(SKKN HAY NHẤT) phương pháp giải bài tập dao động và sóng điện từ

1 Lý chọn đề tài Hiện nay, mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng kì thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học, cao đẳng yêu cầu việc nhận dạng để giải nhanh câu trắc nghiệm, đặc biệt câu trắc nghiệm định lượng cần thiết để đạt kết cao kì thi Trong đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng năm gần đây, mơn Vật lý có câu trắc nghiệm định lượng khó, chưa gặp lần thí sinh khó mà giải nhanh xác câu Để giúp em học sinh giải nhanh xác tập đề thi, giảng dạy chuyên đề, lựa chọn tập điển hình sách giáo khoa, sách tập, đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh đại học, cao đẳng theo dạng đưa phương pháp giải cho dạng Trong năm học trước, trình bày chuyên đề: - Dao động học với tên đề tài: “Giải tập dựa vào mối quan hệ dao động điều hoà chuyển động tròn đều” (năm 2009) - Dòng điện xoay chiều với đề tài“ Phương pháp giải toán điện xoay chiều giản đồ véc tơ” (năm 2010) - Sóng cơ, sóng âm với tên đề tài: “Xây dựng công thức tổng quát để giải nhanh tập Giao thoa sóng chương trình Vật lý 12 THPT” (năm 2011) Các đề tài Sở GD&ĐT Lào Cai thẩm định công nhận Tôi đồng nghiệp trường thường xuyên áp dụng vào thực tế giảng dạy nâng cao rõ rệt chất lượng học tập môn Vật lý nhà trường Vì vậy, năm học này, tơi xin viết tiếp chuyên đề Dao động sóng điện từ với tên đề tài: “Phương pháp giải tập Dao động sóng điện từ” LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nội dung sáng kiến 2.1 Cơ sở lý luận 2.1.1 Dao động điện từ mạch dao động Mạch dao động mạch kín gồm tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L Mạch dao động lý tưởng mạch dao động có điện trở Khi mạch hoạt động, điện tích tụ, cường độ dòng điện mạch, hiệu điện hai tụ biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số góc chu kỳ riêng ; , tần số riêng Biểu thức điện tích tụ: q = Q0cos(t + ) Biểu thức dòng điện mạch: i = q’ = -Q0sin(t + ) = I0cos(t +  + ) với Suy ra, i nhanh pha q góc π/2 Biểu thức điện áp tức thời: Công thức độc lập với thời gian: Năng lượng điện từ mạch dao động lý tưởng: + Năng lượng điện trường tụ điện: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Năng lượng từ trường cuộn cảm: Nhận xét: Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hoà ngược pha quanh giá trị với tần số tần số góc hai lần tần số tần số góc điện tích, chu kì nửa chu kì điện tích => Năng lượng điện từ: Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc , tần số f chu kỳ T Eđ Et biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f chu kỳ T/2 + Khoảng thời gian hai lần liên tiếp lượng điện trường lượng từ trường T/4 + Tính nhanh lượng điện, lượng từ: 2.1.2 Phương pháp giản đồ véc tơ Vì đại lượng x biến thiên điều hồ biểu diễn véc tơ quay Giả sử cần biểu diễn đại lượng x  A cos(t   )  Dùng véc tơ OM có độ dài biên độ A (theo tỉ lệ xích quy ước), quay quanh O mặt phẳng chứa trục gốc Ox với tốc độ góc  theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ)  + Ở thời điểm t = 0, góc OM Ox pha ban đầu   + Ở thời điểm t, góc giữ OM Ox pha dao động ( t   ) Khi đó, độ dài đại số hình chiếu  i  trục Ox véc tơ quay OM giá trị   q u  +/2 x thời điểm t i O q,u LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lưu ý: + Khi véc tơ nửa trục toạ độ, đại lượng biểu diễn giảm + Khi véc tơ nửa trục toạ độ, đại lượng biểu diễn tăng 2.2 Thực trạng việc dạy học phần Dao động sóng điện từ trường THPT số Bảo Yên Trong chương trình vật lý 12, chương Dao động sóng điện từ chương ngắn nhất, dạng tập không nhiều (chiếm 05 tiết, số tiết tập có 01 tiết) Mặc dù nội dung chương số câu đề thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng chiếm tỷ lệ đáng kể (03 câu thi tốt nghiệp, 05 câu đề thi đại học, cao đẳng) Tuy nhiên, học sinh thường có tâm lý ngại học chương lý do: - Đây chương trừu tượng, liên quan đến kiến thức điện từ lớp 11 mà đa số HS quên kiến thức - Thời lượng phân bố cho chương ít, em khơng củng cố lý thuyết, rèn luyện kỹ nhiều - Tài liệu tham khảo cho chuyên đề Nhằm giúp học sinh xử lý hầu hết tập Dao động sóng điện từ mà khơng phải nhiều thời gian, phân chia tập chuyên đề theo dạng đưa phương pháp giải Phương pháp giải tập dao động sóng điện từ Dạng Bài toán tần số dao động riêng; thu, phát sóng điện từ mạch dao động A Phương pháp Vận dụng công thức tần số góc, tần số chu kì dao động riêng mạch LC: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vận dụng công thức bước sóng sóng điện từ: Sóng điện từ mà mạch dao động LC phát thu có tần số tần số riêng mạch có bước sóng: (vận tốc truyền sóng khơng khí lấy c = 3.108m/s) Cách 1: Mỗi giá trị L C, cho ta giá trị tần số, chu kì, bước sóng tương ứng: Ví dụ: Khi độ tự cảm cuộn dây L1, điện dung tụ điện C1 chu kì dao động T1 Khi độ tự cảm cuộn dây L2, điện dung tụ điện C2 chu kì dao động T2 Ta viết biểu thức chu kì tương ứng: , Sau xác lập mối liên hệ tốn học biểu thức Thường lập tỉ số; bình phương hai vế cộng, trừ biểu thức; phương pháp Cách 2: Suy luận dựa vào quan hệ tỷ lệ mặt toán: Nếu mạch dao động gồm nhiều tụ ghép với C điện dung tụ điện + Nếu tụ gồm C1, C2, C3, mắc nối tiếp, điện dung C tụ tính + Nếu tụ gồm C1, C2, C3, mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2 + C3 +… Nếu điện tích cực đại tụ Q 0, cường độ dịng điện cực đại mạch I0 B Bài tập minh họa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài Nếu điều chỉnh điện dung mạch dao động tăng lên lần mà giữ nguyên độ tự cảm chu kì dao động riêng mạch thay đổi nào? Giải: Có hai giá trị điện dung: C C’ = 4C, tương ứng với hai giá trị chu kì ® chu kì tăng lần Khi làm trắc nghiệm, khơng phải trình bày tiết kiệm thời gian, ta có nhận định sau: Từ biểu thức tính chu kì ta thấy T tỉ lệ với bậc hai điện dung C độ tự cảm L Tức là, C tăng (hay giảm) n lần T tăng (hay giảm) lần, L tăng (hay giảm) m lần T tăng (hay giảm) C tăng lần, suy chu kì tăng lần Như tập trên, lần Với tần số f ngược lại Bài Nếu tăng điện dung mạch dao động lên lần, đồng thời giảm độ tự cảm cuộn dây lần tần số dao động riêng mạch tăng hay giảm lần? ® tần số giảm hai lần Có thể suy luận: C tăng lần, L giảm lần suy chu kỳ thay đổi lần ® f giảm hai lần Bài Một mạch dao động gồm có cuộn cảm có độ tự cảm L = 10 -3H tụ điện có điện dung điều chỉnh khoảng từ 4pF đến 400pF Mạch có tần số riêng nào? Giải: fmax ứng với Cmin, Lmin fmin ứng với Cmax Lmax ta có: tức tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106Hz LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài Một mạch dao động gồm cuộn dây L tụ điện C Nếu dùng tụ C tần số dao động riêng mạch 60kHz, dùng tụ C tần số dao động riêng 80kHz Hỏi tần số dao động riêng mạch nếu: a)Hai tụ C C2 mắc song song; b)Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp Cách 1: Bài toán đề cập đến mạch dao động với tụ khác nhau, ta lập biểu thức tần số tương ứng: + Khi dùng C1: ; dùng C 2: a) Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2 Suy b) Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp, điện dung tụ xác định Suy Cách 2: Suy luận dựa vào quan hệ tỷ lệ: ra: Với L không đổi, suy hay Do đó, C = C1 + C2 ; LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài Mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3H tụ điện có điện dung C = 1000pF Để thu dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm tụ xoay CV với tụ C nói Hỏi phải ghép giá trị CV thuộc khoảng nào? Giải: Mạch dao động ban đầu thu bước sóng: Nhận xét: Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ bước sóng 0 nên điện dung tụ phải nhỏ C Do phải ghép CV nối tiếp với C: Khi đó: Từ tính được: Vậy Bài Mạch dao động LC có cường độ dịng điện cực đại I = 10mA, điện tích cực đại tụ điện Tính tần số dao động mạch Từ công thức: suy Bài Mạch dao động LC lí tưởng dao động với chu kì riêng T = 10 -4s, hiệu điện cực đại hai tụ U0 = 10V, cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây I0 = 0,02A Tính điện dung tụ điện hệ số tự cảm cuộn dây ta tính C = 3,2.10-8F Từ cơng thức: , ta tính L = 7,9.10-3H Dạng Bài toán giá trị tức thời A Phương pháp Sử dụng tương tự điện Đại lượng Đại lượng điện LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tọa độ x Vận tốc v q điện tích i cường độ dịng điện Biểu diễn điện tích, dịng điện mạch véc tơ quay Biểu diễn q, u tương ứng véc tơ quay diễn trục toạ độ, góc quay quanh O Khi biểu  Ed quay trước E Et Biểu diễn lượng điện trường, từ trường 2t  2E Et; Ed Eđ  Et véc tơ quay Các đại lượng Eđ, Et biểu diễn véc tơ quay , quanh gốc , quay theo chiều dương lượng giác với tốc độ góc 2 -Q0 B Bài tập minh họa Bài Biểu thức điện tích tụ mạch dao  3   Q0 2 OQ 2 3  Q0 q  động có dạng q=Q0sin(2π.106t)(C) Xác định thời điểm lượng từ lượng điện Có thể viết lại biểu thức điện tích dạng hàm số cosin thời gian, quen thuộc sau: coi q li độ vật dao động điều hòa -Q0 2 Q0 O  t= Q0 q  t= LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ban đầu, pha dao động , vật qua vị trí cân theo chiều dương Wđ = Wt lần quét góc , vectơ quay vị trí cung tương ứng với thời gian Vậy thời điểm toán cần xác định t = , tức = Bài Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H tụ điện có điện dung C = 20F Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện cực đại U = 4V Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Viết biểu thức tức thời điện tích q tụ điện mà thời điểm ban đầu tích điện dương Điện tích tức thời: Trong Khi t = 0: Vậy phương trình cần tìm: q = 8.10-5cos500t (C) Bài Một mạch dao động LC lí tưởng có = 107 rad/s, điện tích cực đại tụ Q0 = 4.10-12C Khi điện tích tụ q = -2 10-12C giảm dịng điện mạch có giá trị bao nhiêu? Điện tích giảm hay tăng? A , tăng B ,  Q0  q O q,i i giảm C , giảmD , tăng  I0 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cường độ dịng điện quay góc: Cường độ dịng điện hai trường hợp là: Vậy, cường độ dòng điện cực đại là: I0 = 2i =0,175A 1,5.10-5C Áp dụng định luật BTNL: Bài 10 Mạch dao động LC thực dao động điện từ tự với chu kỳ T Tại thời WL W WC điểm dịng điện mạch có cường độ 8 (mA) tăng, sau khoảng thời gian 3T/4 điện tích tụ có độ lớn 2.10-9 C Chu kỳ dao động điện từ mạch   t1   t   t2 T A 0,5 ms B 0,25ms C 0,5s D 0,25s Giải: Cách 1: Năng lượng mạch dao động W = wC + wL = + Đồ thị biến thiên wC wL hình vẽ Ta thấy sau = : wC2 = wL1  Wt > LC = W d W/ W W t  Wd LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 Do T = 2 = 2 = 0,5.10-6 (s) = 0,5s Chọn đáp án C = 2 Nhận xét: Cách cho đáp án nhiên chưa thật chặt chẽ w C2 = wL1 chưa thực tổng quát Cách 2: Biểu diễn động véc tơ quay, ta thấy, sau quay góc đổi vị trí cho nên: Bài 11 Hai mạch dao động giống hệt Điện tích cực đại tụ mạch một Q1 = 4μC, tụ mạch hai Q = μC, Điện tích mạch thứ hai sớm pha điện tích mạch thứ Trong q trình dao động, độ chênh điện tích hai tụ có giá trị cực đại 4μC Khi lượng từ trường  Q2  Q12  Q12 O   I2  Q1 i O i2  I1 mạch thứ cực đại W lượng từ trường mạch thứ hai là: A 3W/4 B 2W/3 C 4W/9 D W Giải: Lập luận tương tự trên, độ lớn thành hình thoi.với góc  = 300 Tức là góc mà quay nhanh 4μC Vậy hình bình hành trở quay nhanh góc  = 300, 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khi lượng từ trường mạch thứ cực đại véc tơ , nằm vị trí hình vẽ Do đó: Bài 12 Trong mạch dao động, điện tích tụ điện biến thiên theo thời gian theo qui luật: Tìm điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn khoảng thời gian từ lúc lượng từ trường lượng điện trườngvà điện tích giảm tới lượng từ trường lượng điện trường điện tích tăng sau Tìm độ lớn lượng điện tích dịch chuyển (theo hai chiều) thời gian Giải: Rõ ràng vận tốc có qui luật biến thiên giống dòng điện, li độ có qui luật biến thiên điện tích nên tốn điện lượng độ lớn lượng điện tích dịch chuyển theo hai chiều giống tốn tìm độ rời quãng đường dao  Q01 động Ta có: O q Xảy hai trường hợp: TH1: Lúc đầu giảm, sau  tăng.Q02 Nhìn hình vẽ ta thấy: TH2: Lúc đầu giảm, sau  Q01 q tăng  Q02 O q q 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhìn hình vẽ ta thấy: Bài Điện tích hai mạch dao động LC lí tưởng biến đổi theo phương trình: Tìm số lần điện tích hai tụ 2,1ms kể từ thời điểm ban đầu A 11 lần B lần  Q12  Q1 O C lần D lần  Q12  Q2 Q12 q O Giải: Điện tích hai tụ tức q = q2 => q12 = q2 – q1 = Tức véc tơ vng góc với trục Oq t = 2,1ms = 4T + 0,1ms Trong 0,1s, Do đó, số lần quay vng góc với trục Oq 2,1ms lần Dạng Tính tốn liên quan đến lượng mạch dao động A Phương pháp - Dùng cơng thức tính lượng điện từ mạch: 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com W= = const - Có hai cách để cấp lượng ban đầu cho mạch dao (2) k (1) động: Cấp lượng điện ban đầu Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích điện (nếu thời L E C gian đủ dài) đến hiệu điện suất điện động E nguồn Năng lượng điện mà tụ tích Chuyển khóa k sang chốt (2), tụ phóng điện qua cuộn dây k Năng lượng điện chuyển dần thành lượng từ cuộn dây mạch dao động Như hiệu điện cực đại q trình dao động L C E,r hiệu điện ban đầu tụ U = E, lượng điện ban đầu mà tụ tích từ nguồn lượng tồn phần (năng lượng điện từ) mạch dao động = Cấp lượng từ ban đầu Ban đầu khóa k đóng, dịng điện qua cuộn dây khơng đổi có cường độ : Năng lượng từ trường cuộn dây khơng đổi bằng: Cuộn dây khơng có điện trở nên hiệu điện hai đầu cuộn dây (cũng hiệu điện hai tụ điện) khơng Tụ chưa tích điện Khi ngắt khóa k, lượng từ cuộn dây chuyển hóa dần thành lượng điện tụ điện mạch dao động 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Như vậy, với cách kích thích dao động này, lượng toàn phần (năng lượng điện từ) lượng từ ban đầu cuộn dây , cường độ dòng điện cực đại mạch dao động cường độ dòng điện ban đầu qua cuộn dây B Bài tập minh họa Bài Mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung độ từ cảm cuộn dây có Trong q trình dao động, cường độ dịng điện qua cuộn dây có độ lớn lớn 0,05A Sau hiệu điện hai tụ điện có độ lớn lớn nhất, độ lớn bao nhiêu? Thời gian từ lúc cường độ dòng điện đạt cực đại đến lúc hiệu điện đạt cực đại (T chu kì dao động riêng mạch) Vậy thời gian cần tìm là: Năng lượng điện cực đại lượng từ cực đại q trình dao động ® Bài Tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn dây mạch dao động có độ lớn 0,1A hiệu điện hai tụ điện mạch 3V Tần số dao động riêng mạch 1000Hz Tính giá trị cực đại điện tích tụ điện, hiệu điện hai đầu cuộn dây cường độ dòng điện qua cuộn dây, biết điện dung tụ điện 10F Từ công thức , suy 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với , thay vào ta Hiệu điện cực đại: Cường độ dòng điện cực đại: Bài Một mạch dao động LC, cuộn dây có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2F Cường độ dòng điện cực đại cuộn cảm I = 0,5A Tìm lượng mạch dao động hiệu điện hai tụ điện thời điểm dòng điện qua cuộn cảm có cường độ i = 0,3A Bỏ qua mát lượng trình dao động Năng lượng điện từ mạch Áp dụng công thức tính lượng dao động: , suy Bài Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng i = 0,08cos(2000t)A Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH Hãy tính điện dung tụ điện Xác định hiệu điện hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch giá trị cường độ dịng điện hiệu dụng Từ cơng thức tính tần số góc: , suy hay C = 5F Từ công thức lượng điện từ , với , suy 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài Mạch dao động LC có cuộn dây cảm với độ tự cảm điện có điện dung , tụ Bỏ qua điện trở dây nối Tích điện cho tụ điện đến giá trị cực đại Q0, mạch có dao động điện từ riêng a) Tính tần số dao động mạch b) Khi lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn dây điện tích tụ điện phần trăm Q0? Tần số dao động: Khi lượng điện lượng từ hay Bài Cho mạch dao động lí tưởng hình vẽ bên Tụ điện có (2) k (1) điện dung 20F, cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động nguồn điện 5V Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích đầy điện, chuyển k sang (2), mạch có dao động điện từ L C E a) Tính cường độ dịng điện cực đại qua cuộn dây b) Tính cường độ dịng điện qua cuộn dây thời điểm điện tích tụ nửa giá trị điện tích tụ khóa k cịn (1) c) Tính hiệu điện hai tụ điện nửa lượng điện tụ điện chuyển thành lượng từ cuộn dây a) Khi k (1), tụ điện tích lượng điện: Khi k chuyển sang (2), lượng lượng toàn phần dao động mạch, ta có 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b) Từ cơng thức tính lượng điện từ Trong đó, điện tích nửa giá trị ban đầu k , thay trở lại ta L C E,r hay i = 43mA c) Khi nửa lượng điện trường chuyển thành lượng từ trường, ta có Wđ = Wt = , hay Bài Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm , tụ điện có điện dung C = 0,1F, nguồn điện có suất điện động E = 6mV điện trở r = Ban đầu khóa k đóng, có dịng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k a) Hãy so sánh hiệu điện cực đại hai tụ điện với suất điện động nguồn cung cấp ban đầu b) Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện Giải: a) Ban đầu k đóng, dịng điện qua cuộn dây Điện trở cuộn dây không nên hiệu điện hai đầu cuộn dây, hiệu điện hai tụ điện 0, tụ chưa tích điện Năng lượng mạch hoàn toàn dạng lượng từ trường cuộn dây: 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khi ngắt k, mạch dao động với lượng tồn phần W, ta có Vậy, hiệu điện cực đại hai tụ điện trình dao động lớn gấp 10 lần suất điện động nguồn điện cung cấp b) (1) k (2) Bài Trong mạch dao động (h.vẽ) tụ điện gồm tụ C giống cấp lượng W = 10-6J từ nguồn điện chiều có suất điện động E = 4V Chuyển K từ (1) sang (2) Cứ sau khoảng thời gian nhau: T 1= 10-6s E C1 C2 k1 L lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn cảm a) Xác định cường độ dòng điện cực đại cuộn dây b) Đóng K1 vào lúc cường độ dịng điện cuộn dây đạt cực đại Tính lại hiệu điện cực đại cuộn dây Giải: Do C1 nt C2 C1 = C2 nên C1 = C2 = 2C = 0,25.10-6F a) Từ công thức lượng 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b) Khi đóng k1, lượng tụ điện không, tụ C1 bị loại khỏi hệ dao động lượng không bị C1 mang theo,  i   q u tức lượng điện từ không đổi W0  +/2 i O q,u 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm hai tụ điện giống mắc nt hai tụ nối với khóa K ban đầu khóa K mở, cung cấp lượng cho mạch dao động điện áp cực đại đầu cuộn dây V Sau vào lúc thời điểm dịng điện qua cuộn dây có cường độ giá trị hiệu dụng đóng khóa K, điện áp cực đại đầu cuộn dây sau K đóng: Giải: Gọi C điện dung tụ Năng lượng ban đầu mạch W0 = L = 96C C Khi nối tắt tụ (đóng khố k) i = I K Năng lượng cuộn cảm WL = = = C = 48C Năng lượng tụ điện WC = (W0 – WL) = 24C Năng lượng mạch dao động sau đóng khố K W = WL + WC = = 72C=> U = 12V Bài 10 Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây có độ tự cảm L hai tụ điện giống hệt ghép nối tiếp Mạch dao động với hiệu điện cực đại hai đầu cuộn dây U0, vào lúc lượng điện trường tụ lượng từ trường cuộn dây người ta nối tắt tụ Hiệu điện cực đại mạch bao nhiêu? Giải: Năng lượng ban đầu mạch 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com W0 = Khi nối tắt tụ (đóng khoá k) Năng lượng mạch W = W0 = W= Do đo U’0 = Bài 11 Hai tụ điện C1 = C2 mắc song song Nối hai đầu tụ với ắc qui có suất điện động E = 6V để nạp điện cho tụ ngắt nối với cuộn dây cảm L để tạo thành mạch dao động Sau dao động mạch ổn định, thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn giá trị dịng điện cực đại, người ta ngắt khóa K mạch nhánh chứa tụ C hở Kể từ đó, hiệu điện cực đại tụ lại C1 là: A B.3 C.3 D Giải: Gọi C0 điện dung tụ điên Năng lượng mạch dao động chư ngắt tụ C2 W0 = Khi i = , lượng từ trường WL = Li2 = Khi lượng điên trường WC = ; ượng điên trường tụ WC1 =WC2 = 13,5C0 Sau ngắt tụ lượng lại mạch W = WL +WC1 = 22,5C0 W= => U12 = 45 => U1 = (V), Chọn đáp án C 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài 12 Một mạch dao động gồm cuộn cảm L hai tụ C1=2C2 mắc nối tiếp, (hình vẽ ) Mạch hoạt động ta đóng khóa K thời điểm lượng cuộn cảm triệt tiêu Năng lượng toàn phần mạch sau A khơng đổi B giảm cịn 1/3 C giảm 2/3 D giảm 4/9 Giải: Gọi Q0 điện tích cực đại mạch C1 Năng lượng ban đầu mạch C2 W0 = = = K L (*) Khi lượng cuộn cảm triệt tiêu q = Q0 W0 = W1 + W2 với W2 = Khi đóng khóa K thi lượng tồn phấn mạch W = W2 = Từ suy = => W = (**) W0 Chọn đáp án C 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.4 Hiệu áp dụng SKKN Năm học 2013-2014, áp dụng chuyên đề vào giảng dạy ôn tập nâng cao lớp chọn 12A6 Qua thực tiễn giảng dạy, thấy đa số học sinh có kỹ giải tập Dao động sóng điện từ, đặc biệt việc sử dụng giản đồ véc tơ giải tập mạch dao động Các em hứng thú học tập, tích cực làm So sánh kết kiểm tra kết thúc chuyên đề Dao động sóng điện từ năm học với năm học trước (cùng đối tượng học sinh lớp chọn) cho thấy chất lượng học tập học sinh có chuyển biến tích cực Cụ thể: Năm học Chất lượng (%) Giỏi Khá TB Yếu 2012-2013 22,6 48,4 22,6 6,4 2013-2014 40,6 43,8 15,6 Ghi Kết luận Từ việc nghiên cứu chuyên đề với kinh nghiệm giảng dạy thân học hỏi đồng nghiệp, hệ thống phương pháp cụ thể để giải tập Dao động sóng điện từ Hiệu việc áp dụng sáng kiến khả quan Tôi trao đổi kỹ thầy nhóm mơn sáng kiến thầy ủng hộ Vì thế, tơi nghĩ chun đề phổ biến rộng rãi toàn ngành để nâng cao hiệu chất lượng giảng dạy môn Vật lý Bảo Yên, ngày 10 tháng năm 2014 Người viết Đỗ Thị Hồng Phương 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... hầu hết tập Dao động sóng điện từ mà khơng phải nhiều thời gian, phân chia tập chuyên đề theo dạng đưa phương pháp giải Phương pháp giải tập dao động sóng điện từ Dạng Bài toán tần số dao động riêng;... luận 2.1.1 Dao động điện từ mạch dao động Mạch dao động mạch kín gồm tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L Mạch dao động lý tưởng mạch dao động có điện trở Khi mạch hoạt động, điện tích... kỹ giải tập Dao động sóng điện từ, đặc biệt việc sử dụng giản đồ véc tơ giải tập mạch dao động Các em hứng thú học tập, tích cực làm So sánh kết kiểm tra kết thúc chuyên đề Dao động sóng điện từ