SKKN: Xây dựng mô phỏng đường đi của tia sáng qua lăng kính trên phần mềm Geomete’r Sketchpad

Những kiến thức vật lí được xây dựng đều dựa vào thí nghiệm hoặc được kiểm tra lại bằng thí nghiệm. Tuy nhiên với điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường còn hạn chế, việc tự thực hiện các thí nghiệm thành công là không cao. Bài SKKN về phần mềm Geomete’r Sketchpad, mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Xây dựng mô phỏng đường đi của tia sáng qua lăng kính trên phần mềm Geomete’r Sketchpad Xây dựng mô phỏng đường đi của tia sáng qua lăng kính trên phần mềm Geomete’r Sketchpad . 1 I. Phần mở đầu Vật lí ở chương trình phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm. Những kiếnthức vật lí được xây dựng đều dựa vào thí nghiệm hoặc được kiểm tra lại bằng thínghiệm. Tuy nhiên với điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường còn hạn chế, việctự thực hiện các thí nghiệm thật mất khá nhiều thời gian trong khi một số thínghiệm khả năng thành công là không cao. Ngày nay với sự hỗ trợ của công nghệthông tin chúng ta có thể xây dựng các thí nghiệm ảo hoặc tạo các mô phỏng hỗtrợ dạy học. Việc sử dụng các công cụ này trong dạy học mạng lại những hiệu quả rõ rệt vàkhắc phục những hạn chế của việc làm thí nghiệm thật nêu trên. Trên cơ sở đó tôiđã tiến hành Xây dựng mô phỏng đường đi của tia sáng qua lăng kính trên phầnmềm Geomete’r Sketchpad. Geometer’s Sketchpad là phần mềm hình học có thếmạnh trong việc mô phỏng động các hình hình học được sử dụng rộng rãi trongmôn toán. Tuy nhiên phần mềm cũng được sử dụng trong vật lí để tạo ra các môphỏng đặc biệt là các mô phỏng được sử dụng ở phần quang hình học. Bố cục của đề tài gồm ba phần :  Phần mở đầu  Phần nội dung : Trình bày về quá trình xây dựng mô phỏng, sử dụng mô phỏng trong giảng dạy bài “Lăng kính” Vật lí 11.  Kết luận : Nêu những kết quả mà đề tài đã đạt được, những hạn chế của đề tài và hướng cần khắc phục trong thời gian tới. Lời cảm ơn Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận được sự quan tâm tạo điều kiện vềcơ sở vật chất và thời gian của BGH, sự góp ý của các thành viên trong tổ Toán -Lí - Tin để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài của mình. Qua đây tôi xin được gửi tớicác đ/c trong BGH, các đ/c trong tổ Toán - Lí - Tin lời cảm ơn chân thành về sựgiúp đỡ và đóng góp ý kiến cho đề tài. II. Nội dung đề tài 1. Các công thức lăng kính 2 Hình 1 Các công thức liên quan giữa góc tới và góc khúc xạ  sin i1 sin i1  n sin r1 ; r1  arc  (1)  n sin i 2  n sin r2 ; i 2  arcn sin r 2  (2)Góc chiết quang A = r1 + r2 (3)Góc lệch giữa tia ló và tia tới D = i1 + i2 - A (4) 2. Giới thiệu phần mềm 2.1. Giới thiệu phần mềm Geometer’s Sketchpad (viết tắt là GeoSpd) là phần mềm hình học nổi tiếng đãđược sử dụng rộng rãi tại rất nhiều nước trên thế giới. Phần mềm thực chất là mộtcông cụ cho phép tạo ra và biểu diễn động các hình hình học, dành cho các đốitượng phổ thông bao gồm học sinh, giáo viên, các nhà nghiên cứu. Phần mềm cóchức năng chính là vẽ, mô phỏng quĩ tích, các phép biến đổi của các hình hình họcphẳng. Giáo viên có thể sử dụng phần mềm này để thiết kế và biểu diễn động cáchình hình học một cách nhanh chóng, chính xác và sinh động. Một đặc điểm quan trọng của phần mềm này là cho phép ta thiết lập quan hệgiữa các đối tượng hình học, phần mềm sẽ đảm bảo các quan hệ luôn được bảotoàn, mặc dù sau đó các quan hệ có thể được biến đổi bằng bất kì cách nào. Khimột thành phần của hình bị biến đổi, những thành phần khác của hình có quan hệvới thành phần thay đổi trên sẽ được tự động thay đổi theo. Ví dụ như khi thay đổiphương của tia tới (thay đổi góc tới i) thì tia khúc xạ sẽ tự động thay đổi (góc khúcxạ r thay đổi) theo quan hệ đúng như định luật khúc xạ mà ta thiết lập. Ngoài các công cụ có sẵn như công cụ điểm, thước kẻ, com pa, ta cũng có thểtự tạo ra những công cụ riêng cho mình, bằng cách ghi và lưu giữ các hình hìnhhọc dưới dạng script. 2.2. Hướng dẫn cài đặt phần mềm Phiên bản mới nhất của phần mềm hiện nay là bản Geomete’r Sketchpad 5.0có dung lượng 81,4 Mb.Mở file InstallSketchpad 3 Hình 2Nhấn Next để tiếp tục Hình 3Nhấn I Agree để đồng ý với các điều khoản về bản quyền Hình 4Chọn Register a license and install on this computer và điền License,Authorization Code của phần mềm và nhấn Next. Sau đó nhấn install để phầnmềm tiến hành cài đặt, cuối cùng nhấn finis để kết thúc quá trình cài đặt 4 3. Giao diện phần mềm, một số lệnh và công cụ sử dụng trong đề tài 3.1. Giao diện của phần mềm- Thực đơn chính của phần mềm Thựcđơn là nơithực hiệnhầu nhưtất cả cáclệnh vàchức năngchính củaphần mềm.Mỗi lệnhcó một Các công cụ chính của Khu vực thể hiện các đối tượngchức phần mềm Hình 5 đồ họa trên trang thiết kế năngriêng biệt và tác động lên các đối tượng hình học đã được chọn trước đó trên mànhình làm việc của phần mềm.- Hộp công cụ chứa 9 công cụ với các chức năng riêng biệt và độc lập với nhau.- Vùng làm việc là nơi t ...