Skkn hướng dẫn học sinh phân loại và phương pháp giải các bài tập về đồ thị dao động cơ

MỤC LỤC Mở đầu…………………………………………………………… Trang 1.1 Lí chọn đề tài ……… ……………………………………………2 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 lí luận sáng kiến kinh nghiệm……………………… … 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm…… ….6 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……………………………….……26 Kết luận, kiến nghị……………………………………………………… 3.1 Kết luận…………………………………………………………… 26 3.2 Kiến nghị………… ………………………………………………….27 Tài liệu tham khảo 28 skkn 1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong trình ơn thi THPTQG, tơi nhận thấy dạng tập đồ thị biểu diễn phụ thuộc đại lượng đặc trưng dao động (x, v, a, W đ, Wt, Fđh, Fkv… theo t phụ thuộc vào nhau), sóng ( u, v … theo t), dòng điện xoay chiều (UR, UL, UC, P…) theo R, L, C, f… hay dao động sóng điện từ ( q, i, u, W đt, Wtt, … theo t phụ thuộc vào nhau) dạng tập thường gặp lại gây nhiều khó khăn, lúng túng cho học sinh Nhiều học sinh làm tập quen thuộc (thậm chí có nhiều học sinh nhìn thấy tập có đồ thị cịn ngại, lúng túng chưa có kỹ phân tích đồ thị bỏ qua không làm được) Bởi đồ thị lại có hình dạng khác ( đường hình sin, thẳng, elip, parabol, đường cong có tính tuần hồn…) Vì vậy, việc tìm hướng giải chung cho nhiều tập với nhiều tình khác từ giúp học sinh định hướng cách giải cho cụ thể cần thiết Ở phạm vi chuyên đề hẹp giới thiệu dạng tập đồ thị dao động điều hòa mà chủ yếu đồ thị có tính tuần hồn Từ lí tơi chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh phân loại phương pháp giải tập đồ thị dao động cơ” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Xây dựng, phân loại xếp tập đồ thị dao động có tính hệ thống, thơng qua nêu cách giải phù hợp để giải nhanh tập đồng thời để rèn luyện kỹ phân tích phát huy trí tưởng tượng, tính tích cực, tư sáng tạo cho học sinh - Tập cho thân học sinh thói quen nghiên cứu, tìm tịi sáng tạo gặp tốn hay khó 1.3 Đối tượng nghiên cứu + Tìm hiểu kiến thức có liên quan mạch điện xoay chiều có tần số góc thay đổi + Xây dựng cách giải nhanh cho tập thuộc phần kiến thức liên quan + Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi hiệu đề tài, đối tượng thực nghiệm học sinh lớp 12 trường THPT nơi công tác 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài - Đưa tập áp dụng tương tự để học sinh luyện tập - Kiểm tra tiếp thu học sinh đề ôn luyện - Đánh giá, đưa điều chỉnh phương pháp cho phù hợp đối tượng học sinh NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lý luận A Lý thuyết (Phương trình cơng thức số đại lượng) skkn a Phương trình hàm điều hịa ( thể mối liên hệ x(t), v(t), a(t), Fkv(t), Fđh(t) (CLLX nằm ngang) Phương trình li độ: + Li độ: Kí hiệu , đơn vị + Biên độ: Kí hiệu , đơn vị + Tần số góc: Kí hiệu (1) độ dời vật khỏi vị trí cân (vtcb) giá trị cực đại li độ , đơn vị + Chu kì dao động: Kí hiệu T, đơn vị (giây) Khoảng thời gian ngắn vật thực dao động toàn phần (thời gian ngắn vật lặp lại dao động cũ) ; (Trong đó: N số dao động khoảng thời gian + Tần số dao động: Kí hiệu giây , đơn vị Số dao động toàn phần thực + Pha dao động: Kí hiệu , đơn vị Pha ban đầu: pha dao động ứng với thời điểm ban đầu, gốc thời gian, thời điểm Phương trình (biểu thức) vận tốc: (2) Phương trình (biểu thức) gia tốc: (3) Lực kéo hay lực phục hồi: Fkv = - kx = - m ω x = - kAcos( ) (4) ( = Fđh (CLLX nằm ngang)) b Phương trình hàm tuần hồn (thể mối liên hệ W đ(t), Wt(t), Fđh (t)(CLLX thẳng đứng) Động năng: Kí hiệu: , đơn vị (5) Thế năng: Kí hiệu: , đơn vị (6) Lực đàn hồi : Với lắc lò xo thẳng đứng: + Fđh = k + Fđh = k (chiều dương hướng xuống dưới) (7) (chiều dương hướng lên trên) c Công thức hàm khác ( đường thẳng, elip, parabol…) * Đồ thị đường thẳng ( (t), a(x), Fkv(x), Fđh(x) skkn Pha dao động thời điểm t: , đơn vị Lực kéo hay lực phục hồi, lực đàn hồi: Fkv = - kx = - m ω x ; (8) (9) Fđh = k (10) Fđh = k Công thức độc lập a(x): a = - x * Đồ thị đường elip (thể mối liên hệ v(x), a(v)) Công thức độc lập v(x) (11) v ω2 = A2 x2 + Công thức độc lập a(v) (12) v ω2 a ω4 = A2 + * Đồ thị đường parabol Công thức động năng, theo x v mv - Động năng: Wđ = kx - Thế : Wt = (13) (14) (15) B – Dạng đồ thị số phương trình Đồ thị li độ x theo thời gian t: Xét phương trình dao động , (giả sử chọn chọn gốc thời gian vị trí biên dương để φ = 0) Lập bảng biến thiên li độ x theo thời gian đồ thị biểu diễn x theo t sau: t ωt x A x A x A O -A v v Vẽ đồ thị dao động trường hợp φ = -A A a A2 Nhận xét: T t t 0 O Aa O với φ =0 Đồ thị so sánh pha dao động điều hòa: x, v, a theo t t Đồ thị biểu diễn li độ skkn t + Nếu dịch chuyển đồ thị v phía chiều dương trục Ot đoạn đồ thị v x pha Nghĩa là, v nhanh pha x góc hay thời gian + Nếu dịch chuyển đồ thị a phía chiều dương trục Ot đoạn đồ thị a v pha Nghĩa là, a nhanh pha v góc hay thời gian + Nhận thấy a x ngược pha (trái dấu nhau) Đồ thị x, v a theo t dao động điều hòa vẽ chung hệ trục tọa độ Vẽ đồ thị trường hợp φ = t x A v a 0 A 0 Đồ thị lượng dao động điều hòa a Sự bảo toàn Dao động lắc đơn lắc lò xo lực (trọng lực lực đàn hồi, …) khơng có ma sát nên bảo tồn Vậy vật dao động bảo toàn b Biểu thức Xét lắc lò xo Tại thời điểm vật có li độ lắc lị xo có dạng: skkn Ta có đồ thị Et trường hợp φ = c Biểu thức động Ở thời điểm t vật có vận tốc có Ta có đồ thị động trường hợp φ = Ta có đồ thị Wđ Wt vẽ hệ trục d Biểu thức Cơ thời điểm t: C Nhận xét giúp định hướng, phân loại giải nhanh số tập đồ thi dao động Có thể chia tập loại làm ba dạng bản: Dạng 1: Đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc, lực kéo theo thời gian (ĐỒ THỊ CỦA HÀM ĐIỀU HỊA): Xác định phương trình (1 dao động tổng hợp dao động), tìm vmax, amax, lực kéo lực đàn hồi, động năng, năng, Dạng 2: Đồ thị động năng, năng, lực đàn hồi theo thời gian (ĐỒ THỊ CỦA HÀM TUẦN HOÀN): Xác định đại lượng đặc trưng (ω, A, φ,viết PT dao động…) Dạng 3: ĐỒ THỊ DẠNG KHÁC: đường thẳng, elip, parabol… Đồ thị vận tốc theo li độ, gia tốc theo vận tốc, gia tốc theo li độ, pha dao động điều hòa theo thời gian, động năng, năng, lực đàn hồi, lực đàn hồi theo vận tốc, theo li độ, pha theo thời gian…: Xác định đại lượng đặc trưng (ω, A, φ,viết PT dao động…) skkn 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Những năm đầu dạy dạng thân lúng túng định hướng em giải tốn đồ thị nói chung đồ thị dao động nói riêng, đặc biệt tốn vận dụng cao Cịn với em học sinh, hầu hết em lúng túng việc tiếp cận tốn Vì nhiệm vụ giáo viên giảng dạy phải tìm cách để giúp em có định hướng tiếp cận, nghiên cứu làm nhanh đặc biệt áp dụng vào làm đề trắc nghiệm cuối em chọn cho cách làm phù hợp mang lại hiệu 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề ĐVĐ: Để giải tốn đồ thị nói chung phải dựa vào phương trình phụ thuộc đại lượng vào Ví dụ: + x(t); v(t); a(t); Fkv(t); Fđh(t)(với lắc lị xo ngang) …là đường hình sin, có tính tuần hồn, đối xứng qua trục ot + Wđ(t); Wt(t); Fđh(t)(với lắc lò xo thẳng đứng) … đường hình sin, có tính tuần hồn, không đối xứng qua trục ot + v(x); a(v): đường elip + a(x); Fkv(x); Fđh(x); φ(t) đường thẳng + Wđ(v); Wt(x); Wđ(x); Wt(v): đường parabol Dựa vào đặc điểm đồ thị để khai thác giá trị đồ thị, chủ yếu xét đồ thị có tính tuần hồn (đồ thị hình sin) Trong đề tài tơi áp dụng dạy đến hai buổi bồi dưỡng tùy thuộc vào chất lượng học sinh (khoảng từ đến tiết) a Đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc, lực kéo theo thời gian (ĐỒ THỊ CỦA HÀM ĐIỀU HỊA): Xác định phương trình (1 dao động tổng hợp dao động), tìm v max, amax, lực kéo lực đàn hồi, động năng, năng, a Xác định biên độ Nếu VTCB, x = 0, thì: + (Từ số liệu đồ thị ta xác định A) + (Từ số liệu đồ thị ta xác định ) + (Từ số liệu đồ thị ta xác định ) KL: Tìm biên độ dao động dựa vào trục giới hạn cắt điểm trục tung (tìm biên độ A, ωA ) b Xác định pha ban đầu φ Vì phương trình biểu diễn theo hàm chuẩn hàm cos nên từ đồ thị ta suy , , thấy φ nhận hai giá trị, ta dựa vào chiều chuyển động vật để loại nghiệm KL: Tại thời điểm t x = ?, v = ?, a = ? nhằm tìm pha ban đầu φ c Xác định chu kì T (Suy tần số f tần số góc ω): skkn Nhận dạng thời điểm trạng thái lặp lại, hay chu kì T khoảng thời gian hai điểm pha gần Rồi suy tần số f (hoặc tần số góc ω) Dựa vào thời gian ghi đồ thị pha ban đầu, vẽ lại đường trịn Fresnel để xác định góc qt tương ứng với thời gian sau áp dụng cơng thức tìm ω: KL: + Tìm chu kì dao động dựa vào lặp lại trục thời gian, dựa vào khoảng thời gian gần pha để vật nhận giá trị Lưu ý: - Các đồ thị dao động điều hòa li độ (x), vận tốc (v) gia tốc (a) biến thiên điều hòa theo hàm số sin cos với chu kì T Ví dụ pha ( nhận biết nhanh) skkn x(c Ví dụ 1: m) Cho đồ thị dao động điều hịa a) Tìm: Biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số, pha ban đầu dao động? Từ viết PT dao động? b) Phương trình vận tốc c) Phương trình gia tốc d) Sau khoảng thời gian liên tiếp động lại Giải: a) Tính A; ω; T; f - B1: Ta có: Từ đồ thị ta thấy trục giới hạn cắt điểm có li độ 10 trục tung => A = 10cm - B2: Thời gian từ x = đến x = t = = - B3: Tại thời điểm t = 0; x = 5cm; x giảm: • 10 x = A cosφ => => Vận dụng mối quan hệ dao động điều hòa chuyển động tròn đều: Ta nhận xét x giảm => vật chuyển động theo chiều âm nên ta chọn Vậy: => Phương trình dao động: x = 10cos( b) Phương trình vận tốc: v = t ) (cm) = - 40 sin( t ) (cm/s) c) Phương trình gia tốc: a = - ω2.x = -16cos( ( thay a vào x) d) Động vị trí: t ) (m/s2) W = Wđ + Wt = 2Wt => Thời gian để vật từ đến Ví dụ 2: Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn skkn t( s) x phụ thuộc li độ x vào thời gian t vật dao động điều hòa Tốc độ cực đại vật bằng: A 5,24 cm/s B 1,05 cm/s C 10,47 cm/s D 6,28 cm/s Giải: - B1: Ta có: Từ đồ thị ta thấy trục giới hạn cắt điểm có li độ 2cm trục tung => A = 10cm - B2: Từ đồ thị, ta thấy t = 0, vật qua vị trí x = cm theo chiều dương Tại thời điểm t = 0,5 s, vật qua vị trí cân theo chiều âm + Sử dụng mối liên hệ dao động điều hòa với vòng tròn lượng giác ta xác định Tốc độ cực đại vật rad/s cm/s => Chọn C Ví dụ ( Đề thức THPTQG Bộ GD – ĐT năm 2017 – MĐ 202): Một vật dao động điều hịa trục Ox Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t Tần số góc dao động A l0 rad/s B 10π rad/s C 5π rad/s D rad/s Giải: - Từ đồ thị ta thấy t = vật qua VTCB theo chiều âm, đến thời điểm t = 0,2s vật qua VTCB theo chiều dương Vậy vật nửa chu kỳ 2π T =2 0,2=0,4( s )= => ω=5 π (rad /s ) ω => => Chọn C Ví dụ : Một vật dao động điều hịa có đồ thị vận tốc hình vẽ Nhận định sau đúng? A Li độ Α Β giống B Vận tốc C hướng với lực hồi phục C Tại D vật có li độ cực đại âm D Tại D vật có li độ Giải: skkn 10 ; + Tìm chu kỳ: ; ; => Ví dụ 11: Con lắc lị 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 Giải: Trong trình dao động vật, có thời điểm lực đàn hồi có độ lớn → A > Δl0 + Từ đồ thị, ta có + Ta để ý rằng, thời điểm t = lực đàn hồi có độ lớn giảm → t = vật chuyển động qua vị trí cân theo chiều âm → Từ đồ thị ta thấy hai vị trí lực đàn hồi có giá trị 2N thời điểm t = 0,2s t = 0,4s 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 (g) => Chọn C skkn 16 Ví dụ 12: Cho vật dao động điều hịa với biên độ A dọc theo trục Ox quanh gốc tọa độ O Một đại lượng Y vật phụ thuộc vào li độ x vật theo đồ thị có dạng phần đường pa-ra-bơl hình vẽ bên Y đại lượng số đại lượng sau? A Vận tốc vật B Động vật C Thế vật D Gia tốc vật Giải: Vì đồ thị động theo li độ hàm bậc hai với hệ số a < => Chọn B c Dạng đồ thị khác: Đường thẳng, elip, parabol… (Đồ thị vận tốc theo li độ, gia tốc theo vận tốc, gia tốc theo li độ, pha dao động điều hòa theo thời gian, động năng, năng, lực đàn hồi, lực kéo theo li độ vận tốc dao động điều hịa điều hịa) * Sử dụng tính chất đồ thị tốn học ví dụ cơng thức tính tọa độ đỉnh parabol, tiêu điểm elip hay giá trị đường thẳng có qua gốc tọa độ… Ví dụ 13 Một vật nặng có khối lượng m = 0,01 kg dao động điều hịa quanh vị trí cân Đồ thị hình bên mơ tả lực kéo F tác dụng lên vật theo li độ x Chu kì dao động vật A 0,152 s B 0,314 s C 0,256 sD 1,265 s Giải: + Từ đồ thị ta có: Fmax = 0,8N, A = 0,2m skkn 17 Ví dụ 14 Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m lị xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa với biên độ A Chọn chiều dương hướng xuống, lấy Đồ thị bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc tổng độ lớn lực đàn hồi độ lớn lực kéo ( ) theo li độ dao động x vật Tại li độ tốc độ dao động vật bao nhiêu? A Giải: B C D Ta có: = conts = mg tức đồ thị nằm ngang vùng Từ đồ thị nhận thấy mà Khi x = -3cm tốc độ vật: v = BÀI TẬP TỰ LUYỆN Dạng 1: ĐỒ THỊ HÌNH SIN – HÀM ĐIỀU HÒA (Đồ thị li độ x, vận tốc v, gia tốc a, lực kéo F kv) Câu 1(NB) Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t vật dao động điều hòa Biên độ dao động vật A 2,0mm B 1,0mm C 0,1dm D 0,2dm Câu 2(NB) Đồ thị hình bên biểu diễn phụ thuộc li độ vào thời gian vật dao động điều hòa Đoạn PR trục thời gian t biểu thị A hai lần chu kì B hai điểm pha C chu kì D phần hai chu kì x O R P t x (cm) O skkn t (s) 18 Câu 3(TH) Hình vẽ bên đồ thị phụ thuộc thời gian li độ dao động điều hòa Chu kì dao động A 0,75 s B 1,5 s C s D s Câu 4(TH) Một vật dao động điều hịa có li độ x biểu diễn hình vẽ Cơ vật 250 mJ Lấy π2 = 10 Khối lượng vật là: A 500 kg B 50 kg C kg D 0,5 kg x (cm) 10 O t (s) Câu 5(TH) Đồ thị vận tốc thời gian vật dao động điều hồ hình vẽ Phát biểu sau đúng? A Tại thời điểm t1, gia tốc vật có giá trị dương B Tại thời điểm t3, vật biên dương C Tại thời điểm t2, gia tốc vật có giá trị âm D Tại thời điểm t4, vật biên dương. Câu 6(VD) Vật dao động điều hịa có đồ thị tọa độ hình Phương trình dao động A x = 2cos (5t + ) (cm).  π B x = 2cos (5t - ) (cm).  C x = 2cos 5t (cm).  π D x = 2cos (5t + ) (cm).  Câu 7(VD) Đồ thị li độ vật dao động điều hồ có dạng hình vẽ Phương trình dao động vật A B C D skkn 19 Câu 8(VD) Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox, với O trùng với vị trí cân chất điểm Đường biểu diễn phụ thuộc li độ x chất điểm theo thời gian t cho hình vẽ Phương trình vận tốc chất điểm A B C D Câu 9(VD) Một vật dao động điều hoà trục Ox Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian li độ có dạng hình vẽ bên Phương trình dao động li độ A B C D Câu 10(VD) Một chất điểm dao động điều hồ hàm cosin có gia tốc biểu diễn hình vẽ sau Phương trình dao động vật A B C a(m/s2) D Câu 11(VD) (Thi thử sở Quảng Nam năm học 2016-2017).Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị biểu diễn phụ thuộc gia tốc a vào thời gian t hình vẽ Ở thời điểm t = 0, vận tốc chất điểm A 1,5π m/s B 3π m/s C 0,75π m/s D -1,5π m/s Câu 12(VD) (Sở Bình Thuận năm học 20162017).Một chất điểm dao động điều hịa có đồ skkn 20 thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t hình vẽ Tại thời điểm t = 3s (kể từ thời điểm ban đầu) , chất điểm có vận tốc xấp xỉ A -8,32 cm/s B -1,98 cm/s C cm/s D - 5,24 cm/s Câu 13(VD) Một chất điểm dao động điều hịa có pha dao động li độ quan hệ với thời gian biễu diễn hình vẽ Quãng đường chất điểm từ thời điểm t3 đến thời điểm t4 10cm t2 - t1= 0,5s Độ lớn gia tốc chất điểm thời điểm t = 3,69s gần giá trị sau đây? A 17cm/s2 B 12cm/s2 C 20m/s2 D 35cm/s2 Câu 14(VD).(Minh họa lần Bộ GD năm học 2016-2017) Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x O vào thời gian t hình vẽ Tại thời điểm t = 0,2 s, chất điểm có li độ cm Ở thời điểm t = 0,9 s, gia tốc chất điểm có giá trị A 14,5 cm/s2 B 57,0 cm/s2 C 5,70 m/s2 D 1,45 m/s Câu 15(VD) Một vật có khối lượng m=100 gam, dao động điều hồ theo phương trình có dạng x  Acos(t  ) Biết đồ thị lực kéo theo thời gian F(t) hình vẽ Lấy   10 Viết phương trình vận tốc vật A v= 4πcos(πt+π/6) (cm/s) B v= 4πcos(πt +5π/6 )(cm/s) C v= 4πcos(πt+π/6) (cm/s) D v= 8πcos(πt -π/6 ) (cm/s) Dạng ĐỒ THỊ HÀM TUẦN HOÀN (Đồ thị động năng, năng, lực đàn hồi, lực kéo theo thời gian dao động điều hịa điều hịa) Câu 16(TH) Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc đàn hồi W đh lắc lò xo nằm ngang vào thời gian t Tần số dao động lắc A 33 Hz B 25 Hz C 42 Hz D 50 Hz Câu 17(VD) Một vật có khối lượng 400g dao động điều hồ có đồ thị động hình vẽ skkn 21 Tại thời điểm t = vật chuyển động theo chiều dương, lấy   10 Phương trình dao động vật A B C D Câu 18(VD) Một vật có khối lượng m = 100g dao động điều hòa trục Ox Đồ thị động phụ thuộc theo thời gian vật biểu diễn hình bên Tại thời điểm t = 8,5s vật 93,75 mJ Tốc độ vật lúc t = gần giá trị sau đây? A 124 cm/s B 130 cm/s C 152 cm/s D 115 cm/s Câu 19(VD) Một vật có khối lượng 100g dao động điều hồ có đồ thị biểu diễn theo thời gian hình vẽ thời điểm t = vật có gia tốc âm, lấy π2 = 10 Phương trình vận tốc vật Wd(J) A B C Wd(J) D Câu 20(VD) (Thi thử THPT Huỳnh Thúc Kháng 2017) 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 thỏa mãn (x li độ) skkn 22 A B C D Câu 21(VD) Một lắc lị xo có độ cứng 100 N/m dao động điều hoà Đồ thị biểu diễn phụ thuộc động vào li độ hình vẽ Giá trị W0 A 0,4 J B 0,5 J C 0,3 J D 0,2 J Câu 22(VD) Một vật nhỏ có khối lượng 500g dao động điều hòa trục Ox, đồ thị động vật theo thời gian hình vẽ biên độ dao động vật A 1cm B 2cm C 4cm D 8cm Câu 23(VD) Một lắc lị xo treo thẳng đứng có độ cứng k =25N/m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Biết trục OX thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng với VTCB Biết giá trị đại số lực đàn hồi tác dụng lên vật biến thiên theo đồ thị Viết phương trình dao động vật? A x  8.cos(4t   / 3)cm B x  8.cos(4t   / 3)cm C x= 10cos(5πt+ π/3)cm D x  10.cos(5t  2 / 3)cm Câu 24(VD) (THPT Yên Lạc–VP 2016) Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m dao động điều hòa dọc theo trục Ox thẳng đứng mà gốc O ngang với vị trí cân vật Lực đàn hồi mà lị xo tác dụng lên vật q trình dao động có đồ thị hình bên Lấy π2 = 10, phương trình dao động vật là: A x = 2cos(5πt –π/2)cm B x = 2cos(5πt + π/2)cm C x = 2cos(5πt – π/3)cm D x = 2cos(5πt + π/3)cm Dạng DẠNG ĐỒ THỊ KHÁC: Đường thẳng, elip, parabol… skkn 23 (Đồ thị động năng, năng, lực đàn hồi, lực kéo theo li độ vận tốc dao động điều hòa điều hòa) Câu 25(NB) Một vật dao động điều hòa, trục Ox Đồ thị biểu diễn phụ thuộc gia tốc a vào li độ x vật? a O A x a a a x O x O C B O x D Câu 26(VD) (Thi thử THPT Nơng Cống – Thanh Hóa năm học 2016-2017) Trên hình vẽ đồ thị phụ thuộc vận tốc theo li độ chất điểm dao động điều hòa trục Ox Vận tốc cực đại dao động gần với giá trị sau đây? A 79,95 cm/s B 79,90 cm/s C 80,25 cm/s D 80,00 cm/s Câu 27(VD) Một lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1 kg dao động điều hịa trục Ox với phương trình x = Acosωt (cm) Đồ thị biểu diễn động theo bình phương li độ hình vẽ Lấy π2 = 10 Tốc độ trung bình vật chu kỳ A 20 cm/s B 40 cm/s C 10 cm/s D 80 cm/s Câu 28(VD) Động dao động lắc lị xo mơ tả theo dao động đồ thị hình vẽ Cho biết khối lượng vật 100 g, vật dao động quỹ đạo đoạn thẳng dài 8cm Tần số góc dao động A 5rad/s B rad/s C rad/s D 2rad/s skkn 24 Câu 29(VD) Một vật có khối lượng m = 0,01kg dao động điều hồ quanh F(N) vị trí x = tác dụng lực 0,8 đồ thị hình vẽ Chu kì 0,2 dao động vật bằng: - 0,2 A 0,256 s -0,8 B 0,152 s C 0,314 s Fđh(N) D 1,255 s Câu 30(VD) Một lắc lò xo dao động điều hòa mà lực đàn hồi chiều dài lị xo có mối liên hệ cho đồ thị hình vẽ Cho g = 10 m/s2 Biên độ chu kỳ dao động lắc A A = cm; T = 0,56 s –2 B A = cm; T = 0,28 s C A = cm; T = 0,56 s D A = cm; T = 0,28 s x(m) (cm) 10 188 Câu 31(VDC) Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có k6hối lượng m lị xo có độ cứng k dao động điều hòa với biên độ A Chọn mốc đàn hồi vị trí lị xo khơng biến dạng Đường cong bên đồ biểu diễn phần phụ thuộc đàn hồi theo độ biến dạng lò xo Gọi v1 v2 tốc độ vật lò xo bị biến dạng Giá trị gần với giá trị sau đây? A 190 cm/s B 214 cm/s C 204 cm/s D 219 cm/s Câu 32(VDC) Hai chất điểm M N dao động điều hòa phương, tần số trục có chung vị trí cân O Biên độ dao động hai chất điểm A M=10 cm AN=16 cm Gọi d khoảng cách hai chất điểm trình dao động Đồ thị bên đồ thị biểu diễn mối quan hệ d skkn 25 li độ vật M (xM) Trong trình dao động, khoảng cách xa hai chất điểm A 11,4 cm B 18,7 cm C 17,3 cm D 20,5 cm Câu 33(VDC) Hai điểm sáng dao động điều hòa dọc theo trục Ox (O vị trí cân bằng) với tần sô li độ thời điểm t x x2 Hình bên phần đường cong biểu diễn mối quan hệ tích x1x2 theo x1 Độ lệch pha x1 x2 có độ lớn gần với giá trị sau đây? A 1,2 rad B 0,8 rad C 1,3 rad D 0,9 rad Câu 34 (VDC) Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ treo thẳng đứng nơi có gia tốc trọng trường Dùng giá đỡ phẳng nằm ngang nâng vật đến vị trí lị xo dài tự nhiên, cho giá đỡ chuyển động thẳng đứng xuống với gia tốc có độ lớn a tiếp tục dao động điều hòa với biên độ phụ thuộc vào a Biết gần với giá trị sau đây? Khi vật rời khỏi giá đỡ, vật Hình vẽ bên phần đồ thị Tân số dao động điều hòa lắc A B C D 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường - Đối với hoạt động giáo dục: Kinh nghiệm “hướng dẫn học sinh giải tập mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc thay đổi” mang lại hiệu rõ rệt ôn luyện, giúp em học sinh chuẩn bị tốt cho kì thi THPT Quốc gia năm vừa qua tham gia giảng dạy Kinh nghiệm giúp skkn 26 em tiết kiệm nhiều thời gian ôn luyện phần này, em hứng thú học quan trọng cho em cách giải nhanh gọn tốn với độ xác cao Kinh nghiệm giúp em học sinh học cách sáng tạo gặp vấn đề khó Kết cụ thể mà khảo sát qua năm dạy, trước thực đề tài sau ôn luyện thực đề tài sau: Năm học Số HS Giỏi SL TL% SL TL% SL 90 16 17,8% 30 33,3% 44 48,9% 92 18 19,6% 35 38% 39 42,4% 2021-2022 92 19 20,6% 43 46,7% 30 32,7% 2019-2020 90 42 46,7% 32 35,5% 16 17,8% 2020-2021 92 38 41,3% 35 38% 19 20,7% Khi chưa áp dụng 2019-2020 2020-2021 Sau áp dụng Khá Tb – Yếu TL% 2021-2022 92 45 48,9% 36 39,1% 11 12% - Đối với thân: Từ hiệu mang lại kinh nghiệm tơi đam mê với cơng việc làm Kích thích thân tìm tịi, sáng tạo trình giảng dạy Kinh nghiệm giúp giảm bớt áp lực giảng phần kiến thức khó trình bày - Đối với đồng nghiệp nhà trường: Đối với thầy cô giảng dạy mơn kinh nghiệm mà tơi trình bày tài liệu quý để tham khảo q trình giảng dạy qua nâng cao chất lượng giảng dạy cho mơn, nâng cao chất lượng giảng dạy nhà trường Một sáng kiến kinh nghiệm phát huy hiệu có tác dụng thúc đẩy phong trào tự nghiên cứu nhà trường, phát huy tích tích cực cộng đồng thầy cô giáo KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận - Những học kinh nghiệm tổng kết được: Trong trình giảng dạy học sinh không giảng dạy kiến thức mà giáo viên phải thể vai trị mình: có kinh nghiệm giảng dạy phần kiến thức đó, phát huy tính tích cực học sinh điểm nào, thời điểm áp dụng tốt học sinh - Khả áp dụng SKKN vào thực tế dạy học: SKKN áp dụng cho tất em học sinh từ trung bình trở lên, đặc biệt có hiệu cao học sinh giỏi Cũng biến SKKN thành tài liệu tự học học sinh THPT - Khả phát triển mở rộng phạm vi nghiên cứu SKKN: Bài tập đồ thị dạng tốn địi hỏi HS cần có phản xạ nhanh, tư logic tốt, nắm vững phụ thuộc đại lượng đặc trưng, giá trị cực đại từ suy biên độ, giá trị đặc biệt mối liên hệ với vòng tròn lượng giác skkn 27 (trong đồ thị hình sin) để tìm đại lượng chu kỳ, tần số, tần số góc pha ban đầu thời điểm t = Khi học sinh quen định hướng cách giải việc giải tốn có đồ thị trở nên đơn giản Với lựa chọn thi tổ hợp mơn KHTN theo nguyện vọng đa số em có kiến thức tốt Đối với HS từ Khá trở lên em hứng thú với tập có đồ thị 3.2 Kiến nghị + Với BGH Trường THPT: Cần tổ chức nhiều buổi sinh hoạt tổ nhóm chun mơn để báo cáo chun đề ơn thi học sinh giỏi THPT Quốc gia + Với Sở Giáo dục Đào tạo Thanh Hóa: Bộ mơn Vật lý cần tổ chức hội thảo chuyên môn tập trung phương pháp giảng dạy chuyên đề để giáo viên học hỏi giao lưu, đúc kết kinh nghiệm quý báu thầy cô giảng dạy tồn tỉnh Những đề tài có tính thiết thực áp dụng cho kỳ thi THPT Quốc gia nên cơng bố rộng rãi để tồn giáo viên học sinh tỉnh tiếp cận Từ nâng cao chất lượng dạy học đạt kết cao kỳ thi học sinh giỏi THPT Quốc gia XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 29 tháng năm 2022 Tơi cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Lê Văn Hiểu DANH SÁCH TÀI LIỆU THAM KHẢO skkn 28 [1] Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết – Sách giáo khoa Vật lý 12 Nâng cao – NXB Giáo dục, 2015 [2] Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi – Bài tập Vật lý 12 Nâng cao – NXB Giáo dục, 2016 [3] Lương Duyên Bình, Vũ Quang – Sách giáo khoa Vật lý 12 chuẩn – NXB Giáo dục, 2016 [4] Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư – Sách giáo khoa Vật lý 10 Nâng cao – NXB Giáo dục, 2017 [5] Lương Duyên Bình, Vũ Quang – Sách giáo khoa Vật lý 10 chuẩn – NXB Giáo dục, 2018 [6] Hoàng Cao Tân – Giới thiệu đề thi tuyển sinh đại học cao đẳng môn Vật lý – NXB Hà Nội [7] Phạm Đức Cường – Bộ đề luyện thi thử Đại học môn Vật lý – NXB Đại học Sư phạm DANH MỤC CÁC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP SỞ GD&ĐT TRỞ LÊN skkn 29 Họ tên: Lê Văn Hiểu Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Lê Lợi TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại (Phòng, Sở, Tỉnh ) Hướng dẫn học sinh trường THPT Lê Lợi phương pháp vận dụng định luật bảo tồn để giải tốn tĩnh điên Hướng dẫn học sinh lớp 10 Trường THPT Lê Lợi vận dụng định luật bảo tồn để giải tốn va chạm Hướng dẫn học sinh vận dụng định luật bảo tồn điện tích vận dụng định luật bảo tồn lượng giải tập tụ điên Hướng dẫn học sinh phân loại giải số tốn phóng xạ Cấp Sở Hướng dẫn học sinh xây dựng ngân hàng đề thí nghiệm thực hành mơn Vật lý lớp 12 skkn Kết Năm đánh giá xếp loại đánh giá xếp loại C 2011 Cấp Sở B 2012 Cấp Sở C 2015 Cấp Sở C 2018 Cấp Sở C 2021 30 ... chủ yếu đồ thị có tính tuần hồn Từ lí chọn đề tài ? ?Hướng dẫn học sinh phân loại phương pháp giải tập đồ thị dao động cơ? ?? 1.2 Mục đích nghiên cứu - Xây dựng, phân loại xếp tập đồ thị dao động có... định hướng, phân loại giải nhanh số tập đồ thi dao động Có thể chia tập loại làm ba dạng bản: Dạng 1: Đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc, lực kéo theo thời gian (ĐỒ THỊ CỦA HÀM ĐIỀU HÒA): Xác định phương. .. lượng giải tập tụ điên Hướng dẫn học sinh phân loại giải số tốn phóng xạ Cấp Sở Hướng dẫn học sinh xây dựng ngân hàng đề thí nghiệm thực hành mơn Vật lý lớp 12 skkn Kết Năm đánh giá xếp loại đánh