SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: TRƯỜNG THPT TRỊ AN Mã sớ: ……………… (Do HĐKH Sở GD và ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHỦN ĐỢNG TRONG DAO ĐỢNG ĐIỂU HÒA Người thực hiện: LÙ KỲ BẮC Lĩnh vực nghiên cứu: W - Quản lý giáo dục - Phương pháp dạy học bợ mơn: Vật lý - Lĩnh vực khác:……………………… W W Có đính kèm: các sản phẩm khơng thể hiện bản in SKKN WMơ hình WP̀n mềm WPhim ảnh WHiện vật khác Năm học 2011- 2012 -1- SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THƠNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ và tên: LÙ KỲ BẮC Ngày tháng năm sinh: 14/01/1975 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: Ấp Tân Lâp1, xã Cây Gáo, hụn Trảng Bom, tỉnh Đờng Nai Điện thoại: 0988324427 Fax: Email: 7.Chúc vụ: Giáo Viên Đơn vị cơng tác: Trường THPT Trị An II TRÌNH ĐỢ ĐÀO TẠO - Học: Đại Học - Năm nhận bằng: 2002 - Chun ngành đào tạo: vật lý III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm: Dạy mơn vật lý Sớ năm có kinh nghiệm: năm - Các sáng kiến kinh nghiện đã có năm gần đây: + Phát huy tính tích cực học tập của học sinh tiết dạy mơn vật lý + Thực cơng tác trì sĩ số lớp chủ nhiệm + Phương pháp kĩ thuật trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn -2- PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHỦN ĐỢNG TRONG DAO ĐỢNG ĐIỂU HÒA I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần thi tớt nghiệp phở thơng và tủn sinh đại học, mơn vật lý thi trắc nghiệm Do đó đề thi theo chiều rợng bao phủ gần hoàn toàn kiến thức chương trình vật lý lớp 12 và thường hay có những bài toán liên quan tìm thời gian của vật chủn đợng Học sinh thường hay gặp khó khăn giải những bài toán liên quan tìm thời gian của vật chủn đợng Để giải qút khó khăn đó tơi sẽ cớ gắng đưa phương pháp giải bài toán cụ thể và theo cách giải nhanh nhất II TỞ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Cơ sở lý ḷn Bộ mơn Vật lý mơn thường thi tốt nghiệp THPT mơn thi tuyển sinh Đại học – Khối A nên nhiều học sinh u thích cố gắng học tập Bộ mơn Vật lý được BGD quy định thi trắc nghiệm Để giúp học sinh có kiến thức và kỹ làm bài mợt cách nhanh nhất về những bài toán liên quan tìm thời gian của vật chủn đợng Trước tiên tơi xây dựng lý th́t dựa vào các kiến thức đã được học rời đưa kết quả xem là cơng thức Từ đó học sinh dựa vào các cơng thức này để làm mợt sớ bài tập ví dụ bản Nợi dung 2.1 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chủn đợng từ vị trí x0 đến vị trí x Gọi T là chu kỳ dao đợng của vật , A là biên đợ và t là thời gian của vật chủn đợng từ vị trí x1 đến vị trí x2 (x1 và x2 thường gặp là những vị trí đặc biệt ) * Về phương pháp tìm chung: Sử dụng mới liên hệ giữa dao đợng đều hòa và chủn đợng tròn đều a Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= B′ x0 x B x B x A x O B′ x0 O π A tương ứng quay được mợt góc α x π α T T ω t = α ⇔ t = ⇒α = sin α = = = (s) 2π 12 A Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= -3- Ví dụ: Mợt vật dao động điều hòa với tần sớ bằng 5Hz Thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí cân bằng x0=0 (A là biên đợ dao đợng) đến vị trí có li đợ x2 = + 0,5A là: A s 60 B s C s 20 D s Giải Ta có : t = T 1 = = ( s) 12 12 f 60 b Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= A 2 Tương tự : sin α = π x ⇒α = = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π Ví dụ: Mợt vật dao động điều hòa với tần sớ bằng 5Hz Thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí cân bằng x0=0 (A là biên đợ dao đợng) đến vị trí có li đợ x2 x= A s 20 B s C s 40 A là: D s Giải Ta có : t = T 1 = = ( s) 8 f 40 c Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= A Tương tự : sin α = π x ⇒α = = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π Ví dụ: Mợt vật dao động điều hòa với tần sớ bằng 5Hz Thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí cân bằng x0=0 (A là biên đợ dao đợng) đến vị trí có li đợ x2 x= A s 10 B s C s 60 A là: D s 30 Giải T 1 = = ( s) 6 f 30 d Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= A Tương tự : Ta có : t = sin α = x π =1 ⇒α = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π Ví dụ: Mợt vật dao động điều hòa với chu kỳ 0.2 (s) Thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí cân bằng đến vị trí vật có tớc đợ bằng là: 1 1 A s B s C s D s 10 40 30 20 -4- Giải Vật có tớc đợ bằng tức là vật ở vị trí biên T Ta có : t = = ( s ) 20 * chú ý: Do tính đới xứng qua vị trí cân bằng Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= −A −A ; Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= ; Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) 2 −A đến vị trí x= ; Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= − A cũng có kết quả tương tự A T −A T T 24 T 12 A O a ( c m /s Sơ đồ phân bố thời gian q trình ) 2T T T A6 T A 12 dao động 2.2 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chủn đợng từ vị trí x1 đến vị trí x2 Dựa vào sơ đờ phân bớ thời gian ta xét vài trường hợp cụ thể sau: a Vật từ vị trí x1= −A A đến vị trí x2= 2 Dựa vào sơ đờ phân bớ thời gian ta dễ dàng thấy: t = T T T + = (s) 12 12 Ví dụ: Mợt vật dao động điều hòa với tần sớ bằng 10Hz Thời gian ngắn nhất để vật từ trí x1= −A A đến vị trí x2= (A là biên đợ dao đợng) là: 2 1 A s B s C s 60 40 20 Giải Ta có : T = 1 = ( s) f 10 ⇒ t= T = ( s) 60 −A A đến vị trí x2= 2 T T 5T Tương tự : t = + = (s) 12 24 b Vật từ vị trí x1= -5- D s Ví dụ: Mợt vật dao động điều hòa với tần sớ bằng 10Hz Thời gian ngắn nhất để vật từ trí x1= −A A đến vị trí x2= (A là biên đợ dao đợng) là: 2 s 60 A B s 40 C s 20 D s 240 Giải 1 = ( s) f 10 5T ( s) = 24 240 A −A c Vật từ vị trí x1= đến vị trí x2= 2 T T T Tương tự: t = + = (s) 12 Ta có : T = ⇒ t= Ví dụ: Con lắc lò xo dao động với biên độ A Thời gian ngắn để vật từ vị trí x1= A −A đến vị trí x2= 0,25(s) Chu kỳ lắc: 2 A 1(s) B 1,5(s) C 0,5(s) D 2(s) Giải Ta có: t= T ⇒ T = 4t = (s) −A A đến vị trí x2= 2 T T 5T Tương tự: t = + = (s) 24 d Vật từ vị trí x1= Ví dụ: Con lắc lò xo dao động với biên độ A Thời gian ngắn để vật từ vị trí x1= A 1(s) −A A đến vị trí x2= (s) Chu kỳ lắc: 2 24 B (s) C (s) 24 D 2(s) Giải Ta có: t= 5T 24 ⇒T = 24t 24 = (s) 5 2.3 Mới liên hệ giữa khoảng thời gian của vật chủn đợng từ vị trí x1 đến vị trí x2 và mợt tính chất khác Ví dụ Một lắc lò xo gồm vật nhỏ lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m Con lắc dao động hòa theo phương ngang với phương trình x = A cos(ω t +ϕ ) Mốc vị trí cân Khoảng thời gian hai lần liên tiếp lắc có động 0,1 s Lấy π2 = 10 Khối lượng vật nhỏ A 400 g B 40 g C 200 g D 100 g Giải -6- Với phương pháp giải nhanh này học sinh đã biết: wđ= wt thì x = ± Vậy theo đề bài: thời gian ngắn nhất vật từ vị trí x1= A 2 −A A đến vị trí x2= 2 T T T + = = 0.1s ⇔ T= 0.4 s 8 k 4π ⇔ k T 2 ω = = m= = 400 g m T 4π Ví dụ Một lắc lò xo (độ cứng lò xo 50 N/m) dao động điều hòa theo phương ngang Cứ sau 0,05 s vật nặng lắc lại cách vị trí cân khoảng cũ Lấy π2 = 10 Khối lượng vật nặng lắc A 250 g B 100 g C 25 g D 50 g Giải Dựa vào sơ đồ phân bố thời gian q trình dao động ta thấy: Cứ sau 0,05 s vật nặng lắc lại cách vị trí cân khoảng cũ Vị trí T T T A ⇒ t = + = = 0.05 s ⇔ T= 0.2 s đó chích là: x = ± 8 k 4π ⇔ k T 2 ω = = m= = 50 g m T 4π Hoặc ngược lại từ x2 đến x1 là : t = III HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Cần phải giải tập từ dễ đến khó, giúp cho học sinh có thái độ tích cực, tự giác tìm lời giải cho tốn Đến tiết tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày giải chi tiết, nhiều em tham gia giải tập, kích thích khả độc lập, sáng tạo học sinh Giúp em có nhìn tổng quan phương pháp giải tập Vật lý nói chung tập liên quan đến bài toán tìm thời gian của vật chủn đợng nói riêng Tạo hứng thú say mê học tập mơn Vật lý Từ phát huy khả tự giác, tích cực học sinh, giúp em tự tin vào thân gặp tốn mang tính tổng qt Sau tơi áp dụng phương pháp này thì tơi thấy đa sớ học sinh có hứng thú học tập và thi tủn có kết quả cao IV ĐỀ X́T, KHÚN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Sáng kiến kinh nghiệm áp dung cho tất cả các học sinh có học lực khác Đặc biệt học sinh trung bình va ́u, chỉ cần nhớ cơng thức là làm bài được Trên kinh nghiệm giảng dạy mà tơi đúc kết được; thời gian có hạn, nên chắn nhiều hạn chế, thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến Q thầy bạn bè đồng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm có ích việc truyền thụ tri thức cho học sinh Xin chân thành cảm ơn! -7- V TÀI LIỆU THAM THẢO STT Tên tài liệu tham khảo Tác giả Nhà xuất Cẩm nang ơn lụn thi Ngũn Anh Vinh Đại đại học Phạm Học Sư năm 2011 Chun đề bồi dưỡng PGS.TẦN SỐ Vũ Thanh Giáo Dục học sinh giỏi vật lý Khiết – Vũ Đình Túy năm 2003 THPT tập Giáo Dục Giải tốn vật lý 12 tập Bùi Quang Hân Trắc nghiệm Vật lí , Năm 1995 Cục Khảo thí Kiểm ĐHQG Hà Nội Hóa học , Sinh học , định chất lượng giáo dục Năm 2007 Ngoại ngữ – Bộ giáo dục Đào tạo Giới thiệu đề TSĐH Nguyễn Cảnh Hòe ĐHSP &CĐ từ 2001-2004 Năm 2005 NGƯỜI THỰC HIỆN (Ký tên và ghi rõ họ tên) SỞ GD&ĐT ĐỜNG NAI Đơn vị: THPT Trị An CỢNG HÒA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc lập – Tự - Hạnh phúc -8- ………………., ngày tháng năm PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHỦN ĐỢNG TRONG DAO ĐỢNG ĐIỂU HÒA Họ và tên tác giả: LÙ KỲ BẮC Chức vụ: Giáo viên Đơn vị: THPT Trị An Lĩnh vực: (Đánh dấu x vào các tương ứng, ghi rõ tên bợ mơn hoặc lĩnh vục khác) - Quản lý giáo dục W - Phương pháp dạy học bợ mơn………………… W - Phương pháp giáo dục W - Lĩnh vực khác:……………………………… W Sáng kiến kinh nghiệm đã được triễn khai áp dụng: Tại đơn vị W Trong ngánh W Tính mới (Đánh dấu x vào dưới đây) - Có giải pháp hoàn toàn mới W - có giải pháp cải tiến, đởi mới từ giải pháp đã có W Hiệu quả (Đánh dấu x vào dưới đây) - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu quả cao W - Có tính cải tiến hoặc đởi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng toàn ngành và có hiệu quả cao W - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao W - Có tính cải tiến hoặc đởi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao W Khả áp dụng (Đánh dấu x vào mỡi dòng dưới đây) - Cung cấp được các ḷn cứ khoa học cho việc hoạch định đường lới, chích sách: Tớt W Khá W Đạt W - Đưa các các giải pháp khún nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và dễ vào c̣c sớng: Tớt W Khá W Đạt W - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả áp dụng đạt hiệu quả phạm vi rợng: Tớt W Khá W Đạt W Phiếu này được đánh dấu x đầy đủ vào các tương ứng, có ký tên xác nhận của người có thẩm qùn,đóng dấu của đơn vị và đóng kèm vào ći mỡi bản sáng kiến kinh nghiệm XÁC NHẬN CỦA TỞ CHUN MƠN (Ký tên và ghi rõ họ tên) -9- THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Ký tên và ghi rõ họ tên) ... dung 2.1 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chuyển động từ vị trí x0 đến vị trí x Gọi T là chu kỳ dao động của vật , A là biên độ và t là thời gian của vật chuyển động. .. NGHIỆM Năm học: 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỂU HÒA Họ và tên tác giả: LÙ KỲ BẮC Chức vụ: Giáo... tập của học sinh tiết dạy môn vật lý + Thực công tác trì sĩ số lớp chủ nhiệm + Phương pháp kĩ thuật trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn -2- PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHUYỂN