Đây là bộ đề tài hay, được tuyển chọn kĩ càng, có chất lượng cao, giúp các thầy cô giáo nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ giảng dạy bộ môn, phục vụ tốt việc giảng dạy. Hy vọng tài liệu sẽ giúp ích đắc lực cho các thầy cô trong công tác giảng dạy.
SỞ GD&ĐT LÀO CAI TRUNG TÂM GDTX SỐ TP LÀO CAI Sáng kiến kinh nghiệm cấp tỉnh Môn Vật lý ÔN TẬP LÝ THUYẾT KẾT HỢP VỚI LUYỆN TẬP THEO TỪNG PHẦN NỘI DUNG KIẾN THỨC TRONG MỖI CHƯƠNG Họ tên: Đàm Đình Hoa Đơn vị: Trung tâm GDTX số TP Lào Cai Lào Cai, tháng năm 2011 A- PHẦN MỞ ĐẦU Học sinh lớp 12 Bổ túc trung học phổ thơng nói chung học viên lớp 12 trung tâm GDTX số thành phố Lào Cai nói riêng, hạn chế khó khăn việc tiếp thu kiến thức nhiều nguyên nhân khác Trong chương trình Vật lý lớp 12 hành, chương “Dao động cơ” chương chương thuộc loại khó Nếu nắm vững kiến thức chương giúp cho học sinh vận dụng nhiều số chương sau lý thuyết tập Mặt khác kiểm tra tiết hay học kỳ kể thi tốt nghiệp luôn có số câu hỏi thuộc chương Để giúp cho học sinh nắm vững thêm kiến thức, học sinh học yếu đặc biệt học viên Bổ túc văn hố (những người có điều kiện để học tập), việc dạy, hướng dẫn học viên học làm tập sau tiết học, người thầy giáo phải tổ chức ôn tập cho học viên cách phù hợp Sau chương có tiết ôn tập, thông thường giáo viên cho học sinh hệ thống kiến thức trọng tâm chương sau luyện giải tập Cách làm phù hợp với học sinh có kết học tập trung bình trở lên, học sinh học yếu mà học viên Bổ túc trung học phổ thơng với cách ơn tập học viên chưa kịp nắm vững hiểu rõ lý thuyết chuyển sang luyện giải tập nên học sinh yếu lại yếu Để giải vấn đề này, có sáng kiến “Ơn tập lý thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức chương” Với cách làm này, thực số năm gần thấy có hiệu rõ rệt Sau tơi xin trình bày cách ôn tập chương “Dao động cơ” chương trình Vật lý lớp 12 hành theo sáng kiến B- PHẦN NỘI DUNG I NHÓM CÁC NỘI DUNG KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG: Dao động điều hòa Con lắc lò xo, lắc đơn Dao động tắt dần, dao động cưỡng cộng hưởng, tổng hợp hai dao động điều hòa phương tần số II HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN ÔN TẬP: Dao động điều hòa: 1.1 Lý thuyết: - Khái niệm dao động cơ, dao động tuần hoàn - Dao động điều hịa: + Định nghĩa: (SGK – 5) + Phương trình: x = Acos(ωt + φ) + Chu kỳ: T = + Tần số: f = 2π ω ω = T 2π - Vận tốc, gia tốc vật dao động điều hòa: + Vận tốc: v = -ωAsin(ωt + φ) Chú ý: vMax = ωA (Vật vị trí cân bằng) + Gia tốc: a = -ω2Acos(ωt + φ) Chú ý: aMax = ω2A (Vật vị trí biên) 1.2 Bài tập: Bài tập 1: Một vật dao động điều hịa có quỹ đạo đoạn thẳng dài 12cm Biết π phương trình dao động vật x = A cos(5πt + ) (cm) Hãy xác định biên độ dao động ly độ vật thời điểm 2s? * Hướng dẫn học viên giải: - Quỹ đạo dao động vật S = 12cm nên biên độ dao động vật A= S 12 = = 6(cm) 2 π - Ly độ vật thời điểm t = 2s là: xt = cos(5π + ) = (cm) π Bài tập 2: Phương trình dao động điều hòa vật x = 10 cos(10πt + ) (cm) Hãy tính: a Chu kỳ tần số dao động b Vận tốc cực đại gia tốc cực đại vật * Hướng dẫn học viên giải: - Từ phương trình dao động ta thấy A = 10cm = 0,1m; ω = 10π rad/s tính chu kỳ tần số dao động là: + Chu kỳ: T = + Tần số: f = 2π ω = 2π = 0,2( s ) 10π 1 = = 5( H Z ) T 0,2 - Vận tốc cực đại vật là: v = ωA = 10π.0,1 ≈ 3,14 (m/s) - Gia tốc cực đại vật là: a = ω2A = (10π)2.0,1 ≈ 100 (m/s2) Con lắc lò xo, lắc đơn: 2.1 Lý thuyết: Con lắc lò xo Phương trình x = Acos(ωt + φ) Con lắc đơn s = socos(ωt + φ) x = Acos(ωt + φ) Lực kéo F = -kx F=− mg s l Tần số góc ω= k m ω= g l Chu kỳ T = 2π m k T = 2π l g W = Wđ + Wt Cơ = W = Wđ + Wt 1 mω A = kA 2 = mv + mgl (1 − cos ϕ ) 2.2 Bài tập: Bài tập 1: Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,4kg lị xo có độ cứng 80N/m2 Con lắc dao động điều hịa với biên độ 0,1m Hãy tính vận tốc lắc qua vị trí cân lắc? * Hướng dẫn học viên giải: - Vận tốc vật vị trí cân có giá trị cực đại nên v = ωA Mà ω = k = m 80 = 10 (rad/s) 0,4 => v = ωA = 10 0,1 ≈ 1,41(m/s) 2 - Cơ lắc W = kA = 80(0,1) = 0,4(J) Bài tập 2: Một lắc đơn dài 2m dao động điều hịa Hãy tính chu kỳ dao động lắc biết g = 9,8m/s2 tính số lần dao động lắc 1,5 phút? * Hướng dẫn học viên giải: - Chu kỳ dao động lắc đơn T = 2π l = 2π ≈ 9(s) g 9,8 - Số lần động lắc thời gian t = 1,5 phút = 90s là: N= t 90 = = 10 (lần) T Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, tổng hợp hai dao động điều hòa phương tần số: 3.1 Lý thuyết: - Khái niệm loại dao động tắt dần, trì, cưỡng - Hiện tượng cộng hưởng: + Định nghĩa + Điều kiện để có cộng hưởng: f = fo - Véc tơ quay: - Phương pháp giản đồ Fre-nen: + Một vật đồng thời thực hai dao động phương tần số: x1 = A1cos(ωt + φ1) x2 = A2cos(ωt + φ2) => Dao động tổng hợp vật có dạng: x = Acos(ωt + φ) + Biểu diễn hai dao động thành phần lên giản đồ véc tơ xác định dao động tổng hợp qua giản đồ + Biên độ dao động tổng hợp tính cơng thức: A2 = A12 + A2 + A1 A2 cos(ϕ − ϕ1 ) + Pha ban đầu dao động tổng hợp tính cơng thức: tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ + Chú ý: * Nếu hai dao động pha ϕ2 - ϕ = 2nπ A = A1 + A2 * Nếu hai dao động ngược pha ϕ2 - ϕ = (2n + 1)π A = A - A1 3.2 Bài tập: Bài tập 1: Một vật đồng thời thực hai dao động điều hồ phương theo phương trình x1 = 100cos50t (mm) x2 = 173cos(50t - π ) (mm) Hãy viết phương trình dao động tổng hợp vật * Hướng dẫn học viên cách giải: - Phương trình dao động tổng hợp có dạng x = Acos(ωt + ϕ) - Do pha ban đầu dao động thành phần góc đặc biệt biên độ dao động A2 ≈ A1 (173 ≈ 100) nên ta giải giản đồ véc tơ uur uur - Trên giản đồ: A1 có phương nằm ngang, A có phương thẳng đứng hướng π xuống pha ban đầu dao động − - Theo giản đồ véc tơ ta có: uu r A1 O + Biên độ dao động tổng hợp: ϕ 2 A2 = A12 + A2 => A = A12 + A2 = 1002 + 1732 ≈ 200 (mm) + Pha ban đầu dao động tổng hợp là: tan ϕ = A2 173 π = ≈ ⇒ ϕ ≈ rad A1 100 Hoặc: sin ϕ = A2 173 π = ≈ ⇒ ϕ ≈ rad A 200 uu r A2 uu r A - Tần số góc dao động tổng hợp tần số góc dao động thành phần ω = 50 rad/s Vậy phương trình dao động tổng hợp vật là: x = 200cos(50t + π ) (mm) Bài tập 2: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hoà phương có phương trình x1 = 3cos( 5π π 5π π t + ) (cm); x2 = 3cos( t + ) (cm) Hãy tính biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp * Hướng dẫn học viên cách giải: - Biên độ dao động tổng hợp: 2 A = A1 +A + 2A1A cos(ϕ − ϕ1 ) => A = = A1 + A + 2A1A cos(ϕ2 − ϕ1 ) π π 32 + 33 + 2.3.3cos( − ) ≈ 5,8 (cm) - Pha ban đầu dao động tổng hợp: A1 sin ϕ1 + A sin ϕ A1 cos ϕ1 + A cos ϕ2 tanϕ = π π + 3sin +3 = 2 =1 = π π 3cos + 3cos +3 2 3sin => ϕ = π (rad) C- PHẦN KẾT LUẬN: I KẾT QUẢ THỰC HIỆN: Mặc dù sáng kiến thực số năm gần để thấy rõ hiệu nó, từ đầu năm học chọn lớp có đặc điểm tương đối tương đồng với để kiểm chứng Cụ thể sau: h/s Lớp Số lượng Nữ Dân tộc Cán chuyên nghiệp Trên 25 tuổi 12B 49 26 23 25 15 12D 52 26 28 32 22 Tiến hành ôn tập cho lớp sau: - Lớp 12B: Tiến hành ôn tập lý thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức theo nhóm nội dung kiến thức nêu mục I thực mục II phần nội dung - Lớp 12D: Tiến hành ơn tập xong tồn lý thuyết luyện tập với nội dung giống nội dung ôn tập lớp 12B (Chỉ khác cách ôn tập) Kết kiểm tra trước sau ôn tập hai lớp sau: Số Thời Lớp Kết điểm KT điểm Trước ôn tập Sau ôn tập Dưới Từ đến % TB Từ đến Từ trở lên % TB 12B 49 32 65,3 17 34,5 12D 50 35 70,0 15 30,0 12B 49 14 28,6 34 71,4 12D 52 20 38,5 32 Ghi 61,5 Kết kiểm tra trước sau ôn tập cho thấy chênh lệch điểm không nhiều phần khẳng định việc ôn tập lý thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức chương có hiệu làm cho học viên nắm vững kiến thức II KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ: Với kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm tơi có sáng kiến “Ơn tập lý thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức chương” Bằng cách ôn tập đáp ứng mục tiêu ôn tập củng cố, hệ thống nội dung kiến thức trọng tâm chương rèn luyện kỹ cho học viên mà giúp cho học viên nắm vững kiến thức Việc ôn tập cho học viên theo cách không dừng lại chương “Dao động cơ” mà trình bày mà cịn áp dụng ôn tập tất chương tất khối lớp; Không môn Vật lý mà cịn áp dụng cho mơn khác Tốn học, Hóa học, Sinh học, Ngoại ngữ …; Khơng áp dụng cấp THPT mà cịn áp dụng cho cấp THCS; Việc áp dụng sáng kiến khơng có hiệu với trung tâm GDTX mà cịn áp dụng cho lớp trường THPT với học sinh có lực học giỏi Không áp dụng tỉnh Lào Cai mà cịn áp dụng rộng rãi toàn quốc Cách ôn tập số nhiều biện pháp nhằm nâng cao kết học tập học sinh Tuy có tính tích cực khơng phải khơng có nhược điểm như: Việc chia nội dung kiến thức chương cịn mang tính chủ quan giáo viên; Nếu có tiết ơn tập khó thực hiện, có nhiều tiết ơn tập giống dạy lại kiến thức học Với khả có hạn nhiều yếu tố khách quan chủ quan, phần trình bày khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong bạn đồng nghiệp trao đổi góp ý kiến để việc giảng dạy ngày đạt kết tốt Tôi xin chân thành cám ơn! NGƯỜI VIẾT Đàm Đình Hoa DANH MỤC TƯ LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lý 12 (Chương trình bản)- Tổng chủ biên: Lương Duyên Bình; Chủ biên: Vũ Quang; Các tác giả: Nguyễn Thượng Chung, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Ngơ Quốc Qnh – Nhà xuất giáo dục Sách Bài tập Vật lý 12 (Chương trình bản) – Chủ biên: Vũ Quang; Các tác giả: Lương Dun Bình, Tơ Giang, Ngơ Quốc Quýnh – Nhà xuất giáo dục Việt Nam Hướng dẫn ôn tập môn Vật lý lớp 12 (Dùng cho GDTX) – Các tác giả: Kiều Thị Bình, Nguyễn Trọng Sửu, Vũ Đình Túy – Nhà xuất Bản giáo dục Việt nam Chương trình khung mơn Vật lý lớp 12 GDTX Bộ GD&ĐT Chương trình giáo dục phổ thông cấp trung học phổ thông (Tài liệu chuẩn kiến thức, kỹ năng) – Bộ GD&ĐT – Nhà xuất giáo dục 10 ... thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức theo nhóm nội dung kiến thức nêu mục I thực mục II phần nội dung - Lớp 12D: Tiến hành ơn tập xong tồn lý thuyết luyện tập với nội dung. .. vững kiến thức II KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ: Với kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm tơi có sáng kiến “Ơn tập lý thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức chương? ?? Bằng cách ôn tập đáp... 38,5 32 Ghi 61,5 Kết kiểm tra trước sau ôn tập cho thấy chênh lệch điểm không nhiều phần khẳng định việc ôn tập lý thuyết kết hợp với luyện tập theo phần nội dung kiến thức chương có hiệu làm