Tài liệu Kinh nghiệm chọn điểm mốc trên đồ thị sóng hình sin tìm mối liên hệ giữa chiều chuyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường giúp học sinh lớp 12 giải nhanh các bài tập sóng ngang trong chương sóng cơ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT CẨM THỦY 2 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM CHỌN ĐIỂM MỐC TRÊN ĐỒ THỊ SÓNG HÌNH SIN TÌM MỐI LIÊN HỆ GIỮA CHIỀU TRUYỀN SÓNG VÀ CHIỀU DAO ĐỘNG CỦA PHẦN TỬ MÔI TRƯỜNG GIÚP HỌC SINH LỚP 12 GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP SÓNG NGANG TRONG CHƯƠNG SÓNG CƠ Người thực hiện: Bùi Xuân Quang Chức vụ: Giáo viên Tên mục lục Trang Đơn vị công tác: Trường THPT Cẩm Thuỷ 1.ĐẶT VẤN ĐỀ 1 2 SKKN thuộc môn: Vật Lí 1.1. Lí do chọn đề tài 1 1.2. Mục đích nghiên cứu 1 1.3. Đối tượng nghiên cứu 1 THANH HOÁ NĂM 2020 MỤC LỤC CÁC NỘI DUNG CHÍNH 1. Mở đầu Trang 1 1.1. Lí do chọn đề tài. 1 1.2. Mục đích nghiên cứu 2 1.3. Đối tượng nghiên cứu. 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu. 2 2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm. 3 2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm. 3 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm. 4 2.3. Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề. 5 2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm. 16 3. Kết luận, kiến nghị. 17 3.1. Kết luận 18 3.2. Kiến nghị 18 Tài liệu tham khảo KINH NGHIỆM CHỌN ĐIỂM MỐC TRÊN ĐỒ THỊ SÓNG HÌNH SIN TÌM MỐI LIÊN HỆ GIỮA CHIỀU TRUYỀN SÓNG VÀ CHIỀU DAO ĐỘNG CỦA PHẦN TỬ MÔI TRƯỜNG GIÚP HỌC SINH LỚP 12 GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP SÓNG NGANG TRONG CHƯƠNG SÓNG CƠ 1. MỞ ĐẦU. 1.1. Lí do chọn đề tài. Ở trường trung học phổ thông, môn Vật lí là môn khoa học tự nhiên đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững lí thuyết mà còn phải vận dụng lí thuyết vào giải các bài tập cụ thể. Bài tập vật lí là một phương tiện rất cần thiết giúp học sinh nắm vững, khắc sâu các kiến thức cơ bản, mở rộng và đào sâu những nội dung đã được học. Nhờ đó, học sinh hiểu được bản chất các hiện tượng vật lí, đồng thời phát triển trí thông minh, sáng tạo, rèn luyện được những kĩ năng, kĩ xảo, năng lực nhận thức và tư duy phát triển. Thông qua bài tập vật lí giúp giáo viên đánh giá kết quả học tập của học sinh. Từ đó phân loại học sinh và có kế hoạch ôn tập, củng cố kiến thức sát với đối tượng. Trong chương trình vật lí lớp 12, bài tập chương sóng cơ chiếm phần quan trọng trong các đề thi THPT quốc gia. Bài tập về sóng cơ học có nhiều dạng, trong đó có dạng bài toán sóng ngang liên quan đến xác định mối liên hệ giữa chiều dao động của phần tử môi trường khi sóng truyền qua và chiều truyền sóng. Hiện tại, chưa có tài liệu nghiên cứu nào bàn sâu vào vấn đề này nên giáo viên cũng chưa chú ý đổi mới phương pháp dạy học, hướng dẫn học sinh giải đúng, giải nhanh các bài tập vì vậy học sinh thường bị lúng túng, dễ nhầm lẫn giữa chiều dao động của phần tử khi có sóng truyền qua và chiều truyền sóng, dẫn đến không giải quyết được yêu cầu của bài toán nên kết quả thi THPT quốc gia không cao. Với mỗi dạng bài tập vật lí thông thường có nhiều cách giải khác nhau. Đối với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay để đạt điểm cao trong kì thi THPT quốc gia đòi hỏi học sinh phải ra quyết định nhanh và chính xác, vì vậy phải lựa chọn được cách nào nhanh nhất, hiệu quả nhất. Nhận thức được những vấn đề trên tôi đã chọn đề tài: “Kinh nghiệm chọn điểm mốc trên đồ thị sóng hình sin tìm mối liên hệ giữa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường giúp học sinh lớp 12 giải nhanh các bài tập sóng ngang trong chương sóng cơ ”. 1 1.2. Mục đích nghiên cứu Việc nghiên cứu đề tài này, tôi hướng đến một số mục đích sau: Thứ nhất: Giúp học sinh tìm được mối liên hệ giữa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường từ đó học sinh vận dụng giải nhanh các bài tập về sóng ngang. Thứ hai: Vận dụng vào giảng dạy giúp bài học sinh động, phong phú, tạo hứng thú cho học sinh, giúp học sinh tích cực, tự giác trong các tiết học vật lí từ đó nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng, chất lượng giáo dục nói chung. Thứ ba: Góp thêm một kinh nghiệm giải bài tập vật lí vào hệ thống các kinh nghiệm và kĩ năng giải bài tập vật lí nói chung góp phần đổi mới phương pháp dạy học, giúp truyền tải hiệu quả kiến thức vật lí để học sinh hiểu bản chất hiện tượng nhanh hơn, sâu sắc hơn. Thứ tư: Qua nghiên cứu đề tài bản thân sẽ tự bồi dưỡng thêm về kiến thức chuyên môn, nâng cao kĩ năng giải các bài tập vật lí, nâng cao trình độ nghiên cứu khoa học. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Các bài tập về sóng ngang liên quan đến chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường. Các kiến thức về sóng cơ và sự truyền sóng cơ trong sách giáo khoa vật lí lớp 12 cơ bản. Để nghiên cứu đề tài, tôi tiến hành khảo sát thực nghiệm trên đối tượng là lớp 12C1 năm học 2019-2020 trường THPT Cẩm Thuỷ 2. Đối chứng là lớp 12C2 năm học 2019-2020 trường THPT Cẩm Thuỷ 2 Cả hai đối tượng khảo sát lớp 12C1 và 12C2 có chung đặc điểm xuất phát: Là lớp học chương trình cơ bản, điểm đầu vào thấp, đa số học sinh có học lực trung bình, ít học sinh có học lực khá và giỏi, khả năng tư duy, phân tích các hiện tượng vật lí hạn chế, nhiều học sinh không có động lực và thiếu hứng thú trong học tập đặc biệt là môn vật lí. Do đó các em thiếu kĩ năng, kinh nghiệm, phương pháp khi giải các bài tập vật lí dẫn đến kết quả các bài kiểm tra và các kì thi không cao. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu sách, báo, đề thi học sinh giỏi các tỉnh, đề thi trung học phổ thông Quốc gia có liên 2 quan, tổng hợp và phân loại bài tập theo một trình tự logic, phù hợp với quá trình nghiên cứu. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Nghiên cứu thực tiễn dạy và học của giáo viên và học sinh trường THPT Cẩm Thủy 2. Thu thập thông tin về các kết quả kiểm tra đánh giá học sinh nhằm tìm ra những nhu cầu kiến thức và kĩ năng cần thiết trong bài toán sóng ngang. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Tôi tham khảo ý kiến của các thầy, cô giáo trong bộ môn, những người có kinh nghiệm trong lĩnh vực này. Phương pháp toán học: Sử dụng các phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thu được. 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1. Các định nghĩa và khái niệm. Định nghĩa: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường. Các phần tử vật chất của môi trường mà sóng truyền qua chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng. Định nghĩa sóng ngang: Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang. Sóng cơ trên mặt nước là sóng ngang. Khi sóng cơ lan truyền trên mặt nước thì các phần tử môi trường không bị truyền đi mà dao động xung quanh các vị trí cân bằng. Chiều truyền sóng trên mặt nước theo một trục có phương ngang, chiều sang trái hoặc sang phải. Chiều dao động của một phần tử trên mặt nước khi sóng truyền qua là thẳng đứng đi lên hoặc đi xuống. 2.1.2. Các đặc trưng của một sóng hình sin Sóng hình sin tại một thời điểm t. u  U 0 . M V Sóng x U 3 a) Biên độ sóng: Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua. b) Chu kì (tần số) của sóng : Là chu kì dao động của một phần tử của môi trường khi có sóng truyền qua. Tần số sóng f = 1 T . c) Tốc độ truyền sóng : Tốc độ v là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Tốc độ v có giá trị không đổi. d) Bước sóng : Bước sóng  là quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì. v  = v.T = f e) Năng lượng sóng : Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Với kinh nghiệm trong thực tế giảng dạy nhiều năm ở trường THPT Cẩm Thủy 2, trên nhiều lớp dạy, nhiều đối tượng học sinh, kết hợp với việc tham khảo ý kiến của đồng nghiệp giảng dạy cùng bộ môn, tôi nhận thấy hiện nay đa số học sinh đang còn dễ bị nhầm lẫn và thường bị lúng túng khi phân tích đề hoặc không có hướng giải quyết được các bài tập về sóng ngang đặc biệt là mối liên hệ giữa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường. Trong quá trình làm bài tập của học sinh, các biểu hiện có thể dễ dàng nhận thấy như: Thứ nhất: Học sinh chưa tự giác, chưa tích cực trong việc tìm hiểu, nghiên cứu bản chất hiện tượng vật lí trong các bài tập. Học sinh thường làm bài tập mang tính đối phó như chép trong sách giải, lấy kết quả trên mạng mà bỏ qua tìm hiểu phương pháp, kĩ năng giải bài tập cũng như bản chất của hiện tượng vật lí. Thứ hai: Học sinh không có hứng thú, động lực trong các giờ học vật lí dẫn đến khi làm bài tập các em thấy khô khan, trừu tượng. Thứ ba: Chưa có nhiều tài liệu hướng dẫn học sinh cách phát hiện ra điểm mấu chốt của các hiện tượng vật lí trong các bài tập. Đặc biệt khi làm các bài tập về sóng ngang học sinh chưa biết cách phân biệt chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường. 4 Từ những hiện trạng trên dẫn tới kết quả là: Khi ôn thi học sinh giỏi, ôn thi THPT Quốc gia, trong quá trình làm bài tập về sóng ngang, học sinh thường thụ động, tính tích cực tự giác của học sinh không được phát huy, ít học sinh làm đúng kết quả, thậm trí có học sinh không làm bài. Nguyên nhân: Thực trạng trên có thể được tạo nên từ nhiều nguyên nhân khác nhau như: Từ phía học sinh: Có thể do ý thức tự giác của học sinh chưa cao, do trình độ của học sinh còn hạn chế. Đa số học sinh chưa hiểu được các hiện tượng vật lí, chưa được làm nhiều dạng bài tập nên kĩ năng giải đúng, giải nhanh bài tập còn hạn chế … Từ phía giáo viên: Do cách hướng dẫn giải bài tập của giáo viên chưa phù hợp, đang còn rườm rà, khó hiểu, không logic nên chưa khơi gợi sự hứng thú, tích cực cho học sinh. Đôi khi có cách hướng dẫn giải bài tập của giáo viên quá khó khiến học sinh lúng túng, không tự tin khi làm các bài tập khác tương tự. Từ phía xã hội: Do xu thế xã hội hiện nay có nhiều vấn đề khiến học sinh bận tâm như: việc yêu sớm, sự quan tâm của gia đình, các trang mạng xã hội (đặc biệt là facebook), các tệ nạn xã hội, ... Từ xu thế đó khiến học sinh giảm bớt hứng thú, động lực học tập. Ngoài ra, việc thi theo hình thức trắc nghiệm đối với môn Vật lí cũng là lí do của phần đông học sinh ngại giải các bài tập khi chưa hiểu hiện tượng. Hơn nữa, hệ thống bài tập trong sách giáo khoa chỉ là định hướng chung cho việc khai thác kiến thức cơ bản, trong khi đó trình độ của học sinh lại hết sức đa dạng, được phân chia thành nhiều đối tượng khác nhau, không phải nơi nào, lớp nào cũng như nhau. 2.3. Giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề Để giải quyết các thực trạng của vấn đề đã được phân tích ở trên trong dạy học chương sóng cơ - vật lí lớp 12, khi các em làm bài tập tôi đã hướng dẫn các em kĩ năng chọn điểm mốc trên đồ thị sóng hình sin để tìm mối liên hệ giữa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường trong bài toán sóng ngang. Để các em có được kĩ năng này tôi trình bày theo thứ tự: Nêu yêu cầu của bài toán sóng ngang, trình bày cách chọn điểm mốc toạ độ trên sóng hình sin, hệ thống các bài tập minh hoạ có hướng dẫn giải và bài tập tự luyện. 5 Thứ nhất: Yêu cầu của bài toán sóng ngang. Xét một sóng cơ ngang lan truyền trên mặt nước. Tại một thời điểm nào đó một phần mặt nước có dạng như hình vẽ. M o  Tìm mối liên hệ giữa chiều truyền sóng qua M và chiều dao động của phần tử M. Cụ thể: Nếu biết chiều truyền sóng (sang phải hoặc sang trái) hãy tìm chiều dao động của phần tử M (đi lên hoặc đi xuống) và ngược lại. Thứ hai: Cách chọn điểm mốc trên đồ thị sóng hình sin tìm mối liên hệ giũa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường để giải quyết yêu cầu của bài toán sóng ngang. Bước 1: Chọn điểm M trên đồ thị làm mốc. Điểm M chia đồ thị thành hai chiều: Chiều phần đồ thị trên M và chiều phần đồ thị dưới M (như hình vẽ). Đồng thời từ điểm mốc M dựng chiều dao động của phần tử hoặc chiều truyền sóng (nếu đã biết). Chiều phần đồ thị trên điểm M. Chiều dao động của phần tử M: Đi lên hoặc đi xuống M O  Chiều phần đồ thị dưới điểm M. Chiều truyền sóng qua M: Sang phải hoặc sang trái. 6 Bước 2: Tìm mối liên hệ giữa chiều truyền sóng qua M và chiều dao động của phần tử M dựa vào chiều phần đồ thị trên M và chiều phần đồ thị dưới M. Cụ thể như sau: Khi biết chiều truyền sóng qua M: Nếu sóng truyến qua M có chiều sang phải thì chiều này giống chiều phần đồ thị dưới điểm M. Khi đó chiều dao động của M giống chiều phần đồ thị trên điểm M, điểm M đi lên. Nếu sóng truyền qua M có chiều sang trái thì chiều này giống chiều phần đồ thị trên điểm M. Khi đó chiều dao động của M giống chiều phần đồ thị dưới điểm M, điểm M đi xuống. Khi biết chiều dao động của phần tử M: Nếu phần tử M đang dao động đi lên thì chiều này giống chiều phần đồ thị trên điểm M. Khi đó chiều truyền sóng qua M giống chiều phần đồ thị dưới điểm M, sóng truyền sang phải. Nếu phần tử M đang dao động đi xuống thì chiều này giống chiều phần đồ thị dưới điểm M. Khi đó chiều truyền sóng qua M giống chiều phần đồ thị trên điểm M, sóng truyền sang trái. Bước 3: Dựa vào kết quả các bước ở trên ta tìm được chiều truyền sóng khi biết chiều dao động của phần tử và ngược lại. Từ đó giải quyết được các yêu cầu của bài toán một cách nhanh nhất. Thứ ba: Các bài tập minh họa có hướng dẫn giải. Bài 1: (Trích Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ - SGK Vật lí 12). Vẽ một mũi tên chỉ chuyển động của phần tử M khi sóng truyền từ trái sang phải (hình sau).   V Sóng M 7 HƯỚNG DẪN GIẢI Bài toán này đã biết chiều truyền sóng sang phải nên chiều chuyển động của phần tử M chỉ có thể đi lên hoặc đi xuống. Để tìm chiều chuyển động của phần tử M ta dùng cách chọn điểm mốc trên đồ thị gồm các bước sau: Bước 1: Chọn điểm M trên đồ thị làm mốc. Điểm M chia đồ thị thành hai phần có chiều như hình vẽ. Chiều phần đồ thị trên M   V Sóng M Chiều phần đồ thị dưới M. Bước 2: Từ đồ thị ta thấy: Nếu lấy điểm M làm mốc thì chiều phần đồ thị dưới M và chiều truyền sóng cùng hướng sang phải. Nên chiều dao động của M giống chiều phần đồ thị trên M. Điểm M dao động đi lên. Bước 3: Kết luận: M đi lên. Mũi tên như hình vẽ.   V Sóng M Bài 2: Trên mặt nước có một sóng hình sin lan truyền. Biết phần tử M khi đó đang dao động đi xuống như hình vẽ. Chiều truyền sóng qua điểm M khi đó ? A. Đi lên. B. Đi xuống. C. Sang phải. D. Sang trái. M 8 HƯỚNG DẪN GIẢI Bài toán này đã biết chiều dao động của phần tử M đi xuống nên chiều truyền sóng qua điểm M chỉ có thể sang phải hoặc sang trái. Để tìm chiều truyền sóng ta dùng cách chọn điểm mốc trên đồ thị gồm các bước sau: Bước 1: Chọn điểm M trên đồ thị làm mốc. Điểm M chia đồ thị thành hai phần có chiều như hình vẽ. Chiều truyền sóng qua M Chiều phần đồ thị trên M M Chiều dao động của phần tử M Chiều phần đồ thị dưới M Bước 2: Từ đồ thị ta thấy: Nếu lấy điểm M làm mốc thì chiều dao động của phần tử M và chiều phần đồ thị dưới M cùng đi xuống. Nên chiều truyền sóng qua M giống chiều phần đồ thị trên M cùng hướng sang trái. Bước 3: Kết luận: Chiều truyền sóng qua M giống chiều của phần đồ thị trên: => Hướng sang trái. Chọn đáp án D. Bài 3: (Trích câu 34 - Thi thử lần 1- Trường THPT Lý Thái Tổ tỉnh Bắc Ninh năm 2018-2019) Cho một sóng trên mặt nước truyền theo phương OX. Tại một thời điểm hình dạng sóng được biểu diễn như hình. Biết rằng phần tử M trên mặt nước đang đi lên vị trí cân bằng. Hỏi khi đó điểm N trên mặt nước đang chuyển động như thế nào? 9 N O  X M A. đang đi lên. C. đang đi xuống. B. đang đi sang bên phải. D. đang đi sang bên trái. HƯỚNG DẪN GIẢI Bài tập này đề cho chiều dao động của phần tử M, cần tìm chiều dao động của N. Áp dụng chọn điểm mốc đồ thị cho hai điểm M và N, dựng chiều phần đồ thị trên và chiều phần đồ thị dưới của hai điểm như hình vẽ. Chiều phần đồ thị trên M Chiều phần đồ thị trên N . N O  X M Chiều phần đồ thị dưới M Chiều phần đồ thị dưới N Chọn điểm M làm mốc: Phần đồ thị trên điểm M có chiều giống với chiều dao động của điểm M (chiều đi lên ) nên chiều truyền sóng qua M giống với chiều phần đồ thị dưới của điểm M (chiều sang trái ). Sóng truyền theo chiều từ phải qua trái 10 Chiều truyền sóng qua N Chiều chuyển động của M Chiều chuyển động của N N O  X M Chiều truyền sóng qua M . Chọn điểm N làm mốc: Chiều truyền sóng qua N giống với chiều phần đồ thị dưới ( cùng sang trái ) nên chiều dao động của N giống với chiều phần đồ thị trên: đi lên. Vậy điểm N đang dao động đi lên. Chọn đáp án A. Bài 4: (Trích bài tập trong sách: Tuyển chọn 5000 bài tập dao động và sóng cơ học - Lại Đắc Hợp )  Hình trên biểu diễn sóng ngang truyền trên Q một sợi dây, theo chiều từ trái qua phải. Tại thời điểm như biểu diển trên hình, P điểm P có li độ bằng không, còn điểm Q có li độ cực đại. Vào thời điểm đó chuyển động của P và Q lần lượt là A. đi xuống; đứng yên. B. đứng yên; đi xuống. C. đứng yên; đi lên. D. đi lên; đứng yên. HƯỚNG DẪN GIẢI  11 Chiều phần đồ thị trên điểm P Chiều truyền sóng sang phải P  Q Chiều phần đồ thị dưới điểm P Chiều dao động của P Ở bài tập này có hai điểm trên đồ thị, trong đó có một điểm đặc biệt: Q đang ở đỉnh sóng tức là đang ở vị trí biên = > điểm Q đứng yên không dao động. Chọn điểm P trên đồ thị làm mốc. Dựng chiều phần đồ thị trên P và chiều phần đồ thị dưới P như hình vẽ. Phân tích trên hình ta thấy: Nếu lấy điểm P trên đồ thị làm mốc. Chiều truyền sóng qua P giống chiều phần đồ thị trên nên chiều dao động của P giống chiều phần đồ thị dưới = > Điểm P chuyển động đi xuống. Chọn đáp án A. Bài 5: (Trích Tuyển chọn 5000 bài tập dao động và sóng cơ học - Lại Đắc Hợp) Sóng truyền trên bề mặt chất lỏng theo M chiều từ M đến N. Tại thời điểm t hình dạng sóng trên mặt nước theo một phương Ox như hình vẽ. Chiều dao động N của cả hai điểm M và N khi đó là   A. cả M và N chuyển động sang phải. C. cả M và N đi xuống. B. M đi lên, N đi xuống. D. cả M và N đi lên. HƯỚNG DẪN GIẢI 12 Chiều phần đồ thị trên điểm M  Chiều truyền sóng qua M Chiều phần đồ thị trên điển N M N Chiều phần đồ thị dưới điểm M Chiều phần đồ thị dưới điểm N Chiều truyền sóng qua N Bài tập này ta đã biết chiều truyền sóng. Để tìm chiều dao động của M và N ta làm như sau: Chọn điểm M trên đồ thị làm mốc. Dựng chiều phần đồ thị trên M và chiều phần đồ thị dưới M như hình vẽ. Tại điểm mốc M: Chiều truyền sóng qua M giống với chiều phần đồ thị dưới nên chiều dao động của M giống chiều phần đồ thị trên của M. => điểm M dao động đi lên. Chọn điểm N trên đồ thị làm mốc. Dựng chiều phần đồ thị trên N và chiều phần đồ thị dưới N như hình vẽ. Tại điểm mốc N: Chiều truyền sóng qua N giống với chiều phần đồ thị trên nên chiều dao động của N giống chiều phần đồ thị dưới của N. => điểm N đi xuống. Chọn đáp án B. Bài 6: (Trích sách: Ôn luyện thi đại học theo chủ đề. Tác giả: Chu Văn Biên) Một sóng ngang truyền trên mặt nước có tần số 10Hz tại một thời điểm nào đó một phần mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng D là 60cm và điểm C đang từ vị trí cân bằng đi lên. Xác định chiều truyền sóng và tốc độ truyền sóng. 13 B C E A D A. Từ E đến A, v = 6 m/s. B. Từ E đến A, v = 8 m/s. C. Từ A đến E, v= 8 m/s. D. Từ A đến E, v = 10m/s. HƯỚNG DẪN GIẢI B Chiều phần đồ thị trên điểm C Chiều dao động của điểm C A Chiều phần đồ thị dưới điểm C  E C Chiều truyền sóng qua C D Bài tập này đề đã cho chiều dao động của điểm C, để tìm chiều truyền sóng ta làm như sau: Chọn điểm C trên đồ thị làm mốc. Dựng chiều phần đồ thị trên C và chiều phần đồ thị dưới C như hình vẽ. Tại điểm mốc C trên đồ thị. Chiều dao động của điểm C giống chiều phần đồ thị trên nên chiều truyền sóng qua C giống chiều phần đồ thị dưới => sóng truyền sang phải từ A đến E. Ta có: A và D cách nhau: 3 4 = 60 =>  = 80 cm. 14 Tốc độ truyền sóng: v=  .f = 80.10 = 800 (cm) = 8 m/s. => Chọn đáp án C. Thứ tư: Các bài tập tự luyện có đáp án. Bài 1: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài. Hai điểm PQ = 5  /4 sóng truyền từ P đến Q. Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Những kết luận nào sau đây đúng? A. Khi Q có li độ cực đại thì P có vận tốc cực đại. B. Li độ P, Q luôn trái dấu. C. Khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực đại. D. Khi P có thế năng cực đại thì Q có thế năng cực tiểu. Đáp án: D Bài 2: Sóng ngang có chu kì T, bước sóng  , lan truyền trên mặt nước với biên độ không đổi. Xét trên một phương truyền sóng, sóng truyền đến điểm M rồi mới đến N cách nó  /5. Nếu tại thời điểm t, điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất. T A. 11 20 . B. 19 19T 20 . C. T 20 D. 9T 20 Đáp án: B Bài 3: Một sóng ngang có bước sóng  truyền trên sợi dây dài, qua điểm M rồi đến điểm N cách nhau 67,75  . Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm và đang chuyển động đi xuống thì điểm N đang có li độ A. âm và đang đi xuống. B. âm và đang đi lên. C. dương và đang đi xuống. D. dương và đang đi lên. Đáp án: B Bài 4: Một sóng ngang có tần số 100 Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60 m/s, qua điểm M rồi đến điểm N cách nhau 7,95 m. Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm và đang chuyển động đi lên thì điểm N đang có li độ A. âm và đang đi xuống. B. âm và đang đi lên. C. dương và đang đi xuống. D. dương và đang đi lên. Đáp án: A Bài 5: Một sóng ngang có chu kì T = 0,2 s truyền trong một môi trường đàn hồi có tốc độ 1 m/s. Xét trên phương truyền sóng Ox, vào một thời điểm nào đó một điểm 15 M nằm tại đỉnh sóng thì ở sau M theo chiều truyền sóng, cách M một khoảng từ 42 đến 60 cm có điểm N đang từ vị trí cân bằng đi lên đỉnh sóng. Khoảng cách MN là: A. 50 cm. B. 55 cm. C. 52 cm. D. 45 cm. Đáp án: D Bài 6: Sóng ngang có chu kì T, bước sóng  , lan truyền trên mặt nước với biên độ không đổi. Xét trên một phương truyền sóng, sóng truyền đến điểm N rồi mới đến điểm M cách nó  5 . Nếu tại thời điểm t, điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất? T A. 11 20 . B. 19 19T 20 . C. T 20 D. 9T 20 Đáp án: A Bài 7: Sóng truyền theo phương ngang trên một sợi dây dài với tần số 10 Hz. Điểm M trên dây tại một thời điểm đang ở vị trí cao nhất và tại thời điểm đó điểm N cách M 5 cm đang đi qua vị trí có li độ bằng nửa biên độ và đi lên. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền. Biết khoảng cách MN nhỏ hơn nữa bước sóng trên dây. Tốc độ truyền sóng và chiều truyền sóng lần lượt là A. 60 cm/s, truyền từ M đến N. B. 3 m/s, truyền từ N đến M. C. 60 cm/s, truyền từ N đến M. D. 3 m/s, truyền từ M đến N. Đáp án: D Bài 8: Có hai điểm M và N trên cùng một phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau một phần tư bước sóng. Tại một thời điểm t nào đó, mặt thoáng ở M cao hơn vị trí cân bằng 5 mm và đang đi lên; còn mặt thoáng ở N thấp hơn vị trí cân bằng 12 mm nhưng cũng đang đi lên. Coi biên độ sóng không đổi. Biên độ sóng và chiều truyền sóng là A. 13 mm, truyền từ M đến N. B. 13 mm, truyền từ N đến M. C. 17 mm, truyền từ M đến N. D. 17 mm, truyền từ N đến M. Đáp án: A 2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm Bản thân khi áp dụng đề tài này vào quá trình giảng dạy cho học sinh lớp thực nghiệm 12C1 ở trường THPT Cẩm Thuỷ 2 tôi nhận thấy các em rất hứng thú 16 và tích cực lĩnh hội. Các em đã biết vận dụng rất thành thạo kĩ năng chọn điểm mốc trên đồ thị hình sin tìm mối liên hệ giữa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử để làm các bài tập về sóng ngang từ cơ bản đến nâng cao. Từ đó các giờ học vật lí đã không còn khô khan, học sinh khá hào hứng và chủ động khi nhận nhiệm vụ, học sinh đã hoàn toàn trở thành chủ thể của hoạt động chứ không còn là đối tượng. Không những vậy đề tài này còn được các đồng nghiệp trong trường tán thành cao, giúp các đồng nghiệp tháo gỡ khó khăn lâu nay khi giải thích, hướng dẫn cho học sinh các bài toán về sóng ngang trong chương sóng cơ học. Khi áp dụng đề tài này thì qua các bài kiểm tra thường xuyên, định kì, khảo sát chất lượng ôn thi THPT Quốc gia về chuyên đề sóng cơ (theo hình thức trắc nghiệm 100% ) của hai lớp 12C1 (lớp thực nghiệm) và 12C2 (lớp đối chứng), bản thân tôi nhận được kết quả rất khả quan trong hoạt động giáo dục thể hiện qua các mặt sau: Kết quả bài kiểm tra 15 phút Lớp Sĩ số Giỏi Điểm 9, 10 SL 12C1 44 12C2 43 10 1 Khá Điểm 7, 8 Tỉ lệ % SL 22,7 2,3 20 10 Tỉ lệ % 45,5 23,3 Trung bình Điểm 5, 6 Yếu Điểm 3, 4 Kém Điểm 0, 1, 2 SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % SL 10 26 22,7 60,4 4 6 9,1 14 0 0 Tỉ lệ % 0,00 0,00 Kết quả bài kiểm tra 45 phút Lớp Sĩ số Giỏi Điểm 9, 10 SL 12C1 44 12C2 43 8 1 Khá Điểm 7, 8 Tỉ lệ % SL 18,2 2,3 22 12 Trung bình Điểm 5, 6 Yếu Điểm 3, 4 Kém Điểm 0, 1, 2 Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % SL 50 27,9 7 25 15,9 58,14 7 5 15,9 11,6 0 0 Tỉ lệ % 0,00 0,00 3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1. Kết luận 17 Qua bảng kết quả trên cho thấy đề tài đã góp phần nâng cao rất đáng kể chất lượng ôn thi THPT Quốc gia môn vật lí của học sinh lớp 12 tại trường THPT Cẩm Thủy 2. Đề tài đã giúp các em tích cực, tự tin và hứng thú hơn trong việc tìm kiếm hướng giải cho các bài tập vật lí. Từ chỗ lúng túng khi gặp các bài tập, nay các em đã biết vận dụng kĩ năng được bồi dưỡng để giải thành thạo nhiều loại bài tập từ cơ bản đến nâng cao. Qua đề tài này giúp các em học sinh hiểu hơn bản chất của các hiện tượng vật lí trong tự nhiên, từ đó khơi dậy niềm đam mê, tìm tòi, sáng tạo trong tư duy. Góp phần nâng cao kết quả trong các kì thi của học sinh lớp 12. 3.2. Kiến nghị Đề xuất vận dụng rộng rãi đề tài đến tất cả các lớp học và học sinh đang học lớp 12 tại trường THPT Cẩm Thuỷ 2. Các giáo viên bộ môn vật lí trong trường cần tìm hiểu, vận dụng đề tài nhằm bổ sung thêm các phương pháp, kĩ năng giải bài tập vật lí. Qua đó cần không ngừng học tập, tìm tòi, nghiên cứu thêm những phương pháp giải mới phục vụ quá trình dạy học. XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hoá, ngày 10/5/2020 Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinh nghiệm của mình viết, không sao chép nội dung của người khác. Bùi Xuân Quang 18