Submitted by
khcn
on
Bảng thi
Trung học PT
Địa chỉ tác giả, nhóm tác giả
Lớp 11 A1 Trường THPT Phương Sơn
Đạt giải Tỉnh
Giải Khuyến khích
Tác giả, nhóm tác giả
Trương Huy Hoàng
Chu Thanh Tùng
Nguyễn Minh Tiến
Thuyết minh tóm tăt..
Tính mới, tính sáng tạo:
Vận dụng kiến thức vật lý về mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa vào thiết kế bộ phận tạo dao động điều hòa sử dụng nguyên lý biến chuyển động tròn đều thành dao động điều hòa. Sử dụng biến trở để thay đổi điện áp đặt vào động cơ, từ đó thay đổi tốc độ chuyển động tròn và thay đổi tần số dao động của máy.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Cấu tạo:
Bộ thí nghiệm được chế tạo gồm các bộ phận: (i) động cơ điện một chiều (loại động cơ DC 775, công suất 150W); (ii) bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều; (iii) giá đỡ bằng khung nhựa; ngoài ra còn có mặt bích trục 5mm, dây dù, giá đỡ bộ phận dao động, hộp nhựa bảo vệ động cơ.
Nguyên lý hoạt động:
Cấp điện áp cho động cơ làm cho nó quay đều, mặt bích được gắn chặt với trục động cơ sẽ quay cùng tốc độ với động cơ. Khi mặt bích quay làm cho đai ốc được gắn với lỗ lệch tâm trên mặt bích chuyển động tròn đều, do đai ốc này được bố trí xuyên qua rãnh chữ nhật được tạo trên bộ phận dao động nên làm cho bộ phận này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Đầu sợi dây được gắn chặt với bộ phận dao động nên đầu dây sẽ dao động điều hòa tạo thành một sóng tới chạy từ đầu dây này sang đầu dây cố định còn lại. Tại đầu dây cố định này sóng bị phản xạ trở lại khi đó trên dây có sự gặp nhau của hai sóng và trên dây quan sát thấy hình ảnh sóng dừng với các bụng sóng và nút sóng. Để thay đổi số lượng bụng sóng và nút sóng điều chỉnh tần số dao động bằng biến trở.
Khả năng áp dụng:
Mô hình đã được áp dụng trong giảng dạy tại trường THPT Phương Sơn đạt kết quả tốt và hoàn toàn có khả năng ứng dụng rộng rãi trong việc giảng dạy tại các nhà trường.
Hiệu quả của mô hình:
Mô hình có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế khi hỏng, chi phí sản xuất thấp nhưng giải quyết được vấn đề tạo được sóng dừng trên sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định với hình ảnh rõ nét, dễ dàng thay đổi tần số dao động từ đó thay đổi số bụng sóng và số nút sóng trên dây, tạo mô hình trực quan trong giảng dạy môn vật lý tại các trường THPT.
Vận dụng kiến thức vật lý về mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa vào thiết kế bộ phận tạo dao động điều hòa sử dụng nguyên lý biến chuyển động tròn đều thành dao động điều hòa. Sử dụng biến trở để thay đổi điện áp đặt vào động cơ, từ đó thay đổi tốc độ chuyển động tròn và thay đổi tần số dao động của máy.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Cấu tạo:
Bộ thí nghiệm được chế tạo gồm các bộ phận: (i) động cơ điện một chiều (loại động cơ DC 775, công suất 150W); (ii) bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều; (iii) giá đỡ bằng khung nhựa; ngoài ra còn có mặt bích trục 5mm, dây dù, giá đỡ bộ phận dao động, hộp nhựa bảo vệ động cơ.
Nguyên lý hoạt động:
Cấp điện áp cho động cơ làm cho nó quay đều, mặt bích được gắn chặt với trục động cơ sẽ quay cùng tốc độ với động cơ. Khi mặt bích quay làm cho đai ốc được gắn với lỗ lệch tâm trên mặt bích chuyển động tròn đều, do đai ốc này được bố trí xuyên qua rãnh chữ nhật được tạo trên bộ phận dao động nên làm cho bộ phận này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Đầu sợi dây được gắn chặt với bộ phận dao động nên đầu dây sẽ dao động điều hòa tạo thành một sóng tới chạy từ đầu dây này sang đầu dây cố định còn lại. Tại đầu dây cố định này sóng bị phản xạ trở lại khi đó trên dây có sự gặp nhau của hai sóng và trên dây quan sát thấy hình ảnh sóng dừng với các bụng sóng và nút sóng. Để thay đổi số lượng bụng sóng và nút sóng điều chỉnh tần số dao động bằng biến trở.
Khả năng áp dụng:
Mô hình đã được áp dụng trong giảng dạy tại trường THPT Phương Sơn đạt kết quả tốt và hoàn toàn có khả năng ứng dụng rộng rãi trong việc giảng dạy tại các nhà trường.
Hiệu quả của mô hình:
Mô hình có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế khi hỏng, chi phí sản xuất thấp nhưng giải quyết được vấn đề tạo được sóng dừng trên sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định với hình ảnh rõ nét, dễ dàng thay đổi tần số dao động từ đó thay đổi số bụng sóng và số nút sóng trên dây, tạo mô hình trực quan trong giảng dạy môn vật lý tại các trường THPT.