Sáng kiến kinh nghiệm phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (võ quyết thắng, thpt nghi lộc 2

Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc SKKN: Phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (Võ Quyết Thắng, THPT Nghi Lộc 2) Tóm tắt nội dung đề tài Đề tài đề cập vấn đề phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (THDĐĐH) Trước người ta đề cập đến phương pháp như: phương pháp cộng hàm lượng giác, phương pháp giản đồ véc tơ, phương pháp tổng hợp đồ thị Ta thấy ba phương pháp dùng để THDĐĐH, cách để thực phương pháp THDĐĐH Nếu gọi phương pháp THDĐĐH cho ta phù hơp tượng vật lý tên gọi phương pháp dùng để giải tập liên quan đến tượng Khi nhìn nhận phương pháp riêng lẻ phương pháp cộng hàm lượng giác, phương pháp giản đồ véc tơ hay phương pháp tổng hợp đồ thị đề cập vấn đề tổng hợp dao động góc độ toán học Còn nói phương pháp THDĐĐH tên gọi mang tên tượng vật lý Với quan điểm toán THDĐĐH thể cách sinh động qua nội dung năm chương sách giáo khoa vật lý 12 - Khi xem xét chương dao động lý thuyết mang ý nghĩa mặt động học khảo sát kỹ thêm mặt động lực học lượng có vướng mắc tập tổng hợp dao động chương dao động chủ yếu để vận dụng công thức mà chưa gắn vào tượng vật lý cụ thể - Chương sóng tượng tổng hợp dao động thể cách sinh động qua tượng giao thoa sóng, giáo viên khai thác chương làm bật ý nghĩa vật lý lý thuyết Đặc biệt chương có ưu điểm bật học sinh quan sát tượng vật lý cách trực tiếp, giáo viên cần thiết khai thác liên hệ cho học sinh - Bài toán điện xoay chiều đoạn mạch RLC nối tiếp hiệu điện hai đầu đoạn mạch tổng hiệu điện phần tử đoạn mạch Trong chương điện xoay chiều có hệ thống tập phong phú, học sinh cần rèn luyện N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc cách việc sử dụng cộng véc tơ quay để giải toán điện xoay chiều Ngoài giáo viên đưa thêm số tập sử dụng việc cộng hàm số lượng giác hay tổng hợp đồ thị - Chương dao động điện từ đề cập đến lý thuyết THDĐĐH, ta gặp toán tổng hợp dao động mạch dao động có nhiều tụ nhiều cuộn cảm mắc nối tiếp song song - Chương tính chất sóng ánh sáng toán THDĐĐH đề cập cách định tính so với chương trước Trong chương xét cách đơn giản vị trí vân tối, vân sáng mà đề cập đến giá trị trung gian hay cường độ sáng Khi giải toán THDĐĐH qua chương học sinh suy luận tương tự Với cách suy luận tương tự học sinh nắm vững kiến thức nội dung chương em chủ động xây dựng nội dung kiến thức A Lí chọn đề tài I Mở đầu Trong chương trình vật lý 12 toán tổng hợp dao động toán quan trọng Kiến thức tổng hợp dao động sở bản, tiền đề để em học tiếp chương sau Khi học chương (Chương II, III, IV, V, VI sách giáo khoa nâng cao chương I, II, III, IV, V sách giáo khoa bản) em vận dụng kiến thức tổng hợp dao động vào giải toán vật lý mức độ khác Trong chương “Dao động cơ” toán tổng hợp dao động mang ý nghĩa công thức toán học, ý nghĩa Vật lý thể chương sau Trong chương trình vật lý phổ thông toán tổng hợp dao động xét cho tổng hợp hai dao động phương, tần số N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Khi giải toán tổng hợp dao động phương, tần số ta đưa vào phương pháp gọi ”Phương pháp THDĐĐH” Có ba cách để thực phương pháp THDĐĐH sử dung giản đồ véc tơ, sử dụng việc cộng hàm lượng giác việc tổng hợp đồ thị Một vấn đề áp dụng phương pháp THDĐĐH, đề cập cách trực tiếp cho học sinh lý thuyết tổng hợp dao động nghĩa giáo viên truyền đạt cho học sinh lý thuyết kết hợp với ví dụ sau tập THDĐĐH Với cách trình bày học sinh có điều kiện hiểu rõ điều mối liên hệ với kiến thức vật lý Nghĩa ta không xét lý thuyết tổng hợp dao động cách chung chung mà xem xét lý thuyết gắn với tượng vật lý II Một số suy nghĩ giáo viên học sinh toán tổng hợp dao động: Bài toán tổng hợp dao động chương trình Vật lý 12 Bài toán tổng hợp dao động sách giáo khoa cải cách giáo dục nói vật thực đồng thời hai dao động điều hoà (DĐĐH) phương, tần số dao động vật dao động tổng hợp Sách giáo khoa phân ban có số điều chỉnh quan điểm nói sách giáo khoa ban có nói rõ “Trong chương sau gặp vật chịu tác động đồng thời nhiều dao động Chẳng hạn màng nhĩ tai, màng rung micrô … thường xuyên nhận nhiều dao động gây sóng âm Hay sóng truyền tới điểm môi trường điểm nhận lúc dao động gây sóng Trong trường hợp ấy, vật dao động nào?” Sách giáo khoa ban nâng cao có nói “Có máy đặt bệ, píttông máy chuyển động dao động so với khung máy, khung máy lại dao động so với bệ máy chuyển động pít tông so với bệ máy gọi tổng hợp hai dao động nói trên” Sách giáo khoa đưa ví dụ pít tông dao động bệ máy ví dụ mang tính N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc mô hình ví dụ muốn đưa cho giáo viên học sinh nhìn nhận tượng tổng hợp dao động dạng mô hình, hay nói cách khác ví dụ thể mặt động học lý thuyết tổng hợp dao động Nếu xét thêm quan điểm động lực học ví dụ không Trong sách giáo khoa sách tập nói đến “Một vật thực đồng thời hai dao động điều hoà phương, tần số” điều cần ý giáo viên học sinh Theo quan niệm cũ khái niệm giáo viên học sinh sử dụng thường xuyên theo sách giáo khoa sách tập quan niệm không phù hợp Thực tế nói tổng hợp dao động có phù hợp hay không phù hợp với vật độc lập có nhiều ý kiến ngược nhau, thiết nghĩ chưa nên bàn sâu vấn đề Người viết suy nghĩ điều ta nên vận dụng toán vào trường hợp phù hợp, trường hợp chưa rõ nên bàn bạc thêm Khi ta tập trung vào nội dung kiểm tra cho kết phù hợp với lý thuyết, lý thuyết tổng hợp dao động thể rõ mối quan hệ qua lại lý thuyết thực tiễn Một số nhầm lẫn thường gặp a Một số ví dụ Qua nghiên cứu qua trình giảng dạy cho thấy rằng, chưa khẳng định lý thuyế tổng hợp dao động không phù hợp với dao động vật Nhưng đưa ví dụ vật dao động tổng hợp ví dụ phải kiểm nghiệm tính toán cụ thể Nếu tính toán kiểm tra cho kết phù hợp đưa vào giảng dạy, số ví dụ thường đưa vào giảng dạy trước nên hạn chế Chúng ta đưa ví dụ cho kết phù hợp tốt với lý thuyết chẳng hạn ta xem xét tổng hợp dao động tượng giao thoa VD1: Có ý kiến cho tượng dao động tổng hợp lắc cần phải xem xét theo quan điểm khác sau: N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Nếu kích thích dao động theo điều kiện ban đầu x1(0)=a1, x’1(0)=b1 vật dao động với phương trình x1 Nếu kích thích dao động theo điều kiện ban đầu x2(0)=a2, x’2(0)=b2 vật dao động với phương trình x2 Nếu kích thích dao động theo điều kiện ban đầu x(0)=a1+a2, x’(0)=b1+b2 dao động vật tổng hợp dao động x1 x2 Nếu nói theo quan điểm ta xem vật tham gia đồng thời hai DĐĐH Thiết nghĩ vật tham gia đồng thời hai DĐĐH hai dao động phải thực đồng thời vật * Có ý kiến cho dao động tổng hợp dao động thành phần vật phải tương ứng với chuyển động chuyển động tuyệt đối, chuyển động tương đối chuyển động kéo theo (VD2) Ta xét ví dụ xem áp dụng lý thuyết THDĐĐH hay không? VD2: Con lắc chuyển động giá DĐĐH, dao động lắc giá dao động giá dao động thành phần dao động lắc đất dao động tổng hợp Thực tế cho thấy ví dụ dao động lắc dao động cưỡng bức, dao động thực theo hai giai đoạn: + Giai đoạn chuyển tiếp dao động riêng chuyển động tương đối chưa tắt hẳn + Giai đoạn ổn định dao động riêng chuyển động tương đối tắt, lúc dao động lắc dao động cưỡng b Một số quan điểm thường gặp lý thuyết tổng hợp dao động N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Nhiều giáo viên dạy lý thuyết THDĐĐH nhấn mạnh chương dao động mà nhấn mạnh lý thuyết chương sau Thiết nghĩ vấn đề nên làm ngược lại, giáo viên cần thiết nói cho học sinh chương dao động ta nghiên cứu lý thuyết mặt toán học Và mạnh dạn cho học sinh nội dung áp dụng lý thuyết cho chương sau Một ví dụ điển hình tổng hợp dao động để học sinh quan sát cách trực quan Giáo viên cho học sinh phụ thuộc dao động tổng hợp với nhiều yếu tố dao động thành phần thí nghiệm giao thoa sóng Trong thí nghiệm giao thoa sóng giáo viên cần rõ cho học sinh dao động thành phần dao động tổng hợp, vị trí dao động cực đại, cực tiểu, Trong trình giảng dạy giáo viên cần thiết tách tập tập tổng hợp dao động tượng vật lý Bài tập tổng hợp dao động chương dao động xem tập tổng hợp dao động Trong chương sau chương dao động toán xem toán vật lý Thông thường dạy lý thuyết tổng hợp dao động giáo viên không khái quát cho học sinh cách thực việc giải tập tổng hợp dao động Việc hệ thống lại toán tổng hợp dao động áp dụng cho chương có tác dụng tạo cho học sinh có nhìn khái quát toán tổng hợp dao động B Nội dung I Lý thuyết tổng hợp dao động N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Các cách thực phương pháp tổng hợp dao động điều hoà Một đại lượng biến thiên điều hoà biểu diễn hàm số dạng sin cos, ta biểu diễn đại lượng biến thiên điều hoà dạng đồ thị hàm sin cos cách khác để biểu diễn DĐĐH dùng véc tơ quay Khi biểu diễn DĐĐH theo cách tương đương Khi xét THDĐĐH dựa vào cách biểu diễn lại tuỳ vào toán cụ thể Tuỳ vào trường hợp khác ta sử dụng cách khác thuận lợi + Nếu hai dao động biên độ, phương, tần số ta dùng phương pháp cộng hàm số lượng giác nhanh + Nếu hai dao động khác biên độ, phương, tần số áp dụng phương pháp véc tơ quay thích hợp + Trong trường hợp tổng quát giáo viên sử dụng việc tổng hợp đồ thị để tổng hợp dao động điều hoà Sử dụng việc tổng hợp đồ thị khái quát hơn, trường hợp sử dụng cách ta sử dụng cách để giải toán thuận lợi a Tổng hợp dao động cách cộng hàm số lượng giác Khi thực tổng hợp hai đại lượng biến thiên điều hoà biểu diễn dạng hàm sin, cos Giáo viên hướng dẫn học sinh thực phép cộng để giải toán, trường hợp dễ thực dao động thành phần có biên độ VD: Cho hai DĐĐH phương, tần số có phương trình là: x1=4cost, x2=4cos(t+/2) Tìm dao động tổng hợp Đối với toán giải cách đơn giản việc cộng hàm số lượng giác Dao động tổng hợp có phương trình là: x=x1+x2=4cost+4cos(t+/2)=8cos/4cos(t+/4)=4 cos(t+/4) N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Trong trường hợp đặc biệt dao động thành phần không biên độ ta thực việc cộng hàm lượng giác VD: Cho hai dao động thành phần có phương trình là: x1=4cost, x2=4 sint viết phương trình dao động tổng hợp Đối với ta biến đổi  x1=4cost=8sin cost,  x2=4 sint=8cos sint Phương trình dao động tổng hợp: x=x1+x2=8(sin    cost+ cos sint)=8cos(t+ ) 6 b Tổng hợp dao động việc công véc tơ quay (Phương pháp sách giáo khoa trình bày) Cho hai hàm dạng sin: x1=A1cos(t+1) x2=A2cos(t+2) Chúng ta tìm biểu thức tổng hợp chúng x=x1+x2 phương pháp giản đồ Fre-nen (còn gọi phương pháp giản đồ véc tơ quay) Vẽ véc tơ quay OM biểu diễn DĐĐH x1 OM biểu diễn x2 vào thời điểm t=0 Theo quy ước mục 9, Bài thì: OM có độ dài A1 hợp với trục x góc (Ox, OM )=1 vào lúc t=0 OM có độ dài A2 hợp với trục x góc (Ox, OM )= vào luc N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc t=0 Vẽ hình bình hành mà hai cạnh OM OM , đường chéo hình bình hành OM tổng hai véc tơ OM OM OM = OM + OM Véc tơ OM có hình chiếu trục x tổng x1 x2 x=x1+x2 Sau sách giáo khoa tính toán hình vẽ dao động tổng hợp có biên độ pha ban đầu xác định theo biểu thức A2=A12+A22+2A1A2cos(2-1) (1) tan= A sin 1  A2 sin  PM (2)  OP A1 cos 1  A2 cos  Phương pháp THDĐĐH thực theo cách gọi phương pháp véc tơ quay (vì điều có sách giáo khoa nên không trình bày đầy đủ) Trong trường hợp định giải toán không thực đầy đủ bước phương pháp nêu mà áp dụng công thức (1) (2) để xác định biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp Có trường hợp có dao động thành phần ta cần tìm dao động tổng hợp mà có nhiều dao động ta vẽ giản đồ véc tơ, tổng hợp cặp dao động thành phần VD: Khi dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch ABC hình vẽ đo điện áp UAB=30V, UBC=40V a Điện áp đoạn AC bao nhiêu? A R B L C b Nếu tăng tần số điện áp lên gấp đôi độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện bao nhiêu? N¨m häc 2008-2009 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Gợi ý: Đây tập cho học sinh dùng giản đồ véc tơ đơn giản để giải toán điện xoay chiều c Tổng hợp dao động cách tổng hợp đồ thị Phương pháp có tác dụng khái quát cho học sinh nắm vững kiến thức, em hiểu tổng hợp dao động phương pháp đồ thị phương pháp trực quan có tác dụng khái quát cho học sinh Trong nội dung giáo viên dùng thí nghiệm ảo làm dẫn chứng học sinh hình dung, kết hợp với việc giáo viên dùng đồ thị để vẽ minh hoạ (đề tài có kèm theo đĩa CD thí nghiệm ảo minh hoạ) Sau trình bày minh hoạ xong giáo viên đưa vài tập nhỏ để củng cố kiến thức cho học sinh VD: Cho hai DĐĐH phương có phương trình: x1=4cost, x2=6cos(t+/2) a Vẽ đồ thị dao động thành phần dao động tổng hợp hình vẽ b Nhận xét mối quan hệ li độ dao động thành phần li độ dao động tổng hợp Nhận xét: Đây toán nhỏ củng cố cho học sinh dùng phương pháp đồ thị xác định dao động tổng hợp Thí nghiệm tổng hợp dao động Giáo viên phân tích thí nghiệm giao thoa sóng nước, thí nghiệm giáo viên dẫn dắt để em tiếp thu nhiều nội dung kiến thức tổng hợp dao động N¨m häc 2008-2009 10 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc - Dao động mặt nước có nguồn - Dao động mặt nước có hai nguồn kết hợp - Đặc điểm vị trí có biên độ cực đại, cực tiểu điểm có biên độ dao động trung gian Khi tập trung phân tích cho học sinh rõ yếu tố có tác dụng tốt việc khắc sâu kiến thức cho học sinh a Dụng cụ thí nghiệm Ta sử dụng dụng cụ thí nghiệm thí nghiệm giao thoa sóng nước, dụng cụ gồm có: - Khay đựng nước - Cần rung có hai nhánh tháo lắp nhánh (ứng với hai nguồn sóng A B) - Đèn chiếu sáng b Tiến hành thí nghiệm - Lắp nhánh A vào cần rung khảo sát dao động điểm M mặt nước sóng truyền từ nguồn A truyền tới Câu hỏi: Quan sát dao động điểm M cho biết điểm M dao động nguyên nhân nào? - Tháo nhánh A lắp nhánh B, dao động M dao động nguồn B truyền tới Câu hỏi: Giáo viên hỏi tương tự dành cho học sinh khác? N¨m häc 2008-2009 11 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc - Lắp hai nhánh A B, dao động M dao động tổng hợp sóng từ hai nguồn A B truyền tới Câu hỏi: Lúc nguyên nhân dao động điểm M gì? Trong điều kiện khó quan sát xác biên độ dao động thành phần dao động tổng hợp nguyên nhân tượng lưu ảnh võng mạc Tuy nhiên tương quan tần số lưu ảnh với tần số dao động ta quan sát biên độ dao động thành phần biên độ dao động tổng hợp Trong trường hợp không quan sát rõ giáo viên giải thích thêm cho học sinh nguyên nhân tượng lưu ảnh võng mạc Em quan sát nhận xét biên độ dao động thành phần biên độ dao động tổng hợp, so sánh biên độ dao động thành phần so với biên độ dao động tổng hợp? Trong THDĐĐH biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào đại lượng nào? Các em biết biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ dao động thành phần góc lệch pha dao động thành phần Câu hỏi: Tại biên độ dao động M lại phụ thuộc vào vị trí phao mặt nước (khi điểm M thay đổi)? Gợi ý: + Em so sánh pha dao động nguồn? + Sóng truyền đến điểm cách nguồn khoảng d lệch pha so với sóng nguồn lượng bao nhiêu? + Những điểm có hiệu đường dao động cực đại, điểm hiệu đường dao động cực tiểu? N¨m häc 2008-2009 12 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Từ em giải thích đặc điểm dao động tổng hợp điểm đường cực đại, cực tiểu Thí nghiệm có tác dụng tốt việc khắc sâu kiến thức cho học sinh lý thuyết tổng hợp dao động c Kết luận - Dao động M dao động tổng hợp sóng từ hai nguồn truyền đến - Biên độ dao động M phụ thuộc vào góc lệch pha dao động thành phần nguồn truyền đến d Một số thí nghiệm khác Giáo viên kết hợp với phương tiện dạy học máy chiếu, thí nghiệm ảo, dao động ký điện tử để đưa thêm số thí nghiệm khác có tính trực quan để học sinh nắm vững lý thuyết tổng hợp dao động: Một số thí nghiệm ảo thực máy chiếu (Các thí nghiệm gửi đĩa CD kèm theo với sáng kiến kinh nghiệm) - Thí nghiệm ảo biểu diễn dao động thành phần dao động tổng hợp dạng véc tơ quay - Thí nghiệm ảo biểu diễn dao động tổng hợp dao động thành phần phương pháp đồ thị - Thí nghiệm ảo tượng giao thoa ánh sáng - Thí nghiệm ảo tượng giao thoa ánh sáng (độ rộng vân chịu ảnh hưởng tượng nhiễu xạ) - Thí nghiệm tượng giao thoa sóng nước (Thí nghiệm thay sách 12 BGD) II Bài tập áp dụng lý thuyết tổng hợp dao động điều hoà N¨m häc 2008-2009 13 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Các dạng tập tổng hợp dao động điều hoà Chúng ta phân chia toán THDĐĐH thành dạng tập định tính tập định lượng Trong nội dung đề tài muốn có cách phân chia khác chút có tác dụng nhấn mạnh ý nghĩa vật lý lý thuyết ta phân chia tập THDĐĐH thành hai dạng: - Bài tập tổng hợp dao động chương dao động (bài tập THDĐĐH bản) - Bài toán tổng hợp dao động gắn với tượng vật lý a Bài tập tổng hợp dao động chương dao động (bài tập tổng hợp dao động điều hoà bản) Trong chương tập tổng hợp dao động có đặc trưng riêng, mục tiêu tập tổng hợp dao động chương chủ yếu rèn luyện kỹ vận dụng công thức học sinh mà chưa áp dụng vào giải toán vật lý cụ thể Giáo viên cho học sinh áp dụng đầy đủ cách giải toán tổng hợp dao động là: phương pháp giản đồ véc tơ, phương pháp đồ thị phương pháp cộng hàm lượng giác Chúng ta xem tập tổng hợp dao động chương dao động tập tổng hợp dao động sở để giải tập tổng hợp dao động chương Để xây dựng cách giải tập THDĐĐH cho chương ta phải dựa vào tập tổng hợp dao động Khi nắm vững toán THDĐĐH giáo viên hướng học sinh xây dựng kiến thức nội dung liên quan chương sau b Bài toán tổng hợp dao động gắn với tượng vật lý Khi rèn luyện kỹ cho học sinh việc giải tập tổng hợp dao động giáo viên tiến hành theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp Trước hết ta đưa cho học sinh tập định tính tập định lượng đơn giản như: N¨m häc 2008-2009 14 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc - So sánh nhanh pha, chậm pha, lệch pha vuông pha dao động VD: Học sinh cần nắm đặc điểm góc lệch pha sóng tới sóng phản xạ đầu sợi dây trường hợp đầu dây bụng sóng, nút sóng - Việc biểu diễn dao động điều hoà véc tơ quay, biểu diễn dao động thành phần dao động tổng hợp véc tơ quay tương ứng VD1: Học sinh cần nắm vững lệch pha, nhanh pha, chậm pha cường độ dòng điện đoạn mạch có tụ điện, có điện trở, có cuộn cảm em hiểu xây dựng định luật ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp VD2: Khi giải toán điện xoay chiều sau: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn cảm có điện trở không đáng kể Đo hiệu điện điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện ta giá trị UR=100V, UL=200V, UC=100V Xác định hiệu điện hai đầu đoạn mạch? Mặc dù toán đơn giản giải học sinh dễ mắc sai lầm, có số học sinh không nắm vững tính kết việc cộng giá trị hiệu điện lại để kết toán Để khắc phục điều giáo viên cần hướng dẫn cho học sinh sử dụng định luật ôm (Z= R  ( Z L  Z C )  U  U R2  (U L  U C ) ), em cần nắm vững việc biểu diễn dao động véc tơ quay Nắm vững việc biểu diễn dao động thành phần dao động tổng hợp giản đồ véc tơ - Học sinh nắm biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại, cực tiểu Sau hướng dẫn cho học sinh giải tập đơn giản giáo viên đưa vào toán phức tạp hai chương giao thoa sóng điện xoay chiều giáo viên cần rèn cho học sinh nhiều kỹ giải toán Trong hai chương có nhiều toán thể đầy đủ yếu tố định tính, định lượng Học sinh cần vận dụng tốt phương pháp để giải toán hai chương N¨m häc 2008-2009 15 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc - Đối với toán giao thoa sóng thường dùng phương pháp cộng hàm sin cos để giải, toán điện xoay chiều học sinh cần phải sử dụng thành thạo việc tổng hợp véc tơ quay (định luật ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp thiết lập từ phương pháp giản đồ véc tơ) Đó trường hợp phổ biến thực tế điều kiện cụ thể giáo viên giáo viên đưa toán để học sinh rèn luyện cách khác giải toán THDĐĐH - Có trường hợp vận dụng kiến thức THDĐĐH xây dựng công thức vật lý để giải toán vật lý Khi có công thức vật lý rồi, có học sinh lại không ý đến lý thuyết THDĐĐH nữa, mà sử dụng công thức có để giải toán Vì việc hướng dẫn cho học sinh xây dựng công thức cần thực hướng dẫn giáo viên phát huy tối đa hoạt động học sinh em nắm chất tượng vật lý xảy toán Ngoài giáo viên đưa vào toán mà học sinh không vận dụng công thức có sẵn, toán có tác dụng khắc sâu cho em ý nghĩa vật lý VD1: Khi xây dựng công thức tượng giao thoa ánh sáng giáo viên học sinh cần xác định vị trí cho vân sáng, vị trí cho vân tối Nhưng giải toán giao thoa ánh sáng học sinh thường sử dụng công thức có sẵn vị trí vân sáng, tối Trong trường hợp có em quên chất tượng vật lý xảy toán VD2: Giáo viên đưa bài toán sau: Hiện tượng tượng sau liên quan đến tổng hợp dao động A Tán sắc ánh sáng B Giao thoa ánh sáng C Nhiễu xạ ánh sáng D Khúc xạ ánh sáng Bài tập tổng hợp dao động qua chương sgk 12 N¨m häc 2008-2009 16 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc Chương Đặc trưng Rèn luyện kỹ tập - Bài toán THDĐĐH bản: + Phương pháp cộng hàm số lượng giác + Phương pháp giản đồ véc tơ Frenen + Tổng hợp đồ thị Bài tập định Dao động - Các dạng tập: tính, định + Biểu diễn dao động thành phần dao động tổng lượng hợp véc tơ quay + Liên hệ DĐĐH chuyển động tròn + Xác định biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp + Xác định dao động tổng hợp việc cộng hàm lượng giác tổng hợp đồ thị - Viết phương trình sóng điểm phương truyền, phương trình sóng tới, sóng phản xạ Dao thoa sóng Bài tập định tính, định - Viết phương trình dao động tổng hợp điểm hai nguồn truyền đến lượng - Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào vị trí điểm ta xét trường giao thoa lệch pha dao động thành phần Dòng điện Bài tập định - Giản đồ véc tơ định luật ôm cho số mạch điện N¨m häc 2008-2009 17 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc xoay chiều tính, định lượng + Đoạn mạch có R + Đoạn mạch có L + Đoạn mạch có C + Đoạn mạch RLC trường hợp cộng hưởng + Đoạn mạch RLC trường hợp ZL>ZC + Đoạn mạch RLC trường hợp ZL[...]... hiện trên máy chiếu (Các thí nghi m này được gửi trong đĩa CD kèm theo với sáng kiến kinh nghi m) - Thí nghi m ảo biểu diễn dao động thành phần và dao động tổng hợp dưới dạng véc tơ quay - Thí nghi m ảo biểu diễn dao động tổng hợp và dao động thành phần bằng phương pháp đồ thị - Thí nghi m ảo về hiện tượng giao thoa ánh sáng - Thí nghi m ảo về hiện tượng giao thoa ánh sáng (độ rộng của các vân chịu... chia bài tập THDĐĐH thành hai dạng: - Bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ (bài tập THDĐĐH cơ bản) - Bài toán tổng hợp dao động gắn với hiện tượng vật lý a Bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ (bài tập tổng hợp dao động điều hoà cơ bản) Trong chương này bài tập tổng hợp dao động có một đặc trưng riêng, mục tiêu bài tập tổng hợp dao động của chương chủ yếu là rèn luyện kỹ năng... toán tổng hợp dao động đó là: phương pháp giản đồ véc tơ, phương pháp đồ thị và phương pháp cộng hàm lượng giác Chúng ta có thể xem bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ là bài tập tổng hợp dao động cơ bản vì đây là cơ sở để giải bài tập tổng hợp dao động trong các chương tiếp theo Để xây dựng cách giải bài tập THDĐĐH cho các chương tiếp theo ta phải dựa vào bài tập tổng hợp dao động cơ... nào dao động cực đại, những điểm hiệu đường đi như thế nào thì dao động cực tiểu? N¨m häc 20 08 -20 09 12 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc 2 Từ đó các em có thể giải thích đặc điểm dao động tổng hợp tại các điểm trên đường cực đại, cực tiểu Thí nghi m này có tác dụng tốt trong việc khắc sâu kiến thức cho học sinh về lý thuyết tổng hợp dao động c Kết luận - Dao động của M là dao động tổng hợp. .. chuyển động tròn đều + Xác định về biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp + Xác định dao động tổng hợp bằng việc cộng hàm lượng giác và tổng hợp đồ thị - Viết phương trình sóng tại một điểm trên phương truyền, phương trình sóng tới, sóng phản xạ Dao thoa sóng cơ Bài tập định tính, định - Viết phương trình dao động tổng hợp tại một điểm do hai nguồn truyền đến lượng - Biên độ dao động tổng hợp phụ... các vân chịu ảnh hưởng của hiện tượng nhiễu xạ) - Thí nghi m hiện tượng giao thoa sóng nước (Thí nghi m thay sách 12 của BGD) II Bài tập áp dụng lý thuyết tổng hợp dao động điều hoà N¨m häc 20 08 -20 09 13 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc 2 1 Các dạng bài tập tổng hợp dao động điều hoà Chúng ta có thể phân chia bài toán THDĐĐH thành 2 dạng là bài tập định tính và bài tập định lượng Trong... biên độ dao động thành phần và biên độ dao động tổng hợp Trong trường hợp không quan sát được rõ giáo viên có thể giải thích thêm cho học sinh do nguyên nhân là hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc Em hãy quan sát và nhận xét về biên độ dao động thành phần và biên độ dao động tổng hợp, so sánh biên độ các dao động thành phần so với biên độ dao động tổng hợp? Trong THDĐĐH biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc... dạng: a2=b2+c2-2bccosA + Định lý Pitago: Trong một tam giác ABC vuông tại A, cạnh huyền a, các cạnh góc vuông b, c Biểu thức định lý N¨m häc 20 08 -20 09 18 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc 2 Pitago cho tam giác ABC: a2=b 2+ c2 - Bất đẳng thức côsi: a1  a 2   a n n  a1  a 2   a n n - Bất đẳng thức Bunhiacôpxki: Với mọi số a, b, c, d thì (ac+bd )2 (a2+b2)( c2+d 2) hoặc (ac+bd )2 (a2+d... học sinh N¨m häc 20 08 -20 09 19 Gi¸o viªn: Vâ QuyÕt Th¾ng tr­êng THPT Nghi léc 2 3 Hệ thống bài tập a Chương dao động cơ Đây là bài toán tổng hợp dao động cơ bản, giáo viên cần rèn luyện cho học sinh các cách thực hiện tổng hợp dao động: - Thực hiện phép cộng các hàm sin, cos - Thực hiện việc cộng véc tơ quay - Thực hiện việc tổng hợp đồ thị Đây là các cách để giải bài toán tổng hợp dao động cơ bản, khi... tr­êng THPT Nghi léc 2 - Lắp hai nhánh A và B, dao động của M là dao động tổng hợp của sóng từ hai nguồn A và B truyền tới Câu hỏi: Lúc này nguyên nhân dao động của điểm M là gì? Trong điều kiện này khó có thể quan sát được chính xác biên độ của dao động thành phần và dao động tổng hợp do nguyên nhân là hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc Tuy nhiên do tương quan giữa tần số lưu ảnh với tần số dao động ta