(SKKN 2022) kinh nghiệm giải bài tập đồ thị tuần hoàn trong chương dao đông cơ dùng cho học sinh lớp 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM GIẢI BÀI TỐN ĐỒ THỊ TUẦN HỒN TRONG CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ DÙNG CHO HỌC SINH LỚP 12 Người thực hiện: Tào Thị Hạnh Chức vụ: TTCM SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí THANH HĨA NĂM 2022 MỤC LỤC Nội dung Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề Phân loại phương pháp giải - Dạng 1: Đồ thị lực đàn hồi dao động điều hòa lắc lò xo treo thẳng đứng - Dạng 2: Đồ thị lượng dao động điều hòa Bài tập vận dụng 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị Trang 1 2 2 17 17 17 17 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài - Chương dao động chương quan trọng, trừu tượng, nhiều dạng tập, đặc biệt tập dạng đồ thị tuần hoàn Bài tập chương dao động dạng tập trọng tâm, chương trình vật lý khối 12, tiền đề cho chương sau Hiểu rõ chương dao động cơ, làm tốt tập chương dao động thuận lợi cho việc học chương Câu hỏi chương đề thi chiếm tỉ lệ lớn thường có đầy đủ mức độ mức độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng vận dụng cao Để đạt điểm 8,9,10 đề thi đại học học sinh phải giải tốt phần tập nâng cao Tuy nhiên gặp câu dạng đồ thị học sinh thấy khó, khơng có phương hướng ngại làm Chính mà q trình ơn thi đại học cho học sinh khối 12 phân loại đưa cách giải tập dạng đồ thị tuần hoàn chương dao động giúp em làm quen tự tin gặp dạng tập 1.2 Mục đích nghiên cứu - Phân loại dạng tập đồ thị tuần hoàn chương dao động cơ, hiểu đặc trưng riêng dạng, hệ thống hóa kiến thức học, đưa phương pháp giải chung tổng quát cho dạng, với dạng tập quen thuộc đưa công thức tắt để HS vận dụng làm trắc nghiệm nhanh từ tạo điều kiện thuận lợi việc học tập, ôn thi Tốt nghiệp trung học phổ thông 1.3 Đối tượng nghiên cứu Trong nội dung giới hạn đề tài, nghiên cứu việc phân tập đồ thị tuần hoàn thành dạng: Đồ thị lực đàn hồi dao động điều hòa lắc lò xo treo thẳng đứng; Đồ thị động năng; Đồ thị đàn hồi lắc lò xo 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết - Nghiên cứu chương trình vật lý trung học phổ thông, bao gồm sách giáo khoa vật lý 12, sách tập, số sách tham khảo vật lý 12 chương dao động - Tham khảo tài liệu giảng internet - Nghiên cứu giải đề thi THPT QG năm đề thi minh hoạ Bộ GD&ĐT, đề thi thử THPTQG trường nước NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.11 Lực đàn hồi: Lực đàn hồi lực xuất vật bị biến dạng đàn hồi có xu hướng chống lại nguyên nhân gây biến dạng 2.1.2 Định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo ta có Fdh = −k∆l Dấu “-” lực đàn hồi ngược chiều với chiều biến dạng 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Trước dạy cách phân loại phương pháp giải tập đa số học sinh gặp câu dạng đồ thị đề lo ngại, nghĩ khó bỏ qua, Chỉ có số học sinh học giỏi làm thường nhiều thời gian để tìm phương hướng nên học sinh không đủ thời gian để làm thời gian làm thi ngắn - Kết kiểm tra chương dao động trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm, tỉ lệ học sinh đạt sau: Lớp Giỏi (%) Khá (%) TB (%) Yếu, (%) 12B6 27,5 45,8 25,1 12B6 26,8 43,7 29,5 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề A PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG 1: ĐỒ THỊ LỰC ĐÀN HỒI TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CỦA CON LẮC LÒ XO TREO THẲNG ĐỨNG Dạng đại số biểu thức lực đàn hồi Biểu thức đại số lực đàn hồi phụ thuộc vào việc ta chọn chiều dương trục Ox Ứng với chiều dương hướng xuống, ta có Fdh = –k(Δl0 + x) Ứng với chiều dương trục Ox hướng lên, ta có Fdh = k(Δl0 – x) Đồ thị lực đàn hồi Với cách chọn chiều dương trục Ox, ta có dạng đồ thị tương ứng sau : a Đồ thị lực đàn hồi với Ox hướng xuống Fdh = − k (∆l0 + x) b Đồ thị lực đàn hồi với Ox hướng lên Fdh = k (∆l0 − x) • Chu kì lực đàn hồi chu kì dao động T vật Mặc khác ta ý : o Khi chiều dương trục Ox hướng xuống điểm đối xứng đồ thị bị dịch lên phía o Khi chiều dương hướng lên điểm đối xứng đồ thị bị dịch xuống phía • Lực đàn đổi ln hướng vị trí lị xo không biến dạng → đổi chiều vật qua vị trí → tương ứng đồ thị vị trí Fdh = Bài tập minh họa 1: Một lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng k = 25 N/m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Biết trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng với vị trí cân Biết giá trị đại số lực đàn hồi tác dụng lên vật biến thiên theo đồ thị Viết phương trình dao động vật? A π  x = 8cos  4πt + ÷  cm  π  x = 8cos  4πt − ÷  cm  B π  x = 10cos  5πt + ÷  cm  2π   x = 10cos  5πt − ÷   C D cm Hướng dẫn: Đồ thị tương ứng với chiều dương hướng xuống Fdh = –k(Δl0 + x) + Từ hình vẽ, với hai vị trí cực đại cực tiểu lực đàn hồi, ta có: Fmax − k ( ∆l0 + A ) −3,5 = = Fmin − k ( ∆l0 − A ) 1,5 → A = 2,5Δl0 + Tại thời điểm t = thời điểm lực đàn hồi cực đại → Ft =0 − k ( ∆l0 + x ) −2, 25 = = Fmax − k ( ∆l0 − A ) 1,5 → x0 = 0,5A Lực đàn hồi có xu hướng tăng → vật chuyển động theo chiều âm, đến thời t= 3s điểm vật đến vị trí lực đàn hồi cực tiểu → x = +A → s → T = 0,4 s → ω = 5π rad/s A = 10 cm π  x = 10cos  5πt + ÷  cm  → Phương trình dao động vật Đáp án B Bài tập minh họa 2: Hai lắc lò xo giống hệt nhau, treo thẳng đứng, dao động điều hòa Lực đàn hồi tác dụng vào điểm treo lò xo phụ thuộc thời gian theo quy luật mô tả đồ thị hình vẽ (con lắc (I) đường nét liền, lắc (II) đường nét đứt) Chọn mốc vị trí cân vật nặng lắc Tại thời điểm t động lắc (II) 16 mJ lắc (I) A mJ B.3mJ C mJ D mJ Hướng dẫn: Đồ thị lực đàn hồi trường hợp chiều dương Ox hướng lên f = F2 − 2F2 cos ( ωt + π ) + Từ đồ thị, ta   π  f1 = F1 − F1 cos  ωt + ÷ 3  có:  → Dao động (II) sớm pha dao động (I) góc 120 F2 1,5A = = F1 2A1 4→ A2 =2 A1 + Thời điểm t0 ứng với dao động (II) qua vị trí cân → dao động x1 = − (1) qua vị trí có li độ E d1 E d2 + Ta có tỉ số: A12 − x12 A1 = A − x 22 E2 A2 A1 E1 , t0 Ed2 = E2 → → 1  3 E d1 =  ÷ 1 − ÷16 = 2  4 mJ → E t1 = E1 − E d1 = 16 2  A1  A1 − A1 E d1 =  E d2 ÷ A12  2A1  −1 = 22 mJ Đáp án B DẠNG : ĐỒ THỊ NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Đồ thị động lắc lò xo Con lắc lị xo gồm vật có khối lượng m, lị xo có độ cứng k dao động điều hịa quanh vị trí cân O trục Ox với phương trình x = Acos(ωt + φ0) 2  E d = kA sin ( ωt + ϕ0 )  E = kA cos ( ωt + ϕ ) t  → Phương trình dao động động + Trong hệ tọa độ OE dt OEtt đồ thị động có dạng hình vẽ : Chu kì động Đồ thị theo thời gian Đồ thị động theo thời gian + Với đồ thị năng, thời điểm bất kì, ta ln có ϕ = ±ar cos → Pha dao động thời điểm Et  x  = ÷ E A → E x =± t A E  E  x = ±ar cos  ± t ÷  A E ÷   o Khi có xu hướng tăng → x tăng tương ứng với chuyển động vật từ vị trí cân vị trí biên o Khi có xu hướng giảm → x giảm tương ứng với chuyển động vật từ vị trí biên vị trí cân + Với đồ thị động năng, thời điểm bất kì, ta ln có E − Ed E x =± = ± 1− d A E E E − Ed  x  = ÷ E A → ϕ = ± ar cos → Pha dao động thời điểm  E x = ±ar cos  ± − d  A E   ÷ ÷  o Khi động có xu hướng tăng → x giảm tương ứng với chuyển động vật từ vị biên vị trí cân o Khi động có xu hướng giảm → x tăng tương ứng với chuyển động vật từ vị trí cân vị trí biên Bài tập minh họa 1: Một lắc lò xo gồm lò xo vật nặng có khối lượng m = 200 g dao động điều hoả Chọn gốc toạ độ O vị trí cân Sự phụ thuộc lắc theo thời gian cho đồ thị Lấy π2 = 10 Biên độ dao động lắc A 10 cm B cm C cm Hướng dẫn: Từ đồ thị, ta thấy rằng, t = vật có E t = 3Ed → x0 = ± D cm 3A + Mặc khác động có xu hướng tăng → x0 = + A vật chuyển động vị trí cân t= T = 12 s + Tại thời điểm vật có động cực đại (đi qua vị trí cân bằng) → T = 0,5 s → k = 32 N/m → Biên độ dao động lắc cm Đáp án D A= 2E 2.0,04 = =5 k 32 Bài tập minh họa 2:(Quốc gia – 2017) Một lắc lị xo dao động điều hịa Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc động Eđ lắc theo thời gian t Hiệu t2 – t1 có giá trị gần với giá trị sau đây? A 0,27 s B 0,24 s C 0,22 s D 0,20 s Hướng dẫn : + Từ đồ thị, ta thu E = J Ta để ý hai thời điểm 0,25 s 0,75 s ứng với hai vị trí động → gian vật hai vị trí Δt = 0,125T = 0,25 s → T = s x=± A → khoảng thời + Kết hợp  E1d = 1,8  với: E 2d = 1,6 J Từ hình vẽ, ta tìm Đáp án B →  E1d A=±  x1 = ± − E   E 2d  x = ± − E A = ±  t − t1 = A 10 A      ar sin  ÷+ ar sin  ÷ ≈ 0,25  360   10   10  s Đồ thị đàn hồi lắc lò xo treo thẳng đứng Thế đàn hồi lắc lò xo phụ thuộc vào việc ta chọn mốc chiều dương trục Ox Do với các chọn khác dạng đồ thị khác Các chọn gốc đàn hồi dao động lắc lò xo treo thẳng đứng trình bày sách giáo khoa Vật Lý 12 vị trí cân + Với hai trường hợp chiều dương hướng lên chiều dương hướng xuống, ta có dạng đồ thị đàn hồi hình vẽ : E dh = kx − k∆l0 x E dh = k ( x − ∆l0 ) Đồ thị đàn hồi với Ox hướng xuống Đồ thị đàn hồi với Ox hướng lên + Các vị trí đàn hồi ứng với vị trí lị xo khơng biến dạng → x = ±Δl0 Với đồ thị có vị trí đàn hồi rõ ràng A > Δl0 + Đỉnh thấp đồ thị ứng với vị trí lị xo bị nén cực đại (A > Δl 0) giãn nhỏ (A < Δl0) + Chu kì biến đổi đàn hồi chu kì dao động T vật Bài tập minh họa 1: Một lắc lò xo treo vào điểm cố định, nơi có gia tốc trọng trường g Cho lắc dao động điều hịa theo phương thẳng đứng với chu kì T Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc đàn hồi Eđh lò xo vào thời gian t Thời gian lò xo bị nén chu kì chuyển động A 0,5T C T B 0,25T D T Hướng dẫn: Vật dao động với biên độ A > Δl0 Chiều dương trục Ox chọn hướng lên ( E dh ) x =− A  ∆l0 + A 2 = ÷ = E dh ) x =+ A  A − ∆l0  ( + Từ đồ thị, ta có : → A = 2Δl → Thời gian lò xo bị nén chu kì Đáp án C ∆t n = T Bài tập minh họa 2: (Quốc gia – 2017) Một lắc lò xo treo vào điểm cố định, nơi có gia tốc trọng trường g = π2 m/s2 Cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc đàn hồi Eđh lò xo vào thời gian t Khối lượng lắc gần với giá trị sau A 0,45 kg B 0,55 kg C 0,35 kg D 0,65 kg Hướng dẫn: E dh = k ( x − ∆l0 ) Đồ thị cho thấy A > Δl0, biểu thức đàn hồi + Tại vị trí đàn hồi cực đại vị trí tương với đỉnh thấp đồ thị đàn hồi, ta có: 1  k ( A + ∆l0 ) = 0,5625   k ( A − ∆l ) = 0,0625  J A + ∆l =3 A − ∆l0 →A= → 2Δl0 + Mặc khác, từ đồ thị, ta có T = 0,3 s → Δl0 = 2,25 cm → A = 4,5 cm m= → Khối lượng vật Đáp án B 2E dhmax ω ( A + ∆l0 ) 2 = 2.0,5625 2  20 π   ÷ ( 0,045 + 0,0225 )   ≈ 0,55 kg B BÀI TẬP VẬN DỤNG 10 Câu 1: Một vật có khối lượng kg dao động điều hòa xung quanh vị trí cân Đồ thị vật theo thời gian cho hình vẽ Lấy π2 = 10, biên độ dao động vật A 60 cm B 3,75 cm C 15 cm D 30 cm Hướng dẫn: + Từ đồ thị ta thấy biến thiên với chu kì 0,5 s chu kì dao động T = s → ω = 2π rad/s Biên độ dao động xác định A= 2E 2.0, 45 = = 15 2 mω ( 2π ) E= mω2 A2 → cm Đáp án C Câu 2: Một vật có khối lượng 400 g dao động điều hồ có đồ thị động hình vẽ Tại thời điểm vật chuyển động theo chiều dương, lấy π2 = 10 Phương trình dao động vật là: A π  x = 5cos  2πt − ÷ 3  B π  x = 10cos  πt − ÷  cm  C π  x = 5cos  2πt + ÷  cm  cm π  x = 10cos  πt + ÷  cm  D Hướng dẫn: + Tại thời điểm t = 0, ta có Ed = 3Et → x0 = ±0,5A Vật theo chiều dương, pha ban đầu dao động ϕ0 = − π ϕ0 = − 2π Dễ thấy chu kì biến thiên động 0,5 s → T = s ω = 2π rad/s + Vật phần sáu chu kì để từ vị trí ban đầu đến vị trí ban đầu đến vị trí động (x = A) → pha ban đầu ϕ0 = − π 11 A= Biên độ dao động vật 2E 2.20.10−3 = =5 mω2 0, 4.( 2π ) →Vậy phương trình vật Đáp án A cm π  x = 5cos  2πt − ÷  cm  Câu 3: Một chất điểm có khối lượng m = 50 g dao động điều hịa có đồ thị động theo thời gian chất điểm hình bên Biên độ dao động chất điểm gần giá trị nhất? A 2,5 cm B 2,0 cm C 3,5 cm D 1,5 cm Hướng dẫn: + Tại thời điểm t1 = ms Ed = 0,75E → Et = 0,25E → x1 = ±0,5A (thời điểm động tăng) + Tại thời điểm t2 = 26 ms Ed = 0,5A → Et = 0,5E → x2 = ± A (thời điểm động giảm) → Biểu diễn vị trí tương ứng đường trịn, ta thu được: 450 + 300 T = 18 3600 → T = 86, ms + Biên độ dao động  Đáp án D A= → ω = 72,7 rad/s 2E = 1,5 ω m cm Câu : Một vật có khối lượng 250 g dao động điều hịa, chọn gốc tính vị trí cân bằng, đồ thị động theo thời gian hình vẽ Thời điểm vật có vận tốc thõa mãn v = –10x (x li độ) A 7π 120 s π 20 s C Hướng dẫn: B D π 30 s π 24 s Tại thời điểm t = vật ba lần động → x0 = ± A 12 + Khoảng thời gian vật từ vị trí lần động (động giảm) đến vị trí động gần ứng với vật từ vị trí x=+ 3A đến x = +A ∆t = T π = 12 60 ∆t = π 16 T= π → Ta có s→ + Vị trí v = –10x, ta có: s s → ω = 10 rad/s  v = −10x  2 2  x   v   x   −10x  + =  ÷  ÷ x=± A  ÷ + ÷ =1 A ω A  A   ωA      → → Với v ngược dấu với li độ → thời điểm gần ứng với ∆t = T T π + = 12 24 x=− A → s Đán áp D Câu 5: Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lị xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m dao động điều hòa Lực đàn hồi lò xo tác dụng lên vật q trình dao động có đồ thị hình vẽ Thời gian lị xo bị nén chu kì là: A 2π m k π m k B π m k 4π m k C D Hướng dẫn: + Trong q trình dao động vật, lị xo bị nén → A > Δl0 Ta có Fmax A + ∆l = =3 Fmin A − ∆l0 → A = 2Δl0 → Vậy thời gian lò xo bị nén chu kì Đáp án A ∆t = T 2π m = 3 k Câu 6: Một vật nhỏ gắn vào lắc lị xo có độ cứng 40N/m Kích thích cho vật dao động điều hịa quanh vị trí động vật mô tả đồ thị Biết thời điểm ban đầu vật chuyển động theo chiều âm Phương trình dao động vật 13 A π  x = 20cos  2πt + ÷  cm  3π   x = 20cos  2πt + ÷  cm  B π  9π x = 20cos  t + ÷  cm  3π   9π x = 20cos  t + ÷  cm  C D Hướng dẫn: + Biễu diễn dao động vật tương ứng đường tròn Tại t = vật có động có xu hướng giảm → x0 = − 3π ϕ0 = A chuyển động theo chiều âm → + Từ thời điểm t = đến thời thời điểm 3T ∆t = → T= s→ 9π ω= rad/s → Biên độ dao động → A= t= 3s ứng với 2E 2.0,8 = = 20 k 40 cm 3π   9π x = 20cos  t + ÷  cm  Đáp án D Câu 7: Một vật dao động điều hồ có khối lượng m = 100 g, dao động vật tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số x x2 Đồ thị vật dao động theo dao động thành phần x1 x2 biểu diễn hình bên Lấy π2 = 10 Tốc độ cực đại vật A 10π cm/s B 20π cm/s C 18π cm/s D 14π cm/s Hướng dẫn: Xét dao động x1 (nét liền) + Tại thời điểm t = vật lần động có xu hướng giảm π  x1 = A1 cos  ωt + ÷ 6  → Mặc khác chu kì biến đổi 0,5 s → T = 2.0,5 = s → ω = 2π rad/s 14 A1 = 2E1 2.32.10−4 = =4 mω2 0,1.( 2π ) π  x1 = 4cos  2πt + ÷ 6  → cm → Xét dao động x2 (đường nét liền) + Tại t = vật có động lần có xu hướng tăng → π  x = A cos  2πt − ÷ 3  A2 = + Biên độ dao động A2: → Tốc độ cực đại vật Đáp án B 2E 2.18.10−4 = =3 mω2 0,1 ( 2π ) → π  x = 3cos  2πt − ÷  cm  v max = ω A12 + A 22 = π + 32 = 10 π cm/s Câu 8: Con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g = π m/s2 Độ lớn lực đàn hồi lò xo biến thiên theo đồ thị hình vẽ Lấy π2 ≈ 10 Khối lượng vật nhỏ A 100 g B 300 g C 200 g D 400 g Hướng dẫn: Trong trình dao động vật, có thời điểm lực đàn hồi có độ lớn → A > Δl0 A + ∆l0 Fx = A = =5 Fx =− A A − ∆l0 →A= + Từ đồ thị, ta có 1,5Δl0 + Ta để ý rằng, thời điểm t = lực đàn hồi có độ lớn giảm Ft = x + ∆l0 = = 0, Fx = A A + ∆l0 → x = → t = vật chuyển động qua vị trí cân theo chiều âm → Biểu diễn vị trí tương ứng đường trịn, ta dễ dàng thu 0,5T = 0,4 – 0,2 → T = 0,4 s → ω = rad/s → Δl = 40 cm A = 60 cm → Khối lượng vật nhỏ Đáp án C Fx = A = mω ( A + ∆l0 ) → m= Fx = A = 200 ω ( A + ∆l ) g 15 Câu 9: Hai lắc lị xo có khối lượng vật nặng 1,00 kg, dao động điều hòa tần số hai đường thẳng song song cạnh nhau, vị trí cân nằm đường thẳng vng góc chung Ban đầu hai lắc chuyển động ngược chiều dương Đồ thị hai lắc biểu diễn hình vẽ Kể từ t = 0, hai vật cách cm lần thời điểm: A 0,25s B.0,08s C 0,42 s D 0,28 s Hướng dẫn: + Từ đồ thị, ta thấy hai dao động vuông pha (khi dao động cực đại dao động 0) + Mặc khác, thời điểm t = 0, ta có  E 01 A1 = A1 = A1  x1 = E 24   E 02   x = E A = A = A + Với dao động thứ hai, dựa vào đường tròn, ta xác định ω = 2π rad/s Biên độ dao động vật  2π    x1 = cos  ωt + ÷      x = 2cos  ωt + π    6÷   → cm E2 = mω2 A 22 → A = cm 10π   d = x − x1 = 4cos  ωt + =2 12 ÷   cm → Phương trình cho ta nghiệm t = 0,25 s Đáp án A Câu 10: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g = π2 m/s2 Chọn mốc vị trí lị xo không biến dạng, đồ thị đàn hồi E theo thời gian t hình vẽ Thế đàn hồi E thời điểm t0 A 0,0612 J B 0,0756 J C 0,0703 J D 0,227 J Hướng dẫn: + Từ hình vẽ ta thấy chu kì dao động vật T = 0,3 s 16 + Thời điểm t = 0,1 s, đàn hồi vật 0, vị trí ứng với vị trí lị xo khơng biếng dạng x = –Δl 0, khoảng thời gian vật từ vị trí biên đến vị trí lị xo khơng biến dạng lần đầu ∆t = T = 0,1 s Ta có: → A = 2Δl0 E0 ∆l02 = = E ( A + ∆l0 ) → E0 = 0,0756 J Đáp án B Câu 11: Một vật có khối lượng m thực dao động điều hịa 1, có đồ thị Et1 Cũng vật m thực dao động điều hòa 2, có đồ thị Et2 Khi vật m thực đồng thời hai dao động vật có giá trị gần giá trị sau nhất? A 37,5 mJ B 50 mJ C 150 mJ D 75 mJ Hướng dẫn : + Từ đồ thị ta thấy E = 3E1 → A = 3A1 , hai dao động vuông pha A = A12 + A 22 = 2A1 E= E2 dao động tổng hợp có biên độ → Chu kì dao động vật hai lần chu kì T = 2(65 – 5) = 120 ms + Xét dao động (1), thời điểm ban đầu vật 28,125 mJ sau khoảng thời gian ∆t = T =5 24 E 20 x 02 = = cos150 E A 22 → Ta có: Đáp án A ( ) s vật đến vị trí cực đại (vị trí biên) E2 = → ( E 20 cos150 ) E= → E 20 cos150 ( ) ≈ 40, mJ Câu 12: Hai lắc lò xo dao động điều hịa có động biến thiên theo thời gian đồ thị, lắc (1) đường liền nét lắc (2) đường nét đứt Vào thời điểm hai lắc tỉ số động lắc (1) động lắc (2) A 3,36 B 1,5 C 2,25 D 1,8 Hướng dẫn: 17 + Từ đồ thị ta thấy hai dao động này vuông pha (động vật cực đại – vị trí cân bằng, động vật cực tiểu – biên) E1 = 1,5E2 + Ta biểu diễn động vật  E t = Ecos ϕ   E d = Esin ϕ → + Kết hợp với  E t1 = E t   E d1 E1sin ϕ1  E = E sin ϕ 2  d2 ( ( ) ) → hai dao động vuông pha (1) trở thành E1 = 1,5E 2  E1cos ϕ1 = E cos ϕ2 (1)   E d1 E1 − cos ϕ1 = (2)  E E − cos ϕ d2 2  cos ϕ1 + cos ϕ2 1,5cos ϕ1 = cos ϕ2 → 2,5cos ϕ1 = → cos ϕ1 = 0, → Thay kết vào (2) ta thu tỉ số Đáp án C ( ) E d1 1,5 − cos ϕ1 = = E d2 − 1,5cos ϕ1 Câu 13: Một lắc lò xo, treo thẳng đứng dao động điều hịa với chu kì T Đồ biễu diễn phụ thuộc đàn hồi lắc vào thời gian cho hình vẽ Trong kì kì, khoảng thời gian lị xo bị nén T A C.0,5T B 0,24T D 0,24T Hướng dẫn: + Từ đồ thị ta thấy khoảng thời hai vị trí đàn hồi gần khoảng thời gian lị xo bị nén Đáp án A t= T Câu 14: Cho hai vật giống hệt (1) (2) dao động điều hòa với đồ thị – thời gian cho hình vẽ Tại thời điểm hai vật có động tỉ số vật (1) động vật (2) là: A B C D 0,5 Hướng dẫn: 18 + Từ đồ thị ta thấy hai dao động tần số dao động (2) sớm pha dao động (1) góc 600, E1 = 4E2 → A1 = 2A2 + Hai vật giống hệt nhau, dao động với tần số, có động ứng với v1 = v2 , tương ứng hình vẽ (1)(2) ⊥ Ov E t1 + Từ hình vẽ, ta có Ed2 3 E1 E1 4 = = =3 E2 E1 Đáp án A Câu 15: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa theo phương trùng với trục lò xo Đồ thị biểu diễn phụ thuộc đàn hồi lò xo vào thời gian cho hình vẽ Trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 số lần lực đàn hồi lò xo đổi chiều A B C D Hướn dẫn: Lực đàn hồi vật ln hướng vị trí lị xo không biến dạng → lực đàn hồi đổi chiều vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng (tại vị trí đàn hồi 0) → Từ hình vẽ ta thấy khoảng thời gian từ t đến t2 có vị trí có lần lực đàn hồi đổi chiều Đáp án B 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Từ sau phân loại tập đưa phương pháp giải cho loại tập dạngđồ thị tuần hoàn chương dao động cơ, học sinh hứng thú tự tin làm tập phần kết đạt cao hẳn so với trước Tỷ lệ học sinh học tập đạt kết , giỏi kiểm tra chương là: Lớp Giỏi (%) Khá (%) TB (%) Yếu, (%) 12B6 62% 32,5 5,5 12B7 58% 31,6 10,4 Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận Qua trình áp dụng đề tài cho học sinh lớp 12B6, 12B6, trường THPT Hàm Rồng em u thích mơn Vật lý hơn, hăng hái tiết học tăng khả tự suy luận, tự tìm hiểu Với việc làm thân giảng dạy phần thu kết tốt như: Phần đông học sinh nắm tổng quan dạng 19 tập dạng đồ thị thường gặp hiểu dạng tập đặc trưng chúng, để từ vận dụng kiến thức vào thi cử đạt kết cao 3.2 Kiến nghị - Đối với Sở GD&ĐT: + Tăng cường bổ sung sở vật chất, đồ dùng thí nghiệm cho nhà trường để học sinh u thích học mơn vật lí nhiều + Đăng tải Sáng kiến kinh nghiệm hay lên trang Web Sở để tất giáo viên hoc sinh tham khảo - Đối với tổ chuyên môn: + Tăng cường vận dụng đổi phương pháp dạy học vào giảng dạy + Tăng cường việc học tập, nghiên cứu, trao đổi, thảo luận vấn đề hay khó buổi họp tổ chuyên mơn - Đối với học sinh: Khuyến khích học sinh tham gia tìm tịi vào việc tháo gỡ khúc mắc q trình học tập ơn thi THPTQG Trên kinh nghiệm giảng dạy mà tơi đúc kết đồng thời có sử dụng số tài liệu đồng nghiệp Rất mong đóng góp ý kiến Q thầy bạn bè đồng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm có ích việc truyền thụ tri thức cho học sinh Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 02 tháng năm 2022 CAM KẾT KHÔNG COPY (Tác giả ký ghi rõ họ tên) Tào Thị Hạnh 20 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao – NXBGD Sách giáo khoa Vật lý 12 – NXBGD Sách tập Vật Lý 12 – NXBGD Sách tập Vật Lý 12 nâng cao – NXBGD Sách giáo khoa Vật lý 10 nâng cao – NXBGD Sách giáo khoa Vật lý 10 nâng cao – NXBGD Tham khảo số tài liệu mạng internet - Nguồn: http://dethi.violet.vn - Nguồn: http://vatlypt.com DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Tào Thị Hạnh Chức vụ đơn vị công tác: Tổ trưởng chuyên môn tổ Vật lý-Công nghệ, trường THPT Hàm Rồng TT Tên đề tài SKKN Giúp học sinh giải nhanh số toán Vật lí 12 Phương pháp giải tập Sở GD & ĐT dòng điện xoay chiều Vật lí 12 Thanh Hóa Một số kinh nghiệm làm cho Sở GD & ĐT học sinh yêu thích mơn Vật lý Thanh Hóa Thiết kế số phương án Sở GD & ĐT thực hành đo hệ số ma sát Thanh Hóa dùng cho học sinh lớp 10 Phương án thực hành đo gia Sở GD & ĐT tốc rơi tự dùng cho học sinh Thanh Hóa THPT- Xếp loại C Phân loại cách giải tập dạng đồ thị chương sóng – vật lý 12 Kết Cấp đánh giá đánh giá Năm học xếp loại xếp loại đánh giá (Phòng, Sở, (A, B, xếp loại Tỉnh ) C) Sở GD & ĐT C 2007-2008 Thanh Hóa Kinh nghiệm giải tốn điện xoay chiều có tần số góc biến thiên dùng cho học sinh lớp 12 C 2010-2011 C 2012-2013 C 2015-2016 C 2017-2018 2019-2020 Sở GD & ĐT Thanh Hóa C Sở GD & ĐT Thanh Hóa C 2020-2021 ... biệt tập dạng đồ thị tuần hoàn Bài tập chương dao động dạng tập trọng tâm, chương trình vật lý khối 12, tiền đề cho chương sau Hiểu rõ chương dao động cơ, làm tốt tập chương dao động thuận lợi cho. .. gặp câu dạng đồ thị học sinh thấy khó, khơng có phương hướng ngại làm Chính mà q trình ơn thi đại học cho học sinh khối 12 phân loại đưa cách giải tập dạng đồ thị tuần hoàn chương dao động giúp... kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Từ sau phân loại tập đưa phương pháp giải cho loại tập dạngđồ thị tuần hoàn chương dao động cơ, học sinh hứng thú tự tin làm tập