Thông tin tài liệu
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT CHUYÊN LAM SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CỦA CÔNG THỨC ĐỘC LẬP VỚI THỜI GIAN TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Người thực hiện: Nguyễn Hữu Hán Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Chuyên Lam Sơn SKKN thuộc lĩnh vực môn: Vật lí THANH HỐ NĂM 2022 MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………… ………………………………………………… 1.1 Lý chọn đề tài ……………………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu ……………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu .2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1.Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm .2 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 2.4.Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân , đồng nghiệp nhà trường 11 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 12 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài : Đổi mới, cải cách giáo dục vấn đề thường xuyên đặt ngành giáo dục năm gần Trong xu đó, từ năm 2007, mơn Vật lí Bộ Giáo dục đào tạo lựa chọn hình thức thi trắc nghiệm kì thi tuyển sinh vào Đại học, Cao đẳng Với hình thức thi trắc nghiệm mới, thí sinh phải làm đề thi có 40 câu thời gian 50 phút Như vậy, trung bình em có thời gian 1,25 phút dành cho câu Đối với đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh từ năm học 2021-2022 với hình thức thi trắc nghiệm, thí sinh phải làm đề thi có 50 câu thời gian 90 phút Như vậy, trung bình em có thời gian 1,8 phút dành cho câu Đó thách thức lớn khơng với học sinh mà với với giáo viên “cuộc chiến” cam go Qua nghiên cứu đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia năm trở lại đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2021-2022, nhận thấy, đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2021-2022 mơn Vật lí có đặc điểm sau: + Kiến thức nhiều, rộng nâng cao + Có nhiều tốn dài, phải nhớ nhiều cơng thức để giải phải qua nhiều bước có tốn mang tính đánh đố để phân loại học sinh Với đặc điểm đề thi thế, chiến lược làm phần lớn em sau: + Chọn câu ngắn dễ làm trước + Phần lớn em ngại “chạm trán” với tốn dao động điều hồ mà khơng biết thời gian (vì tập phần khó dài) Vì em thường để phần cuối làm thi Như vậy, rõ ràng em có xu hướng “sợ” tập dài đặc biệt có “dị ứng” với tốn dao động điều hồ mà khơng biết thời gian Chính vậy, cần phải xây dựng công thức liên hệ đại lượng dao động điều hồ khơng phụ thuộc thời gian cho học sinh, giúp cho học sinh biết phân tích, tổng hợp, so sánh, biết tư vật lí để học sinh giải vấn đề nhanh xác Vì lí trên, tơi hướng dẫn học sinh Ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà trình giảng dạy mơn học Vật lí năm học 2018 – 2019, 2019 – 2020, 2020 – 2021, 2021 – 2022 1.2 Mục đích nghiên cứu: Giúp học sinh có hướng , đơn giản , phải nhớ công thức cồng kềnh cho hiệu cao giải toán dao động điều hồ mà khơng biết thời gian 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Đề tài đề xuất hướng giải toán dao động điều hồ mà khơng biết thời gian tốn dao động cơ, mạch RLC, sóng học, mạch dao động LC sách giáo khoa vật lí lớp 12 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Từ kiến thức lý thuyết dao động điều hoà phần dao động cơ, mạch RLC, sóng học, mạch dao động LC dùng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh để xây dựng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 C«ng thøc liên hệ hai dao động điều hoà phơng, tần số - Cho hai dao động điều hoà phơng, tần số sau: x1 = A1cos(t + ϕ1) vµ x2 = A2cos(ωt + ϕ2) - Ta cã: * x1 = A1cos(ωt + ϕ1) ⇒ x1 = cosωt ( + ϕ1 ) A1 * x2 = A2cos(ωt + ϕ2) = A2cos(ωt + ϕ2 - ϕ1 + ϕ1) = A2cos(ωt + ∆ϕ + ϕ1) = A2cos(ωt + ϕ1)cos(∆ϕ) - A2sin(ωt + ϕ1)sin(∆ϕ) ⇒ x2 = cos(ωt + ϕ1)cos(∆ϕ) - sin(ωt + ϕ1)sin(∆ϕ) A2 x x1 x12 x x1 x12 = cos ∆ϕ − ± 1- ÷sin ∆ϕ ⇔ − cos ∆ϕ = − ± 1- ÷sin ∆ϕ ⇔ A A1 A1 ÷ A A1 A1 ÷ x x x ⇒ ( − cos ∆ϕ)2 = 1- 12 ÷sin ∆ϕ A A1 A1 ⇔ x 22 x12 2x1x x12 2 + cos ∆ϕ − cos ∆ϕ = sin ∆ϕ − sin ∆ϕ 2 A A1 A1A A1 a) C«ng thøc: x12 x 22 2x1x + 2− cos ∆ϕ = sin ∆ϕ A1 A A1A b) Các trờng hợp đặc biệt - Nếu hai dao động pha thì: = 2kπ (k ∈ z) ⇒ x12 x 22 2x1x + − = A12 A 22 A1A - Nếu hai dao động ngợc pha thì: = (2k + 1)π (k ∈ z) ⇒ x12 x 22 2x1x + + = A12 A 22 A1A - Nếu hai dao động vuông pha thì: = (2k + 1) π (k ∈ z) ⇒ x12 x 22 + = A12 A 22 2.1.2 Vận dng vo mt s trng hp a) Công thức liên hệ x v dao động điều hoà - Ta cã: x = Acos(ωt + ϕ) vµ v = ωAcos(ωt + ϕ + x2 v2 + =1 A2 ω2 A v2 - HƯ qu¶: A = x + vµ v = ± ω A - x ω π ) - C«ng thøc: b) Công thức liên hệ v a dao động điều hoà - Ta có: x = Acos(ωt + ϕ) ⇒ v = ωAcos(ωt + ϕ + + + ) - Công thức: ) a = ω2Acos(ωt a2 v2 + =1 ω4 A ω2 A - HƯ qu¶: ω = a v 2max − v c) Công thức liên hệ i u đoạn mạch xoay chiều có tụ điện π ) - Ta cã: i = I0cos(ωt + ϕ) vµ u = U0cos(ωt + - Vì i u vuông pha, nên ta cã: u2 i2 + =1 U 02 I 02 d) Công thức liên hệ i u đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm - Ta cã: i = I0cos(ωt + ϕ) vµ u = U0cos(t + + - Vì i u vuông pha, nªn ta cã: π ) u2 i2 + =1 U 02 I 02 e) Công thức liên hệ uR uL; uR uC đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp - V× uR uL vuông pha, nên ta có: u 2R u 2L + =1 2 U 0R U 0L - Vì uR uC vuông pha, nên ta có: u C2 u 2R + =1 2 U 0R U 0C g) Công thức liên hệ i, q, u mch dao ng LC - Công thức liên hệ i (cờng độ dòng điện chạy mạch) q (điện tích tụ điện) 2 i q Vì i q vuông pha, nên ta có: ữ + ÷ I0 q0 =1 - C«ng thức liên hệ u (hiệu điện hai tụ điện) i (cờng độ dòng điện chạy m¹ch) 2 i u Vì i u vuông pha, nên ta có: ÷ + ÷ = I0 U0 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Các toán dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào thời gian kì thi tốt nghiệp THPT quốc gia thi học sinh giỏi cấp tỉnh câu hỏi dài khó, đề giải câu hỏi khó thời gian ngắn, tơi thấy có nhược điểm sau : + Học sinh phải vận dụng nhiều công thức bản, biến đổi dài + Công thức phù hợp với số dạng tốn định, cịn tốn biến tướng sang dạng khác học sinh khơng biết cách làm - Vì nhược điểm nên tơi suy nghĩ đưa hướng xây dựng công thức tổng quát mối liên hệ hai dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào thời gian để giải nhanh xác tốn vật lí dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào thời gian 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề Đây tập tương ứng với dạng tốn dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào thời gian làm theo phương pháp dựa ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà Loại Bài tập dao động Bµi Mét vËt dao động điều hòa trục xOx, với gốc tọa độ O vị trí cân vật Khi vật li độ x1 = cm x2 = cm có vận tốc tơng ứng lµ v1 = 4π cm/s vµ v2 = 2π cm/s a) Tính biên độ chu kì dao ®éng b) TÝnh vËn tèc cña vËt nã ë li độ x = 2,5 cm Bài giải a) Tính A T v2 - Từ công thức: A = x + ω 2 v2 v2 - Khi vËt ë li ®é x1: A2 = x12 + 12 (1); Khi vËt ë li ®é x2: A2 = x22 + 22 ω ω (2) v2 v2 - Tõ (1) vµ (2), ta cã: x12 + 12 = x22 + 22 ⇒ ω = ω ω v22 - v12 28π2 − 48π2 = = x12 - x12 4− (rad/s) - Chu kì dao động: T = 2π = = s ω 2π - Tõ (1), ta có biên độ dao động: A = v2 482 = cm x12 + 12 = 4+ ω 4π2 b) VËn tèc cđa vËt nã ë li ®é x = 2,5 cm lµ: v = ± ω A - x = ± 2π 42 − 2,52 = 19,6 cm/s Bài Một vật dao động điều hòa với li độ x(cm) vận tốc v(cm/s) theo phơng trình: x2 v2 + =1 100 4002 Tính chu kì biên độ dao động vật Bài giải x2 v2 - Đối chiếu phơng trình + = với phơng trình tổng quát 100 4002 x2 v2 + = 1, ta cã: A2 = 100 ⇒ A = 10 cm; 400π2 = ω2A2 = ω2.102 A2 ω2 A ⇒ ω = 2π (rad/s) - Chu k× dao ®éng cđa vËt: T = 2π 2π = = s Bài Hai chất điểm P Q xuất phát từ gốc bắt đầu dao động điều hòa theo trục x với biên độ nhng với chu kì lần lợt s s Tỉ số độ lớn vận tốc P Q chúng gặp ? Bài giải - Từ công thức: A2 = x2 + v2 ω2 v12 - §èi víi chất điểm P: A = x + (1); Đối víi chÊt ®iĨm Q: A2 = x22 ω1 2 v 22 + (2) ω2 v12 v 22 - Tõ (1) vµ (2), ta cã: x + = x2 + ω1 ω2 - Khi x1 = x2 ta đợc: v12 v 22 v T = 1= 2= =2 = 2 ⇒ ω1 ω2 vω T2 31 Bµi Mét vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại v max = 0,5 m/s Tại thời điểm t vật cã vËn tèc v = 0,25 m/s vµ gia tèc a = 6,25 m/s2 Tính chu kì biên độ dao động vật Bài giải - Tần số gãc cña vËt: ω = a v 2max − v = 6,25 = 25 rad/s 0,52 − 0,252 2.3,14 = - Chu kì dao động vật: T = 0,25 s; Biên độ: A = 25 vmax 50 = = cm ω 25 Bµi Một vật dao động điều hòa với vận tốc v (cm/s) gia tốc a (cm/s2) theo phơng trình: v2 a2 + =1 1002 4004 Tính chu kì biên độ dao động vật Bài giải - Đối chiếu phơng trình v a2 + = với phơng trình tổng 1002 4004 quát a2 v2 + 2 = 1, ta cã: ω2A2 = 100π2 (1); ω4A2 = 400π4 (2) ωA ωA - LÊy (2):(1), ta cã: ω2 = 4π2 ⇒ ω = 2π (rad/s) 2π 2π = = s ω 2π 10π 10π = - Từ (1), ta có biên độ là: A = = cm ω 2π - Chu k× dao ®éng cđa vËt: T = Bµi Hai vËt dao ®éng ®iỊu hßa däc theo hai trơc song song víi Phơng trình dao động vật lần lợt lµ x1 = A1cosωt (cm) vµ x2 = A2sinωt (cm) BiÕt 16 x12 + x 22 = 576 (cm2) Trong trình dao động, tốc độ cực đại vật thứ 12 cm/s, tốc độ cực đại vật thứ hai ? Bài giải x12 x 22 - Vì x1 x2 vuông pha, nªn ta cã: + = (1) A1 A x12 x 22 + = (2) 36 64 - So sánh (1) (2) ta đợc: A12 = 36 ⇒ A1 = cm vµ A 22 = 64 A2 = - Mặt khác: 16 x12 + x 22 = 576 (cm2) ⇒ cm - Ta cã: v1max = ωA1 ⇔ 12 = 6ω ⇒ ω = rad/s; v2max = ωA2 = 2.8 = 16 cm/s Bµi Mét vËt thùc hiƯn đồng thời hai dao động điều hoà phơng, tần số f = Hz , biên độ A1 = A2 = cm có độ lệch pha Δϕ = π rad LÊy π =10 Khi vËt cã vËn tèc v = 40π cm/s gia tốc vật ? Bài giải - Tần số góc: = 2f = rad/s - Biên độ dao động vật: A = A 12 +A 22 +2A 1A cos∆ϕ = 25+ 25+ 50cos π = cm - Ta cã: ±ω ( ωA ) a2 v2 + = ⇒a = ω4 A ω2 A 2 − v2 = ± 8π ( 8π.5 3.10 ) −2 − (40π.10−2 )2 ⇔ a = ±32 (m/s2) Bµi Dao động chất điểm tổng hợp hai dao động điều hòa phơng, có phơng trình li độ lần lợt x1 = 3cos( - π ) vµ x2 =3 cos 2π t 2π t (x1 vµ x2 tÝnh b»ng cm, t tính s) Tại thời điểm x1 = x2 li độ dao động tổng hợp ? Bài giải x12 x 22 x12 x 22 + =1 - Vì x1 x2 vuông pha, nªn ta cã: ⇔ + = ⇔ 3x12 + A1 A 27 x22 = 27 ⇔ 4x12 = 27 ⇒ x1 = ± 1,5 cm = x2 - Li ®é cđa dao ®éng tỉng hợp là: x = x1 + x2 = 3 cm ≈ ± 5,2 cm Bµi Một chất điểm khối lượng m = 300 g đồng thời thực hai dao động điều hòa phương, tần số Ở thời điểm t li độ hai dao động thành phần thỏa mãn 16x12+9x22=25 (x1, x2 tính cm) Biết lực hồi phục cực đại tác dụng lên chất điểm trình dao động Fmax = 0,4 N Tần số góc dao động có giá trị ? Bµi giải x12 + x 22 - Theo ra: 16x12 + 9x 22 = 25 ⇒ 2 2 ÷ 4 =1 ÷ 3 (1) x12 x 22 2x1x cos ∆ϕ = sin đối chiếu với (1), ta đợc: - Tõ c«ng thøc: + − A1 A A1A 5 π A1 = ; A2 = ; cos∆ϕ = vµ sin∆ϕ = ± ⇒ ∆ϕ = ϕ2 - ϕ1 = ± ⇒A = A12 + A 22 = 2 = 2,08 cm ÷ + ÷ 4 3 - Lùc håi phơc cùc ®¹i: Fmax = mω2A ⇒ ω = Fmax 0,4 = rad/s mA 0,3.0,0208 Bài 10 Một vật đồng thời tham gia vào hai dao động điều hòa phơng, tần số sau: x1 = 12cos(t + ) vµ x = A 2cos(ωt + ϕ2 ) Phơng trình dao động tổng hợp vật x = Acos(ωt + ϕ) Khi x1 = - cm th× x = - cm; x2 = th× x = cm TÝnh A2; A; = - Bài giải x12 x 22 2x1x cos ∆ϕ = sin ∆ϕ (1) - áp dụng công thức: + A1 A A1A - ë thêi ®iĨm t2: x2 = ⇒ x1 = x – x2 = cm Thay vào (1) ta đợc: 3 π 2π = = sin ∆ϕ ⇒ cos∆ϕ = ± ⇒ ∆ϕ = ; ÷ ÷ 3 12 - ë thêi ®iÓm t1: x1 = - cm ⇒ x2 = x – x2 = - + = cm Thay vào (1) ta đợc: 2 2.(-6).1 ± ÷= ⇒ ÷− ÷ + 12A 12 A * cos∆ϕ = ⇒ A2 = cm vµ A = A12 + A 22 + 2A1A cos ∆ϕ ≈ 13,11 cm * cos∆ϕ = - ⇒ A2 = cm vµ A = A12 + A 22 + 2A1A cos ∆ϕ ≈ 11,53 cm Loại Bài tập sóng học Bài Trên mặt nớc có hai điểm A B phơng truyền sóng, cách phần t bớc u(mm a ) sóng Tại thời điểm t mặt thoáng 0,8 B A B cao vị trí cân 0,6 A lần lợt 0,6 mm 0,8 mm, O C x(mm mặt thoáng A lên B ) xuống Coi biên độ sóng Hình không đổi đờng truyền sóng Sóng truyền theo chiều có biên độ ? Bài giải - Theo ra, ta có Hình - Theo ta thấy điểm C qua vị trí cân trớc điểm B sóng truyền từ C ®Õn B ⇒ sãng trun tõ B ®Õn A - Độ lệch pha B A là: = ϕB - ϕA = 2π d λ π = = - Gọi biên độ sóng a Vì A B vuông pha nªn ta cã: 0,36 0,64 u 2A u 2B + = ⇔ + = ⇒ a = mm 2 a a a a Loại Bài tập mạch điện xoay chiều π Bài Đặt điện áp u = U 0cos 100t- ữ (V) vào hai đầu tụ điện có ®iƯn dung 3 2.10-4 (F) ë thêi ®iĨm ®iƯn ¸p hai đầu tụ điện 150 V cờng độ dòng điện mạch A Viết biểu thức cờng độ dòng điện mạch Bài giải - Ta có: = * Cảm kháng: ZC = ωC 2.10-4 = 50 Ω 100π π * Biểu thức cờng độ dòng điện: i = I0 cos 100πt- + ÷ = I0 cos 100t+ ữ - Vì i u vuông pha, ta có: u2 i2 u2 i2 + = ⇔ 2 + = ⇒ I0 = U 02 I0 I0 ZC I0 i2 + π π u2 1502 = + = A ZC2 502 - VËy i = 5cos 100πt+ ÷ (A) π Bài Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cos 100t+ ữ(V) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L = (H) thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V cờng độ dòng điện qua cuộn cảm A Viết biểu thức cờng độ dòng điện qua cuộn cảm Bài giải - Ta có: * Cảm kháng: ZL = ωL = 100π = 50 Ω 2π * Biểu thức cờng độ dòng điện: i = I0 cos 100πt + - ÷ = I0 cos 100πt - ÷ π π - Vì i u vuông pha, ta đợc: 10 u2 i2 u2 i2 + = ⇔ + = ⇒ I0 = U 02 I 02 I02 Z2L I 02 ( 100 u2 i + = 22 + ZL 502 ) = A - VËy i = 3cos 100t - ữ (A) Bài Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung C thay đổi đợc R L không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mach điện áp xoay chiều u với tần số góc điện áp cực đại U0 không đổi Điều chỉnh C = C0 thấy điện áp hiệu dụng tụ đạt giá trị cực đại điện áp hiệu dụng R 75 V, đồng thời thấy điện áp tức thời hai đầu mạch 75 V điện áp tức thời đoạn mạch RL 25 V Giá trị U0 ? Bài giảir ur uuu r uuu r uuu uuuu r uuu r - Ta cã: u = uR + uL + uC ⇒U = U R + U L + U C = U RL + U C - Giản đồ vectơ: Hình * Theo địn lý hàm số sin, ta có: R2 +Z2L UC U U = = = U sinβ sinα U R R U RL uuu r UL O α β ϕ uuuu r U RL r uuu r I UR 2 ⇒ UC = U R +ZL sinβ R * §Ĩ UCmax th× sinβ = ⇒ β = 900 - Khi = 900, ta đợc: * UR = URLsinϕ ⇒ U 2R 2 = sin ϕ U RL uuu r UC u r U H×nh U 2R = cos2ϕ U 752 752 = ⇔ + = (1) U RL U * UR = Ucosϕ ⇒ U 2R U2 * + R2 U RL U - Vì uRL vuông pha với uAB nên thời điểm t, ta đợc: u 2RL u2 u 2RL 3.252 u2 3.752 + = ⇔ + = ⇔ + = (2) U 0RL U 02 2U 2RL U 2RL 2U U2 - Từ (1) (2) ta đợc: U = 150 V ⇒ U0 = 150 V 11 Bµi Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện C cuộn dây có trở mắc nối tiếp Hình bên đồ thị đường cong biểu diễn mối liên hệ điện áp tức thời hai đầu cuộn dây (ucd) điện áp tức thời hai đầu tụ điện C (u C) Tính độ lệch pha ucd uC ucd O uC Bài giải - Ta có: u C = U 0C cosωt ( + ϕ1 =U ) 0C.cosα ( + ϕ+1 ϕ=) U 0cdcos α( + ϕ=U ) u cd = U 0cd cosωt 0cd cosα.cos ϕ- si nα.sinϕ] [ 2 uC u u u u u cd u C cd C cd C ⇒ = cosϕ - 1- cosϕ = sin 2ϕ ÷ sinϕ → + - U 0cd U 0C U 0cd U 0C U 0cd U 0C U 0C - Do tính đối xứng nên U0C = U0cd = U0 ; xét uC = - ; ucd = uC = - ; ucd = ta có : 12 + 22 + 2.2.1.cos ϕ = 22 + 22 + 2.2.2.cos ϕ → ϕ = 2,4188584rad Bài 5: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cosωt (V), U0 ω không đổi, vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Tại thời điểm t1, giá trị tức thời u L = -10 V, u C = 30 V , uR = 15 V Tại thời điểm t2, giá trị uL = 20 V, uC = - 60 V , uR = V Điện áp cực đại U0 có giá trị ? Bài giải 2 uur uur uuur uur ỉu ỉu ÷ ÷ R L ÷ ÷ +ỗ = hoc - Dựng cụng thc vuụng pha ( U R ^ U L ; U R ^ U C , ): ỗ ỗ ỗ ữ ữ ỗ çU ø ÷ ÷ U è 0R ø è 0L ổu ỗ ỗ R ỗ ốU 2 ổu ữ ữ C ỗ ữ ữ + =1 ỗ ữ ữ ữ ữ ỗ U ứ ố ứ 0R 0C π π ); uC = U0Ccos(ωt + ϕi - ) 2 π - Tại thời điểm t2: uR = ⇒ cos(ωt + ϕi) = ⇒ (ωt + ϕi) = ± ; uC = - U0C = - 60V ⇒ - Ta có: uR = u0Rcos(ωt + ϕi); uL = U0Lcos(ωt + ϕi + U0C = 60V; uL = U0L = 20V - Tại thời điểm t1: 12 2 ỉ 10 ÷ ữ ỗ ữ ữ +ỗ =1 ữ ữ ữ ç ÷ ç è 20 ø 0R ø 2 ổu L ữ ữ ỗ ữ ữ +ỗ =1 ô ữ ữ ỗ ữ ố ữ ỗU 0L ứ 0R ứ ổu R ỗ ỗ ỗ ỗU ố ổ15 ỗ ỗ ỗ ỗU ố 2 ổ 3ư ỉ15 ỉ 15 ÷ ữ ữ ữ ỗ ỗ ỗ ữ ữ ữ ữ + ỗ =1 => = => = ị U 0R = 30 V ỗ ỗ ữ ữ ữ ữ ỗ ç ç ÷ ç ÷ è ÷2 çU 0R ứ ỗU 0R ứ ữ ố ố2 ứ 0R ứ ổ15 ỗ ỗ ỗ ỗU ố U = U 0R +(U 0L -U 0C ) = 30 +(20 - 60) = 50 V Loại Bài tập mạch dao động LC Bµi Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 104rad/s Điện tích cực đại tụ điện 10-9 C Khi cờng độ dòng điện mạch 6.10-6 A điện tích tụ điện ? Bài giải - Cờng độ dòng điện cực đại: I0 = ωQ0 = 104.10-9 = 10-5 A - ¸p dơng c«ng thøc: 2 i q ÷ + ÷ I0 Q0 2 i 6.10−6 -9 = 8.10-10 C 1- ÷ = 10 − −5 ÷ 10 I0 = ⇒ q = Q0 Bµi Trong mét mạch dao động LC điện trở thuần, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện cực đại hai tụ cờng độ dòng điện cực đại qua mạch lần lợt U0 I0 Tại thời điểm cờng độ dòng điện mạch có giá trị I0/2 độ lớn hiệu điện hai tụ điện ? Bài giải 2 i u i - áp dụng công thức: ÷ + ÷ = ⇒ u = U0 1- ÷ I0 U0 I0 - Khi i = I0/2 th×: u = U0 I 1- ÷ = U0 2I0 Bµi Xét hai mạch dao động điện từ lí tởng Chu kì dao động riêng mạch thứ T 1, mạch thứ hai T = 2T1 Ban đầu điện tích tụ điện có độ lớn cực đại Q Sau tụ điện phóng điện qua cuộn cảm mạch Khi điện tích tụ hai mạch có ®é lín b»ng q (0 < q < Q 0) tỉ số độ lớn cờng độ dòng điện mạch thứ độ lớn cờng độ dòng điện mạch thứ hai ? Bài giải - Chu k×: T = 2π V× T2 = 2T1 = 22 - Cờng độ dòng điện cực đại hai mạch dao động lần lợt lµ: I01 = ω1Q0; I02 = ω2Q0 ⇒ I01 = 2I02 - Công thức độc lập với t q i ứng với hai mạch dao động lần lợt lµ: 2 2 q1 i1 q i2 ÷ + ÷ = 1; ÷ + ÷ = Q I Q 01 I02 i1 I i1 i - V× q1 = q = q > ⇒ = ⇒ = 01 = i I02 I 01 I02 13 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân , đồng nghiệp nhà trường Phương pháp sử dụng năm gần ơn thi kì thi tốt nghiệp THPT quốc gia, dạy đội tuyển học sinh giỏi nhận thấy: - Phương pháp đồng nghiệp ủng hộ ứng dụng dạy học sinh - Giải tốn vật lí dao động điều hồ khơng phụ thuộc thời gian nhanh (có thể giải toán từ phút đến 1,5 phút ), sử dụng phương pháp thông thường thời gian lâu (có số từ phút đến phút ) - Tạo tâm lý sáng khối , tự tin thích thú học sinh giải tốn vật lí dao động điều hồ khơng phụ thuộc thời gian Tạo niềm tin lớn cho em học thi mơn vật lí , yếu tố quan giúp em đạt điểm cao kỳ thi Kết sau sử dụng sáng kiến kinh nghiệm a) Thi tốt nghiệp THPT quốc gia Số học sinh dạy Năm học 201870 2019 Năm học 201935 2020 Tỉ lệ học sinh từ đến 10 điểm Tỉ lệ học sinh từ đến 8,75 điểm Tỉ lệ học sinh từ đến 6,5 đến 13% 83% 4% 0% 14% 83% 3% 0% Tỉ lệ học sinh Kết thăm dò học sinh mức độ tập dao động điều hồ khơng phụ thuộc thời gian Tự tin, khơng thật khó , làm bình thường Tự tin, khơng thật khó , làm bình thường b) Thi học sinh giỏi tỉnh Số học sinh dạy Năm học 20216 2022 Số giải điểm Số giải nhì điểm - 19,2 - 18 Kết thăm dò Số giải học sinh mức Số giải khuyến độ tập dao ba khích - động điều hồ điểm điểm khơng phụ thuộc thời gian Tự tin, không thật – 17,8 – 16,4 khó , làm bình thường KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận : Ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà cách thức để tiếp cận với thực tế đề thi tốt nghiệp THPT quốc gia thi học 14 sinh giỏi cấp tỉnh Với phương pháp này, em học sinh tiếp cận với dạng tập khó giải nhanh tốn vật lí Từ đó, tâm lí “sợ” tập dài , khó dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào thời gian em tháo gỡ Và vậy, giáo viên không người dạy em kiến thức mà tạo tâm lý tốt tự tin cho em học sinh kì thi đầy cam go Tuy nhiên, ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hồ khơng phải dụng cụ đa mà trình giảng dạy, tơi nhận thấy hạn chế sau : - Học sinh không nhớ công thức dao động điều hồ khơng thể làm - Chỉ ứng dụng số dạng tốn đặc thù khơng phải tất Vì học sinh phải tinh ý để nhận dạng tập để ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà 3.2 Kiến nghị: Ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà phương pháp giải nhanh giải tốn khó, dài dạng tốn vật lí trắc nghiệm Vì tơi mong đề tài nhiều giáo viên học sinh tiếp cận coi hành trang nho nhỏ đường ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia thi học sinh giỏi cấp tỉnh Trên kinh nghiệm đúc rút từ q trình học tập, nghiên cứu, tìm tịi để ứng dụng vào giảng dạy mơn Vật lí năm học vừa qua Hy vọng rằng, kinh nghiệm nhỏ có hữu ích nhiều với đồng nghiệp Với nhiều điều kiện hạn chế, phương pháp chưa thực hoàn hảo , tập ứng dụng cịn Vì mong góp ý q thầy để tơi xây dựng hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 07 tháng 05 năm 2022 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Nguyễn Hữu Hán 15 ... sinh phải tinh ý để nhận dạng tập để ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hồ 3.2 Kiến nghị: Ứng dụng cơng thức độc lập với thời gian dao động điều hoà phương pháp giải nhanh giải... pháp sử dụng để giải vấn đề Đây tập tương ứng với dạng toán dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào thời gian làm theo phương pháp dựa ứng dụng công thức độc lập với thời gian dao động điều hoà... thức độc lập với thời gian dao động điều hồ khơng phải dụng cụ đa mà q trình giảng dạy, tơi nhận thấy hạn chế sau : - Học sinh không nhớ công thức dao động điều hồ khơng thể làm - Chỉ ứng dụng
Ngày đăng: 05/06/2022, 10:27
Xem thêm:
