Xây dựng và phân loại hệ thống bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy

i        TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG  KHOA : TOÁN - TIN - BÙI THỊ BÍCH NGUYỆT XÂY DỰNG VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ THEO CÁC CẤP ĐỘ TƯ DUY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Đại học sư phạm Vật Lí                   Phú Thọ, 2018   i          TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG  KHOA TOÁN - TIN -       BÙI THỊ BÍCH NGUYỆT XÂY DỰNG VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ THEO CÁC CẤP ĐỘ TƯ DUY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Đại học sư phạm Vật Lí                                         NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TH.S CAO HUY PHƯƠNG                  Phú Thọ, 2018    ii    LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của khoa Tốn – Tin và thầy giáo hướng dẫn ThS. Cao Huy  Phương, tơi đã thực hiện khóa luận “Xây dựng và phân loại hệ thống bài tập phần  dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy  ”.  Trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, ngồi sự nỗ lực của bản thân,  tơi cịn nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của Ban giám hiệu, các thầy cơ giáo  bộ mơn Vật lí và các em học sinh Trường THPT Cẩm Khê, thị trấn Sơng Thao, tỉnh  Phú Thọ đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong q trình thử nghiệm khóa luận.  Để  hồn  thành  khóa  luận  này,  tôi  xin  chân  thành  cảm  ơn  các  thầy  cô  giáo  trong bộ mơn Vật lí – khoa Tốn - Tin đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt  q trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại trường Đại học Hùng Vương.   Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS.Cao Huy Phương, giảng viên  bộ mơn Vật lí – khoa Tốn – Tin trường Đại học Hùng Vương. Thầy đã dành nhiều  thời gian q báu tận tình hướng dẫn tơi trong suốt q trình thực hiện khóa luận tốt  nghiệp. Đồng thời, thầy cịn là người giúp tơi lĩnh hội được những kiến thức chun  mơn và rèn luyện cho tơi tác phong nghiên cứu khoa học.   Mặc  dù  đã  rất  cố  gắng  để  thực  hiện  khóa  luận  một  cách  hồn  chỉnh  nhất.  Song do kiến thức và  kinh nghiệm cịn hạn  chế, nên  khơng thể tránh khỏi những  thiếu xót nhất định mà bản thân chưa nhận thấy được. Tơi rất mong nhận được sự  đóng góp của q thầy cơ giáo và các bạn để khóa luận được hồn thiện hơn.  Cuối cùng tơi kính chúc q thầy, cơ dồi dào sức khỏe và thành cơng trong  sự nghiệp cao q.   Tơi xin chân thành cảm ơn!      Việt Trì, ngày 07 tháng 05 năm 2018  Sinh viên   Nguyệt  Bùi Thị Bích Nguyệt   iii    MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lí luận tập vật lý phổ thông 1.1.1 Khái niệm tập vật lí   4  1.1.2 Vai trò tập dạy học vật lí   4  1.1.3 Các dạng tập vật lí   5  1.1.4 Phương pháp giải tập vật lí  . 8  1.2 Các cấp độ tư 1.2.1 Nhận biết (Remembering)  . 9  1.2.2 Thông hiểu (Comprehention)   10  1.2.3 Vận dụng (Application)  . 10  1.3 Đánh giá việc xây dựng phân loại tập phần dao động dao động điện từ trường phổ thông địa bàn tỉnh Phú Thọ 12 1.3.1 Mục đích điều tra   12  1.3.2 Đối tượng điều tra   12  1.3.3 Phương pháp điều tra   12  1.3.4 Kết điều tra   12  1.4 Đánh giá việc xây dựng phân loại tập phần dao động dao động điện từ tài liệu tham khảo có 14 1.4.1 Mục đích điều tra   14  1.4.2 Đối tượng điều tra   14  1.4.3 Phương pháp điều tra   14  1.4.4 Kết điều tra   14  TIỂU KẾT CHƯƠNG 16 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 17 2.1 Dao động lắc lò xo 17 2.1.1 Tóm tắt nội dung kiến thức  17  2.1.2 Hệ thống tập mức độ nhận biết  . 24    iv    2.1.3 Hệ thống tập mức độ thông hiểu   25  2.1.4 Hệ thống tập mức độ vận dụng thấp   28  2.1.5Hệ thống tập mức độ vận dụng cao   33  2.2 Dao động lắc đơn   36  2.2.1 Tóm tắt nội dung kiến thức  36  2.2.2Hệ thống tập mức độ nhận biết   44  2.2.3 Hệ thống tập mức độ thông hiểu   45  2.2.4 Hệ thống tập mức độ vận dụng thấp   49  2.2.5 Hệ thống tập mức độ vận dụng cao  . 51  2.3 Mạch dao động L-C  . 55  2.3.1 Tóm nội dung tắt kiến thức  55  2.3.2 Hệ thống tập mức độ nhận biết  . 56  2.3.3 Hệ thống tập mức độ thông hiểu   58  2.3.4 Hệ thống tập mức độ vận dụng thấp   60  2.3.5 Hệ thống tập mức độ vận dụng cao  . 62  TIỂU KẾT CHƯƠNG 66 CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 67 3.1 Thử nghiệm sư phạm 67 3.1.1 Mục đích thử nghiệm sư phạm   67  3.1.2 Nhiệm vụ thử nghiệm sư phạm  . 67  3.1.3 Phương pháp thử nghiệm sư phạm  . 67  3.1.4 Kết thử nghiệm sư phạm  . 71  3.1.5 Đánh giá kết thử nghiệm   73  3.2 ĐÁnh giá phương pháp chuyên gia 74 3.2.1 Mục đích đánh giá   74  3.2.2 Tiến trình phương pháp đánh giá   75  3.3.3 Kết đánh giá chuyên gia   75  TIỂU KẾT CHƯƠNG 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC     v    DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT     STT  Viết tắt  Viết đầy đủ  1  ĐC  Đối chứng  2  GV  Giáo viên  3  GD & ĐT  Giáo dục và đào tạo  4  HS  Học sinh  5  PPDH  Phương pháp dạy học  6  SBT  Sách bài tập  7  SGK  Sách giáo khoa  8  VTCB  Vị trí cân bằng  9  THPT  Trung học phổ thơng  10  TN  Thử nghiệm  11  BTVL  Bài tập vật lí  12  TNSP  Thử nghiệm sư phạm  13  DĐĐH  Dao động điều hịa  14  HTBT  Hệ thống bài tập  vi    DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Con lắc lị xo thẳng đứng  . 20  Hình 2 Con lắc lò xo nằm ngang  . 21  Hình Lị xo bị nén vị trí cân bằng   22  Hình Lò xo ghép nối tiếp  . 22  Hình Lị xo ghép song song   23  Hình Lị xo ghép đối xứng  . 23  Hình Dao động lắc đơn   37  Hình Dao động lắc đơn chịu tác dụng lực căng dây T  . 39  Hình Con lắc đơn nhiễm điện điện trường có phương ngang  . 42  Hình 10 Con lắc đơn treo xe chuyển động theo phương ngang   44  Hình Biểu đồ phân bố tỉ lệ điểm hai kiểm tra khảo sát lớp TN 12A5   73  Hình Hình ảnh thử nghiệm kiểm tra số lớp TN ĐC   122  Hình 3 Những hình ảnh tiết giảng thử nghiệm đầu tiên   122  Hình Những hình ảnh tiết giảng thử nghiệm thứ 2   123  Hình Hình ảnh thử nghiệm HS thực kiểm tra số  123      vii    DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Bảng mô tả cụ thể phân loại cấp độ tư GS.Boleslaw Niemierko   11  Bảng Sĩ số chất lượng học tập lớp TN ĐC   67  Bảng Bảng dạy học lớp TN   69  Bảng 3 Bảng kế hoạch tiến trình giảng dạy tổ chức kiểm tra, đánh giá hệ thống tập phần dao động dao động điện từ theo cấp độ tư duy   69  Bảng Bảng kết kiểm tra số 1  . 71  Bảng Phân loại kết kiểm tra số 1  . 72  Bảng Bảng kết kiểm tra số theo cấp độ tư duy   72  Bảng Bảng phân loại kết kiểm tra số 2  . 72  Bảng Phân bố tỉ lệ điểm sau hai kiểm tra khảo sát lớp TN 12A5   72      1    MỞ ĐẦU   Lý chọn đề tài khóa luận      Trong thời đại hiện nay, đứng trước u cầu cấp thiết của sự nghiệp cơng nghiệp  hố,  hiện  đại  hố  đất  nước  mục  tiêu  của  sự  nghiệp  GD&ĐT  ra  những  người  lao  động có phẩm chất, có tri thức, có kĩ năng, sáng tạo và thích ứng nhanh với tiến bộ  của khoa học kĩ thuật của nhân loại. Vì vậy, ở lứa tuổi HS phổ thơng nảy sinh một  u cầu và cũng là một q trình: sự lĩnh hội độc lập các tri thức và phát triển  kĩ  năng.  Do  đó,  để  hoàn  thành  mục  tiêu  Giáo  dục  trong  giai  đoạn  mới    thì  ngày  4.11.2013, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã ký ban hành Nghị quyết Hội nghị lần  thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, tồn diện GD&ĐT,  đáp ứng u cầu CNH-HĐH trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng XHCN  và hội nhập quốc tế [4]. Chính vì vậy, mục đích giáo dục ở nước ta hiện nay và trên  thế giới khơng chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho HS những kiến thức, kỹ năng đã  tích lũy được trước đây, mà cịn quan tâm đến việc bồi dưỡng cho họ năng lực sáng  tạo ra những tri thức, những phương pháp, cách giải quyết vấn đề mới sao cho phù  hợp và hiệu quả.  Thực  trạng  giáo dục  hiện  nay  quan  tâm  đến  việc  đổi  mới  phương  pháp.  Việc  xây  dựng và phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy là một trong những cách thức có  tác dụng tích cực trong hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của HS. Mặt  khác,  xây  dựng  phân  loại  bài  tập  theo  các  cấp  độ  tư  duy  cịn  là  một  cơng  cụ  đo  lường  giáo  dục  nhằm  kiểm  tra,  đánh  giá  khách  quan  những  thành  quả  học  tập  và  nhận thức của HS rất linh động vì có thể kiểm tra ở nhiều mức độ khác nhau theo tư  duy nhận thức của HS. Từ đó, có thể giúp phân loại các cá nhân HS theo các cấp độ  tư duy. Xây dựng và phân loại hệ thống bài tập theo hai hình thức trắc nghiệm và tự  luận giúp cho HS có kiến thức rộng và xun suốt trong q trình học tập, rèn kỹ  năng trình bày bài tốn và trả lời câu hỏi trắc nghiệm nhanh chóng. Khơng những  vậy, xây dựng và phân loại bài tập theo các cấp độ tư duy sẽ giúp GV xây dựng các  mục  tiêu  học  tập  cũng  như  mục  tiêu  kiểm  tra,  đánh  giá  một  cách  cụ  thể,  rõ  ràng,  trong việc giảng dạy có thể tạo ra những tình huống có vấn đề gây hứng thú học tập  cho học sinh, khơi dạy lịng say mê phát triển tư duy sáng tạo và giúp cho HS dễ  dàng nắm chắc kiến thức, rèn luyện các kỹ năng cần thiết, vận dụng tốt các phương    2    pháp giải các bài tốn trong các đề thi phần dao động cơ và dao động điện từ. Để  thực hiện điều đó thì cần xây dựng một HTBT phù hợp với từng cấp độ tư duy của  mỗi HS.   Phần “Dao động cơ và dao động điện từ” là phần rất quan trọng có các dạng bài tập  đa dạng được nhiều nhà viết sách và nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, đặc biệt  quan tâm đến phân loại bài tập và phương pháp giải. Có thể kểđến các tác giả và  những cuốn sách trình bày hay và chi tiết về phần này như: ”Tài liệu chun vật lý  12” [10], “Vật lý đại học” [11]. Và luận văn :“Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí  phần dao động cơ học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp  tương tự ” [12]. Thực tiễn việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và  dao động điện từ theo các cấp độ tư duy là một đề tài nghiên cứu mới. Theo nghị  quyết số 29-NQ/TW  của Ban chấp hành TW Đảng cộng sản Việt Nam ”Về đổi mới  căn bản, tồn diện giáo dục và đào tạo. Đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại  hóa  trong  điều  kiện  kinh  tế  thị  trường  định  hướng  xã  hội  chủ  nghĩa  và  hội  nhập  quốc tế” [4] thì việc xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động  điện từ theo các cấp độ tư duy là rất cấp thiết.      Xuất phát từ những lí do trên tơi chọn đề tài: “ Xây dựng và phân loại hệ thống  bài tập phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp độ tư duy”.  Mục tiêu khóa luận Xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo các cấp  độ tư duy nhằm phát triển tư duy của HS và người đọc.  Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu cơ sở lý luận, ngun tắc xây dựng và phân loại bài tập.   - Xây dựng và phân loại HTBT phần dao động cơ và dao động điện từ theo cấp  độ tư duy .  - TNSP để xác định hiệu quả của HTBT đã xây dựng và phân loại trong việc nâng  cao kỹ năng giải bài tập theo cấp độ tư duy của HS.  Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lí luận: Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu để lấy cơ sở cho  việc nghiên cứu,  nghiên  cứu  SGK,  các sách về  dao động  cơ  và  dao động  điện  từ,  tổng hợp đề thi đại học các năm về phần dao động cơ và dao động điện từ   109    Câu 18:  Nếu độ cứng của lị xo tăng lên 2 lần, khối lượng của lị xo giảm đi 2 lần  thì tần số sẽ  A  tăng gấp 4 lần.   B. tăng gấp 2 lần.  C. giảm gấp 2 lần   D. khơng thay đổi.  Câu 19: Trong mạch dao động, dịng điện trong mạch có đặc điểm nào sau đây ?  A.  Tần số rất lớn.                                            C. Năng lượng rất lớn.        B. Cường độ rất lớn.         D. Chu kì rất lớn.  Câu 20: Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm  L   H  và một  tụ  điện  có điện  dung  C.  Tần  số  dao  động  riêng  của  mạch  là  1MHz. Giá trị của  C  bằng:  A C  pF   4   B C  1 F C C  mF        D C  F   4 4 4   PHẦN II: TỰ LUẬN (5 điểm) Câu  1:  (1 điểm)Một  con  lắc  lò  xo  gồm  viên  bi  nhỏ  và  lị  xo  nhẹ  có  độ  cứng  100  N/m, dao động điều hịa với biên độ 0,1 m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên  bi cách vị trí cân bằng 6 cm thì động năng của con lắc bằng bao nhiêu?  Câu  2:  (1,5 điểm)  Cho  mạch  dao  động  LC  lí  tưởng  có  độ  tự  cảm  L  =  1mH.  Khi  trong mạch có một dao động điện từ tự do thì đã được cường độ dịng điện cực đại  trong mạch là 1mA, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 10V. Điện dung C của  tụ điện có giá trị bằng bao nhiêu?  Câu 3: (1 điểm) Một con lắc đơn: vật nặng có khối lượng m = 200g, chiều dài dây l   bằng 0,25m treo tại nơi có g = 10m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Kéo con lắc lệch khỏi  VTCB góc    90  rồi thả khơng vận tốc đầu. Tính động năng của con lắc khi góc  lệch dây treo là 600?  Câu 4: (1.5 điểm)Một lị xo treo thẳng đứng gồm lị xo có độ cứng k = 200N/m, vật  nặng có khối lượng m = 200g. Vật nặng của con lắc dao động điều hịa theo phương  trình x = 10cos( t   / 6) cm.     a) Xác định pha ban đầu và biên độ dao động của vật.    b) Biết vật nặng có điện tích q = 6µC. Khi vật đi qua vị trí trên vị trí cân bằng 2,5  cm người ta thiết lập một điện trường đều thẳng đứng, hướng lên có cường độ E =  2,5MV/m. Tìm biên độ dao động lúc sau của vật trong điện trường.  ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ   110    I Phần trắc nghiệm Mỗi câu trả lời đúng tương ứng 0.25 điểm.  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  C  A  D  B  A  A  C  C  B  D  B  A  B  B  C  C  A  C  B  D    II Phần tự luận Câu 1: Nội dung  Điểm    Chu kì dao động của con lắc đơn khi biên độ góc nhỏ:    T =  2  l   g T =  2  2,5  = 3,17 s  9,5 0,5    0,25    Tốc độ của quả cầu khi con lắc qua vị trí cân bằng  0,5  v cb  2gl( - cos  )   v cb  2. 9,8  2,5( - cos 30 ) = 6,56 m/s    0,25   Lực căng  F của dây khi con lắc qua vị trí cân bằng:    Fcb = mg(3 - 2cos 0)  0,25  Fcb = 0,1. 9,8(3 - 2cos300) = 2,09 m/s  0,25  Câu 2: Nội dung  Điểm    Độ biến dạng của lị xo ở vị trí cân bằng:  l  g 2  gT   4 10  0,4 l0   0,04m  4cm   4   0,5    0,25    Chiều dài tự nhiên của lò xo:  l0 = lcb -  l0   l0 = 44 – 4 = 40 cm  Câu 3:   0,5  0,25  111    Nội dung  a, Bước sóng điện từ mà mạch thu được:  C2 =  22 4 c L 12 2 4 c L   0,5   = 2c LC = 754 m.  b, Ta có: C1 =  Điểm    = 0,25.10-9 F  0,5    = 25.10-9 F     vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 pF đến  25 pF.  0,5    ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ I Phần trắc nghiệm Mỗi câu trả lời đúng tương ứng 0.25 điểm.  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  A  B  B  D  C  A  A  B  C  D  A  B  D  C  B  A  A  B  A  A  II Phần tự luận Câu 1: Nội dung    Động năng của con lắc:  0,5  Wđ = W– Wt=  kA2–  kx2  Điểm  Wđ =  100 0,12–  100 0,062 = 0,32J    0,5  Câu 2: Nội dung  Ta có: I0= ωQ0= ωCU0=  C=    I0 LC CU0= C U0   L   0,5    U0 Điểm  L  0,5  112    C=    10 6 3 -11 10 =10  F = 10pF  10 0,5  Câu 3: Nội dung  Điểm    động năng của con lắc :  0,5  Wđ=  mv  mgl cos   cos       Wđ=  0,  10  0, 25 cos 60  cos 90  0,25 J   0,5  Câu 4: Nội dung  Điểm  - Pha ban đầu:    / (rad)  0,25  - Biên độ: A  = 10cm;  0,25  + Vận tốc ngay trước khi có điện trường là: v0 = A /2 = 5 3     0,25  (cm/s).  +  Khi  có  điện  trường  hướng  lên  thì  lực  điện  làm  lệch  vị  trí  cân    bằng lên trên một đoạn     OO’ =  Fd qE  = 0,075m = 7,5cm.   k k 0,25  + Khi đó vật ở vị trí có li độ là: x= 7,5-2,5= 5cm  0,25  2 + Biên độ sau đó là:  A'  x  (v / )    10cm 0,25      113    Phụ lục 4: Đáp án HTBT ĐÁP ÁN 2.1 Dao động của con lắc lò xo  2.1.2 Hệ thống bài tập mức độ nhận biết  Trắc nghiệm:  Câu 1  Câu 2  Câu 3  Câu 4  Câu 5  D  B  C  B  D  2.1.3 Hệ thống bài tập mức độ thông hiểu  Trắc nghiệm:  Câu  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  Đáp án  A  B  D  B  B  D  C  C  B  B  B  C  C  C  C  2.1.4 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng thấp  Trắc nghiệm:  Câu  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  D  D  A  D  C  A  B  C  D  A  A  B  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23    D  A  B  D  B  D  C  B  A  A  A    Đáp  án  Câu  Đáp  án  Tự luận:  Câu 1:  T  t l  0, 2s  T  2  l  0,01m  1cm   N g Câu 2:  Wd  k(A  x )  0,32J   Câu 3:  T  2 m l  2  l  0,04m  4cm   k g Câu 4:  F  ma  0, 4.5  2N   Câu 5: a) k = 200 N/m; b) m = 1,39 kg ; f = 1,9 Hz.  Câu 7: T = 0,2 s.  Câu 10: a) W = 4.10-3J; b) v = 0,28 m/s; c) Wt = 1.10-3J; Wđ = 3.10-3J.  2.1.5 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng cao    114    Trắc nghiệm:  Câu  Đáp  án  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  A  D  B  C  D  A  B  D  D  C    Tự luận:  Câu 1: Biên độ dao động của vật m là 9 cm  Giai đoạn 1: Vật m ln đẩy vật m’ với cùng vận tốc cho tới khi tới VTCB thì vận  tốc m đạt giá trị cực đại  v0  sau đó giảm xuống, cịn vật m’ ln duy trì được vận tốc  cực đại này (bỏ qua ma sát).  Ở giai đoạn này áp dụng định luật bảo tồn cơ năng cho vị trí đầu và VTCB  1 k k A  ( m  m ') v  v  A   2 mm' Giai đoạn 2: Hai vật chuyển động độc lập (Hai vật tách rời) sau khoảng thời gian  t T  vật m có vận tốc bằng 0 (tốc độ cực tiểu) đồng thời vật m khơng dao động  với biên độ A nữa mà chỉ có daao động với biên độ  A  do bảo tồn cơ năng:  1 k A 12  v  A  2 m A k k  A m  m'     x  v T k  A1  A .2  4 m m' k A m A  (  1)  4,19   (cm)    Câu 2:   Gọi v và v' là vận tốc của m và hệ (m + m') tại VTCB ngay trước và sau khi m' rơi v ào m.  Ngay trước và   sau va chạm, động lượng của hệ bảo tồn theo phương ngang:   mv = (m+m’)v’=> v’=4/5v     (1)  2 Ta lại có:  kA  mv   (2)    115    1 kA '2  (m  m ')v '2   (3)  2 Từ (1) (2) (3) => A’ =  cm     Câu 3: Tại thời điểm t = 0 vật đang ở vị trí  x  Độ giãn của lị xo tại vị trí cân bằng  2  A  và có vận tốc  v   A   2 g g  l0   10cm   l0   Khi vật đi hết quãng đường 3 cm, li độ của vật khi đó là x = -1cm   Lực đàn hồi tác dụng lên vật:  F  k(l0  x )  m2 (l0  x )  1,1N   Câu 4: a)  x  5cos(0,1t  )  (cm);  v  0,5sin(0,1t  )  0,5sin 0,1t  (cm/s);   vmax = 0,5 cm/s.  b) Fmax = 3N; Fmin = 1 N.  Câu 5: a) W = 9,0.10-3 J; vmax = 0,19 m/s;   b) Wt = 4,0.10-3J; Wđ = 5,0.10-3 J; v = 0,14 m/s;  c) x = 2,55 cm.  2.2 Dao động của con lắc đơn  2.2.2 Hệ thống bài tập nhận biết  Trắc nghiệm:  Câu  1  2  3  4  5  Đáp án  C  B  A  C  D    2.2.3 Hệ thống bài tập thông hiểu  Trắc nghiệm:  Câu  1  Đáp  án  C  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  D  D  C  D  B  B  C  A  C          D  B  A  C  D  116    2.2.4 Hệ thống bài tập vận dụng thấp  Trắc nghiệm:  Câu  1  Đáp  A  án  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  B  B  C  A  D  B  D  D  C  A  A  A  A  D    Tự luận:   Câu 1: l = 0,25 m = 25 cm.  Câu 2: T =  s  Câu 4: N = 105,7   Câu 5: a) l = 0,39 m; b) s = 7,8cos5t (cm); c) T = 0,48 N.  2.2.5 Hệ thống bài tập vận dụng cao  Trắc nghiệm:  Câu  Đáp  án  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  D  C  B  C  A  B  D  A  C  A    Tự luận:  Câu 1:   - Ta có:  T2    (t  t1 )   T1 - Do t2   T2   => T2  T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.  T1 R - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ =  86400   T2 h   = 86400  = 21,6(s)  R T1 117    b) – Ta có:  T2 d     => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.  T1 R - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ =   86400 T2 d  = 43200   = 5,4(s)  R T1 Câu 3: - Giải thích hiện tượng :  Khi đưa con lắc đơn lên cao thì gia tốc giảm do  g  GM GM  và  g h    (R  h)2 R Mặt khác khi càng lên cao thì nhiệt độ càng giảm nên chiều dài của dây treo cũng  giảm theo. Từ đó  T  2 l  sẽ khơng thay đổi  g  T0  2  - Tính nhiệt độ tại độ cao h = 640 m. Ta có:    T  2  h  l1 l (1  t1 )  2 g0 g0   l2 l (1  t )  2 gh gh - Chu kỳ không thay đổi nên: T0 = Th  l (1  t1 ) l (1  t )  t1 g  30.2.105  R  h   2  2       t  20 C 5 g0 gh  t g h  2.10 t  R    Câu 4:     a) q   F  hướng thẳng đứng lên trên  Ta có: P’ = P - F => g’ = g -  qE   m Chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường:  T '  2 l  2 g' l  = 2,11(s) (Lưu ý: Đổi E = 25V/cm = 25.102V/m)  qE g m b) Tương tự, ta có:  T '  2 l  2 g' l  = 1,9(s)  qE g m  c) Khi  E  có phương nằm ngang.  2  q E  2.10 5.25.10  2 P'  P  F  g'  g     9,86     9.91(m / s )   3  50.10   m    2 118    Khi đó chu kỳ dao động của con lắc khi đặt trong điện trường là: T '  2 l  2  1,996(s)   g' 9,91 Câu 5:  Từ giả thiết ta có:  3T l l 10g    2  2  g'  g' g 10 10  Khi  E  có phương ngang thì ta có:  T'  2  q E  q E 100g 8 P'  P  F  g'  g    g2       q  1, 21.10 (C)   81  m   m  2 2 Câu 6: a) 1,43s; b) 1,58s; c) 1,5s.  Câu 7: a) T’ = 0,8886 s; b) T’ = 1,405 s.  Câu 8: a) 2,16s; b) 21,250 C Câu 9: a) vmax = 2,6 m/s; T = 0,62 N; v = 1,5 m/s; T = 0,6 N.  b) T = 2s.  Câu 10: a)  T  2s ; b) Wđ = 0,66 J ;v = 1,6 m/s; c)  T1  1,18   T2 2.3 Dao động mạch L-C  2.3.2 Hệ thống bài tập mức độ nhận biết  Câu  1  2  3  4  5  Đáp án  D  A  C  B  D    2.3.3 Hệ thống bài tập mức độ thông hiểu  Câu  Đáp  án  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  A  B  D  D  C  D  D  D  A  B    2.3.4 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng thấp  Trắc nghiệm:  Câu  Đáp  án    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  D  B  D  B  D  D  A  D  D  D  119      Tự luận:  Câu 1:  f  Q0  2,5.108 Hz   2 I Câu 2:  T  2 LC  4,87.106 s ;  f   2,05.105 Hz   2 LC Câu 3: Độ tự cảm trong khoảng 0,25.10-4 H đến 25 H.  Câu 4:  1, 45MHz  f  2,9MHz   Câu 5:  f   1,59.106 Hz   2 LC 2.3.5 Hệ thống bài tập mức độ vận dụng cao  Trắc nghiệm:  Câu  Đáp  án  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  B  C  D  D  A  B  B  B  C  B    Tự luận:  Câu 1: Với hai tụ mắc song song: f =6,0 MHz .  Câu 2:  T2  2 T1  L2C2 i1     i2 L1C1 Câu 3: C mắc nối tiếp ta có:  f  f12  f 22 => f=50 Hz.  Câu 4:     Để bắt được sóng điện từ tần số góc ω,cầ phải điều chỉnh tụ điện C đến giá trị C0 thì  trong mạch dao động điện từ có hiện tượng cộng hưởng: ZL = ZC → ωL=1/ωC0.  Suất điện động xuất hiện trong mạch có giá trị hiệu dụng E: I = E/R  Khi C = C0 + ∆C → Tổng trở  Z  R   L  / C    tăng lên, (với ∆C độ biến    120    dung của tụ điện)  Cường độ hiệu dụng trong mạch:  I′ = E/Z → I/n = E/Z = E/ R   L  1/ C   = E/nR → R2+(ωL−1ωC)2 = (nR)2 -=> (C)2  (nR)2  R   2 C02 (C0  C)2 C Vì R rất nhỏn nên R2 ≈ 0 và tụ xoay một góc nhỏ nên  C0  C  C0  nR    C0 → ∆C = nRωC02  Câu 5: Giả sử biểu thức u = U0cos(ωt)V  ⇒ I = − I0sin(ωt)A ⇒ a = − sin (ωt) ;   β = cos(ωt)u = U0cos(ωt)V ⇒ I = − I0sin(ωt)A ⇒ a = −sin(ωt); β = cos(ωt)  ⇒α+β = cos(ωt) − sin(ωt) = cos(ωt+π4) ⇒ (α+β)max =         121    Phụ lục 5:Danh sách chuyên gia DANH SÁCH CHUYÊN GIA Tham gia khảo sát xây dựng phân loại hệ thống tập phần dao động dao động điện từ theo cấp độ tư STT  Họ và tên  1  Hà Sơn Tùng  2  Đỗ Quốc  Việt  Năm  sinh  Học vị  Thâm niên  (năm)  1986  Cử nhân  09  1977  Cử nhân  18  Ghi chú  Tổ Tốn – Lí – Tin  trường THPT Cẩm Khê  Tổ Tốn – Lí – Tin  trường THPT Cẩm Khê  Tổ Tốn – Lí – Hóa  3  Lê Thị Tâm  1982  Cử nhân  12  trường THPT Chân  Mộng      122    Phụ lục Hình ảnh tiết giảng thử nghiệm Hình 3.2 Hình ảnh thử nghiệm kiểm tra số lớp TN ĐC Hình 3.3 Những hình ảnh tiết giảng thử nghiệm   123      Hình Những hình ảnh tiết giảng thử nghiệm thứ   Hình Hình ảnh thử nghiệm HS thực kiểm tra số   ... bài? ?tập? ?phần? ?dao? ?động? ?cơ? ?và? ?dao? ?động? ?điện? ?từ? ?theo? ?các? ?cấp? ?độ? ?tư? ?duy? ??.  Mục tiêu khóa luận Xây? ?dựng? ?và? ?phân? ?loại? ?HTBT? ?phần? ?dao? ?động? ?cơ? ?và? ?dao? ?động? ?điện? ?từ? ?theo? ?các? ?cấp? ? độ? ?tư? ?duy? ?nhằm phát triển? ?tư? ?duy? ?của HS? ?và? ?người đọc. ... quốc tế” [4] thì việc? ?xây? ?dựng? ?và? ?phân? ?loại? ?HTBT? ?phần? ?dao? ?động? ?cơ? ?và? ?dao? ?động? ? điện? ?từ? ?theo? ?các? ?cấp? ?độ? ?tư? ?duy? ?là rất? ?cấp? ?thiết.      Xuất phát? ?từ? ?những lí do trên tơi chọn đề tài: “? ?Xây? ?dựng? ?và? ?phân? ?loại? ?hệ? ?thống? ? bài? ?tập? ?phần? ?dao? ?động? ?cơ? ?và? ?dao? ?động? ?điện? ?từ? ?theo? ?các? ?cấp? ?độ? ?tư? ?duy? ??. ... thấy, việc? ?xây? ?dựng? ?và? ?phân? ?loại? ?được HTBT? ?phần? ?“? ?Dao? ?động? ?cơ? ?và? ?dao? ?động? ?điện? ? từ? ??? ?theo? ?các? ?cấp? ?độ? ?tư? ?duy? ?đáp ứng được u cầu của giáo dục đối với HS sau khi  học về? ?phần? ?dao? ?động? ?cơ? ?và? ?dao? ?động? ?điện? ?từ,  giúp GV có thể? ?phân? ?loại? ?và? ?nâng cao