Ứng dụng phần mềm Crocodile physics

5/8/2018 Ưng dung phâ n mê m Crocodile physics - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/ung-dung-phan-mem-crocodile-physics 1/26

PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lý

PHẦN VIII:ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 6.05

TRONG GIẢNG DẠY VẬT LÍ Ở PHỔ THÔNG---------------------------------------

Phần mềm Crocodile physics là phần mềm đã được nhiều thầy cô giáo và sinhviên học sinh trong nước ứng dụng vào giảng dạy và học tập vật lí. Bài viết nàynhằm giới thiệu và hướng dẫn cơ bản về sử dụng phần mềm và ứng dụng nó vàoviệc thiết kế bài giảng, bài thực hành vật lí ở phổ thông.

I. Cài đặt:

Cấu hình tối thiểu: Windows 98, ME, NT, 2000, XP or later; Pentium III, 500MHz or higher; 128MB RAM or higher; 16-bit soundcard optional; web browser.

Cài đặt phần mềm này rất đơn giản, chỉ cần click đúp vào file CP_605.exe

(trong thư mục Crocodile physics 605), tiếp theo nhấn chọn Next>, nhấn chọn Iaccept the teams in the licence agreement và Next>, nếu chấp nhận thư mục càiđặt mặc định thì nhấn chọn Next>, nếu không để chọn thư mục cài đặt khác thìchọn Change.... Tiếp theo nhấn chọn Install, cuối cùng là chọn Finish. Phần mềmtự động tạo thư mục trong menu start và shortcut trên desktop. Lần đầu chạychương trình sẽ đòi hỏi licence, nhấn vào nút Edit licence để hiện ra box nhập tênngười sử dụng và code, nhập các thông số theo yêu cầu rồi nhấn Ok .

II. Giao diện chương trình: Chạy chương trình từ desktop (hoặc từ menu start)

Hàng trên cùng là menu chính, tiếp theo là các nút truy nhập nhanh, rê chuộtlên từng nút để biết tác dụng. Panel trái chứa các thư mục có các kịch bản dựng sẵn(có thể điều khiển theo ý đồ người sử dụng) – contents, hoặc là các “thiết bị” rời

Đề tài NCKH cấp tỉnh năm 2011- Biên soạn Lò Mai Cương1

Vùng làm việc chính của chương trình

Panel chứa các thư mụckịch bản và công cụ

Menu chính Nút truy cập nhanh



PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýchưa liên kết dành cho người sử dụng tự ráp theo “kịch bản” của mình – Partslibrary, hoặc là các công cụ dành để trình chiếu và các tùy biến của công cụ -Properties. Panel phải là vùng làm việc chính, nó hiển thị toàn bộ nội dung của kịch

bản và có thể phóng to toàn màn hình (nhấn vào chữ m), ở panel này còn có 3 cửasổ kịch bản chính (có thể mở rộng) phục vụ cho người sử dụng với các tình huốngsư phạm khác nhau của cùng vấn đề.

III. Thao tác cơ bản:

1. Tạo kịch bản (thiết kế thí nghiệm) mới: menu file\new hoặc nhấn nút Createa new simulation

2. Mở file có sẵn: menu file\open hoặc nút Open an existing simulation3. Lưu kịch bản đã tạo thành file: menu file\save hoặc nút Save simulation, đặt

tên file, chọn thư mục để lưu và Ok 4. Ngoài ra chương trình còn có các chức năng biên tập khác giống như các

trình biên tập văn bản thông thường như Copy, Cut, Paste cho phép cắt,copy, dán các hình ảnh từ chương trình sang các trình biên tập khác và ngượclại. Chương trình cũng có các chức năng Zoom in và out cho phép phóng tovà thu nhỏ vùng làm việc.

Việc sử dụng các thao tác và tính năng cơ bản cũng như nâng cao của phầnmềm sẽ được giới thiệu chi tiết qua các ví dụ cụ thể dưới đây. Các ví dụ này là cácthí nghiệm được thiết kế khá hoàn chỉnh, nó vừa là mẫu để thực hành vừa là mẫuđể tham khảo thiết kế bài dạy bằng phẩn mềm Crocodile physics.

IV. Ví dụ:

1. Ví dụ phần quang học (Folder Optics):a. Giới thiệu chung: Để có thể thực hiện được thí nghiệm trước hết kích chuột vàoOptics cửa sổ trên hiện ra, kích chuột trái vào biểu tượng ô vuông đen Opticalspace (công cụ đầu tiên của quang học), kéo rê sang màn hình làm việc chính vàchọn vị trí thả chuột màn hình hiện lên một hình chữ nhật màu đen, đây chính lànơi thực hiện thínghiệm ảo – tất cảTN quang học đềucần thao tác này.

Tiếp theo muốnthực hiện thínghiệm cần phảichọn nguồn sánghoặc các tia sáng(vật quan sát) trongfolder LightSources hoặc RayDiagrams như hình dưới:




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýThực hiện thí nghiệm với dụng cụ ảo nào vào folder đó chọn dụng cụ, chọn

được dụng cụ kích trái vào dụng cụ đó kéo rê sang cửa sổ làm việc chính để thựchiện thí nghiệm, ví dụ chọn một thấu kính hội tụ và một gương cầu lồi như hìnhdưới:

Có thể thay đổi các thông số của các dụng cụ khi kích chuột trái vào dụng cụ đó,như hình dưới kích chuột trái vào thấu kính hội tụ ta có thể thay đổi tiêu cự, gócquay của thấu kính, cho hiển thị các tiêu điểm.

b. Thiết kế thí nghiệm: Quan sát ảnh của một vật qua hai loại thấu kính là hội tụ và phân kỳ.

* Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm:- Giáo viên bố trí được các công cụ thực hiện thí nghiệm quan sát ảnh của một vậtqua thấu kính.- Giáo viên thực hiện từng bước thí nghiệm- Học sinh rút ra kết luận về đặc điểm ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ và phânkỳ.* Thiết kế thí nghiệm:Chuẩn bị công cụ: Để thực hiện được thí nghiệm này thì công cụ cần thiết là mộthoặc hai vật, hai thấu kính và mắt để quan sát.

- Trước hết kéo ô chữ nhật màu đen (Optical space) sang khung làm việc chính:





- Chuẩn bị hai thấu kính một hội tụ và một phân kỳ: vào folder Lenses, chọn cảhai thấu kính trong folder này kéo sang khung làm việc như hình dưới:

- Lấy 2 vật để quan sát: vào folder Ray Diagrams, chọn Near object marker, chọnhai vật muốn quan sát như hình dưới:

- Mắt quan sát chọn trong folder Ray DiagramsEye.* Thực hiện thí nghiệm: Trong khung chính đã có đủ các công cụ để thực hiện thí

nghiệm, bắt đầu tiến hành thí nghiệm với hai loại thấu kính trên, ban đầu là thấukính phân kỳ:- Đặt tiêu cự của thấu kính là 10cm.- Đặt vật tại vị trí thích hợp.- Di chuyển thấu kính phân kỳ lại gần,ra xa vật để có thể quan sát được sựxuất hiện ảnh của thấu kính, quan sátđược đặc điểm ảnh thu được. Đặt vậtcách thấu kính 22cm quan sát ảnh thu

đượcGhi lại các đặc điểm trên của ảnh.




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lý- Đặt thấu vật cách thấu kính 8cm quan sát ảnh thu được:

Giáo viên giúp học sinh tổng hợp lại đặc điểm ảnh của vật thu được quan thấu kính phân kỳ.Làm tương tự với thấu kính hội tụ, ghi lại đặc điểm của ảnh thu được.- Cũng để tiêu cự của thấu kính hội tụ là 10cm- Đặt vật cách thấu kính 22cm, cho học sinh quan sát ảnh thu được và ghi lại đặc

điểm của ảnh thu được:

Giáo viên di chuyển thấu kính lại thật gần vật để có thể quan sát sự xuất hiện ảnhảo của thấu kính hội tụ này, đặt vật cách thấu kính 6cm cho học sinh quan sát ảnhthu được:

Ghi lại đặc điểm của ảnh mới thu được ở trên.So sánh đặc điểm của ảnh thu được qua hai thấu kính khác nhau hội tụ và phân kỳ.





Yêu cầu: trong quá trình di chuyển thấu kính giáo viên lưu ý cho học sinh:- Sự xuất hiện các ảnh khi đặt thấu kính ở vị trí thích hợp

- Đặc điểm của ảnh thu được (thật, ảo, xa, gần…)- Qua thí nghiệm học sinh rút ra kết luận về ảnh của vật qua hai loại thấu kính, sosánh sự giống và khác nhau của các ảnh thu được với hai loại thấu kính đó.

2. Ví dụ phần điện THCS (Folder Electronics\Analog):

* Mô tả thí nghiệm cần thực hiệnTên thí nghiệm: Dùng điện trở - khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vàohiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn (lớp 9).+ Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm:

- Giáo viên bố trí được thí nghiệm để khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòngđiện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.- Giáo viên tiến hành thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vàohiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.- Từ kết quả thí nghiệm HS vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ của cường độdòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.* Thiết lập thí nghiệm trên phần mềmBước 1: Tìm kiếm công cụ

Muốn sử dụng một công cụ nào đó chúng ta hãy dùng chuột nháy vào công cụ đãchọn và kéo thả sang vùng không gian thí nghiệm ở chính giữa màn hình.


Lựa chọn các công cụ



PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýĐể chuẩn bị thí nghiệm của bài học này chúng ta cần các công cụ thí nghiệm sau:

Bước 2: Chuẩn bị công cụVới 5 công cụ được mô tả trong bảng trên, chúng ta hãy "chuẩn bị" chúng bằngcách đưa chúng ra màn hình làm việc của phần mềm như hình dưới đây. Tạm thờicác công cụ này còn rời rạc và chưa kết nối với nhau.

Với điện trở thiết lập thông số là 50 Ôm bằng cách sau: nháy chuột để chọn điện trở trên màn hình, trong cửa sổ tham số bên trái đặt lại các thông số như hình vẽ dướiđây.

Bước 3: thiết lập kết nối các công cụ thành một bộ hoàn chỉnhVới các công cụ trên, chúng ta sẽ kết nối chúng lại với nhau bằng dây dẫn.




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýCách thực hiện: dùng chuột nháy tại các đầu mút và kéo rê trên màn hình để tạo racác dây điện kết nối; rê chuột đến vị trí cần kết nối và nhả chuột; kết nối sẽ thànhcông nếu các thao tác vừa thực hiện là chính xác.Kết quả thiết bị thí nghiệm phải được thiết lập như hình vẽ sau:

Bước 4: Bắt đầu tiến hành thí nghiệm "ảo"1. Tiến hành thí nghiệm với U=9V

- Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 9V- Đóng khoá K. Bạn sẽ thấy ampe kế và vôn kế xuất hiện kết quả đo như hình dướiđây.

Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào hai đầudây dẫn. (I=180mA)Ghi lại các giá trị đo được vào bảng 1

2. Tiến hành thí nghiệm với U=6V- Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 6V.- Đóng khóa K.- Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào haiđầu dây dẫn. (I=12mA)- Ghi lại các giá trị đo được vào bảng 13. Tiến hành thí nghiệm với U=4V- Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 4V

- Đóng khóa K - Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào haiđầu dây dẫn. (I=80mA)




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lý- Ghi lại các giá trị đo được vào bảng 1

4. Rút ra kết luận trên cơ sở các giá trị đo được. 3. Ví dụ về sóng (Folder Waves\1D – sóng 1 chiều) :

Trong Waves là các công cụ thí nghiệm như sóng phản xạ, giao thoa sóng, …,giáo viên chọn một công cụ rồi kéo sang màn hình chính.

Một số thông số quan trọng:- Space Properties: các thuộc tính của không gianReset Space: nút này dùng để quan sát thí nghiệm từ đầu.Space type: có thể chọn trong đây các loại sóng để quan sát như: sóng ánh sáng,

sóng phát thanh, sóng nước, …- Wave Properties: các thuộc tính của sóngSource: có thể chọn kiểu nguồn sóng như sóng liên tục, một xung nhịp hay một

nửa xung nhịp của sóngWaveform: chọn trong đây dạng thể hiện của sóng như sóng hình sin, dạng tam

giác hay hình vuông.Color: nếu là sóng ánh sáng thì dùng color để thay đổi màu sắc.Wavelength: dùng để thay đổi bước sóng.Frequence: thay đổi tần số.

Amplitude: thay đổi biên độ sóng.- Transverse wave display: có thể chọn trong đây các loại sóng hiển thị ra nhưsóng tới, sóng phản xạ và sóng tổng hợp của hai sóng này.




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lý- Wave form: chọn kiểu sóng dọc hoặc sóng ngang.

a. Thiết kế thí nghiệm:- Mô tả thí nghiệm: Quan sát hiện tượng sóng dừng- Mục đích yêu cầu thí nghiệm:+ Giáo viên bố trí được công cụ để thực hiện thí nghiệm quan sát hiện tượng sóngdừng.

+ Giáo viên thực hiện từng bước thí nghiệm để cho học sinh quan sát.+ Học sinh hiểu được hiện tượng sóng dừng và rút ra kết luận về các đặc điểm cơ

bản của sóng dừng.- Thực hiện thí nghiệm:Chuẩn bị công cụ:Công cụ để thực hiện thí nghiệm này được lấy trong folder Waves, tiếp theo chọnvà kéo sang khung làm việc chính tại vị trí thích hợp như hình dưới đây. Như vậycông cụ đã chuẩn bị xong.

Tiếp theo để thực hiện thí nghiệm kích chuột vào công cụ vừa kéo sang trongkhung làm việc chính để hiện các thông số của sóng trong cửa sổ bên trái:




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýThực hiện thí nghiệm:Bước 1:Nhấn nút Reset Space trong cửa sổ bên trái để bắt đầu quan sát hiện tượngsóng dừng.Bước 2:Khi thấy xuất hiện sóng phản xạ chỉ rõ cho học sinh thấy sóng tới, sóng

phản xạ và tổng hợp sóng của nó.

Bước 3: Để cho học sinh thấy được chiều truyền của từng loại sóng, đánh dấu từng

mục trong Transverse wave display, khi đó có thể theo dõi rõ từng chiều truyền củacác loại sóng là sóng nguồn, sóng phản xạ và tổng hợp sóng.- Chiều truyền của sóng tới

- Sóng phản xạ

- Tổng hợp sóng





Ghi lại đặc điểm của sóng tổng hợp.Bước 4: Để thấy rõ được quá trình tổng hợp sóng tạo nên sóng dừng, giáo viên chohiển thị cả ba dạng sóng, sử dụng nút pause để dừng màn hình như hình dưới

- Sóng được đánh dấu là sóng tới, giáo viên dùng chuột di chuyển sóng tới theochiều truyền của nó để dễ dàng quan sát việc tổng hợp sóng tới và sóng phản xạ, vàdễ dàng thấy được đặc điểm của sóng tổng hợp.- Nhấn mạnh trường hợp sóng tổng hợp bằng 0 tại mọi điểm khi sóng tới và sóng

phản xạ ngược pha nhau:

- Và trường hợp sóng tổng hợp được tăng cường khi sóng tới và sóng phản xạ cùng pha:

Bước 5: Di chuyển chuột theo chiều truyền sóng để cho học sinh thấy được nhữngđặc điểm cơ bản của sóng tổng hợp (đặc điểm các nút, các bụng sóng và khoảngcách giữa chúng):





Điểm gần như không dao độngĐiểm dao động với biên độ cực đạiGiáo viên giúp học sinh tổng hợp lại đặc điểm của sóng dừng (sóng tổng hợp).

Kết luận:Từ việc quan sát thí nghiệm giáo viên giúp học sinh hiểu được hiện tượng sóngdừng và các đặc điểm cơ bản của sóng dừng.

4. Ví dụ về định luật phản xạ ánh sáng:

A. Tên thí nghiệm: Tìm hiểu định luật phản xạ ánh sáng.B. Bài học: Định luật phản xạ ánh sáng (Vật lí 7)C. Mục đích yêu cầu của thí nghiệm:- Giáo viên bố trí được thí nghiệm để tìm hiểu hiện tượng phản xạ ánh sáng.

- Giáo viên tiến hành thí nghiệm về hiện tượng phản xạ ánh sáng qua gương phẳng.- Từ kết quả thí nghiệm học sinh rút ra được kết luận về định luật.D. Thiết lập thí nghiệm trên phần mềmBước 1: Công cụ.

Bước 2: Thiết lập công cụ:1. Với các công cụ được mô tả trong bảng trên, chúng ta hãy chuẩn bị chúng bằng

cách đưa chúng ra màn hình làm việc của phần mềm.2. Kích chọn công cụ gương phẳng (phane mirror) và đưa ra màn hình thí nghiệm.




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýĐể thiết lập thông số cho gương ta kích chọn gương và đặt thông số “Shownormal” khi đó hình ảnh của gương sẽ được thể hiện như sau:

3. Với chùm sáng song song (Ray box) ta có thể thiết lập các thông số sau:

4. Với thước đo độ, bạn có thể điều chỉnh độ lớn của góc bằng cách sau:- Bạn kích chọn công cụ thước đo độ (Protractor) và đưa ra màn hình thí nghiệm- Kích vào chữ số trên thước đo độ để lựa chọn công cụ:

- Để thay đổi vị trí của thước hoặc giá trị của góc đo bạn hãy kích vào một trongcác ô vuông trên màn hình và dịch chuyển để lựa chọn một giá trị thích hợp. Khi đó

số liệu của thước đo sẽ thay đổi cùng với sự lựa chọn đó.

5. HS cần chú ý các khái niệm:

- Góc tới là góc tạo bởi tia tới và đường pháp tuyến của gương tại điểm tới.- Góc phản xạ là góc tạo bởi đường pháp tuyến của gương tại điểm tới và tia phảnxạ





Bước 3: Thiết lập bố trí các công cụ thí nghiệm thành một thí nghiệm hoàn chỉnh.1. Với các công cụ trên, chúng ta cần có các thao tác bố trí cụ thể trên hình vẽ.2. Cách thực hiện:a. Đưa gương phẳng ra vị trí trung tâm của màn thí nghiệm và lựa chọn thông sốcủa gương theo hướng dẫn ở trên.

b. Chiếu tia sáng tới gương với một góc thích hợp. Khi đó học sinh sẽ quan sátđược rõ ràng hiện tượng phản xạ ánh sáng qua gương phẳng:

c. Tiến hành đo góc tới:- Vì góc tới và góc khúc xạ nhỏ, trong khi tiến hành thí nghiệm cần thao tác chínhxác vì vậy hãy chọn thuộc tính phóng to các điểm ảnh “Zoom x2” bằng cách tạicông cụ Space chọn View và kích chọn Zoom (x2)- Lựa chọn công cụ thước đo.- Di chuyển đỉnh của góc tới tâm của gương,

- Di chuyển một cạnh của góc trùng với đường pháp tuyến của gương, cạnh còn lạitrùng với tia tới. Khi di chuyển theo chiều kim đồng hồ.





d. Tiến hành đo góc phản xạ giống như đo góc tới.Bước 4: Bắt đầu tiến hành các thí nghiệm ảo.1. Tiến hành thí nghiệm với góc tới (600)- Điều chỉnh góc nghiêng của gương ở 600

- Quan sát góc tới và góc phản xạ (HS đưa ra dự đoán)- Tiến hành đo góc tới: dùng công cụ thước đo độ, điều chỉnh thước đo trùng vớigóc tới của gương và ghi giá trị góc tới.

- Tiến hành đo góc phản xạ: Tiếp tục dùng công cụ thước đo độ, điều chỉnh thướcđo trùng với góc phản xạ của gương và ghi giá trị góc phản xạ

- Ghi lại kết quả đo vào bảng:

2. Tiến hành thí nghiệm với góc tới (500)- Điều chỉnh góc nghiêng của gương ở 500

- Quan sát góc tới và góc phản xạ

- Tiến hành đo góc tới.- Tiến hành đo góc phản xạ.






3. Tiến hành thí nghiệm với góc tới (400)- Điều chỉnh góc nghiêng của gương ở 400

- Quan sát góc tới và góc phản xạ- Tiến hành đo góc tới.- Tiến hành đo góc phản xạ.


Bước 5: Rút ra kết luậnTừ bảng kết quả thí nghiệm Giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra kết luận về ảnhgóc tới và góc phản xạ.

5. Ví dụ với gương cầu lõm:

I. Mô tả thí nghiệm: quan sát sự phản xạ của một tia sáng trên gương cầu lõm, ảnhcủa một vật qua gương cầu lõm, tiêu điểm chính – tiêu cự và xây dựng cách vẽ ảnhthông qua thí nghiệm.Mục đích yêu cầu của thí nghiệm:

- Giáo viên bố trí được thí nghiệm.- Giáo viên thực hiện từng bước thí nghiệm cho học sinh quan sát.- Học sinh hiểu được:




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lý+ Sự phản xạ của một tia sáng trên gương cầu lõm+ Ghi lại đặc điểm của ảnh qua gương cầu lõm+ Biết được vị trí tiêu điểm chính – tiêu cự+ Và thông qua thí nghiệm xây dựng cách vẽ ảnh của vật cho bởi gương cầu lõm.

II. Thực hiện thí nghiệm trên phần mềm

1. Chuẩn bị công cụGương cầu lõm được lấy trong folder Mirrors, chọn gương cầu lõm (Concavemirror) kéo sang màn hình làm việc chính, đồng thời lấy thêm cả ba loại nguồnsáng, một vật sáng ở gần, một chắn sáng, thước đo chiều dài và thước đo độ nhưhình dưới:

2. Thực hiện thí nghiệmBước 1: Giáo viên chỉ cho học sinh một số khái niệm của gương cầu lõm- Trước hết giáo viên chỉ rõ cho học sinh thấy tâm gương, đỉnh gương và trục chínhcủa gương như hình dưới:

- Góc mở của gương: dùng hai thước dài kéo qua hai mép gương với tâm gương đểhọc sinh có thể thấy rõ góc mở của gương, dùng một thước đo độ để đo góc mở củagương:





- Nếu gương không xuất hiện tâm và đỉnh như trên giáo viên có thể kích chuột tráivào gương, trong cửa sổ bên trái chọn Show focal length, khi đó cũng có thể thayđổi tiêu cự và góc quay của gương, điều chỉnh gương với các thông số như dướiđây:

Bước 2: Giáo viên thực hiện lần lượt các thí nghiệm với gương cầu lõm. Giáo viênlần lượt thực hiện 4 thí nghiệm sau đây.Thí nghiệm 1: Quan sát sự phản xạ của một tia sáng trên gương cầuTrước tiên giáo viên di chuyển gương hoặc vật sao cho vật ở phía trước gương vàxuất hiện ảnh của của vật qua gương.1. Cho học sinh quan sát đặc điểm tia phản xạ của một tia tới bất kỳ- Kích chuột trái vào vật cửa sổ bên trái xuất hiện các thuộc tính của vật, trongthuộc tính Rays to mirrors chọn 2 trong Basic rays (chọn 2 tia bất kỳ chiếu vàogương) lúc này quan sát được sự phản xạ của 2 tia sáng qua gương cầu lõm.

- Để cho học sinh thấy rõ được đặc điểm của tia phản xạ giáo viên dùng một chắnsáng để chắn một tia sáng phía dưới lại, sau đó dùng một thước dài kéo thẳng quatâm gương (tạo trục phụ) và điểm mà tia sáng gặp gương, sau đó dùng thước đo độđể đo góc lệch giữa tia tới với thước dài và góc lệch giữa tia phản xạ với thước dài.

- Ghi lại đặc điểm của tia phản xạ qua gương so với tia tới.2. Cho học sinh quan sát đặc điểm một số tia đặc biệt

Để quan sát được một số tia đặc biệt giáo viên quay trở lại thuộc tính Rays to

mirrors chọn 0 trong Basic rays, cũng trong Rays to mirrors tích chọn trường hợpđầu tiên trong Extra rays để quan sát tia đặc biệt này và ghi lại các đặc điểm của tia




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýđó:Tia qua quang tâm:

- Bây giờ chọn 1 trong Basic rays, và bỏ dấu tích trong Extra rays để quan sát tiaqua đỉnh gương:

- Ghi lại đặc điểm của tia đặc biệt này.- Giáo viên giúp học sinh tổng hợp đặc điểm của tia phản xạ so với tia tới khi điqua gương cầu lõm và ghi nhớ đặc điểm một số tia đặc biệt.

Thí nghiệm 2: Quan sát ảnh của một vật qua gương cầu lõm

1. Thiết kế thí nghiệm để cho học sinh thấy được ảnh của một vật qua gương cầulõm- Với vật và gương đã chuẩn bị giáo viên kích chuột trái vào gương và chọn nhưsau trong các thuộc tính của gương:

- Tiếp tục kích chuột vào vật trong đánh số 3 trong và trong Extrarays bỏ trống các ô tích, sau đó di chuyểngương lại gần vật sao cho xuất hiện ảnh của gương cầu.- Ban đầu giáo viên bố trí đặt vật vuông góc với trục chính của gương, và cho mộtđầu của vật phát sáng, đầu còn lại nằm trên trục chính của gương cách gương30cm, ảnh thu được như dưới đây:





Ghi lại đặc điểm của ảnh thu được.- Tiếp theo đặt vật như trên nhưng gần hơn cách gương 18cm thu được ảnh nhưhình dưới:

- Tiếp tục di chuyển vật lại gần gương hơn, tại vị trí trung điểm của tâm gương vàđỉnh gương (tiêu điểm chính), cho tia sáng phát ra từ điểm dưới cùng của vật đồngthời kéo vật thấp hơn trước để có thể dễ quan sát ảnh thu được như hình dưới:

Ghi lại đặc điểm ảnh thu được tại vị trí này.Cho vật và gương trở lại như cũ, di chuyển vật lại gần gương hơn cách gương 5cm,khi đó thu được ảnh như hình dưới:

Ghi lại đặc điểm ảnh thu được.2. Thiết kế thí nghiệm để xác định điều kiện tương điểm (tham khảo thêm)Thí nghiệm xác định điều kiện góc mở của gương:- Giáo viên giữ nguyên các thông số của gương, bây giờ cho góc mở của gương lànhỏ nhất, khi đó có thể chỉ cho học sinh nhìn rõ các tia phản xạ cắt nhau tại một

điểm duy nhất.





- Cho thay đổi góc mở lớn hơn:

- Giáo viên chỉ cho học sinh thấy các tia phản xạ không cắt nhau tại một điểm duynhất.- Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào thí nghiệm chỉ ra điều kiện góc mở củagương để có được ảnh rõ nét.Thí nghiệm xác định điều kiện góc tới của các tia sáng:- Giữ nguyên các thông số của gương, đặt vật cao 4cm cách gương 35cm, cho gócmở của gương nhỏ, điều chỉnh cho tia sáng phát ra từ đầu mũi tên và tia sáng trêncùng song song với trục chính, giáo viên chỉ cho học sinh thấy các tia phản xạ cắt

nhau tại một điểm duy nhất:

- Thay đổi độ cao của vật lên 14cm, các thông số của gương hoàn toàn không thayđổi, khi đó kết quả thu được như hình dưới:




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lý- Giáo viên chỉ cho học sinh thấy các tia phản xạ không cắt nhau tại cùng một điểm.- Giáo viên giúp học sinh chỉ ra điều kiện góc mở của tia tới để có ảnh rõ nét.- Giáo viên hướng dẫn học sinh tổng hợp được điều kiện tương điểm của gương cầulõm.Thí nghiệm 3: Thiết kế thí nghiệm xác định Tiêu điểm chính – Tiêu cự của gươngcầu lõm

- Lúc này giáo viên không cho hiện tiêu điểm chính và tâm của gương nữa, sau đóđặt một nguồn sáng trước gương sao cho các tia sáng phát ra song song với trụcchính của gương, cho học sinh quan sát đặc điểm của các tia phản xạ và ghi lại đặcđiểm đó:

- Giáo viên cho hiện tiêu điểm chính của gương và cho học sinh quan sát

Ghi lại đặc điểm của điểm ánh sáng hội tụ.- Tiếp theo để tính được tiêu cự giáo viên bố trí một nguồn sáng chỉ có một tia sángđặt song song với trục chính của gương ở trước gương, lấy thước dài kéo thẳng từđiểm tia tới gặp mặt gương đến tâm của gương:

- Giáo viên chỉ cho học sinh cách tính tiêu cự của gương dựa vào góc tới, góc phảnxạ kết hợp điều kiện tương điểm của gương cầu lõm.- Để có thể thấy rõ hơn độ dài tiêu cự giáo viên cho góc mở của gương rất nhỏ chohọc sinh dễ thấy được độ dài tiêu cự:

o Giáo viên giúp học sinh tổng hợp được cách tính tiêu cự và vị trí của tiêu điểmchính của gương cầu lõm.




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýThí nghiệm 4: Thiết kế thí nghiệm xây dựng cách vẽ ảnh của một vật cho bởi mộtgương cầu lõm1. Cách vẽ ảnh của một điểm sáng- Giáo viên bố trí một chùm sáng phân kỳ trước gương:

- Giáo viên chỉ cho học sinh thấy có thể coi chùm sáng được phát ra từ một điểm vàkhi đó ảnh của nó cũng là một điểm, vậy có thể vẽ ảnh của một điểm sáng dựa vào2 trong số 4 tia đặc biệt: tia qua quang tâm, tia qua đỉnh gương, tia song song vớitrục chính và tia di qua tiêu điểm chính.

- Giáo viên nhắc lại cho học sinh nhớ đã quan sát hai tia đặc biệt là tia qua quangtâm và tia qua đỉnh của gương và đặc điểm các tia phản xạ của các tia này.- Tiếp theo Giáo viên bố trí để cho học sinh thấy được đặc điểm của hai tia đặc biệtnữa đó là tia đi song song với trục chính và tia đi qua tiêu điểm chính, coi vật sánglà một điểm sáng.- Trong Rays to mirrors giáo viên tích chọn một trong số các tia đặc biệt trongExtra ray :o Tia đi song song với trục chính:

Ghi lại đặc điểm của tia này.o Tiếp theo là tia đi qua tiêu điểm chính:

Ghi lại đặc điểm của tia này.- Cuối cùng giáo viên bố trí cho tất cả các tia đặc biệt được phát ra từ vật:





- Giáo viên hướng dẫn học sinh phân biệt rõ các tia đặc biệt để học sinh có thể dễdàng ghi nhớ đặc điểm của các tia này.2. Ảnh của một vật sáng- Từ cách vẽ ảnh của một điểm sáng giáo viên giúp học sinh có thể tự suy luận racách vẽ ảnh của một vật sáng.- Giáo viên bố trí vật sáng vuông góc với trục chính của gương, một đầu của vậtsáng nằm trên trục chính, đầu còn lại phát ra tia sáng, cho vật phát ra hai tia sángđầu tiên trong Rays to mirrorsExtra rays:

- Giáo viên giúp học sinh dựa vào thí nghiệm so sánh đặc điểm của ảnh thu được sovới đặc điểm của vật vật, tổng hợp đặc điểm của ảnh để có thể suy ra cách vẽ ảnhcủa một vật sáng.- Giáo viên giúp học sinh tổng hợp đặc điểm của ảnh thu được khi đặt vật ở các vịtrí khác nhau so với tiêu cự của gương cầu lõm.o Vật nằm ngoài khoảng tiêu cự:

o Vật nằm tại vị trí tiêu điểm chính của gương(cho tia sáng phát ra từ điểm dướicùng của vật để có thể dễ dàng quan sát đường đi của tia phản xạ)




PhÇn mÒm hç trî thiÕt kÕ bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n vËt lýo Vật nằm trong khoảng tiêu cự:

- Giáo viên giúp học sinh tổng hợp cách vẽ ảnh của một vật sáng cho bởi gươngcầu lõm.III. Kết luậnGiáo viên giúp học sinh tổng hợp toàn bộ những đặc điểm đã ghi lại được để chohọc sinh nắm được:- Sự phản xạ của một tia sáng qua gương cầu lõm, đặc điểm tia phản xạ của 4 tia

đặc biệt.- Điều kiện tương điểm của gương cầu lõm.- Độ dài tiêu cự và vị trí của tiêu điểm chính.- Cách vẽ ảnh của một vật qua gương cầu lõm.- Tổng hợp đặc điểm ảnh của một vật qua gương cầu lõm so với tiêu cự.

V. Kết luận:

Phần mềm Crocodile physics chỉ là một trong số nhiều phần mềm ứng dụngtrong giảng dạy vật lí ở phổ thông. Nhìn chung, phần mềm này dễ sử dụng, tính

trực quan và chính xác khoa học cao, đa dạng và phong phú về thể loại kịch bản (cảthiết kế sẵn và người sử dụng tự thiết kế) dùng được cho cả giáo viên và học sinh,không đòi hỏi cao về tài nguyên máy tính... Những ví dụ nêu trên được sưu tầm và

biên soạn chi tiết nhằm giúp các thầy cô giáo làm quen và sử dụng thuần thục phầnmềm. Hy vọng, với khả năng sáng tạo của mình các thầy cô giáo vận dụng tốt, đạthiệu quả cao Crocodile physics 6.05 trong công việc giảng dạy!.


Documents

Ứng dụng phần mềm Crocodile physics