Biên soạn phần mềm - Soạn thảo nhanh một số bài tập vật lý 10 cơ bản phần nhiệt học

giúp đỡ của thầy cô trên lớp, bạn bè trong, ngoài lớp và người thân. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi người đã ủng hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và trình bày khóa luận này. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy Giang Văn Phúc cùng quý thầy, cô trong Bộ môn Vật lý, Khoa Sư phạm đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Xin chúc quý thầy cô, các bạn trong, ngoài lớp và người thân sức khỏe, hạnh phúc, thành đạt và công tác tốt! Long Xuyên, tháng 5 năm 2008 SVTH Nguyễn Thị Kim Huệ **************** Trang i Mục lục Mục lục..................................................................................................................................... i PHẦN MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 2 3. Giả thuyết khoa học................................................................................................. 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài..................................................................................... 2 5. Khách thể nghiên cứu ............................................................................................. 2 6. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................................. 2 7. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 2 8. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 2 9. Dự kiến đóng góp của đề tài.................................................................................... 3 10. Cấu trúc của khóa luận .......................................................................................... 3 PHẦN NỘI DUNG ................................................................................................................. 4 A - TỔNG QUAN VỀ VIỆC SOẠN THẢO BÀI TẬP VẬT LÝ VỚI NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC. ................................................................................................... 4 I. SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ.................................................. 4 1. Phương pháp dạy học vật lý .................................................................................... 4 2. Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý ...................................................................... 4 II. PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VÀ PHÂN TÍCH NỘI DUNG CÁC CHƯƠNG TRONG PHẦN NHIỆT HỌC ĐÃ ĐƯỢC CHỌN ĐỂ LÀM TRONG ĐỀ TÀI ............ 6 1. Phân loại bài tập vật lý [8]....................................................................................... 6 2. Đặc điểm của phần Vật lý phân tử và nhiệt học...................................................... 7 III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 6.0 ........ 12 1. Giới thiệu về Visual Basic 6.0............................................................................... 12 2. Tìm hiểu về cơ sở của Visual Basic 6.0 ................................................................ 13 3. Tổng quan lập trình Visual Basic [1] .................................................................... 13 4. Ngôn ngữ lập trình Visual Basic ........................................................................... 21 IV. SỰ CẦN THIẾT ĐỂ KẾT HỢP NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 6.0 VỚI BÀI TẬP VẬT LÝ................................................................................................ 23 B - THỰC NGHIỆM NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL VỚI MỘT SỐ BÀI TẬP CỤ THỂ CỦA PHẦN NHIỆT HỌC LỚP 10 CƠ BẢN.......................................................... 24 I. ÁP DỤNG KIẾN THỨC CỦA VISUAL BASIC VÀO LẬP TRÌNH MỘT SỐ BÀI TẬP Ở SÁCH BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN PHẦN NHIỆT HỌC......................... 24 1. Công việc chuẩn bị cho lập trình........................................................................... 24 2. Quá trình lập trình ................................................................................................. 24 II. MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐƯỢC ÁP DỤNG............................................................... 47 1. Kiểm tra dữ liệu nhập trước khi tính ..................................................................... 47 2. Chữ chạy trên nền màn hình ................................................................................. 48 3. Cập nhật nội dung trong List của Combo Box cho phù hợp với từng chương ..... 48 4. Chèn một Command khác vào bài tập cụ thể ........................................................ 49 5. Đặt thuộc tính ẩn, hiện cho một đối tượng nào đó ................................................ 49 6. Chặn không cho phép người dùng nhập liệu vào các ô Text cố định.................... 49 7. Các phím nóng....................................................................................................... 50 PHẦN KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................ 51 1. Kết luận ................................................................................................................. 51 2. Những kiến nghị rút ra từ kết quả nghiên cứu....................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................... 53 Trang 1 PHẦN MỞ ĐẦU …………F G………… 1. Lý do chọn đề tài Từ thập niên 90, công nghệ thông tin đa phương tiện đã ra đời và phát triển mạnh mẽ. Ngày nay, chúng ta đang sống trong một thời đại khoa học, trong đó công nghệ thông tin đã ảnh hưởng sâu rộng trong mọi mặt của đời sống xã hội. Chính do sự phát triển rất nhanh của nhiều ngành khoa học kỹ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực thông tin, máy tính đã trở thành một yêu cầu cấp thiết đối với hệ thống giáo dục và đào tạo. Vì vậy, để có thể hoà kịp với bước tiến của thời đại và sự phát triển của nước nhà, thì chúng ta phải tích cực học tập nâng cao trình độ tri thức về chuyên môn, lẫn kỹ năng sử dụng máy tính một cách thành thạo. Trên cơ sở đó, chúng ta sẽ vận dụng được một số phần mềm của máy tính để tạo ra một số sản phẩm phù hợp với nhu cầu của công việc, phục vụ cho việc học tập và nghiên cứu sau này. Hiện nay, nhà nước rất quan tâm đến việc đầu tư cho giáo dục. Vì vậy, đã đưa ra chính sách “chống tiêu cực trong thi cử” … Điều đó dẫn đến việc đánh giá kết quả học tập của học sinh dựa trên phương án hiểu bài là chính, nên việc thi cử cũng có một số đổi mới, ở đây phương pháp trắc nghiệm khách quan được đánh giá khá cao. Nhưng để thực hiện tốt điều này đòi hỏi người giáo viên phải tốn rất nhiều công sức để hoàn thành hệ thống câu hỏi, đôi khi kết quả thu được cũng không đạt theo yêu cầu đề ra. Do đó, nhiệm vụ của người giáo viên là, cần phải nâng cao kiến thức về mọi mặt trên nhiều phương diện, đào sâu, sinh động hoá những kiến thức cơ bản và vận dụng kiến thức một cách hợp lý, góp phần làm tăng khả năng tiếp thu tri thức của học sinh, trong đó việc sử dụng máy tính trong học tập và giảng dạy của người giáo viên là hết sức cần thiết. Như vậy, vấn đề quan trọng và cấp thiết nhất cho người giáo viên bây giờ là phải có một loạt những bài tập, những câu hỏi thật sinh động và thú vị để phục vụ cho công tác giảng dạy được tốt hơn, tạo được hứng thú học tập tích cực cho học sinh, theo đúng yêu cầu của thực tiễn Giáo Dục ngày nay. Qua thời gian học tập tại trường Đại Học An Giang, tôi đã tiếp thu được rất nhiều kiến thức chuyên môn, cũng như kiến thức xã hội nhằm phục vụ tốt cho công tác giảng dạy của mình sau này. Về thực tiễn giáo dục ngày nay, tôi đã được đi kiến tập và thực tập ở trường phổ thông tôi nhận thấy, việc giảng dạy kiến thức chuyên môn gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là việc chuẩn bị một loạt các dạng bài tập có chất lượng phục vụ cho công tác dạy, mà thời gian giành cho việc soạn thảo các bài tập như thế là rất nhiều và không ít những khó khăn. Theo tôi để đáp ứng và khắc phục những khó khăn đó, thì cần phải có một sự hỗ trợ nào đó về kiến thức chuyên ngành tin học. Thật vậy,về lĩnh vực kiến thức tin học mà tôi đã được học, tôi nhận thấy phần mềm Visual Basic là một phần mềm lập trình có nhiều tiện ích và ứng dụng cao trong công tác giảng dạy, đặc biệt là trong việc soạn, giải các bài tập một cách có hệ thống và hiệu quả. Visual Basic có thể giải quyết được các vấn đề: Soạn thảo nhanh, nhiều các bài tập trên cơ sở chính xác cao với đủ các dạng bài tập định lượng, bài tập trắc nghiệm khác nhau. Nó rất tiện ích cho giáo viên cả học sinh. Kỹ thuật và ngôn ngữ lập trình của Visual Basic khá đơn giản giúp giáo viên dễ dàng tiếp cận và sử dụng có hiệu quả. Với những lý do trên, tôi quyết định chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp của tôi là: “Biên soạn phần mềm - soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học” để hỗ trợ, phục vụ tốt cho công tác giảng dạy của giáo viên, nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý ở các trường phổ thông. Trang 2 2. Mục đích nghiên cứu Sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual Basic để lập trình phần mềm “Soạn thảo nhanh các dạng bài tập Vật Lý 10 cơ bản phần Nhiệt học”. 3. Giả thuyết khoa học Biên soạn phần mềm - soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học có thể hỗ trợ các giáo viên Vật lý giảm thời gian soạn thảo bài tập và gia tăng hiệu quả giảng dạy. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Nghiên cứu đề tài này nhằm thực hiện một số nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu nội dung và phương pháp giải một số bài tập tiêu biểu của Sách giáo khoa và sách bài tập Vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học. - Tiến hành giải các dạng bài tập và xây dựng các thuật toán hỗ trợ lập trình. - Tìm hiểu nội dung của ngôn ngữ lập trình và các ứng dụng của Visual Basic. - Biên soạn cụ thể từng bài tập, kết nối tất cả các dạng lập trình thành một tổng thể để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh. - Đánh giá kết quả thu được sau nghiên cứu. 5. Khách thể nghiên cứu - Một số dạng bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa và sách bài tập vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học. - Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình của Visual Basic. 6. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu biên soạn phần mềm soạn thảo nhanh bài tập vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học bằng ngôn ngữ lập trình Visual Basic. 7. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung và phương giải bài tập vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học. - Lập trình bằng ngôn ngữ Visual Basic. 8. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: + Nghiên cứu ngôn ngữ lập trình bằng ngôn ngữ Visual Basic. + Nghiên cứu các ứng dụng của phần mềm ngôn ngữ lập trình Visual Basic. + Nghiên cứu các phần mềm tương tự đang lưu hành. - Phương pháp đọc sách và tham khảo tài liệu. - Phương pháp phân tích và tổng hợp các bài tập có liên quan. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn giáo dục phổ thông. - Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn. Trang 3 9. Dự kiến đóng góp của đề tài Đề tài: “Biên soạn phần mềm - soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học” được nghiên cứu thành công thì nó góp phần: - Thể hiện được tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học, và có kiến thức cơ bản về ngôn ngữ lập trình Visual Basic. - Làm công cụ hỗ trợ cho giáo viên THPT trong việc giảng dạy phân môn Vật Lý. - Làm tư liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên sau này. 10. Cấu trúc của khóa luận - Phần mở đầu: Sơ lược về đề tài nghiên cứu. - Phần nội dung A - Tổng quan về việc soạn thảo bài tập Vật lý với ngôn ngữ lập trình Visual Basic I. Tác dụng của bài tập vật lý đối với học sinh THPT và sự cần thiết của việc soạn bài tập Vật lý cho giáo viên. II. Phân loại các bài tập và phân tích nội dung các chương trong phần Nhiệt học đã chọn để làm đề tài. III. Cơ sở lý thuyết về ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0. IV. Sự cần thiết để kết hợp ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0 với các bài tập Vật lý. B - Thực nghiệm ngôn ngữ lập trình Visual Basic với một số bài tập I. Áp dụng kiến thức của ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0 vào lập trình một số bài tập ở sách Bài tập vật lý 10 cơ bản phần Nhiệt học. II. Một số kỹ thuật được áp dụng. - Phần Kết luận chung 11. Kế hoạch thời gian - Từ 02/10/2007 đến 15/10/2007: Tìm hiểu sơ lược về kiến thức của phần mềm Visual Basic 6.0. - Từ 15/10/2007 đến 03/12/2007: Xây dựng đề cương và chuẩn bị một số bài tập liên quan đến phần nhiệt học. - Từ 03/12/2007 đến 03/04/2008: Lập trình một số bài tập với ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0. - Từ 03/04/2008 đến 29/04/2008: Hoàn thành nội dung cần lập trình. - Từ 29/04/2008 đến 05/05/2008: Hoàn thiện chép ra đĩa. - Từ ngày 05/05/2008: Hoàn thành nộp khóa luận tốt nghiệp. ****************** Trang 4 PHẦN NỘI DUNG …………F G………… A - TỔNG QUAN VỀ VIỆC SOẠN THẢO BÀI TẬP VẬT LÝ VỚI NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC I. SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1. Phương pháp dạy học vật lý 1.1. Định nghĩa Phương pháp dạy học vật lý là một ngành khoa học giáo dục nó nghiên cứu quá trình dạy học môn Vật lý. Phương pháp dạy học vật lý là hệ thống các hành động có mục đích của giáo viên, tổ chức hoạt động trí óc và chân tay của học sinh, đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định. 1.2. Nhiệm vụ a) Căn cứ vào nhiệm vụ chung của trường phổ thông và đặc đểm của môn Vật lý để xác định nhiệm vụ của việc dạy học Vật lý đề ra đường lối thực hiện nhiệm vụ ấy. b) Xác định nội dung và trình tự sắp xếp các vấn đề, rút ra từ khoa học Vật lý đưa vào môn Vật lý ở trường phổ thông sao cho đáp ứng được yêu cầu đào tạo con người mới và phù hợp với lứa tuổi, với trình độ học sinh ở từng cấp học. c) Nghiên cứu những phương pháp dạy học Vật lý (cách thức hoạt động ứng xử của giáo viên, cách thức hoạt động của học sinh và mối quan hệ giữa các hoạt động đó) nhằm đạt mục đích dạy học Vật lý. d) Vận dụng lý luận chung ở trên để xác định tiến trình dạy học và các bước cung cấp kiến thức cho học sinh, đặc biệt là cung cấp những bài tập phù hợp với khả năng của các em. Vì đối với việc dạy học Vật lý, bài tập là một trong những khâu rất quan trọng và nó có một tác dụng rất lớn nhằm hệ thống lại các loại kiến thức lý thuyết cho các em dễ nắm bắt được bài học. Ở đây tôi chỉ nghiên cứu việc biên soạn một số dạng bài tập để làm công cụ hỗ trợ cho các giáo viên trong việc chuẩn bị bài tập cho học sinh làm. Vì thế, tôi sẽ nghiêng về phần bài tập và tác dụng của nó đối với học sinh nhiều hơn so với việc cung cấp các kiến thức lý thuyết. 2. Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý 2.1. Tác dụng của bài tập trong dạy học học Vật lý [6] Trong thực tế, dạy học bài tập Vật lý được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý. Trong quá trình dạy học Vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt, vì bài tập vật lý có những tác dụng sau đây: 2.1.1. Bài tập Vật lý giúp học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức Trang 5 - Khi giải các bài tập vật lý đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả một chương, một phần, do đó học sinh hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc hơn các kiến thức đã học. - Khi giải bài tập vật lý học sinh phải vận dụng các kiến thức vật lý đã học vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ đó học sinh nắm được những ứng dụng quan trọng của kiến thức trong thực tế, trong kỹ thuật. - Bài tập giúp luyện cho học sinh phân tích để nhận biết được các biểu hiện của các khái niệm, định luật vật lý vốn đơn giản nhưng trong tự nhiên thì rất phức tạp. 2.1.2. Bài tập vật lý là điểm khởi đầu để dẫn tới kiến thức mới Khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới, hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích các hiện tượng mới do bài tập tìm ra. Như vậy nó là điểm khởi đầu, là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới cho học sinh. Nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc. Ví dụ: Trong khi vận dụng định luật thứ II của Newton để giải bài toán hai vật tương tác, có thể thấy một đại lượng luôn không đổi là tích mvr của hai vật tương tác: Kết quả của việc giải bài tập đó dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng khái niệm động lượng và định luật bảo toàn động lượng. 2.1.3. Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát Khi giải các bài tập có yếu tố kỹ thuật và thực tế sẽ làm cho học sinh nắm vững hơn các kiến thức đã học, đồng thời cho học sinh quen với việc liên hệ lý thuyết với thực tế, vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề đặt ra trong đời sống hằng ngày. Có thể lựa chọn nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích hiện tượng hoặc dự đoán kết quả có thể xảy ra. 2.1.4. Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện cho học sinh làm việc tự lực Khi làm bài tập học sinh phải tự mình phân tích các điều kiện của bài tập, xây dựng các lập luận, kiểm tra kết quả thu được, từ đó phát hiện năng lực làm việc tự lực, rèn luyện những đức tính tốt: tự lập, cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó… 2.1.5. Giải bài tập vật lý có tác dụng phát triển tư duy sáng tạo của học sinh Khi giải bài tập vật lý học sinh phải tư duy logic, tư duy sáng tạo để tìm ra các mối liên hệ bản chất giữa các đại lượng, giữa các hiện tượng tự nhiên. Nhất là các bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, thiết kế dụng cụ … 2.1.6. Giải bài tập vật lý có tác dụng kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, giúp cho việc đánh giá chất lượng kiến thức được chính xác. 1 1 2 2 1 1 2 2' 'm v m v m v m v+ = +r r r r Trang 6 2.2. Sự cần thiết của việc soạn bài tập Vật lý cho giáo viên Người giáo viên phổ thông khi dạy học phân môn Vật lý là môn học có cả lý thuyết và bài tập, do đó giáo viên phải đảm nhận việc cung cấp các kiến thức mới về lý thuyết lẫn các bài tập để các em làm quen được với việc tính toán và áp dụng được các kiến thức mà mình đã được học. Việc làm bài tập là khâu vận dụng các kiến thức đã được học, vì vậy nó rất quan trọng. Điều này đòi hỏi người giáo viên phải có nhiệm vụ đưa cho các em nhiều dạng bài tập khác nhau để các em làm. Như thế, bài tập không chỉ có tác dụng tích cực đến học sinh mà nó còn là một trong những nhu cầu cần thiết cho giáo viên trong công tác giảng dạy của mình. Điều quan trọng là bài tập có tác dụng rất tốt đối với học sinh nhưng phải do giáo viên thực hiện. Trong dạy học bất cứ một đề tài nào, giáo viên cần phải lựa chọn một hệ thống bài tập sao cho phù hợp với trình độ của học sinh. Các bài tập được chọn phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống các bài tập… Với các lý do trên, tôi nhận thấy công việc của người giáo viên là rất quan trọng và nhiệm vụ của họ đối với học sinh cũng vô cùng to lớn, một mặt họ phải chuẩn bị các kiến thức của từng bài học, mặt khác họ phải chọn lựa rất nhiều bài tập cho học sinh làm. Vì vậy, việc soạn thảo nhanh một số bài tập thông qua việc ứng dụng công nghệ thông tin là rất cần thiết đối với mỗi giáo viên trong giai đoạn hiện nay. Từng loại bài tập được chọn ở sách tham khảo cũng như các bài tập được đề ra ở sách giáo khoa, sách bài tập đó là một nhu cầu đối với học sinh cũng như đối với giáo viên trong công tác của mình. Đối với giáo viên, các bài tập Vật lý cũng có tác dụng là làm củng cố lại các nội dung cần được trình bày cho học sinh, cung cấp cho học sinh một hướng làm việc theo trật tự logic để giải quyết được từng tình huống cụ thể trong quá trình học tập. Như vậy, việc soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lý để phục vụ cho các giáo viên trong công tác giảng dạy là một nhu cầu rất cần thiết. Một môi trường soạn thảo nhanh các bài tập là một trong những công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc giáo dục trong thời đại ngày nay. II. PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VÀ PHÂN TÍCH NỘI DUNG CÁC CHƯƠNG TRONG PHẦN NHIỆT HỌC ĐÃ ĐƯỢC CHỌN ĐỂ LÀM TRONG ĐỀ TÀI 1. Phân loại bài tập vật lý [8] Theo các phương pháp dạy học vật lý phổ thông, có nhiều cách để phân loại bài tập vật lý. Nếu dựa vào các phương tiện giải, có thể chia bài tập vật lý thành bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị. Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh, có thể chia bài tập vật lý thành bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo. Bài tập có nhiều loại như vậy nên tùy theo từng loại mà có các cách giải phù hợp. Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải các bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học và có kế hoạch. Như vậy, vai trò của người giáo viên hết sức cần thiết trong việc chọn lựa và hướng dẫn học sinh làm nhiều loại bài tập trong chương trình học lẫn trong các tài liệu tham khảo. Điều đó nói lên rằng trong môn vật lý bài tập có vai trò rất lớn vì nó là một môn khoa học tự Trang 7 nhiên, là môn học đòi hỏi phải có sự vận dụng các kiến thức thức lý thuyết vào thực tiễn giúp cho học sinh có kiến thức sâu hơn và tạo một hứng thú học tập rất tốt cho các em. 2. Đặc điểm của phần Vật lý phân tử và nhiệt học Vật lý phân tử là một phần của vật lý nghiên cứu các tính chất vật lý của các vật, các tính chất đặc thù của của tập hợp các trạng thái của vật và nghiên cứu các quá trình chuyển pha phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của các vật, phụ thuộc vào lực tương tác của các phân tử và các tính chất chuyển động nhiệt của các hạt. [7] Nhiệt học nghiên cứu các tính chất vật lý của hệ vĩ mô trên cơ sở phân tích những biến đổi năng luợng có thể có của hệ mà không tính đến các cấu trúc vi mô của chúng. Cơ sở của nhiệt động lực học là ba định luật thực nghiệm, hay còn gọi là các nguyên lí nhiệt động. [7] Nghiên cứu Vật lý phân tử và nhiệt học tạo một bước chuyển mới trong hoạt động nhận thức của học sinh. Chất lượng của các hiện tượng nhiệt được giải thích đưa đến sự hình thành một loạt các khái niệm mới: Các đại lượng trung bình, sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ, nội năng, nhiệt lượng…Bên cạnh đó, ta cũng có thể dựa vào thuyết động học phân tử hoặc dựa vào các nguyên lí của nhiệt động lực học để giải thích các hiện tượng nhiệt. [7] Theo cách trình bày của sách giáo khoa, chương trình vật lý ở trường phổ thông phần nhiệt học gồm ba nhóm vấn đề: Các hiện tượng nhiệt, các định luật thực nghiệm của chất khí, thuyết động học phân tử; Các nguyên lí của nhiệt động lực học; Tính chất của các chất (khí, lỏng, rắn). [7] Trong phần nhiệt học này, với các kiến thức về các phân tử, các hiện tượng nhiệt thì bên trong nó là vô số các bài tập vận dụng rất nhiều các định luật thực nghiệm của chất khí, các nguyên lí của nhiệt động lực học, các tính chất của các chất khí, lỏng, rắn, các hiện tượng cân bằng nhiệt,…Các bài tập có những yêu cầu tương đối từ dễ đến khó như: xác định số phân tử, thể tích, áp suất, nhiệt độ tuyệt đối,… Áp dụng các nguyên lí I và II của nhiệt động lực học để xác định độ biến thiên nội năng, công thực hiện… Ở phần trạng thái của các chất thì có nhiều bài tập yêu cầu xác định lực nén, lực kéo, sự biến dạng của các chất, độ nở dài, độ nở khối, nhiệt lượng cung cấp thu vào hay tỏa ra… Ở trường phổ thông việc học tập đòi hỏi các em phải biết giải bài tập một cách cho đúng và chính xác nên dưới đây tôi sẽ đưa ra một số bài tập được xem là rất bổ ích và có lợi cho học sinh trong việc học tập và vận dụng kiến thức một cách hoàn chỉnh để nâng cao kết quả học tập của các em như: 29.8. Tính khối lượng khí oxi đựng trong bình thể tích 10lit dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0oC. Biết ở điều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43 kg/m3. Giải Biết 0 0 m V ρ = và m V ρ = suy ra 0 0V Vρ ρ= (1) Mặt khác 0 0PV PV= (2) (vì nhiệt độ của khí bằng nhiệt độ ở điều kiện chuẩn). Từ (1) và (2) suy ra: 30 0 1, 43.150 214,5 / 1 p kg m p ρρ = = = Trang 8 và 2214,5.10 2,145 .m kg−= = 30.10*. Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm2. Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để nút bật ra ? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.104Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -30C. Giải Trước khi nút bật ra, thể tích khí trong chai không đổi và quá trình đun nóng là quá trình đẳng tích. Tại thời điểm nút bật ra, áp lực không khí trong chai tác dụng lên nút phải lớn hơn áp lực của khí quyển và lực ma sát: 2 1msp S F p S> + Do đó: 2 1ms Fp p S > + Vì quá trình là đẳng tích nên: 1 2 1 2 2 2 1 1 1 2 1 1 4 2 4 4 270 12 9,8.10 402 9,8.10 2,5.10 ms p p T T pT T p FTT p p S T K− = ⇒ = ⎛ ⎞⇒ = +⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎛ ⎞⇒ = + ≈⎜ ⎟⎝ ⎠ Phải đun nóng tới nhiệt độ ít nhất là T2 = 402 K hoặc t2 = 1290C. 31.10*. Người ta bơm khí oxi ở điều kiện chuẩn vào một bình có thể tích 5000l. Sau nữa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 240C và áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra một cách đều đặn. Giải Lượng khí bơm vào trong mỗi giây: 3,3g. Sau t giây khối lượng khí trong bình là: m Vt Vρ ρ= ∆ = . Với ρ là khối lượng riêng của khí. V∆ là thể tích khí bơm vào sau mỗi giây. V là thể tích khí bơm vào sau t giây. 0 0 0 p VpV T T = (1) với mV ρ= và 0 0 mV ρ= thay V và V0 vào (1) ta được: 0 0 0 pT p T ρρ = Lượng khí bơm vào sau mỗi giây là: Trang 9 0 0 0 5.765.273.1, 29. 0,0033 / 3,3 / . 1800.760.297 pTm V Vx kg s g s t t t p T ρρ= = = = = = 32.6. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng lên thêm 1oC) là 50 J/K chứa một 100g nước ở 14oC. Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt kế là 18oC. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của kẽm là 337 (J/kg.K), của chì là 126 (J/kg.K), của nước là 4180 (J/kg.K). Giải Nhiệt lượng tỏa ra: ( ) tcmtcmQ ∆−+∆= 2111 05,0 (1) Với m1, c1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của kẽm, c2 là nhiệt dung riêng của chì. Nhiệt lượng thu vào: ( ) '''''' tcmctctmcQ ∆+=∆+∆= (2) Với m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước, c’là nhiệt dung của nhiệt lượng kế. Từ (1) & (2) rút ra: 'Q Q= ( )( ) 21 1 2 ' ' 0,05 0,045 mc c t c t m kg t c c + ∆ − ∆= =∆ − Khối lượng của chì: kgmm 005,0045,005,005,0 12 =−=−= 33.8*. Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xi lanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái ban đầu của khí là 0,010 m3; 100 kPa ; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn là 0,006 m3. a/ Hãy vẽ đường biểu diễn trạng thái trong hệ tọa độ (p,V) b/ Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí. c/ Tính công của chất khí. Giải a) Hình vẽ: b) K V TVT 180 01,0 300.006,0 1 12 2 === c) ( ) JVpA 400006,001,0.105 =−=∆= 105 o 0,006 0,01 V (m3) P (Pa) Trang 10 36.13. Tính lực kéo tác dụng lên thanh thép có tiết diện 1cm2 để làm thanh này dài thêm một đoạn bằng độ nở dài của thanh khi nhiệt độ của nó tăng thêm 100oC? Suất đàn hồi của thép là 20.1010Pa và hệ số nở dài của nó là 12.10-6K-1. Giải Độ nở dài tỉ đối của thanh thép khi bị nung nóng từ nhiệt độ t1 đến t2: ( )2 1 0 l t t l α∆ = − (1) Độ dãn dài tỉ đối của thanh thép khi bị biến dạng kéo tính theo định luật Húc: 0 l F l ES ∆ = (2) So sánh (1) và (2), ta tìm được lực kéo: ( ) 10 4 62 1 20.10 .1.10 .12.10 .100 24F ES t t kNα − −= − = = 36.14. Tại tâm của một đĩa tròn bằng sắt có một lỗ thủng. Đường kính của lỗ thủng ở 0oC bằng 4,99mm. Tính nhiệt độ cần phải nung nóng đĩa sắt để có thể bỏ vừa lọt qua lỗ thủng của nó một viên bi sắt đường kính 5,00mm. Ở cùng nhiệt độ đó? Hệ số nở dài của sắt là 12.10-10K-1. Giải Muốn bỏ viên bi sắt vừa lọt lỗ thủng thì đường kính D của lỗ thủng của đĩa sắt ở nhiệt độ t0C phải vừa đúng bằng đường kính d của viên bi sắt ở cùng nhiệt độ đó, tức là: ( )0 1D D t dα= + = D0 là đường kính của lỗ thủng của đĩa sắt ở 00C, α là hệ số nở dài của sắt. Từ đó suy ra nhiệt độ cần phải nung nóng đĩa sắt bằng: 0 1 1dt Dα ⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ 06 1 5,00 1 167 12.10 4,99 t C− ⎛ ⎞= − =⎜ ⎟⎝ ⎠ 37.9. Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng mảnh hình chữ nhật treo thẳng đứng đoạn dây ab dài 80mm có thể trượt dễ dàng dọc theo chiều dài của khung (H.37.2). Khối lượng riêng của đồng là 8900kg/m3. Hệ số căng bề mặt của nước xà phòng là 0,040N/m. a/ Tính đường kính của đoạn dây ab để nó nằm cân bằng. b/ Tính công phải thực hiện để kéo đoạn dây ab dịch xuống phía dưới một đoạn x = 15mm. Giải a) Màng xà phòng có hai mặt (mặt trước và mặt sau) nên lực căng bề mặt của nước xà phòng tác dụng lên đoạn dây ab có độ dài l tính bằng: 2F lσ= (1) ._. Trang 11 Trọng lượng của đoạn dây ab bằng: 2 lg 4 dP mg Vg πρ ρ= = = (2) ρ là khối lượng riêng của đồng V và d là thể tích và đường kính của đoạn dây đồng ab. Điều kiện cân bằng của đoạn dây ab là: P F= (3) Thay (1) và (2) vào (3) ta được: 8 8.0,040 1,08 3,14.8900.9,8 d g d mm σ πρ= = = b) Công thực hiện để kéo đoạn dây ab dịch xuống phía dưới một đoạn x có độ lớn bằng công cần thiết để thắng công cản của lực căng bề mặt: 2 2A Fx lx Sσ σ= = = ∆ trong đó 2 2S lx∆ = là độ tăng diện tích bề mặt màng xà phòng. Ta được: 3 3 50,040.2.80.10 .15.10 9,6.10A J− − −= = 38.14. Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 0oC vào một cốc nhôm đựng 0,40kg nước ở 20oC đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,20kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/(kg.K) và của nước là 4180J/(kg.K). Bỏ qua sự mất mát nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế. Giải Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá có khối lượng m0 ở 00C, còn c1, m1, c2, m2 là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước trong cốc ở nhiệt độ t1 = 200C. Nếu gọi t là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì nhiệt lượng mà cục nước đá ở 00C đã thu vào để tan thành nước ở nhiệt độ t bằng: ( )0 2 0 0 2Q m c m t m c tλ λ= + = + Còn nhiệt lượng mà cốc nhôm và lượng nước đựng trong nó ở nhiệt độ t1 = 200C đã toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới giá trị t (với t < t1) có độ lớn bằng: ( )( )1 1 2 2 1'Q c m c m t t= + − Theo định bảo toàn năng lượng ta có: Trang 12 ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 1 0 2 1 1 2 2 1 0 1 1 2 0 2 5 3 0 3 ' 880.0,20 4180.0,40 .20 3,4.10 .80.10 4,5 880.0,20 4180 0,40 80.10 Q Q c m c m t t m c t c m c m t m t c m c m m t C λ λ − − = ⇒ + − = + + −⇒ = + + + −⇒ = ≈+ + Với vai trò là người giáo viên vật lý, tôi nghĩ việc soạn giảng bộ môn nếu có thêm các công cụ hỗ trợ thì công việc sẽ thuận tiện và nâng cao hứng thú với việc làm của mình hơn. Như vậy, cùng với lượng kiến thức phong phú, với nhiều dạng bài tập như trên. Mỗi một bài tập nó đều có một nét riêng, đặc trưng của bài tập nó cũng khác nhau. Vì vậy, việc soạn thảo phần nào khó khăn cho các giáo viên. Với nhu cầu cấp thiết như thế, tôi sử dụng môi trường lập trình Visual Basic để soạn thảo các bài tập trên để dựa vào đó giáo viên có thể thay đổi bất kỳ giá trị nào đó của bài tập là sẽ có một bài tập mới cho học sinh vận dụng. Đây là một trong những công cụ trợ giúp giáo viên rất nhiều trong công việc của mình. Tương ứng với mỗi loại bài tập, nó sẽ có một đặc trưng riêng nên việc thiết kế cho mỗi bài sẽ tương ứng là một giao diện ứng với nó. Có loại bài tập chỉ có một biến số cũng có loại bài tập có đến hai, ba biến số cần tìm… Nên việc thiết kế các giao diện mỗi bài là một đặc thù riêng của nó. III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 1. Giới thiệu về Visual Basic 6.0 Visual Basic 6.0 là một phiên bản của bộ công cụ lập trình Visual Basic (VB), cho phép người dùng tiếp cận nhanh cách thức lập trình trên môi trường Windows. Những ai đã từng quen thuộc với VB thì sẽ tìm thấy ở VB6 những tính năng trợ giúp mới và các công cụ lập trình hiệu quả. Người dùng mới làm quen với VB cũng có thể làm chủ VB6 một cách dễ dàng. Sau khi cài đặt phần mềm Visual Basic 6.0 vào máy, từ menu Start chọn Programs, Microsoft Visual Basic 6.0. Khi đó bạn sẽ thấy màn hình đầu tiên là: Hình 01. Cửa sổ kích hoạt Visual Basic 6.0 Trang 13 Ở đây ta có thể chọn để tạo mới một dự án mới thực thi được bằng cách chọn Standard EXE rồi nhấn Open, ta sẽ mở được một chương trình ứng dụng của Visual Basic cần lập trình. 2. Tìm hiểu về cơ sở của Visual Basic 6.0 Mục đích của chương trình Visual Basic 6.0 là giúp cho người mới làm quen với một môi trường làm việc dưới dạng lập trình. Các kiến thức về lập trình cũng như các điều khiển cơ sở trong Visual Basic 6.0 sẽ trình bày và minh họa thông qua các đoạn chương trình nhỏ theo kiểu đơn giản, dễ hiểu. Đặc điểm của đề tài tôi thực hành này không đi sâu vào tất cả các đối tượng trong môi trường lập trình Visual Basic, và cũng không có tham vọng trình bày hết những kỹ thuật phức tạp. Tôi chỉ trình bày các khái niệm cơ sở về lập trình hướng biến cố trên Windows thông qua môi trường lập trình Visual Basic. Mặt khác, tôi cũng không thể trình bày hết đầy đủ tất cả các kỹ thuật để xây dựng phần mềm thực tế với môi trường Visual Basic, mà tôi chỉ đưa ra một số các kiến thức cơ sở cần thiết cho các lập trình liên quan tới đề tài này. 3. Tổng quan lập trình Visual Basic [1] Ở phần này, tôi sẽ giới thiệu tóm tắt về môi trường lập trình Visual Basic cùng các nguyên tắc cơ bản để xây dựng một ứng dụng với môi trường này. 3.1. Môi trường lập trình Visual Basic 3.1.1. Giới thiệu Giống như các hệ điều hành khác, hệ điều hành Windows cũng cung cấp một tập hợp lệnh gọi là Windows API (Windows Application Programming Interface) để các lập trình viên có thể phát triển các ứng dụng chạy trên nền hệ điều hành này. Tập lệnh Windows API có hơn 800 lệnh khác nhau. Vì vậy, để xây dựng được một ứng dụng trên Windows, người lập trình cần phải viết và đồng thời nhớ ý nghĩa, cách sử dụng của khá nhiều lệnh Windows API. Chính điều này đã làm cho việc lập trình các ứng dụng trên Windows trở nên phức tạp. Nhằm khắc phục các yếu điểm nêu trên, Microsoft đã giới thiệu công cụ trực quan Visual Basic, giúp xây dựng nhanh các ứng dụng trên Windows. Visual Basic được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1991, tiền thân là ngôn ngữ lập trình Basic trên hệ điều hành Dos. Tuy nhiên, lúc bấy giờ Visual Basic chưa được nhiều người tiếp nhận. Mãi đến cuối năm 1992, khi phiên bản 3.0 ra đời với rất nhiều cải tiến so với các phiên bản trước đó, Visual Basic mới thực sự trở thành một trong những công cụ chính để phát triển các ứng dụng trên Windows. 3.1.2. Đặc điểm môi trường Visual Basic Khác với các môi trường lập trình hướng thủ tục trước đây trong hệ điều hành DOS như Pascal, C hay Foxpro, Visual Basic là môi trường lập trình hướng biến cố trên hệ điều hành Windows. Có gì khác nhau giữa lập trình hướng thủ tục và hướng biến cố? Trong các môi trường lập trình hướng thủ tục, người lập trình phải xác định trước tuần tự thực hiện của từng lệnh và từng thủ tục có trong chương trình. Có nghĩa là sau lệnh này họ sẽ phải thực hiện tiếp lệnh nào,… Với môi trường lập trình hướng biến cố như Visual Basic thì người lập trình chỉ Trang 14 việc định nghĩa những lệnh gì cần thực hiện khi có một biến cố do người dùng tác động lên chương trình mà không quan tâm đến tuần tự các xử lý nhập liệu. Ví dụ: một chương trình đơn giản như hình 02 dưới đây với mục tiêu là nhập vào hai giá trị số công và đơn giá công việc, tính và in ra tiền công phải trả. Với hướng thủ tục, người lập trình sẽ viết các lệnh theo tuần tự được xác định trước như sau: * Chờ người dùng nhập số liệu vào giá trị số công. * Chờ người dùng nhập số liệu vào giá trị đơn giá công việc. * Tính tiền công = số công * đơn giá công việc. * In ra giá trị tiền công. Trong khi đó, với môi trường lập trình hướng biến cố nguời lập trình sẽ không quan tâm tuần tự thực hiện của các lệnh nhập mà chỉ định nghĩa các lệnh xự lý tương ứng với các biến cố xảy ra như: * Biến cố khi người dùng nhấn chuột tại nút Tính: + Tính tiền công = số công * đơn giá công + Gán giá trị tiền công vào ô Tiền công * Biến cố khi người dùng nhấn chuột tại nút Thoát: Thoát khỏi ứng dụng. Hình 02. Màn hình chương trình tính tiền công. 3.1.3. Màn hình làm việc của Visual Basic Màn hình làm việc của Visual Basic gồm các thành phần chính như sau: * Hộp công cụ (Toolbox): Chứa các biểu tượng tương ứng với những đối tượng điều khiển chuẩn được dùng trong quá trình thiết kế biểu mẫu bao gồm nhãn, hộp văn bản, nút lệnh,… Các điều khiển được chia làm hai loại: các điều khiển có sẳn trong VB và các điều khiển được chứa trong tập tin với phần mở rộng là .OCX. Trang 15 Một điều khiển có thể đưa vào biểu mẫu bằng cách chọn điều khiển đó và đưa vào biểu mẫu. Hình 03. Hộp công cụ của Visual Basic. Bây giờ ta sẽ tìm hiểu một số thuôc tính có trong hộp Toolbox (Hình 03) có liên quan đến nội dung lập trình của đề tài: - Command button: (Nút lệnh dùng để thực hiện một lệnh, xử lý nào đó khi được chọn). - Frame: (Control này dùng để nhóm các control điều khiển khác thành một nhóm). - Label: Dùng để thêm một chuỗi văn bản trên màn hình giao tiếp. Nội dung của các label chỉ có thể được thay đổi bằng các lệnh chương trình. - Text box: Ô nhập liệu. - Combo box: Còn được gọi là hộp danh sách chọn. Control này cho phép người sử dụng nhập dữ liệu vào ô văn bản hay chọn từ một danh sách các giá trị. - List box: Control danh sách chọn này hiển thị một danh sách các giá trị để người sử dụng chọn lựa. - Image: Hiển thị một hình ảnh trong ô nhập liệu. - Timer: Quản lý thời gian thực trong khi chương trình hoạt động. * Màn hình giao tiếp (Form): Đây chính là đối tượng để xây dựng các màn hình giao tiếp của ứng dụng. Khi vừa tạo mới, màn hình giao tiếp không chứa đối tượng điều khiển nào cả, nhiệm vụ của người lập trình là tổ chức các đối tượng điều khiển lên trên màn hình giao tiếp và định nghĩa các dòng lệnh xử lý biến cố liên quan cho màn hình và các điều khiển trên đó. Mặc nhiên, lúc đầu mỗi một ứng dụng chỉ có một màn hình giao tiếp. Trong trường hợp giao diện của ứng dụng cần có nhiều màn hình làm việc thì chúng ta phải thiết kế nhiều màn hình giao tiếp Form tương ứng. * Cửa sổ thuộc tính (Properties window): Cho phép định thuộc tính ban đầu cho các đối tượng bao gồm màn hình giao tiếp (Form) và các điều khiển (control) trên đó. Trang 16 Hình 04. Màn hình làm việc của Visual Basic * Cửa sổ quản lý ứng dụng (Project explorer): Cửa sổ quản lý ứng dụng hiển thị các màn hình giao tiếp (Form), thư viện lệnh xử lý (module),… hiện có trong ứng dụng. Ngoài ra, cửa sổ quản lý ứng dụng còn cho phép người lập trình thực hiện nhanh các thao tác như mở, thêm, xóa các đối tượng này khỏi ứng dụng (Project). * Cửa sổ định vị (Form layout): Cho phép xem và định vị trí hiển thị của mỗi màn hình giao tiếp (Form) khi chạy. * Cửa sổ lệnh (Code window): Hình 05, cho thấy cửa sở lệnh của Visual Basic. Đây là cửa sổ cho phép khai báo các dòng lệnh xử lý biến cố cho màn hình giao tiếp và các đối tượng điều khiển trên màn hình giao tiếp. Mặc nhiên, cửa sổ lệnh không được hiển thị, người lập trình có thể nhấn nút chuột phải trên màn hình giao tiếp và chọn chức năng View code để hiển thị cửa sổ lệnh khi cần. Phần trên cùng của màn hình cửa sổ lệnh chúng ta sẽ thấy có hai hộp chọn (Combo box), cho phép chúng chọn đối tượng và biến cố liên quan đến đối tượng này. ToolBox Form Properties Form Layout Project Explorer Trang 17 Hình 05. Màn hình cửa sổ lệnh của Visual Basic 3.1.4. Các khái niệm cơ sở Trước khi tìm hiểu cấu trúc của một ứng dụng trong Visual Basic gồm những gì, hãy làm quen với các khái niệm mà chúng ta thường gặp trong quá trình xây dựng một ứng dụng với Visual Basic. * Màn hình giao tiếp (Form): Đây là đối tượng chính trong quá trình xây dựng giao diện ứng dụng. Khi một ứng dụng được chạy, cửa sổ ứng dụng (application window) và các cửa sổ giao diện khác của chương trình là các màn hình giao tiếp đã được thiết kế trước. Mỗi màn hình giao tiếp khi được tạo ra lúc đầu không chứa đối tượng nào, nhiệm vụ của người lập trình là vẽ các đối tượng điều khiển lên màn hình giao tiếp để tạo thành giao diện của ứng dụng. * Đối tượng điều khiển (Control): Đối tượng điều khiển là các thành phần sẽ được vẽ lên trên màn hình giao tiếp để tạo thành giao diện của một ứng dụng. Các thành phần này có thể là các nhãn, ô nhập liệu, nút lệnh,… * Thuộc tính (Properties): Tập hợp các thông tin liên quan đến trạng thái một đối tượng như tên, vị trí, màu sắc hiển thị,… được gọi là thuộc tính của đối tượng. Trong quá trìmh lập trình, người lập trình có thể thay đổi trạng thái của các đối tượng bằng cách thay đổi giá trị của các thuộc tính. Ví dụ: Để thay đổi màu nền của một đối tượng chúng ta có thể gán thuộc tính BackColor của đối tượng này bằng giá trị màu mới. * Phương thức (Method): Ngoài thuộc tính là những thông tin chỉ ra tình trạng, các đối tượng còn có những hành động xử lý liên quan đến chúng. Các hành động liên quan đến một đối tượng được gọi là các phương thức của đối tượng. Trang 18 Lấy ví dụ, khi cần di chuyển một đối tượng từ vị trí này đến vị trí mới chúng ta có thể dùng phương thức Move của đối tượng này. Thực chất mỗi phương thức là một tập hợp các lệnh đã được Visual Basic xây dựng sẵn cho đối tượng này. Thay vì dùng phương thức Move để di chuyển một đối tượng đến vị trí mới, người lập trình có thể dùng hai lệnh để thay đổi thuộc tính Top, Left của đối tượng này. * Biến cố (Event) – Thủ tục xử lý biến cố (Event Sub): Biến cố là thông tin cho biết những gì đang xảy ra với một đối tượng trong ứng dụng đang chạy. Khi có biến cố phát sinh đối với một đối tượng thì hệ điều hành Windows sẽ gọi thực hiện các lệnh có trong thủ tục xử lý biến cố (Event Sub) tương ứng. Mặc nhiên lúc ban đầu, các thủ tục xử lý biến cố là rỗng. Visual Basic cho phép người lập trình khai báo các lệnh cần thiết có trong những thủ tục xử lý biến cố. Với nút lệnh Tính trong Hình 02, chúng ta sẽ thấy có nhiều biến cố và thủ tục xử lý biến cố tương ứng. Tuy nhiên chúng ta chỉ cần khai báo các lệnh cần thực hiện khi phát sinh biến cố do người dùng nhấn chuột (Mouse Click) tại nút này dưới đây. Sub cmdTinh_ Click () Dim socong As Single, dongia As Single Socong = Val (txtSocong.Text) Dongia = Val(txtDongia.Text) txt Tiencong = socong*dongia End Sub * Thủ tục (Sub) – Hàm (Function): Ngoài các thủ tục xử lý biến cố, để cấu trúc chương trình được rõ ràng, mạch lạc, tránh lặp lại nhiều lần… người lập trình có thể khai báo các thủ tục (hàm) dùng chung và gọi thực hiện các thủ tục (hàm) này khi cần thiết. * Thư viện (Module): Các đối tượng dùng chung như các biến cố toàn cục, thủ tục hay hàm được sử dụng cho nhiều màn hình giao tiếp sẽ được khai báo trong thư viện của ứng dụng. Mỗi một thư viện dùng chung như vậy được gọi là một module. 3.2. Tạo ứng dụng với Visual Basic 3.2.1. Cấu trúc của chương trình Visual Basic Trong Visual Basic một chương trình ứng dụng (hay còn được gọi là project) sẽ chứa một hay nhiều màn hình giao tiếp Form. Ngoài những màn hình giao tiếp ra, ứng dụng còn có thể có các thư viện (Module) lưu trữ các thành phần dùng chung của toàn bộ ứng dụng như biến, thủ tục, hàm,… Khi lưu trữ trên đĩa, một ứng dụng sẽ gồm những tập tin sau đây: * Tập tin project (.VBP): Tập tin chứa thông tin chung của một ứng dụng. Mỗi một ứng dụng khi lưu trữ sẽ chỉ có đúng một tập tin này. * Tập tin màn hình (.FRM): Tập tin văn bản chứa thông tin, các thủ tục xử lý biến cố, biến, thủ tục, hàm của một màn hình giao tiếp. * Tập tin thư viện (.BAS): Tập tin văn bản chứa khai báo các hằng, biến toàn cục, các hàm thủ tục dùng chung của toàn bộ ứng dụng. Trên đây là những tập tin cơ bản mà một ứng dụng thường có. Ngoài những tập tin nêu trên, nếu ứng dụng có sử dụng các ActiveX control,… chúng ta sẽ có thêm các tập tin Trang 19 khác đi kèm. Để dễ dàng quản lý các tập tin liên quan đến một chương trình ứng dụng, thường chúng ta phải tạo một thư mục riêng để lưu các tập tin của cùng một ứng dụng. 3.2.2. Màn hình giao tiếp Form Đây là đối tượng chính để thiết kế các màn hình giao tiếp. Mỗi một màn hình giao tiếp của ứng dụng được xây dựng bằng một đối tượng Form. Có những thuộc tính và xử lý cơ bản liên quan đến Form như sau: * Các thuộc tính - Name: Tên làm việc của màn hình Form. - Caption: Nội dung thanh tiêu đề. - Appearance: Hiển thị Form nổi 3 chiều hay phẳng. - BackColor: Màu nền của màn hình Form. - BorderStyle: Kiểu khung viền. - Top: Vị trí trên cùng của Form. - Left: Vị trí bên trái. - Height: Kích thước chiều cao. - Width: Kích thước chiều rộng. - MinButton: Hiển thị nút thu nhỏ hay không. - MaxButton: Hiển thị nút phóng to hay không. - WindowState: Form hiển thị mặc nhiên với kích thước thiết kế hay phóng to, thu nhỏ. * Các biến cố - Biến cố Click: Biến cố phát sinh khi người dùng nhấn chuột trên phần màn hình của Form. - Biến cố MouseDown: Biến cố này phát sinh khi người dùng nhấn chuột. Tuy nhiên, biến cố này được dùng để kiểm tra xem người dùng đã nhấn nút chuột nào. * Nhãn – Label Nhãn (còn gọi là Label) thường được dùng để vẽ những chuỗi ký tự hằng trên Form nhằm tạo ra các màn hình giao tiếp với người dùng. Các thuộc tính quan trọng liên quan đến đối tượng nhãn: - Name: Tên của nhãn. Khi mới tạo sẽ tự động có tên là Label 1, … - Caption: Chuỗi ký tự hiển thị. - Alignment: Canh lề cho chuỗi ký tự nội dung. - AutoResize: Tự động thay đổi kích thước khi chuỗi nội dung vượt quá kích thước hiển thị. - ForeColor: Màu chữ. - BackColor: Màu nền. - Font: Kiểu chữ. Trang 20 - WordWrap: Tự động xuống dòng khi chuỗi nội dung vượt quá độ rộng label. * Nút lệnh – Command Button Đối tượng nút lệnh là điều khiển được dùng để thực hiện các xử lý của chương trình, nút lệnh có một số thuộc tính tường dùng. - Name: Tên của nút lệnh. - Caption: Chuỗi ký tự hiển thị trong nút lệnh. - Enabled: Mờ hay sáng nút lệnh. - Visible: Ẩn hay hiển thị nút lệnh. - Cancel: Nút sẽ được chọn khi phím Esc được nhấn. Chỉ có một nút duy nhất trên màn hình Form có thuộc tính này là True. - Default: Nút sẽ được chọn khi phím Enter được nhấn. Chỉ có một nút có thuộc tính Default là True. Ngoài những thuộc tính nêu trên, nút lệnh còn có phương thức và biến cố liên quan, đó là: + Phương thức SetFocus: Di chuyển con trỏ hiện hành đến đối tượng nút lệnh. + Biến cố Click: Biến cố phát sinh khi nút lệnh được nhấn. * Hộp văn bản – Text box Đối tượng hộp văn bản được sử dụng để hiển thị dữ liệu kết quả của các xử lý hay dùng để cho phép người sử dụng nhập liệu vào hệ thống. Ngoài những thuộc tính định dạng như màu chữ, màu nền, …thuộc tính Text là thuộc tính thường được sử dụng đối với điều khiển này. Thuộc tính này cho phép chúng ta truy xuất nội dung của một hộp văn bản. Ngoài những thuộc tính chung đã được trình bày ở trên, TextBox có những thuộc tính và biến cố cần quan tâm như: + Multiline: Cho phép nội dung chứa trong một TextBox có kích thước là 64Kb ký tự. Multiline là False thì nội dung văn bản trong TextBox chỉ luôn trải dài trên một dòng. Multiline là True thì nội dung văn bản trong TextBox sẽ tự động xuống dòng. + Alignment: Sử dụng để canh trái, canh phải hay giữa phần nội dung trong TextBox. + Locked: Trong thiết kế màn hình giao tiếp, khi muốn người sử dụng không thể nhập hay thay đổi dữ liệu có trong một TextBox, ta sẽ đặt thuộc tính Locked của TextBox là True. Điều khiển dữ liệu nhập trong TextBox - Để tránh các lỗi khi nhập liệu các giá trị không thích hợp, ta có thể kiểm tra tham số mã phím ký tự vừa được nhấn của một trong ba thủ tục xử lý biến cố KeyPress, KeyUp và KeyDown để điều khiển quá trình nhập liệu trong TextBox này. KeyPress chỉ phát sinh và tiếp nhận các phím ký tự. - Biến cố Change: Biến cố này phát sinh khi nội dung TextBox bị thay đổi nên thường được dùng để kiểm tra nội dung một văn bản có bị thay đổi hay không trước khi đóng văn bản hay thoát ứng dụng. Trang 21 * Combo box và List box Là hai loại điều khiển đưa ra một danh sách các mục để người dùng chọn lựa. Nó cũng có các thuộc tính tương tự như các Control trên, bên cạnh cũng có các thuộc tính riêng của nó: + List: Tập hợp các mục chọn có trong một List box hay một Combo box được xem như là một mảng các chuỗi giá trị. + ListCount: Thuộc tính này giúp xác định số mục chọn đang có trong một Combo box hay List box. + ListIndex: Thuộc tính này chỉ ra vị trí của một mục được chọn trong danh sách của Combo box hay List box. Ngoài ra ta có thể thêm hoặc xóa các mục trong danh sách bằng cách dùng phương thức AddItem hoặc RemoveItem. * Tạo và chạy chương trình Để tạo một chương trình ứng dụng trong Visual Basic, chúng ta lần lượt các bước sau: B1: Vẽ các giao diện màn hình Form. B2: Đặt tên, giá trị những thuộc tính cần thiết cho các điều khiển trên Form. B3: Thêm lệnh cho các thủ tục xử lý biến cố. Sau khi xây dựng hoàn tất chương trình theo ba bước trên chúng ta có thể chạy và kiểm lỗi chương trình bằng cách nhấn phím F5 hay nhấn chuột tại nút trên thanh công cụ Toolbar. 4. Ngôn ngữ lập trình Visual Basic 4.1. Khai báo biến Có 2 cách khai báo và sử dụng biến trong Visual Basic: Khai báo không tường minh và khai báo tường minh. Trong chế độ khai báo không tường minh, chúng ta không cần khai báo biến trước khi sử dụng. Tự bản thân Visual Basic sẽ cấp phát biến khi gặp một tên biến mới. Khi khai báo tường minh để tránh những lỗi chương trình xảy ra do nhập sai tên biến. Ta có thể khai báo biến theo kiểu như sau: Dim Tên_biến [As Kiểu_dữ_liệu] Tên_biến là một chuỗi ký tự dài không quá 255 ký tự. Tùy thuộc vào kiểu dữ liệu của biến mà ta dùng các ký tự đầu cho tên biến khác nhau cho phù hợp với các ký tự trong bộ ký pháp Hungary. Kiểu_dữ_liệu trong Visual Basic có các kiểu dữ liệu thường dùng như: Kiểu số nguyên (Integer), số thực (Single), chuỗi (String), lý luận (Boolean), ngày, tháng, năm (Date),… 4.2. Các toán tử tính toán Các toán tử cơ sở có liên quan đến các giá trị số, bao gồm các số nguyên và số thực. + : cộng - : trừ * : nhân Trang 22 / : chia ^ : lũy thừa & : nối chuỗi = : so sánh bằng > : lớn hơn >= : lớn hơn hay bằng < : nhỏ hơn <= : nhỏ hơn hay bằng : khác nhau And, Or : luận lý 4.3.Các lệnh được dùng trong đề tài * Lệnh If: Câu lệnh If là một trong những câu lệnh quan trọng nhất trong một chương trình. If sử dụng các kết quả của toán tử so sánh để kiểm tra dữ liệu. If cho phép chương trình của chúng ta quyết định dứt khoát hơn và chỉ thực hiện các phần của chương trình nếu dữ liệu bảo đảm thực hiện một phần. Câu lệnh If không bắt buộc sử dụng dấu ngoặc cho mệnh đề kiểm tra so sánh. Câu lệnh If một dòng không bắt buộc phải có câu lệnh End If. [2] Cú pháp gồm hai dạng sau: If điều kiện Then Tập hợp các lệnh End If Hay là: If điều kiện Then Tập hợp các lệnh 1 , Điều kiện đúng Else Tập hợp các lệnh 2 , Khi điều kiện sai End If * Lệnh MsgBox: Là một trong những lệnh thường được chương trình sử dụng để thông báo hay hỏi đáp với người sử dụng. Nút lệnh được sử dụng để hiển thị một chuỗi thông báo, hiển thị giá trị một biểu thức,… và hoàn toàn không liên quan giá trị trả về thì lệnh sẽ được sử dụng như là một thủ tục hệ thống. Các hằng số liên quan đến hình ảnh được hiển thị gồm: + vbOKOnly: Hiển thị nút OK. + vbOKCancel: Hiển thị các nút OK và Cancel. + vbYesNoCancel: Hiển thị các nút Yes, No và Cancel. + vbYesNo: Hiển thị các nút Yes và No. + vbAbortRetryIgnore: Hiển thị các nút Abort, Retry và Ignore. [2] Cú pháp: MsgBox [,[,]] [1] Trang 23 IV. SỰ CẦN THIẾT ĐỂ KẾT HỢP NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 6.0 VỚI BÀI TẬP VẬT LÝ Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin như thời đại hiện nay, máy vi tính thâm nhập vào nhà trường phổ thông rất nhiều: - Với các phần mềm của máy tính được sử dụng để giúp cho các nhà quản lý giáo dục tổ chức mọi hoạt động của trường. - Máy tính là phương tiện dạy học. - Máy tính hỗ trợ giáo viên trong việc soạn giảng bài một cách nhanh chóng và tiện lợi. Vì thời gian nghiên cứu không cho phép nên đề tài chỉ nghiên cứu một mảng nhỏ của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học. Sử dụng máy tính với môi trường lập trình Visual Basic để đưa ra cách soạn thảo nhanh một số bài tập vật lý hỗ trợ cho giáo viên khi soạn bài. Với chương trình được cải cách theo hướng mới như ngày nay, với lượng thông tin kiến thức phong phú cùng một lượng bài tập đa dạng về hình thức và số lượng, nên việc cung cấp kiến thức cho học sinh tốn nhiều thời gian, nhiều khi học sinh không tiếp thu được một cách hoàn toàn trên lớp. Vì vậy, vì bản chất đặc thù của bộ môn nên cần phải cung cấp cho các em nhiều bài tập vận dụng lại các kiến thức đã học một cách nhanh chóng. Do đó, chúng ta cần có công cụ hỗ trợ này để giúp cho việc soạn, giảng được tốt hơn. Đặc thù của môi trường lập trình Visual Basic 6.0 là một trong những môi trường lập trình các dạng bài tập để có những kết quả nhanh và tiện lợi. Vì thế, đối với từng bài tập cụ thể, nếu ta giải nó với cách giải thông thường thì tốn nhiều thời gian. Bây giờ, tôi sẽ kết hợp phần mềm này để lập trình một số bài tập vật lý cần thiết cho công việc giảng dạy của người giáo viên. Với sự hỗ trợ của môi trường lập trình Visual Basic 6.0, các bài tập gần như được tính toán và giải được một cách nhanh chóng, có các bài tập đôi lúc nhìn vào thấy rất phức tạp đòi hỏi phải có sự tư duy cao, nhưng sau khi được lập trình thì việc tính toán đơn giản hơn rất nhiều. Mặt khác, ta có thể thay đổi một trong những số liệu trong đề bài cũng có thể tạo ra được một bài toán mới với kết quả hoàn toàn mới để cung cấp cho học sinh. Như vậy, dưới đây tôi sẽ đưa ra một số bài toán đã được lập trình rồi, từ đó nó có thể xem là tài liệu tham khảo cho các giáo viên và sinh viên. ***************** Trang 24 B - THỰC NGHIỆM NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL VỚI MỘT SỐ BÀI TẬP CỤ THỂ CỦA PHẦN NHIỆT HỌC LỚP 10 CƠ BẢN I. ÁP DỤNG KIẾN THỨC CỦA VISUAL BASIC VÀO LẬP TRÌNH MỘT SỐ BÀI TẬP Ở SÁCH BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN PHẦN NHIỆT HỌC: 1. Công việc chuẩn bị cho lập trình Mỗi một bài tập đều có một đặc thù và có cách giải riêng của nó. Để chuẩn bị cho việc lập trình được một bài tập như ý muốn thì trước tiên tôi phải có đề bài, có cả cách giải bài tập đó dưới dạng một văn bản Word. Sau đó sử dụng chương trình PrimoPDF để chuyển toàn bộ File Word sang File PDF. * Đặc điểm của File PDF: Đây là một ứng dụng đặc sắc, cho phép xuất bản PDF chất lượng cao và hỗ trợ mọi chương trình có sử dụng lệnh in, từ bộ phần mềm điện toán văn phòng của Microsoft cho đến các trình biên tập ảnh số… Primo PDF còn giúp chúng ta dễ dàng tối ưu hóa chất lượng xuất bản PDF theo hướng sát với mục đích sử dụng (để xem, in ra giấy, làm sách điện tử, chế bản…), gia tăng độ bảo mật dữ liệu (phải mở tập tin bằng mật khẩu, mã hóa dữ liệu, cấm in ra giấy, chống sao chép nội dung vào Clipboard…), không đóng dấu nước lên tập tin xuất, đặc biệt còn cho phép ghép nhiều tập tin PDF rời rạc thành một tập tin duy nhất. Như vậy, với một máy tính thông thường chúng ta sẽ cài đặt chương trình Adobe Reader 7.0 để đọc và hiển thị được File PDF. Một phần không thể thiếu trong quá trình lập trình là máy tính phải cài đặt thêm chương trình Corel Graphics Suite 11 trong đó có phần mềm Corel PHOTO-PAINT 11, để sử dụng lệnh cắt trong File PDF và chuyển sang Corel PHOTO-PAINT 11 dán vào và lưu lại với File dạng hình ảnh có tên (*.jpg). Một phần không thể thiếu và nó có vai trò rất quan trọng là máy tính phải được cài đặt chương trình của Visual Basic 6.0, để từ đó chúng ta có thể lập trình được những chương trình khá quan trọng phù hợp với từng nhu cầu của công việc. Nghiên cứu các kiến thức cơ sở của Visual Basic 6.0. Làm một số bài tập ứng dụng của Visual Basic 6.0. 2. Quá trình lập trình 2.1. Thiết kế giao diện Bài tập Vật lý là một phần rất quan trọng trong bộ môn Vật lý. Vì vậy, để lập trình được một loạt các bài tập theo chương trình phổ thông dưới ứng dụng của Visual Basic. Tôi chọn một số bài tập tiêu biểu, đại diện cho từng chương trong phần giới hạn đề tài mà tôi nghiên cứu. Tuy với số lượng bài tập có giới hạn nhưng mỗi bài đều có một nét riêng và một đặc trưng riêng cần nghiên cứu. Phần Nhiệt học cuả chương trình lớp 10 cơ bản có 3 chương nên tôi quyết định chọn 15 bài tập trong chương V, 10 bài tập trong chương VI và 15 bài tập trong chương VII ở sách bài tập để lập trình. Dưới đây là một số bài tiêu biểu cho từng chương: 29.8. Tính khối lượng khí oxi đựng trong bình thể tích 10lit dưới áp suất 150atm ở nhiệt độ 0oC. Biết ở điều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43 kg/m3. Giải Trang 25 Biết 0 0 m V ρ = và m V ρ = suy ra 0 0V Vρ ρ= (1) Mặt khác 0 0PV PV= (2) (vì nhiệt độ của khí bằng nhiệt độ ở điều kiện chuẩn). Từ (1) và(2) suy ra: 30 0 1, 43.150 214,5 / 1 p kg m p ρρ = = = và 2214,5.10 2,145 .m kg−= = Đối với bài tập này chỉ có hai biến số thể tích V và áp suất p có thể thay đổi được còn 0ρ , 0p là những thông số cố định, vì vậy ta có thể xây dựng giao diện của bài tập này như sau: Gồm có hai ô nhập liệu với hai giá trị V và p. Đến phần kết quả có hai ô, một ô chỉ khối lượng riêng của không khí ở áp suất p và một ô chỉ giá trị khối lượng m cần tính. Qua quá trình viết các đoạn lệnh cho bài toán thì ta có thể nhập vào hai ô nhập liệu V và p một số bất kỳ, sau đó click vào nút Tính thì ta sẽ được một kết quả phù hợp mà không cần tính toán phức tạp. Hình 06. Giao diện bài tập 29.8 sách BT 30.10*. Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm2. Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để nút bật ra? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.104Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -30C. Giải Tra._.