λ/2 A • λ/4 • • Bụng sóng Nút sóng λ/2 • • • • B 1.2.2.Đặc điểm - Khoảng cách bụng kế tiêp khoảng cách nút nửa bước sóng Chính độ dài bó sóng - Khoảng cách bụng nút cạnh phần tư bước sóng - Hình dạng sợi dây có sóng dừng thời điểm đường hình sin đường thẳng 1.2.3.Điều kiện để có sóng dừng - Muốn có sóng dừng mà hai nút hai đầu l k  (k  1, 2,3 ) chiều dài dây phải số nguyên lần  , với số bụng k, số nút k+1 - Muốn có sóng dừng mà đầu nút đầu lại bụng l  (2k  1)  với (k=0,1,2,3…) chiều dài sợi dây số bán nguyên lần nửa bước sóng, với số bụng k+1, số nút k+1 *Chú ý: + Trong sóng dừng bề rộng bụng là: l = 2.2a = 4a + Biên độ điểm dây có sóng dừng (với gốc tọa độ x chọn nút sóng) là: AN  2a sin 2  x 1.3 Sóng âm 1.3.1 Khái niệm đặc điểm a Khái niệm: Sóng âm lan truyền dao động âm môi trường rắn, lỏng, khí b Đặc điểm - Tai người nghe âm có tần số từ 16 Hz đến 20000Hz - Các sóng âm có tần số nhỏ 16 Hz gọi hạ âm - Các sóng âm có tần số lớn 20000 Hz gọi siêu âm - Tốc độ truyền âm giảm môi trường theo thứ tự: rắn, lỏng, khí Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính chất môi trường, nhiệt độ môi trường khối lượng riêng mơi trường Khi nhiệt độ tăng tốc độ truyền âm tăng 1.3.2 Các đặc trưng sinh lý âm Âm có đặc trưng sinh lý là: độ cao, độ to âm sắc Các đặc trưng âm nói chung phụ thuộc vào cảm thụ âm tai người a Độ cao - Đặc trưng cho tính trầm hay bổng âm, phụ thuộc vào tần số âm - Âm có tần số lớn gọi âm cao(bổng) âm có tần số nhỏ gọi âm trầm b Độ to Là đại lượng đặc trưng cho tính to hay nhỏ âm, phụ thuộc vào tần số âm mức cường độ âm c Âm sắc Là đại lượng đặc trưng cho sắc thái riêng âm, giúp ta phân biệt hai âm có độ cao, độ to Âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động âm (hay tần số biên độ âm) 1.3.3 Các đặc trưng vật lý âm a Tần số âm: tần số dao động phần tử môi trường b Cường độ âm mức cường độ âm Cường độ âm (I): Là lượng mà sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm Cơng thức tính: I  P , P công suất nguồn âm gây điểm S xét, S diện tích miền truyền âm Khi âm truyền khơng gian thì: S  4 R  I  P Đơn vị : P(W), S(m2), 4 R I(W/m2)  I   B  I0  Mức cường độ âm(L) : Là đại lượng tính cơng thức: L  lg  Trong I cường độ âm điểm cần tính, I0 cường độ âm chuẩn (âm ứng với tần số f = 1000 Hz) có giá trị là: I  1012 (W / m2 ) Trong thực tế người ta thường sử dụng đơn vị nhỏ Ben để tính mức cường  I   (dB)  I0  độ âm, dexiBen (dB) 1B  10dB  L  10 lg  c Âm họa âm Một âm phát tổng hợp từ âm âm khác gọi họa âm Âm có tần số f1 cịn họa âm có tần số bội số tương ứng với âm - Họa âm bậc hai có tần số f2 = 2f1 - Họa âm bậc ba có tần số f3 = 3f1… - Họa âm bậc n có tần số fn = n.f1 => Các họa âm lập thành cấp số cộng với công sai d = f1 *Chú ý: - Nhạc âm âm có tần số xác định đồ thị dao động đường cong hình sin -Tạp âm âm có tần số không xác định đồ thị dao động đường cong phức tạp Cơ sở thực tiễn 2.1 Thực trạng dạy học toán đồ thị vật lý 2.1.1 Về phía giáo viên Bài tốn đồ thị tốn địi hỏi học sinh vận dụng kiến thức tổng hợp, có khả phân tích, đọc đồ thị giải vấn đề Để giúp học sinh giải tốt toán đồ thị, giáo viên cần chịu khó tìm tịi hệ thống tập hình thành phương pháp giảỉ tốn có hiệu Tuy nhiên tài liệu tốn đồ thị vật lí khơng nhiều, giáo viên chưa thực sẵn sàng thực chuyên đề toán đồ thị cho học sinh chí có giáo viên cịn e ngại tốn đồ thị 2.1.2 Về phía học sinh Về phía học sinh, đa số ngại giải tốn đồ thị, quan tâm chưa nhiều em làm loại tốn này, khơng rèn luyện nhiều nên kỹ xử lý toán yếu Nguyên nhân hệ thống tập rèn luyện chưa nhiều, giáo viên chủ yếu chưa truyền tải hệ thống tập phương pháp giải Thực tế, học sinh làm toán đồ thị đề thi thử số trường đề thi tốt nghiệpTHPT thi Chính đề cập tốn đồ thị học sinh thường ngại giải không giải giải mắc số nhầm lẫn đại lượng giải bài toán đồ thị hàm số khác 2.2 Đánh giá thực trạng dạy học toán đồ thị vật lý Để có kết luận xác thực trạng nói chúng tơi tiến hành khảo sát học sinh lớp 12 giáo viên trường THPT địa bàn tỉnh Nghệ An PHIẾU KHẢO SÁT HỌC SINH Trường: …………………………………….…… Học sinh:…………………………… Lớp:……… Mức độ tiếp cận tốn đồ Ít Vừa Nhiều thị vật lí Tâm gặp tốn đồ Khơng thích Bình thường Thích thị vật lí đề thi Tự đánh giá lưc giải Yếu Trung bình Khá, tốt tập đồ thị vật lí PHIẾU KHẢO SÁT GIÁO VIÊN VẬT LÍ Trường: …………………………………….…… Họ tên:…………………………… Nhóm: Vật Lý Nguồn tập phục vụ cho Ít Vừa Nhiều giảng dạy phần tập đồ thị Tâm xây dựng hệ thống Khơng thích Bình thường Thích tập đồ thị cho học sinh Mức độ hình thành phương pháp Chưa Trung bình Khá, Tốt giải tốn đồ thị cho phần sóng cơ, sóng âm vật lý 12 Kết khảo sát học sinh: TT Năm học Trường THPT Kết khảo sát Mức độ tiếp cận tốn đồ thị vật lí Ít Vừa Nhiều (31/43) 72,1% (9/43) 20,9% (3/43) 7% Tâm gặp tốn đồ thị vật lí đề thi 2020-2021 Lớp 12C1 Khơng thích Bình thường Thích (37/43) 86% (5/43) 11,6% (1/43) 2,4% Tự đánh giá lực giải tập đồ thị vật lí 2020-2021 Lớp 12A Yếu Trung bình Khá, tốt (32/43) 74,4% (8/43) 18,6% (3/43) 7% Mức độ tiếp cận toán đồ thị vật lí Ít Vừa Nhiều (34/41) 83% (6/41) 14,6% (1/41) 2,4% Tâm gặp toán đồ thị vật lí đề thi Khơng thích Bình thường Thích (36/41) 87,8% (3/41) 7,3% (2/41) 4,9% Tự đánh giá lực giải tập đồ thị vật lí Yếu Trung bình Khá, tốt (33/41) 80,5% (6/41) 14,6% (2/41) 4,9% Mức độ tiếp cận tốn đồ thị vật lí Ít Vừa Nhiều (36/40) 90% (3/40) 7,5% (1/40) 2,5% Tâm gặp tốn đồ thị vật lí đề thi 2020-2021 Lớp 12G Khơng thích Bình thường Thích (35/40) 87,5% (3/40) 7,5% (2/40) 5% Tự đánh giá lực giải tập đồ thị vật lí Yếu Trung bình Khá, tốt (34/40) 85% (5/40) 12,5% (1/40) 2,5% Kết khảo sát giáo viên TT Năm học Trường THPT Kết khảo sát Nguồn tập phục vụ cho giảng dạy phần tập đồ thị Ít Vừa Nhiều (4/10) 40% (4/10) 40% (2/10) 20% Tâm xây dựng hệ thống tập đồ thị cho học sinh 2020-2021 Khơng thích Bình thường Thích 10 GV (3/10) 30% (4/10) 40% (2/10) 20% Mức độ hình thành phương pháp giải tốn đồ thị cho phần sóng cơ, sóng âm vật lý 12 Chưa Trung bình Khá, Tốt (4/10) 40% (3/10) 30% (2/10) 20% Nguồn tập phục vụ cho giảng dạy phần tập đồ thị Ít Vừa Nhiều 2020-2021 (5/9) 55,4% (2/9) 22,3% (2/9) 22,3% GV Tâm xây dựng hệ thống tập đồ thị cho học sinh Khơng thích Bình thường Thích (5/9) 55,6% (2/9) 22,2% (2/9) 22,2% Mức độ hình thành phương pháp giải tốn đồ thị cho phần sóng cơ, sóng âm vật lý 12 Chưa Trung bình Khá, Tốt (5/9) 55,6% (3/9) 33,1% (1/9) 11,3% Nguồn tập phục vụ cho giảng dạy phần tập đồ thị Ít Vừa Nhiều (5/9) 55% (2/9) 22,5% (2/9) 22,5% Tâm xây dựng hệ thống tập đồ thị cho học sinh 2020-2021 Khơng thích Bình thường Thích GV (5/9) 55% (3/9) 33,1% (1/9) 11,9% Mức độ hình thành phương pháp giải tốn đồ thị cho phần sóng cơ, sóng âm vật lý 12 Chưa Trung bình Khá, Tốt (4/9) 44,4% (3/9) 33,1% (2/9) 22,5% Thông qua kết qua khảo sát cho thấy thực trạng giáo viên học sinh có khó khăn dạy học tốn đồ thị vật lí Về phía giáo viên chủ yếu tính chịu khó tìm tịi để sưu tầm hệ thống tập đồ thị chưa cao ý tưởng hình thành phương pháp giải có hiệu cịn hạn chế Về phía học sinh, tiếp cận tập luyện tập nên phần lớn học sinh yếu kỹ giải loại toán Tâm đa số học sinh gặp toán đồ thị đề thi bỏ qua ngại giải Như để giải vấn đề trên, trước hết giáo viên phải tìm tịi hệ thống bài tập đồ thị phần dao động vật lý 12 thông qua tài liệu tham khảo, sưu tầm đề thi thử trường mạng internet có kỹ sử dụng phần mềm vẽ đồ thị để tự thiết kế dạng tập, sau hình thành phương pháp giải cho dạng toán đồng thời cân nhắc số vấn đề mà học sinh thường nhầm lẫn Mỗi học sinh có hệ thống tập hình thành phương pháp giải tạo hứng thú cho học sinh đạt kết tốt cho hoạt động dạy học II Biện pháp giải Đồ thị li độ sóng biến thiên điều hịa 1.1 Biện pháp + Phương trình sóng M phương truyền sóng có dạng: 2 d   u  acos  t    M    +Nếu chọn   0, d  ta đồ thị li độ phụ thuộc vào thời gian có dạng hình u a O t -a 10  I n3 I  n  n.P  + Với n nguồn âm I   4 r  I  n2   I1 n1 + Theo giả thiết I3-I1=7,5 suy  I1  2,5(W/m )   I  3, 75(W/m ) Chọn đáp án A 3.2.7 Bài toán đồ thị mức cường độ âm phụ thuộc vào log x Bài tập 13 Tại điểm M trục Ox có nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng môi trường Khảo sát mức cường độ âm L L(dB ) điểm N trục Ox có tọa độ x (đơn vị 90 mét), người ta vẽ đồ thị biễn diễn phụ thuộc L vào log x hình vẽ bên Mức 82 cường độ âm điểm N x  32 m gần log x với giá trị? 74 A 82 dB B 84 dB C 86 dB D 88 dB Nhận xét: Bài toán cần thiết lập biểu thức mức cường độ âm phụ thuộc vào log x dựa vào số đồ thị ta giải toán Hướng dẫn giải + Gọi x0 tọa độ điểm M x tọa độ điểm N  Mức cường độ âm N xác định biểu thức LN  10 log P I 4  x  x0   10 log P  20 log  x  x0  I 4 a + Khi log x  → x  10 m; log x   x  100 m Từ đồ thị, ta có: 90  78  100  x0 78  a  20log 100  x0   10 20  x0  20, m   10  x 90  a  20log 10  x      a  78  20log 100  20, 2  119,6 dB  Mức cường độ âm N x  32 m LN 119,6  20log  32  20,   85, 25 dB Chọn đáp án C III Bài tập tự luyện Câu Trên sợi dây dài có sóng ngang hình sin truyền qua theochiều dương trục Ox Tại thời điểm t0, đoạn sợi dây có hình dạng hình bên Hai phần tử dây M Q dao động lệch pha A  B π C.2π D  45 Câu Trên sợi 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 dây M O dao động lệch pha A  B  C 3 2 D Câu Một sóng ngang truyền mặt nước có tần số 10 Hz Tại thời điểm phần tử mặt nước có dạng hình vẽ Trong khoảng cách từ vị trí cân A đến vị trí cân C 60 cm điểm E từ vị trí cân xuống Xác định chiều truyền sóng tốc độ truyền sóng A.Từ E đến A, v = 12 m/s B.Từ E đến A, v = m/s C.Từ A đến E, v = m/s D.Từ A đến E, v = 12 m/s Câu Tại thời điểm t sóng sợi dây có dạng hình vẽ Tại thời điểm phần tử M lên Chiều truyền sóng v vị trí phần tử N sau phần tư chu kỳ là: M A.Sóng truyền từ M đến N N biên N B.Sóng truyền từ N đến M N biên C.Sóng truyền từ M đến N N biên D.Sóng truyền từ N đến M N biên Câu Một sóng truyền mặt nước với tần số f B = 10Hz, thời điểm phần tử mặt nước E A C có dạng hình vẽ Trong khoảng cách từ vị trí v cân A đến vị trí cân D 30cm D điểm C từ vị trí cân xuống Chiều truyền vận tốc truyền sóng là: A.Từ E đến A với vận tốc 4m/s B.Từ A đến E với vận tốc 4m/s C.Từ E đến A với vận tốc 3m/s D.Từ A đến E với vận tốc 3m/s Câu Một sóng truyền theo chiều dương trục Ox dọc theo sợi dây đàn hồi dài với chu kì T Hình vẽ hình ảnh đoạn dây thời điểm t1 (đường 1) thời điểm t2 M A = t1 + Trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 sóng truyền quãng đường là: A.15 cm B.75 cm C.25 cm D.50 cm 46 Câu Một sóng truyền sợi dây dài theo trục Ox Tại thời điểm sợi dây có dạng hình vẽ, phần tử u (cm) M xuống với tốc độ 20π√ cm Biết 24 vM x(cm) khoảng cách từ vị trí cân phần tử O M đến vị trí cân phần tử O cm Chiều tốc độ truyền sóng là: A từ phải sang trái, với tốc độ 1,2 m/s B từ trái sang phải, với tốc độ 1,2 m/s C từ phải sang trái, với tốc độ 0,6 m/s D từ trái sang phải, với tốc độ 0,6 m/s Câu Một sóng hình sin truyền u (cm) sợi dây theo chiều dương trục t2 x (cm) N Ox Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây 30 t1 hai thời điểm t1 t2 = t1 + 0,3 s Tại thời -5 điểm t2, vận tốc điểm N dây là: A.– 39,3 cm/s B.65,4 cm/s C.– 65,4 cm/s D.39,3 cm/s Câu Cho sợi dây cao su căng ngang Làm cho đầu O dây dao động theo phương thẳng đứng Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường qua O) t2=t1+0,2 s (đường không qua O) Tại thời điểm t3=t2+ s độ lớn li độ phần tử 15 M cách đầu dây đoạn 2,4 m (tính theo phương truyền sóng) là√3 cm Gọi δ tỉ số tốc độ cực đại phần tử dây với tốc độ truyền sóng Giá trị δ gần giá trị sau đây? A.0,0025 B.0,022 C.0,012 D.0,018 Câu 10 Một sóng truyền theo tia Ox sợi u (mm) dây đàn hồi dài với chu kì s Hình vẽ bên hình ảnh sợi dây thời điểm t0 t1 Nếu d1 d2 tốc M O độ điểm M thời điểm t2 = t1 + 4,25 s là: A 4 (mm/s) B 2 (mm/s) C 4 (mm/s) D 4 (mm/s) d1 d2 x (cm) Câu 11 Một sóng hình sin truyền sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 t2 = t1 + 0,3 s Chu kì sóng A.0,9 s B.0,4 s C.0,6 s D.0,8 s 47 Câu 12 Một sóng dừng sợi dây đàn hồi có dạng u = 2Asin ( 2πx cos λ 2π π t  ) , u li độ T thời điểm t phần tử M sợi dây mà vị trí cân cách gốc tọa độ O đoạn x Ở hình vẽ, đường mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 đường (1) Tại thời điểm t2 = t1 + 3T 3T 7T , t3= t1 + , t4 = t1 + hình dạng sợi dây 8 đường A (3), (2), (4) B (3), (4), (2) C (2), (3), (4) D (2), (4), (3) Câu 13 Một sóng dừng sợi dây đàn hồi có dạng u = 2Asin 2πx 2π π λ T cos( t + ), u li độ thời điểm t phần tử M sợi dây mà vị trí cân cách gốc tọa độ O đoạn x Ở hình vẽ, đường mơ tả dạng sợi dây thời điểm t1 đường (1) Tại thời điểm t2 = t1 + T 3T ; t3 = t1 + 7T t4 = t1 + Hình dạng sợi dây đường? A.(3); (4); (2) B.(3); (2); (4) C.(2); (4); (3) Câu 14 Trên sợi dây căng ngang dài 40cm, hai đầu cố định có sóng dừng với tần số f xác định Hình vẽ bên mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 thời điểm t2 t1 D.(2); (3); (4) Tỉ số tốc độ 6f truyền sóng dây tốc độ dao động cực đại điểm M xấp xỉ A 4,2 B 6,9 C 5,8 D 4,8 Câu 15 Một sợi dây đàn hồi AB căng ngang, hai u (cm) M đầu cố định có sóng dừng ổn định Ở thời điểm t1 điểm M có tốc độ 0, hình dạng sợi dây đường nét liền hình vẽ Sau khoảng O thời gian ngắn s hình dạng sợi dây đường 30 x (cm) nét đứt Tốc độ truyền sóng dây là: 48 A.30 cm/s B.40 cm/s C.80 cm/s D.60 cm/s Câu 16 Trong thí nghiệm khảo sát đồ thị dao động âm, đồ thị sau mô tả phụ thuộc li độ x theo thời gian t âm âm thoa phát ra? x A B C D O t ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu B Câu D Câu C Câu 10 A Câu A Câu 11 D Câu D Câu 12 A Câu A Câu 13 B Câu C Câu 14 D Câu A Câu 15 C Câu D Câu 16 D IV Thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học đề tài “Tư sáng tạo toán đồ thị phần sóng sóng âm vật lý 12 nhằm phát huy lực tự học cho học sinh” giúp giáo viên, học sinh mức độ vận dụng phương pháp mức độ hứng thú học sinh tiếp cận với đề tài Cụ thể: + Có giúp giáo viên dễ dàng nắm bắt phương pháp cách tư sáng tạo tốn hay khơng? + Tạo cảm hứng cho giáo viên hệ thống tập đồ thị vật lý hay không? + Áp dụng đề tài có thúc đẩy qúa trình dạy học tốn đồ thị hiệu khơng? Đối tượng địa bàn thực nghiệm Giáo viên vật lý học sinh lớp 12 trường THPT địa bàn tỉnh Nghệ An 3.Thời gian thực nghiệm Thời gian thực nghiệm: Từ ngày 2/11/2020 đến ngày 15/1/2021 Phương pháp thực nghiệm - Tại đơn vị lựa chọn tiến hành thực nghiệm sư phạm, lấy ngẫu nhiên số giáo viên áp dụng đề tài 02 giáo viên không áp dụng đề tài đồng thời lấy phiếu khảo sát học sinh lớp 12 giáo viên sử dụng đề tài lớp mà giáo viên không sử dụng để đối chứng - Sau áp dụng đề tài nhận thấy giáo viên tự tin việc đề tập đồ thị giảng dạy phần đồ thị cho học sinh Học sinh cải thiện 49 rõ rệt khả giải toán đồ thị nhờ có hệ thống tập đa dạng, phương pháp giải cách tư toán giáo viên Kết thực nghiệm Sau sử dụng đề tài vào thực nghiệm giảng dạy, thu kết sau: Phiếu khảo sát ý kiến giáo viên sau áp dụng đề tài Họ tên giáo viên: Trường Có hiệu Nội dung đánh giá Hiệu không cao Tiếp tục Không Sử thực tiếp tục dụng sử có nhân dụng cải tiến rộng Câu hỏi: Thầy/cơ có nhận xét sau thực đề tài theo cách đề tài đưa ra? Kết khảo sát ý kiến giáo viên vật lý sau áp dụng đề tài Kết Trường THPT GV THPT GV THPT GV Năm học 20202021 20202021 20202021 Có hiệu Tiếp tục Hiệu thực không cao nhân rộng Không Sử dụng tiếp tục sử có cải dụng tiến 4/4 0/4 3/4 0/4 0/4 100% 0% 75% 0% 0% 6/6 0/6 5/6 0/6 1/6 100% 0% 83,3% 0% 16,7% 3/3 0/3 3/3 0/3 0/3 100% 0% 100% 0% 0% Sau triển khai đề tài cho giáo viên áp dụng quay lại khảo sát ý kiến học sinh lớp có giáo viên áp dụng đề tài dạy học khảo sát với lớp đối chứng (Giáo viên dạy lớp không áp dụng đề tài) 50 Phiếu khảo sát học sinh Họ tên học sinh: ………………………………………………… Lớp:…………………………Trường: …………………………… Nội dung đánh giá Không Không Khá quan tâm tự tin tự tin Tự tin Câu hỏi: Em có cảm nhận giải toán đồ thị khoảng thời gian gần ? Kết khảo sát học sinh - Các lớp giáo viên dạy không áp dụng đề tài Không Không Khá quan tâm tự tin tự tin Lớp 12C4 (12/38) 31,6% (19/38) 50% (6/38) 15,8% (1/38) 2,6% Lớp 12B (15/42) 35,7% (20/42) 47,6% (5/42) 11,9% (2/42) 4,8% Lớp 12C3 (20/41) 48,8% (16/41) 39% (5/41) 12,2% (0/41) 0% Trường THPT Tự tin - Các lớp có giáo viên dạy áp dụng đề tài Khơng Không Khá quan tâm tự tin tự tin Lớp 12C1 (4/43) 9,3% (8/43) 18,6% (22/43) 51,2% Lớp 12A (4/41) 9,8% (10/41) 24,4% (21/41) 51,2% (6/41) 14,6% Lớp 12G (3/41) 7,5% (9/41) 22% Trường THPT (23/41) 56% Tự tin (9/43) 20,9% (5/41) 14,5% Phân tích kết khảo sát thực nghiệm 6.1.Về phía học sinh Qua số liệu thống kê trường số lớp cụ thể, với việc giáo viên áp dụng đề tài tạo tâm cho giáo viên phương pháp tư sáng tạo từ toán đồ thị phần dao động đồng thời gây hứng thú cho học sinh mang lại hiệu đáng kể cho trình dạy học Với lớp khơng áp dụng đề tài, mức độ tiếp cận tập nhiều, hệ thống tập không đa dạng dẫn đến học sinh rèn luyện nên khả xử lý toán đồ thị kém, nhiều học sinh tự tin sợ phải giải toán đồ thị Số liệu cụ thể học sinh không quan tâm giảm từ 38,8% (47/121) xuống 8,87% (11/124), học sinh không tự tin giảm từ 45% (55/121) xuống 21,8% (27/124), học sinh tự tin tăng từ 13,2% (16/121) lên 53,2% (66/124), học sinh tự tin tăng từ 2,5% (3/121) lên 16,1% (20/124) 51 6.2.Về phía giáo viên Từ bảng số liệu khảo sát phần lớn giáo viên áp dụng phương pháp thống cao cụ thể: 100% (13/13) giáo viên đánh giá có hiệu quả, 84,6% (11/13) giáo viên tiếp tục thực nhân rộng, 0% đánh giá hiệu không cao, 7,7% (1/13) giáo viên sử dụng có cải tiến PHẦN III: KẾT LUẬN 1.Kết luận chung Bài toán đồ thị vấn đề khó chương trình vật lý đặc biệt chương trình Vật lý 12 liên quan đến thi tốt nghiệp đại học nên với dạng tập chủ yếu dành cho học sinh giỏi Trong trình làm đề tài này,chúng rút nhiều kinh nghiệm cho thân trình giảng dạy Trong trình giảng giảng dạy cho học sinh lớp 12 lớp có liên quan thi tốt nghiệp đại học gặp dạng tập cho đồ thị, học sinh thường bị vướng mắc giải vấn đề tốn chúng tơi tiến hành nghiên cứu tham khảo tài liệu, tham khảo qua đồng nghiệp, tìm hiểu phương pháp giải tốn phương pháp đồ thị để hướng đến phương pháp giải từ toán đồ thị bản, phát triển tư sáng tạo để giải toán đồ thị khác, đồng thời hình thành phương pháp giải dạng đồ thị khác với mục đich giải vấn đề đơn giản hơn, không mắc nhầm lẫn đồ thị đại lượng khác mang lại hiệu Khi làm đề tài đặt nhiều tâm huyết Qua trình giảng dạy thực tế, tìm hiểu tài liệu, mạng tốn đồ thị phần sóng sóng âm Vật lý 12 làm cho chúng tơi nâng cao trình độ, giúp chúng tơi đồng nghiệp thuận lợi trình giảng dạy cho học sinh thi tốt nghiệp đại học Qua áp dụng thực nghiệm đề tài ba sở cho thấy chất lượng học sinh tham gia nâng lên cách rõ rệt, học sinh đam mê toán vận dụng cao Mặt khác đề tài giúp em học sinh có thêm tài liệu tham khảo bổ ích q trình học tập Đề tài cịn tài liệu bổ ích cho giáo viên dạy Vật Lý THPT tham khảo để giảng dạy cho học sinh luyện thi tốt nghiệp đại học tốt Ý nghĩa đề tài Qua việc thực đề tài hội để thân tự bồi dưỡng nâng cao trình độ chuyên môn hiểu sâu thêm dạng tốn đồ thị phần sóng sóng âm đồng thời tài liệu có tác dụng lớn cho giáo viên môn tham khảo.Thông qua khảo sát thực nghiệm với đề tài thấy hiệu hoạt động dạy học cao nhiều Như nhầm lẫn mà học sinh thường mắc khắc phục tính tư sáng tạo giải toán đồ thị phát huy hiệu Một số kiến nghị - Tuy dành nhiều công sức tâm huyết cho đề tài khơng thể mắc sai sót, đặc biệt phương pháp kỹ vẽ đồ thị đạt đến hay chưa? 52 - Khi áp dụng đề tài giáo viên học sinh cần linh động để phối kết hợp đưa hệ thống toán sát đối tượng để vấn đề đơn giản nhẹ nhàng không gây áp lực lên người dạy người học - Việc giáo viên viết SKKN dạy học điều kiện tốt cho giáo viên, cho nhà trường cho nghành nên tổ chức cần động viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt để giáo viên sáng tạo dạy học, rút nhiều kinh nghiệm cho đối tượng dạy hoạt động học - Trên nội dung đề tài sáng kiến kinh nghiệm chúng tơi Những chúng tơi trình bày đề tài phối kết hợp nghiên cứu tìm tịi vận dụng vào thực tiễn thời gian dài thực mang lại hiệu thiết thực góp phần giải tốn đồ thị cho mơn vật lí Tuy nhiên,để tài cịn chỗ chưa thật phát huy mạnh tường minh Chúng tơi mong muốn nhận góp ý từ bạn đồng nghiệp, hội đồng khoa học cấp bạn bè chia sẻ, bổ sung để đề tài hồn thiện Chúng tơi xin chân thành cảm ơn! 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Các đề thi Đại học - Cao Đẳng, THPT Quốc Gia mơn Vật lí Bộ GD - ĐT Tạp chí Vật lí tuổi trẻ, NXB Giáo dục Cơng phá vật lí - Tăng Hải Tn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Đề thi thử THPT Quốc Gia trường nước Công phá đề thi THPT Quốc Gia 2019 - Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội “Khám phá tư giải nhanh đề thi THPT quốc gia môn Vật lý” - Lê Văn Vinh, Nhà xuất đại học quốc gia Hà Nội 2014 “Bổ trợ kiến thức luyện thi đại học Vật lý 12”- Chu Văn Biên, Nhà xuất đại học quốc gia Hà Nội 2013 “Một số vấn đề phương pháp viết sáng kiên kinh nghiệm ” - Phạm Phúc Tuy, (Đề tài nghiên cứu khoa học trường CĐSP Bình Dương, 2011) Bí luyện thi THPT QG Tập – Chu Văn Biên 54 PHỤ LỤC Một số hình ảnh áp dụng đề tài vào dạy học trường THPT Học sinh tích cực hoạt động nhóm Học sinh phát huy lực tự học 55 Học sinh chăm học tập Học sinh tích cực trao đổi, chia sẻ 56 Hoạt động học tập lớp học Tích cực trao đổi nhóm 57 Học sinh tích cực trao đổi, chia sẻ học tập Học sinh tích cực trao đổi, chia sẻ học tập 58 Chia sẻ hoạt động học tập nhóm lớp học 59 ... tâm đến toán đồ thị vật lý Phạm vi nghiên cứu - Bài tốn đồ thị phần sóng va sóng âm chương trình vật lý 12 - Phân dạng đồ thị số đại lượng mà học sinh học chương trình tư sáng tạo giải dạng đồ. .. đề tài ? ?Tư sáng tạo tốn đồ thị phần sóng sóng âm vật lý 12 nhằm phát huy lực tự học cho học sinh? ?? giúp giáo viên, học sinh mức độ vận dụng phương pháp mức độ hứng thú học sinh tiếp cận với đề tài... giải dạng đồ thị khác - Bài toán cho đồ thị, dựa vào đồ thị xác định đại lượng khác - Tạo tư sáng tạo để học sinh phát triển lực tự học hình thành quy luật cách phát triển tốn từ toán Phương pháp