Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (Võ Quyết Thắng, THPT Nghi Lộc 2

Tóm tắt nội dung đề tài Đề tài đề cập vấn đề phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (THDĐĐH). Trước đây người ta đề cập đến các phương pháp như: phương pháp cộng các hàm lượng giác, phương pháp giản đồ véc tơ, phương pháp tổng hợp đồ thị. Ta có thể thấy rằng ba phương pháp trên đều dùng để THDĐĐH, đó chính là 3 cách để thực hiện phương pháp THDĐĐH. Nếu gọi là phương pháp THDĐĐH cho ta sự phù hơp giữa hiện tượng vật lý và tên gọi phương pháp dùng để giải...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm " Phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (Võ Quyết Thắng, THPT Nghi Lộc 2 " Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng trêng THPT Nghi léc 2 SKKN: Phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (Võ Quyết Thắng, THPT Nghi Lộc 2) Tóm tắt nội dung đề tài Đề tài đề cập vấn đề phương pháp tổng hợp dao động điều ho à (THDĐĐH). Trướcđây người ta đề cập đến các phương pháp như: phương pháp cộng các hàm lượng g iác,phương pháp giản đồ véc tơ, phương pháp tổng hợp đồ thị. Ta có thể thấy rằng baphương pháp trên đều dùng để THDĐĐH, đó chính là 3 cách để thực hiện phươngpháp THDĐĐH. Nếu gọi là phương pháp THDĐĐH cho ta sự phù hơp giữa hiện tượng vật lý và têngọi phương pháp dùng để giải bài tập liên quan đến hiện tượng đó. Khi nhìn nhận là cácphương pháp riêng lẻ như phương pháp cộng các hàm lượng giác, phương pháp giản đồvéc tơ hay phương pháp tổng hợp đồ thị nó mới đề cập được vấn đề tổng hợp dao độngở góc độ toán học. Còn khi nói là phương pháp THDĐĐH thì tên gọi của nó đã mangtên một hiện tượng vật lý. Với quan điểm này bài toán THDĐĐH được thể hiện mộtcách sinh động qua nội dung năm chương của sách giáo khoa vật lý 12. - Khi xem xét ở chương dao động cơ lý thuyết chỉ mang ý nghĩa về mặt động họcnếu khảo sát kỹ thêm về mặt động lực học và năng lượng thì còn có những vướng mắc vìvậy bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ chủ yếu để vận dụng côngthức mà chưa gắn được vào hiện tượng vật lý cụ thể. - Chương sóng cơ hiện tượng tổng hợp dao động thể hiện một cách sinh động quahiện tượng giao thoa sóng, giáo viên có thể khai thác chương này làm nổi bật ý nghĩa vậtlý của lý thuyết. Đặc biệt trong chương này có một ưu điểm nổi bật là học sinh có thểquan sát được hiện tượng vật lý một cách trực tiếp, giáo viên cần thiết khai thác nhữngliên hệ cơ bản cho học sinh. - Bài toán điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC nối tiếp hiệu điện thế hai đầu đoạnmạch bằng tổng hiệu điện thế trên các ph ần tử trên đoạn mạch. Trong chương điệnxoay chiều có một hệ thống bài tập rất phong phú, học sinh cần được rèn luyện một 1 N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng trêng THPT Nghi léc 2cách việc sử dụng cộng các véc tơ quay để giải bài toán điện xoay chiều. Ngoài ra giáoviên có thể đưa thêm một số bài tập sử dụng việc cộng các hàm số lượng giác hay tổnghợp đồ thị. - Chương dao động điện từ ít đề cập hơn đến lý thuyết THDĐĐH, ta có thể gặp bàitoán tổng hợp dao động nếu mạch dao động có nhiều tụ hoặc nhiều cuộn cảm mắc nốitiếp hoặc song song. - Chương tính chất sóng ánh sáng bài toán THDĐĐH được đề cập một cách địnhtính hơn so với các chương trước. Trong chương này chỉ xét một cách đơn giản là vị trívân tối, vân sáng mà ít đề cập đến những giá trị trung gian hay cường độ sáng. Khi giải bài toán THDĐĐH qua các chương học sinh có thể suy luận tương tự. Vớicách suy luận tương tự khi học sinh nắm vững các kiến thức trong nội dung chương nàycác em có thể chủ động xây dựng được nội dung kiến thức mới. A. Lí do chọn đề tài I. Mở đầu Trong chương trình vật lý 12 bài toán tổng hợp dao động là một bài toán quantrọng. Kiến thức tổng hợp dao động là một cơ sở cơ bản, là tiền đề để các em học tiếpnhững chương sau. Khi học các chương (Chương II, III, IV, V, VI đối với sách giáokhoa nâng cao hoặc các chương I, II, III, IV, V đối với sách giáo khoa cơ bản) các emvận dụng kiến thức tổng hợp dao động vào giải bài toán vật lý ở những mức độ khácnhau. Trong chương “Dao động cơ” bài toán tổng hợp dao động chỉ mang ý nghĩa làmột công thức toán học, ý nghĩa Vật lý của nó chỉ được thể hiện ở 4 chương tiếp theosau đó. Trong chương trình vật lý phổ thông bài toán tổng hợp dao động chỉ được xétcho tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số. 2 N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng trêng THPT Nghi léc 2 K hi giải bài toán tổng hợp dao động cùng phương, cùng tần số ta có thể đưa vàomột phương pháp gọi là ”Phương pháp THDĐĐH”. Có ba cách để thực hiện phươngpháp THDĐĐH đó là sử dung giản đồ véc tơ, sử dụng việc cộng các hàm lượng giác vàviệc tổng hợp đồ thị. Một vấn đề nữa là khi nào có thể áp dụng phương pháp THDĐĐH, có thể đề cậpmột cách trực tiếp hơn cho học sinh về lý thuyết tổng hợp dao động nghĩa là giáo viêncó thể truyền đạt cho học sinh lý thuyết kết hợp với đó là các ví dụ và tiếp theo sau đólà các bài tập về THDĐĐH. Với cách trình bày như vậy học sinh sẽ có điều kiện hiểurõ hơn về điều này trong mối liên hệ với các kiến thức vật lý. Nghĩa là ta không xét lýthuyết tổng hợp dao động một cách chung chung mà xem xét lý thuyết gắn với hiệntượng vật lý. II. Một số suy nghĩ của giáo viên và học sinh về bài toán tổng hợp dao động: 1 . Bài toán tổng hợp dao động trong ch ương trình Vật lý 12 Bài toán tổng hợp dao động sách giáo khoa cải cách giáo dục nói rằng khi mộtvật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà (DĐĐH) cùng phương, cùng tần số thìdao động của vật là dao động tổng hợp. Sách giáo khoa phân ban đã có một số điều chỉnh về quan điểm nói trên trong đósách giáo khoa ban cơ bản có nói rõ “Trong chương sau chúng ta sẽ gặp vật chịu tácđộng đồng thời của nhiều dao động. Chẳng hạn như màng nhĩ của tai, màng rung củamicrô … thường xuyên nhận được nhiều dao động gây ra bởi các sóng âm. Hay khi cácsóng cùng truyền tới một điểm của môi trường thì điểm đó nhận được cùng một lúccác dao động gây ra bởi các sóng. Trong những trường hợp ấy, vật sẽ dao động nhưthế nào?”. Sách giáo khoa ban nâng cao có nói “Có một máy đặt trên bệ, píttông của máychuy ển đ ...