Đề tài Giải toán tổng hợp dao động, dòng điện xoay chiều bằng máy tính cầm tay FX 570 ES36063

Giải tốn tổng hợp dao động, dịng điện xoay chiều máy tính cầm tay FX 570 ES I Lí chọn đề tài: + Hiện nay, việc sử dụng máy tính cầm tay giáo viên học sinh tính tốn giải tốn trở nên phổ biến trường trung học đặt tính ưu việc + Trên thực tế có nhiều loại máy tính cầm tay hỗ trợ tốt việc giải tốn Vật lí, tổ Lý – Tin chọn hướng dẫn máy tính Casio fx 570 ES có giá rẻ thơng dụng danh mục thiết bị cung cấp trường THPT + Đề tài tổ Lý – Tin chọn hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay để * giải toán tổng hợp dao động * viết biểu thức u,i điện xoay chiều * tìm nhanh tổng trở độ lệch pha u i mạch điện *cộng biểu thức điện áp * Tìm nhanh tổng trở, độ lệch pha II Nhiệm vụ nghiên cứu: → Đối với khối 12: Giúp học sinh nâng cao kĩ sử dụng máy tính để giải nhanh tập vật lí Nhằm đáp ứng phần kỹ vận dụng giải toán vật lí học sinh kì kiểm tra tiết, thi học kì thi THPT Quốc Gia → Đối với giáo viên: Giúp giáo viên nâng cao kĩ sử dụng máy tính để kiểm tra nhanh kết tập vật lí máy tính cầm tay III Đối tượng nghiên cứu: → Học sinh khối 12 giáo viên giảng dạy môn Vật lí … IV Phương pháp nghiên cứu: Lựa chọn dạng tập phù hợp với nội dung, kiến thức chuyên đề V Phương pháp toán Vật lí số phức Cơ sở phương pháp: Một dao động điều hòa hòa Z  a  bi x  A cos(t   ) biểu diễn số phức dạng biểu diễn máy tính dạng ThuVienDeThi.com A Hướng dẫn dùng với máy tính cầm tay Casio fx 570ES: + Bước 1: shift mod e == hình chữ R ( đơn vị đo góc rad) + Bước : Mode === hình CMPLX ( chế độ số phức ) + Bước : để kết bấm shift shift () * Cách nhập biểu tượng góc  : nhấn * Cách nhập chữ  :  23 shift x10 x * cách nhập chữ i ( số ảo toán học với i2 = ) : shift eng * tùy theo toán mà ta bấm máy : cộng , trừ , nhân , chia Áp dụng: a Các toán tổng hợp dao động * Để tìm dao động tổng hợp, ta thực phép tính ( máy tính ) sau: A11  A2 *Để tìm dao động thành phần, ta thực phép tính ( máy tính ) sau: A   A11 * Để kết , bấm: shift 23 * Trên hình kết dạng :   độ, sau cho biết pha ban đầu ) ThuVienDeThi.com ( phía trước cho biết biên Ví dụ : Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa, phương, tần số có   x1  3cos  4 t   cm  ; 3  phương trình : x  3cos 4 t cm  Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp là: 3cm; A  2cm;  B 3 Nhập vào máy: 3cm;  C  30 ===  3cm; D 3   Chọn : D Ví dụ (Đề Tốt nghiệp 2008) Hai dao động điều hịa phương, tần số, có phương   trình x1  cos(t  )cm x2  cos(t  )cm Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ: A 10 cm B cm C 14 cm D cm Giải: Nhập vào máy: 6   8  === 100,12 Chọn : A Ví dụ (Đại học 2010): Dao động tổng hợp hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình li độ x  3cos( t  5 ) (cm) Biết dao động thứ có phương  x1  5cos( t  ) (cm) Dao động thứ hai có phương trình li độ trình li độ  x2  8cos( t  ) (cm) A C x2  8cos( t  5 ) (cm) B x2  2cos( t  5 ) (cm)  x2  2cos( t  ) (cm) D Giải: ThuVienDeThi.com Nhập vào máy:   5  5 3 6 ===  5 8 Chọn : D b Bài toán biết R, ZL ZC tìm tổng trở độ lệch pha u i thông qua bấm máy * Nhập vào máy R  ( Z L  Z C )i shift  * Kết 23  ( phía trước cho biết tổng trở , sau cho biết độ lệch pha u i ) Ví dụ: Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch RLC có biểu thức: u = 100 cos(100t)(V) Cho biết L = 0,5  H,C= 1010  F ; R = 50() Tính tổng trở độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện Giải 50  (50  100)i shift 23 === Vậy: 50 2     Z  50 2 c Tìm biểu thức i đề cho biết biểu thức u ThuVienDeThi.com  Nhập vào máy Kết dạng: U 0u R  ( Z L  Z C )i sau bấm shift 23  I 0i Ví dụ (tốt nghiệp 2007) Một đoạn mạch gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L =  H mắc nối tiếp với điện trở R = 100Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều u = 100 cos100πt (V) Biểu thức cường độ dòng điện mạch là: A i  cos(100 t   / 2)( A) B i  cos(100 t   / 6)( A) C i  cos(100 t   / 4)( A) D i  cos(100 t   / 4)( A) Giải: 100 20 Nhập vào máy sau bấm 100  (100  0)i shift 23  1 kết  Chọn : D d Tìm biểu thức u đề cho biết biểu thức i Nhập vào máy sau bấm ( I i )R  ( Z L  Z C )i  shift 23  kết ThuVienDeThi.com U 0u Ví dụ ( tốt nghiệp 2008) Cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức i = 10 cos100πt(A) Biết tụ điện có C 250  F Hiệu điện hai tụ điện có biểu thức là: A u  200 cos(100 t   / 2)(V ) B u  100 cos(100 t   / 2)(V ) C u  400 cos(100 t   / 2)(V ) D u  300 cos(100 t   / 2)(V ) Giải: Nhập vào máy sau bấm (10 20)0  (0  40)i  shift  23 400 2 kết  Chọn : C e Giải toán hộp đen đề cho biết biểu thức u, i hay cho biết giá trị cực đại độ lệch pha u,i Nhập vào máy U u I i shift Trên hình kết dạng : == dựa 24  R  ( Z L  Z C )i vào đáp án ta biết cần chọn đáp án xác ThuVienDeThi.com Ví dụ: Đặt điện áp u  220 cos(100t )V (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở tụ điện ghép nối tiếp cường độ dòng điện đoạn mạch có i  2,2 cos(100t  dạng  )A Tìm R C Giải 220 20 2,2  shift Kết hình: === 24  100  100i R  100; Z C  100 Ví dụ: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L mặc nối tiếp Hiệu điện đầu mạch có dạng uAB = 100 cos 100 πt (V) cường độ dịng điện qua mạch có dạng i = cos(10πt -  )(A) Giá trị R L là: 0,22 H  0,75 D R = 50, L = H  0,61 H   , L = H  A R = 25  , L = C R = 25 B R = 25  , L = Giải 100 20  2 shift 24 Kết hình: 25  61i VI Kết luận ThuVienDeThi.com  === chọn A Dùng máy tính bỏ túi giúp ta giải tốn nhanh, xác Tuy nhiên có nhiều ưu điểm khơng hồn tồn thay hết phương pháp khác để giải : khảo sát hàm số, dùng giản đồ véctơ, Các em nên giải nhanh máy tính cầm tay q trình ơn tập chương ơn tập học kì sau nắm vững cơng thức phương pháp làm VII Tài liệu tham khảo: + Bài tập vật lí 12(Cơ + Nâng cao) Nguyễn Thế Khôi-Vũ Thanh Khiết + Hướng dẫn sử dụng máy tính Casio fx 570ES Nguyễn Văn Trang + Tham khảo đề thi ĐH-CĐ-TN THPT Bộ GD-ĐT Người thực Tổ Vật Lý - Tin VIII Câu hỏi dành cho khán giả ( có quà ) Nếu đặt vào hai đầu mạch điện chứa điện trở cuộn cảm mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos( t + ) (V), điện áp hai đầu điện trở có biểu thức uR=100cos( t) (V) Biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm A uL= 100 cos( t + )(V) B uL = 100 cos( t + )(V) C uL = 100 cos( t + )(V) D uL = 100 cos( t + )(V) Giải: uL  u  uR == A (ĐH 2013): Đặt điện áp u  220 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp 104 gồm điện trở R  100 , tụ điện có C  F cuộn cảm có L  H Biểu thức 2  cường độ dòng điện đoạn mạch  A i  2, 2 cos 100 t   (A)  4  B i  2, cos 100 t   (A)  ThuVienDeThi.com 4  C i  2, cos 100 t   (A)   D i  2, 2 cos 100 t   (A) 4  4 Giải 220 20 100  (100  200)i == C ( Đại Học 2009) Chuyển động vật tổng hợp hai dao động điều hòa  x1  4cos(10t  ) (cm) phương Hai dao động có phương trình x2  3cos(10t  3 ) (cm) Độ lớn vận tốc vật vị trí cân là: A 10 cm/s B 80 cm/s C 50 cm/s D 100 cm/s Giải 4   3  3 == A = cm áp dụng công thức vmax  A Chọn A (ĐH 2009) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp 103 Biết R = 10, cuộn cảm có L = 10 (H), tụ điện có C = 2 (F) điện áp hai đầu cuộn cảm uL  20 cos(100 t   / 2) (V) Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: A u  40cos(100 t   / 4) (V) B u  40 cos(100 t   / 4) (V) C u  40cos(100 t   / 4) (V) D u  40 cos(100 t   / 4) (V) Giải: Tính: ZL = 10Ω; ZC = 20Ω Ta có: u = i.Z = u L Z ZL ThuVienDeThi.com  (20 2 ).(10  (10  20i )) 10i Đáp án: A Một đoạn mạch điện gồm điện trở R = 50  mắc nối tiếp với cuộn cảm L = 0,5/  (H) Biểu thức cường độ dòng điện qua đoạn mạch i = 2cos(100  t-  /2)(A) Biểu thức điện áp hai đầu mạch   A u  100 cos(100t  )V B u  100 cos(100t  )V 4   C u  100 cos(100t  )V D u  100 cos(100t  )V 4 Giải: Chọn A Một hộp kín (đen) chứa hai ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp Nếu đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u= 100 cos(100pt+ )(V) cường độ dòng điện qua hộp đen lài= 2cos(100pt)(A) Đoạn mạch chứa phần tử nào? Giá trị đại lượng đó? Giải Sau bấm máy, máy tính có 50+50i Suy ra: R = 50W; ZL= 50W Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, L (TN 2011) Đặt điện áp u = 100cos(100πt) V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm 1/(2π) H Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm  A i  2 cos(100t  ) A B i = 2cos(100πt + π/2) A C i = 2cos(100πt - π/2) A D i  2 cos(100t  ) A  Chọn C 8.(TN 2012) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện cóđiện dung C Biết điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở V 100 V Hệ số công suất đoạn mạch hai đầu tụ điện ThuVienDeThi.com ... số ảo toán học với i2 = ) : shift eng * tùy theo toán mà ta bấm máy : cộng , trừ , nhân , chia Áp dụng: a Các tốn tổng hợp dao động * Để tìm dao động tổng hợp, ta thực phép tính ( máy tính )... dụ (Đề Tốt nghiệp 2008) Hai dao động điều hòa phương, tần số, có phương   trình x1  cos(t  )cm x2  cos(t  )cm Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ: A 10 cm B cm C 14 cm D cm Giải: ... pháp khác để giải : khảo sát hàm số, dùng giản đồ véctơ, Các em nên giải nhanh máy tính cầm tay q trình ơn tập chương ơn tập học kì sau nắm vững công thức phương pháp làm VII Tài liệu tham