Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế, chế tạo bộ thí nghiệm sóng cơ và sự truyền sóng cơ để dạy học chương II: Sóng cơ và sóng âm - Vật lý lớp 12

Mục tiêu nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm là biểu diễn bản chất của quá trình truyền sóng: Là quá trình lan truyền dao động trong một môi trường. Giúp học sinh hình thành khái niệm sóng dọc và sóng ngang. Biểu diễn sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản tự do. Biểu diễn sự phản xạ sóng cơ trên vật cản cố định. Biểu diễn sóng dừng có một đầu cố định, một đầu tự do. Biểu diễn sóng dừng có hai đầu cố định. Biểu diễn sự truyền sóng qua hai môi trường khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế, chế tạo bộ thí nghiệm sóng cơ và sự truyền sóng cơ để dạy học chương II: "Sóng cơ và sóng âm" - Vật lý lớp 12 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Sở GD&ĐT Ninh Bình Tôi (chúng tôi): Ngày Trình độ Tỷ lệ % đóng Họ và Nơi công ChứcSTT tháng chuyên góp vào việc tạo tên tác danh năm sinh môn ra sáng kiến Trường Đinh Thứ THPT 1 15/8/1984 Giáo viên Cử nhân 100% Cơ Kim Sơn A Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Thiết kế, chế tạo bộ thí nghiệmsóng cơ và sự truyền sóng cơ để dạy học chương II: Sóng cơ và sóng âm -Vật lý lớp 12. - Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Đinh Thứ Cơ. I. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN 1. Giải pháp cũ a. Thí nghiệm đang sử dụng - Hiện nay trong phòng thí nghiệm của các trường phổ thông phục vụ cho dạyhọc nội dung Chương 2 - Vật lý 12 chỉ có hai thiết bị đó là: + Thiết bị thí nghiệm giao thoa sóng nước. + Thiết bị thí nghiệm sóng dừng trên dây có hai đầu cố định. b. Hạn chế - Chỉ cho thấy được kết quả của hiện tượng mà không thấy được quá trìnhdiễn ra của hiện tượng do xảy ra rất nhanh. - Không quan sát được chuyển động của chi tiết từng phần tử. 1 - Thiết bị giao thoa sóng nước khó thực hiện nên không nhiều giáo viên sửdụng. - Giáo viên không thể biểu diễn thí nghiệm truyền sóng trên sợi dây được vìthí nghiệm rất khó thành công. 2. Giải pháp mới 2.1. Thiết kế, chế tạo bộ thí nghiệm a. Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo - Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên sự truyền sóng cơ trên một vật đàn hồi là lòxo. - Cấu tạo: + Sợi lò xo dài 1,2m. + Các thanh nhôm (ống nhôm) đường kính 0,8cm, một loại dài 50cm và mộtloại dài 30cm được gắn cố định vuông góc với lò xo và cách đều nhau. + Lò xo đặt cân bằng trên giá đỡ bằng gỗ. - Yêu cầu kỹ thuật: + Độ cứng của lò xo phải đảm bảo đủ lớn để nằm cân bằng trên giá đỡ. + Độ cứng của lò xo và kích thước, khối lượng các thanh nhôm phù hợp vớinhau để sóng hình thành trên các thanh và truyền được dọc theo trục lò xo. b. Nguyên vật liệu Mỗi bộ thí nghiệm gồm - Thanh nhôm: 34 cái. - Lò xo: 1 cái - Dây buộc, dây cao su để gắn cố định giữa thanh nhôm và lò xo. - Đế gỗ: 1 cái. - Trụ đỡ: 17 ốc dài 10cm và bu-lông; - Chi tiết đỡ: Được uốn từ dây kẽm có 17 cái. - Sợi chỉ mềm. c. Chế tạo bộ thí nghiệm - Dùng dây buộc, dây cao su mềm gắn cố định các thanh nhôm cách đều nhauvới lò xo theo phương vuông góc với lò xo. Khoảng cách hợp lý giữa các thanh 2là 3cm. - Điều chỉnh để vị trí gắn với lò xo là trọng tâm của thanh nhôm, giúp hệthống thanh nhôm nằm cân bằng. - Dùng sợi chỉ mềm, liên kết các thanh nhôm với nhau để hệ thống nằm cânbằng tốt hơn. - Dùng bu-lông liên kết các trụ và chi tiếp đỡ với nhau, gắn với giá bằng gỗ. - Đặt lò xo lên giá đỡ. Hình ảnh bộ thí nghiệm 2.2. Ứng dụng của bộ thí nghiệm Với thiết bị dạy học này tôi có thể sử dụng để dạy học gần như tất cả các nộidung kiến thức phần sóng cơ theo sách giáo khoa Vật lý lớp 12 hiện hành như: - Quá trình truyền sóng cơ (quá trình lan truyền dao động cơ giữa các phần tửvật chất) - Các khái niệm về sóng dọc và sóng ngang. - Hình ảnh của một sóng hình sin - Quá trình phản xạ sóng cơ trên vật cản cố định. - Quá trình phản xạ sóng cơ trên vật cản tự do. - Hiện tượng sóng dừng có hai đầu cố định. - Hiện tượng sóng dừng có một đầu cố định, một đầu tự do. Ngoài ra bộ thí nghiệm có thể biểu diễn các hiện tượng khác liên quan tớisóng cơ như: Sự truyền sóng cơ qua hai môi trường khác nhau .... Xem thêm phần phụ lục. 3 II. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA SÁNG KIẾN - Bộ thí nghiệm đã được chế tạo thành công vào dịp hè năm 2013 và kịp đưavào sử dụng cho năm học 2013 – 2014 tại trường THPT Kim Sơn A. Vì vậy tôiđã có cơ hội thử nghiệm và đánh giá hiệu quả sử dụng của bộ thí nghiệm và tiếntrình dạy học đã xây dựng. Năm học 2014 - 2015 này, bộ thí nghiệm đã đượcphổ biến tới các giáo viên của nhóm Lý - Trường THPT Kim Sơn A và đượcđông đảo các thày cô sử dụng dạy học với tất cả các lớp thuộc khối 12. III. ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH THU ĐƯỢC DO ÁP DỤNG SÁNG KIẾN 1. Hiệu quả giảng dạy a. Chất lượng dạy học đại trà: Căn cứ kết quả thi bán kỳ I các năm, nội dung thi gồm 2 chương: Chương 1 vàchương 2 của Vật lý 12. Tỉ lệ kiến thức của chương 2 đóng góp 50%. Năm học Giỏi Khá ...