Giáo án tổng hợp vật lý 12 5

Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: 3; 4; Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…32….Vắng: ……………………………………… ……………Ngày dạy: …… CHUN ĐỀ : CƠ HỌC( 44 tiết ) CHỦ ĐỀ : DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA ( 10 Tiết) DẠNG TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I MỤC TIÊU Kiến thức - Củng cố khắc sâu thêm kiến thức dao động điều hòa - Định nghĩa d.đ.đ.h, phương trình d.đ.đ.h, chu kì, tần số, vận tốc, gia tốc đồ thị dao động điều hòa Kỹ : Rèn luyện kĩ giải số tập tìm đại lượng đặc trưng dao động điều hòa Thái độ : Tư logic, khoa học, nghiêm túc học II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức học dao động III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tổ chức ổn định lớp Nội dung dạy học Hoạt động (7 phút): Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan + Li độ (phương trình dao động): x = Acos(ωt + ϕ) π + Vận tốc: v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + ) + Gia tốc: a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x; amax = ω2A π π + Vận tốc v sớm pha so với li độ x; gia tốc a ngược pha với li độ x (sớm pha so với vận tốc v) 2π + Liên hệ tần số góc, chu kì tần số dao động: ω = T = 2πf v2 ω2 a2 v2 + ω4 ω2 + Cơng thức độc lập: A2 = x2 + = + Ở vị trí cân bằng: x = |v| = vmax = ωA a = vm2 ax A + Ở vị trí biên: x = ± A v = |a| = amax = ω2A = + Lực kéo về: F = ma = - kx + Quỹ đạo chuyển động vật dao động điều hòa đoạn thẳng có chiều dài L = 2A Hoạt động (35 phút): Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung L Một vật dao động điều hồ quỹ đạo dài 40 cm Khi vị trí có li độ Ta có: A = x = 10 cm vật có vận tốc 20π cm/s 40 = = 20 (cm); v Tính vận tốc gia tốc cực đại vật - Hd GV: + Tóm tắt đề + Muốn tính vmax; amax cần tính đại lượng nào? Tóm tắt tốn Tìm cơng thức cần sử dụng Một vật dao động điều hòa theo Tóm tắt tốn ω = A − x = 2π rad/s; vmax = ωA = 2πA = 40π cm/s; amax = ω2A = 800 cm/s2 ω Tính tốn A Theo cơng thức vmax; amax để tính? Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tìm cơng thức cần sử dụng phương ngang với biên độ cm với chu kì 0,2 s Tính độ lớn gia Ta có: ω = 10 tốc vật có vận tốc 10 cm/s Hd gv: + Từ cơng thức v; a xây dựng cơng thức liên hệ v; a; + Từ tính a ω 2π T Tính độ lớn gia tốc A2 = = 10π rad/s; v a + ω ω ω A2 − ω v  |a| = ;A = 10 m/s2 Tóm tắt tốn Tìm cơng thức cần sử dụng Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân tốc độ 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ 10 cm/s 40 Suy để tính biên độ dao động A gia tốc có độ lớn cm/s2 Tính biên độ dao động chất điểm Khi qua vị trí cân bằng: |v| = vmax = ωA  ω = vmax A -HD GV + Tóm tắt đề + Tốc độ lắc qua vị trí cân bằng? Một chất điểm dao động điều hòa cos 2π t theo phương trình x = (x tính cm; t tính s) Xác định thời điểm chất điểm qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011, kể từ lúc t = Hướng dẫn học sinh sử dụng mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa để giải Đề xuất hướng giải Xác định vị trí ban đầu vật Xác định số lần vật qua vị A trí có li độ x = chu kì v a + ω ω Mặt khác: A2 = max  ω2A2 = v = v2 + a2 ω2 a A2 vm2 ax = v2 + vmax |a| vm2 ax − v A= = cm 2π ω Ta có: T = = s Khi t = x = A = cm Kể từ lúc t = vật đến vi trí có A li độ x = - cm = - lần thứ T thời gian t1 = = s Sau chu kì vật qua vị trí có li độ x = - cm hai lần, nên thời gian để vật qua vị trí có li độ x = - cm lần thứ 2010 là: 2010 t2 = T = 3015 s Vậy : t = t1 + t2 = 3016 s Hoạt động (2 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên u cầu học sinh nêu phương pháp giải tập tìm Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập tìm đại lượng đặc Giáo án phụ đạo Vật lý 12 đại lượng đặc trưng dao động điều hòa Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm GV: Lê Thị Cúc trưng dao động điều hòa Ghi tập nhà IV Rút kinh nghiệm tiết dạy ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: ; ;5 Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…32….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… DẠNG : BÀI TỐN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I MỤC TIÊU Kiến thức - Củng cố khắc sâu thêm kiến thức dao động điều hòa - Định nghĩa d.đ.đ.h, phương trình d.đ.đ.h, chu kì, tần số, vận tốc, gia tốc đồ thị dao động điều hòa Kỹ : Rèn luyện kĩ giải số tập tìm đại lượng đặc trưng dao động điều hòa Thái độ : Tư logic, khoa học, nghiêm túc học II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức học dao động III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tổ chức ổn định lớp Nội dung dạy học Hoạt động : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan PPG : Bước 1: Phương trình dao động có dạng x = Acos(ωt + ϕ) Bước 2: Giải A, ω, ϕ L S v max a max v 2max v2 = = = = = x + = ω a max ω ω a v2 + ω4 ω - Tìm A: A = Trong đó: - L: chiều dài quỹ đạo - S: quãng đđường vật đđi đđược chu kỳ 2π = T amax vmax amax = = = A A vmax v2 A2 − x - Tìm ω : ω = 2πf = - Tìm ϕ : Vòng tròn luợng giác (VLG) v Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Đồ thị vận tốc theo thời gian đồ thị v - t Buớc 3: Thay kết vào phuơng trình II ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG Hoạt động : Giải tập minh họa Câu Vật dao động quỹ đạo dài cm, tần số dao động vật f = 10 Hz Xác định phương trình dao động vật biết t = vật qua vị trí x = - 2cm theo chiều âm A x = 8cos(20πt + 3π/4 cm B x = 4cos(20πt - 3π/4) cm C x = 8cos(10πt + 3π/4) cm D x = 4cos(20πt + 2π/3) cm Câu Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động 40 tồn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ cm/s Lấy π = 3,14 Viết phương trình dao động chất điểm Câu Một vật dao động điều hòa vật qua vị trí x = cm vật đạt vận tốc 40 cm/s, biết tần số góc dao động 10 rad/s Viết phương trình dao động vật? Biết gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm, gốc tọa độ vị trí cân A 3cos(10t + π/2) cm B 5cos(10t - π/2) cm C 5cos(10t + π/2) cm D 3cos(10t + π/2) cm Câu Một vật dao động điều hòa, vật qua vị trí x = 1, vật đạt vận tốc 10 cm/s, biết tần số góc vật 10 rad/s Tìm biên độ dao động vật? A cm B 3cm C 4cm D 5cm Câu Vật dao động điều hòa biết phút vật thực 120 dao động, chu kỳ vật đươc 16 cm, viết phương trình dao động vật biết t = vật qua li độ x = -2 theo chiều dương A x = 8cos(4πt - 2π/3) cm B x = 4cos(4πt - 2π/3) cm C x = 4cos(4πt + 2π/3) cm D x = 16cos(4πt - 2π/3) cm Câu Vật dao động điều hòa quỹ đạo AB = 10cm, thời gian để vật từ A đến B 1s Viết phương trình đao động vật biết t = vật vị trí biên dương? A x = 5cos(πt + π) cm B x = 5cos(πt + π/2) cm C x = 5cos(πt + π/3) cm D x = 5cos(πt)cm Câu Vật dao động điều hòa vật qua vị trí cân có vận tốc 40cm/s Gia tốc cực đại vật 1,6m/s Viết phương trình dao động vật, lấy gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm A x = 5cos(4πt + π/2) cm B x = 5cos(4t + π/2) cm C x = 10cos(4πt + π/2) cm D x = 10cos(4t + π/2) cm Câu Vật dao động điều hòa với tần tần số 2,5 Hz, vận tốc vật qua vị trí cân 20π cm/s Viết phương trình dao động lấy gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương A x = 5cos(5πt - π/2) cm B x = 8cos(5πt - π/2) cm C x = 5cos(5πt + π/2) cm D x = 4cos(5πt - π/2) cm Câu Một vật dao động điều hồ qua vị trí cân vật có vận tốc v = 20 cm/s gia tốc cực đại vật a = 2m/s2 Chọn t= lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm trục toạ độ, phương trình dao động vật là? A x = 2cos(10t + π/2) cm B x = 10cos(2t - π/2) cm C x = 10cos(2t + π/4) cm D x = 10cos(2t) cm Câu 10 Một vật dao động diều hòa với biên độ A=4 cm chu kì T=2s, chọn gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động vật là? A x = 4cos(πt + π/2) cm B x = 4cos(2πt - π/2) cm Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc C x = 4cos(πt - π/2) cm D x = 4cos(2πt + π/2) cm Câu 11 Một vật dao động điều hồ, khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân 0,5s; qng đường vật 2s 32cm Gốc thời gian chọn lúc vật qua li độ x = cm theo chiều dương Phương trình dao động vật là: A x = 4cos(2πt - π/6) cm B x = 8cos(πt +π/3)cm C x = 4cos(2πt -π/3)cm D x = 8cos(πt + π/6) cm Câu 12 Một vật dao động điều hồ, khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân 0,5s; qng đường vật 2s 32cm Tại thời điểm t=1,5s vật qua li độ x =2 cm theo chiều dương Phương trình dao động vật là? A 4cos(2πt + π/6) cm B 4cos(2πt - 5π/6) cm C 4cos(2πt - π/6) cm D 4cos(2πt + 5π/6) cm Câu 13 Đồ thị li độ vật cho hình vẽ bên, phương trình phương trình dao động vật 2π π t+ T A x = Acos( 2π π t+ T ) 2π t T B x = Asin( ) 2π t T C x = Acos D x = Asin Câu 14 Một vật thực dao động điều hòa với biên độ A, tần số góc ω Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Phương trình dao động vật π A x = Acos(ωt + π ) B x = Acos(ωt - π ) C x = Acos(ωt + ) D x = A cos(ωt) Câu 15 Chất điểm thực dao động điều hòa theo phương nằm ngang đoạn thẳng AB = 2a với chu kỳ T = 2s a Chọn gốc thời gian t = lúc x = π A x = acos(πt - ) cm vận tốc có giá trị dương Phương trình dao động chất điểm có dạng B x = 2acos(πt - π 5π ) C x = 2acos(πt+ 5π ) D x = acos(πt + ) Câu 16 Li độ x dao động biến thiên theo thời gian với tần số 60Hz Biên độ cm Biết vào thời điểm ban đầu x = 2,5 cm giảm Phương trình dao động là: A x = 5cos(120πt +π/3) cm B x = 5cos(120πt -π/2) cm C x = 5cos(120πt + π/2) cm D x = 5cos(120πt -π/3) cm Câu 17 Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm tần số f = Hz Chọn gốc thời gian lúc vật đạt li độ cực đại Hãy viết phương trình dao động vật? A x= 10sin4πt cm B x = 10cos4πt cm C x = 10cos2πt cm D 10sin2πt cm Câu 18 Một lắc dao động với với A = 5cm, chu kỳ T = 0,5s Tại thời điểm t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương Phương trình dao động vật có dạng A x = 5sin(πt + π/2) cm B x = 5sin(πt –π/2)cm C x = 5cos(4πt + π/2) cm D x = 5cos(4πt –π/2)cm Câu 19 Một chất điểm dao động điều hồ trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động tồn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy π = 3,14 Phương trình dao động chất điểm A x = 6cos(20t + π/6) (cm) B x = 6cos(20t - π/6) cm C x = 4cos(20t + π/3) cm D x = 6cos(20t - π/3) cm Câu 20 Một vật dao động điều hòa trục Ox với chu kì 0,2 s Lấy gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ 20π cm/s Xác định phương trình dao động vật? π A x = cos(10πt - C x = cos(10πt + π 3π ) cm B x = cos(10πt - ) cm D x = ) cm 3π cos(10πt + ) cm Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Câu 21 Đồ thị sau thể thay đổi gia tốc a theo li độ x vật dao động điều hồ với biên độ A? Hoạt động giáo viên -Hướng dẫn HS giải ví dụ minh họa -Chốt PPG : Các bước lập PT d.đ.đ.h -u cầu HS ghi nhớ - u cầu Hs vận dụng giải tập Hoạt động học sinh - Tìm hiểu ví dụ áp dụng -Ghi nhớ bước lập PT d.đ.đ.h -Ghi nhận - Vận dụng giải tập tương tự Nội dung Câu Vật dao động quỹ đạo dài cm, tần số dao động vật f = 10 Hz Xác định phương trình dao động vật biết t = vật qua vị trí x = 2cm theo chiều âm ω = 2πf = 20π ( rad/s) A = 8cm PT Đ Đ có dạng: x = 8cos(2πt + ϕ) t = : => φ = PT d.đ : x = 8cos(20πt + 3π/4 cm Câu Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động tồn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với 40 tốc độ cm/s Lấy π = 3,14 Viết phương trình dao động chất điểm HDG: ∆t N Ta có: T = = 0,314 s; v  x + ÷ ω  2π ω = T = 20 rad/s; A = π x0 = cm; cosϕ = A = = cos(± ); π v <  ϕ = π Vậy: x = 4cos(20πt + ) (cm) Câu Một vật dao động điều hòa vật qua vị trí x = cm vật đạt vận tốc 40 cm/s, biết tần số góc dao động 10 rad/s Viết phương trình dao động vật? Biết gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm, gốc tọa độ vị trí cân Đ/s : C 5cos(10t + π/2) cm Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Giáo án phụ đạo Vật lý 12 Hoạt động giáo viên u cầu học sinh nêu phương pháp giải tập viết PT dao động điều hòa Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm GV: Lê Thị Cúc Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập viết PT dao động điều hòa Ghi tập nhà IV Rút kinh nghiệm tiết dạy ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: ; 4; Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…32….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… DẠNG 3: ỨNG DỤNG VỊNG LƯỢNG GIÁC TRONG GIẢI TỐN DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I MỤC TIÊU - Rèn luyện kỹ sử dụng mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn để làm tập tìm thời điểm vật từ li độ đến li độ khác, tìm qng đường vật khoảng thời gian đó… II CHUẨN BỊ • Giáo viên : chuẩn bị tập phương pháp giải • Học sinh : Ơn tập kiến thức học III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tổ chức ổn định lớp Nội dung dạy học Hoạt động : Nêu phương pháp chung giải tốn vật từ li độ đến li độ khác Ta dựa vào “ mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ ” Thơng qua bước sau * Bước : Vẽ đường tròn có bán kính R =A (biên độ) trục Ox nằm ngang x = ? M’ , t   v0 = ? v0 T → 360 M, t  ∆ϕ ∆ϕ   t = ? → ∆ϕ ω 3600 * Bước : ⇒ t= = T BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Một vật dao động điều hồ với biên độ dao động A vận tốc cực đại V Tại thời điểm vật có vận tốc v V0 = vật có li độ là: A A ± A A B ± C D A − Câu Một vật dao động điều hồ với biên độ dao động A gia tốc a max Hỏi có li độ A gia tốc dao động vật là: − A a = amax B a = a max a max C a = D a = Câu Một vật dao động điều hồ với biên độ dao động A vận tốc cực đại a max; hỏi gia tốc vật a = a max vật có li độ là: A A A B - A C A D - Câu Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có tốc độ v = 10 cm/s độ lớn gia tốc vật là? A 100 cm/s2 B 100 cm/s2 C 50 cm/s2 D 100cm/s2 Câu Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có tốc độ Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc v = 10 cm/s độ lớn gia tốc vật là? A 100 cm/s2 B 100 cm/s2 C 50 cm/s2 D 100cm/s2 Câu Một vật dao động điều hồ đoạn thẳng dài 10cm Khi pha dao động π/3 vật có vận tốc v = - 5π cm/s Khi qua vị trí cân vật có vận tốc là: A 5π cm/s B 10π cm/s C 20π cm/s D 15π cm/s Câu Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos2πt Thời gian ngắn để vật qua vị trí cân kể từ thời điểm ban đầu là: A t = 0,25s B t = 0,75s C t = 0,5s D t = 1,25s π Câu Thời gian ngắn để vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(πt - đến vị trí biên A 2s B 1s C 0,5s ) cm từ vị trí cân D 0,25s A Câu Một vật dao động điều hòa trục Ox, vật từ điểm M có x = A theo chiều âm đến điểm N có li độ 30 x2 = lần thứ s Tần số dao động vật là: A Hz B 10 Hz C 5π Hz D 10π Hz Câu 10 Con lắc lò xo dao động với biên độ A Thời gian ngắn để vật từ vị trí cân đến điểm M có li độ A 2 0,25 s Chu kì dao động lắc là: A s B 1,5 s C 0,5 s D s Câu 11 Một vật dao động điều hồ với phương trình x = 5cos(10πt + π/3) cm Trong chu kỳ thời gian vật có li độ x ≤ 2,5 cm là: 15 A 15 s B • 15 s C 60 s D s ỨNG DỤNG VỊNG LƯỢNG GIÁC TRONG GIẢI TỐN DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA - P2 ỨNG DỤNG BÀI TỐN XÁC ĐỊNH QNG ĐƯỜNG a) Loại 1: Bài tốn xác định qng đường vật khoảng thời gian ∆t < T kể từ thời điểm ban đầu Bước 1: Tính Δφ; Δφ = ω.Δt Bước 2: Xoay thêm góc Δφ kể từ vị trí t = (s) Bước 3: Tìm qng đường cách lấy hình chiếu trục cos b) Loại 2: Bài tốn xác định qng đường vật khoảng thời gian từ t1 đến t2 Bước 1: Tìm Δt; (Δt = t2 – t1); T = 2π ω ∆t T Bước 2: ⇒ Δt = n.T + t3 ⇒ t2 = t1 + nT + t3 Bước 3: Tìm qng đường S = n.4A + S3 Bước 4: Tìm S3; S3 qng đường ứng với thời gian t kể từ t1 10 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc A B C D Câu 20 Tại điểm O1, O2 cách 48 cm mặt chất ℓỏng có nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u1 = 5cos(100πt) (mm); u2 = 5cos(100πt + π/2) (mm) Vận tốc truyền sóng mặt chất ℓỏng ℓà m/s Coi biên độ sóng khơng đổi q trình truyền sóng Số điểm đoạn O 1O2 dao động với biên độ cực đại (khơng kể O1;O2) ℓà A 23 B 24 C 25 D 26 Câu 21 Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn AB cách 14,5cm dao động ngược pha Điểm M AB gần trung điểm I AB nhất, cách I ℓà 0,5cm ℓn dao động cực đại Số điểm dao động cực đại đường eℓíp thuộc mặt nước nhận A, B ℓàm tiêu điểm ℓà A 18 điểm B 30 điểm C 28 điểm D 14 điểm Câu 22 Trên mặt chất ℓỏng có hai nguồn sóng kết hợp dao động pha theo phương thẳng đứng hai điểm cố định A B cách 7,8 cm Biết bước sóng ℓà 1,2cm Số điểm có biên độ cực đại nằm đoạn AB ℓà A 12 B 13 C 11 D 14 Câu 23 Ở mặt thống chất ℓỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40πt uB = 2cos(40πt + π) (uA uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất ℓỏng ℓà 30 cm/s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thống chất ℓỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM ℓà A 19 B 18 C 20 D 17 Câu 24 Tại mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình ℓần ℓượt ℓà: u1 = a1cos(40πt + π/6) cm, u2= a2cos(4oπt + π/2) cm Hai nguồn tác động ℓên mặt nước hai điểm A, B cách 18 cm Biết v = 120cm/s Gọi C D ℓà hai điểm thuộc mặt nước cho A, B, C, D ℓà hình vng số điểm dao động cực tiểu đoạn C, D ℓà: A B C D Câu 25 Thực giao thoa sóng với hai nguồn ngược pha S 1S2 cách 8,5λ Hỏi đoạn S1S2 có điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn I (I trung điểm nguồn) A B C 17 D Câu 26 Thực giao thoa sóng với hai nguồn pha S1S2 cách 20cm Biết vận tốc truyền sóng bề mặt chất ℓỏng ℓà 40 cm/s, tần số nguồn ℓà f = 8Hz Hỏi đoạn S 1S2 có điểm dao động với biên độ cực đại ngược pha với hai nguồn A B C D Hoạt động : Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Trên mặt chất lỏng có sóng cơ, quan sát thấy khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp 3,5 m thời gian sóng truyền khoảng cách s Xác định bước sóng, chu kì tần số sóng Một sóng có tần số 500 Hz tốc độ lan truyền 350 m/s Hỏi hai điểm gần phương truyền sóng cách khoảng để π Hoạt động học sinh Nêu hướng giải tốn Tính λ, v, T f Nêu hướng giải tốn Tính λ d chúng có độ lệch pha ? Một nguồn phát sóng dao động π  u = cos  4π t − ÷( cm) 4  theo pt Nội dung Khoảng cách 15 đỉnh sóng 14λ 3,5 3,5  λ = 14 = 0,25 m; v = = 0,5 m/s; T λ v = v = 0,5 s; f = λ = Hz v Ta có: λ = f = 0,7 m; 2πd π ∆ϕ = λ = λ  d = = 0,0875 m = 8,75 cm Nêu hướng giải tốn Biết dao động hai điểm gần phương truyền sóng Tính λ, T, f v Xác định chu kì, tần số tốc độ truyền sóng Một sóng ngang truyền từ M đến O đến N phương truyền sóng với vận tốc v = 18 m/s Biết MN = m MO = ON Phương trình sóng Tinh λ π cách 0,5 m có độ lệch pha 2πd π Ta có: ∆ϕ = λ = 2π  λ = 6d = m; T = ω = 0,5 s; λ f = T = Hz; v = T = m/s 50 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 π O uO = 5cos(4π t - ) (cm) Viết phương trình sóng M N GV: Lê Thị Cúc v.2π ω Viết phương trình sóng M Viết pương trình sóng N Ta có: λ = vT = π uM = 5cos(4π t - = 5cos(4π t + uN = 5cos(4π t - + π 2π MO λ ) ) (cm) π - π = 5cos(4π t - = m; 2π MO λ ) ) (cm) TÌM SỐ CĐ, CT TRONG GIAO THOA SĨNG Trong thí nghiệm giao thoa sóng người ta tạo mặt nước nguồn sóng A, B dao động với phương trình uA = uB = 5cos10πt (cm) Vận tốc sóng 20 cm/s Coi biên độ sóng khơng đổi Viết pt dao động điểm M cách A, B 7,2 cm 8,2 cm 2π Ta có: T = ω = 0,2 s; λ = vT = cm; π (d − d1 ) π (d + d1 ) λ λ uM = 2Acos cos(ωt) π Nêu cách rút gọn pha ban đầu Định hướng giải tốn Tính T λ Viết phương trình sóng M = 2.5.cos Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo mặt nước hai nguồn sóng A, B dao động với phương trình uA = uB = 5cos10πt (cm) Tốc độ truyền sóng mặt nước 20 cm/s Điểm N mặt nước với AN – BN = - 10 cm nằm đường dao động cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực AB? Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 S2; với S1S2 = 20 cm Hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng với pt u1 = 5cos40πt(mm); u2= 5cos(40πt+π) (mm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 80 cm/s Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1S2 Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20 cm, với uA = 2cos40πt (cm) uB = 2cos(40πt + π) (cm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm/s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thống chất lỏng Tìm số điểm dao động cực đại đoạn BM Định hướng giải tốn Tính λ Nêu cách xác định vị trí cho có cực đại, có cực tiểu Thực điều nêu rút kết luận Tính λ Xác định số cực đại hai nguồn S1 S2 .cos(10πt – 3,85π) = cos(10πt + 0,15π)(cm) 2π Ta có: λ = vT = v ω = cm; AN − BN λ = - 2,5  AN – BN = - 2,5λ = (-3 + )λ Vậy N nằm đường đứng n thứ kể từ đường trung trực AB phía A Ta có: λ = vT = v − Tính λ Xác định số cực đại hai nguồn B M 2π ω = cm; S1 S ∆ϕ S S ∆ϕ + + λ 2π < k < λ 2π  = - 4,5 < k < 5,5; k ∈ Z nên k nhận 10 giá trị, S1S2 có 10 cực đại Ta có: λ = vT = v BB − AB λ ∆ϕ 2π + ∆ϕ 2π 2π ω = 1,5 cm; < k < BM − AM λ +  - 12,8 < k < 6,02; k ∈ Z nên k nhận 51 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc 19 giá trị, BM có 19 cực đại Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên u cầu học sinh nêu phương pháp giải tập tìm đại lượng đặc trưng sóng viết pt sóng Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập vừa giải Ghi tập nhà IV Rút kinh nghiệm tiết dạy ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ************************************************** 52 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… Tiết BÀI TẬP VỀ SĨNG DỪNG I.MỤC TIÊU Kiến thức - Định nghĩa tượng sóng dừng, nêu điều kiện để có sóng dừng sợi dây hai đầu cố định, điều kiện để có sóng dừng sợi dây đầu cố định đầu tự Kỹ Vận dụng kiến thức giải số tập sóng dừng Thái độ Tư logic, khoa học, II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức liên quan đến sóng dừng III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động (10 phút): Kiểm tra củ tóm tắt kiến thức + Sóng tới sóng phản xạ truyền phương, giao thoa với nhau, tạo hệ sóng dừng có số điểm ln ln đứng n gọi nút, số điểm ln ln dao động với biên độ cực đại gọi bụng λ + Khoảng cách nút bụng liền kề sóng dừng λ + Khoảng cách nút bụng liền kề sóng dừng + Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có chiều dài l: λ λ Hai đầu hai nút hai bụng thì: l = k Một đầu nút, đầu bụng thì: l = (2k + 1) Hoạt động (30 phút): Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai Nêu điều kiện chiều dài đầu cố định Trên dây có sóng dừng, dây dây có sóng tốc độ truyền sóng khơng đổi Khi tần dừng với hai đầu hai nút số sóng dây 42 Hz dây Áp dụng để giải tốn có điểm bụng Tính tần số sóng dây dây có điểm bụng Quan sát sóng dừng sợi dây AB, Nêu điều kiện chiều dài đầu A dao động điều hòa theo phương dây dây có sóng vng góc với sợi dây (coi A nút) dừng với mội đầu nút Với đầu B tự tần số dao động đầu bụng hai đầu A 22 Hz dây có nút đầu hai nút Nếu đầu B cố định coi tốc độ truyền Áp dụng để giải tốn sóng dây cũ, để có nút tần số dao động đầu A phải bao nhiêu? Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Tìm số nút sóng bụng sóng dây, kể A B Tính λ Nội dung Vì hai đầu cố định nút nên ta có: v 2f λ l=k  f’ = =k v 2f ' λ' = k’ = k’ k' f k = 63 Hz Khi B tự thì: v f1 λ1 l = (2k + 1) = (2k + 1) v f2 λ2 Khi B cố định thì: l = k 2kf1 2k + Xác định số bụng sóng dây  f2 = Xác định số nút sóng dây = Vậy: f2 = =k Vì dây có nút nên k 2.5.22 2.5 + = 20 (Hz) Một sợi dây AB dài 50 cm Đầu A 53 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 dao động với tần số f = 50 Hz Đầu B cố định Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây m/s Hỏi điểm M cách A khoảng 3,5 cm nút hay bụng thứ kể từ A dây có nút, bụng kể A B Tính λ Nêu cách xác định xem điểm dây có nút sóng có bụng sóng Nêu cách xác định số bụng sóng số nút sóng dây, GV: Lê Thị Cúc v f Ta có: λ = = 0.5 m = 50 cm Trên AB λ 2 AB λ dây có: N = = = bụng sóng Vì có bụng sóng với hai nút hai đầu nên có nút (kể hai nút A B) v f Ta có: λ = = 0,02 m = cm; λ λ AM = 3,5 cm = = (2.3 + 1) Tại M bụng sóng kể từ A.Trên dây có 50 bụng sóng có 51 nút kể hai nút A B Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Y/c h/s nêu phương pháp giải tập sóng dừng Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập vừa giải Ghi tập nhà IV Rút kinh nghiệm tiết dạy ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Tuần: Ngày soạn: ………… 54 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Lớp: A6 Sĩ số:…….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… Tiết 10 BÀI TẬP VỀ SĨNG ÂM I.MỤC TIÊU Kiến thức - Viết cơng thức tính mức cường độ âm, cơng thức cường độ âm Kỹ Rèn luyện kĩ giải số tập sóng âm Thái độ Tư logic, khoa học II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức liên quan đến sóng âm III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tổ chức ổn định lớp Nội dung dạy học Hoạt động1: Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức I I + Mức cường độ âm: L = lg + Cường độ âm chuẩn: I0 = 10-12W/m2 P + Cường độ âm điểm cách nguồn âm khoảng R: I = 4πR Hoạt động : Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Loa máy thu có cơng suất P = W Viết biểu thức tính mức a) Tính mức cường độ âm loa tạo cường độ âm điểm cách máy m Thay số bấm máy b) Để điểm mức cường độ âm Nêu cách giải câu b) 70 dB, phải giảm nhỏ cơng suất Nhắc lại số tính chất của loa lần? hàm lơgarit Áp dụng để giải Mức cường độ âm nguồn S gây điểm M L; cho nguồn S tiến lại gần M khoảng D mức cường độ âm tăng thêm dB a) Tính khoảng cách từ S đến M biết D = 62 m b) Biết mức cường độ âm M 73 dB Tính cơng suất nguồn Nội dung P I 4π R I I a) Ta có: L = lg = lg = 10 B = 100 dB b) Ta có: P P' P 2 4πR I - lg 4πR I = lg P' L – L’ = lg P  P' = 10L - L’ = 1000 Vậy phải giảm nhỏ cơng suất loa 1000 lần Nêu cách giải câu a) Áp dụng tính chất hàm lơgarit để giải a) Ta có: L’ – L P P 4π ( SM − D) I - lg 4πSM I = lg SM 2 = lg ( SM − D) SM )  SM − D = 10L’ – L = 100,7 = 5.D  SM = − = 112 m ( Nêu cách giải câu b) Thay số bấm máy Hai họa âm liên tiếp dây đàn phát có tần số 56 Hz Tính tần số họa âm thứ ba dây đàn phát Trong ống sáo đầu kín đầu hở có sóng dừng với tần số 110 Hz Biết tốc độ truyền âm b) Ta có: P P 4πSM I  4πSM I = 10L L = lg Nhắc lại khái niệm tần số âm họa âm Áp dụng để tính tần số  P = 4πSM2I010L = 3,15 W 55 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 khơng khí 330 m/s Tìm độ dài ống sáo GV: Lê Thị Cúc họa âm thứ Xác định bước sóng Nêu điều kiện để có sóng dừng với đầu nút, đầu bụng Tính chiều dài ống sáo Ta có: kf – (k – 1)f = 56  Tần số âm bản: f = 56 Hz  Tần số họa âm thứ là: f3 = 3f = 168 Hz v f Ta có: λ = = m Đầu kín ống sáo nút, đầu hở bụng sóng dừng nên chiều dài ống sáo là: λ L= Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Y/c h/s nêu phương pháp giải tập sóng âm Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm = 0,75 m Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập vừa giải Ghi tập nhà IV Rút kinh nghiệm tiết dạy ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 56 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… Tiết 11 BÀI TẬP TÌM MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG TRONG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU Rèn luyện kĩ giải số tập liên quan đến số đại lượng dòng điện xoay chiều II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức liên quan đến dòng điện xoay chiều, từ thơng suất điện động cảm ứng III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động (10 phút): Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức Biểu thức i u: i = I0cos(ωt + ϕi); u = U0cos(ωt + ϕu) Độ lệch pha u i: ϕ = ϕu - ϕi I0 U0 2 2π ω ω 2π Các giá trị hiệu dụng: I = ;U= Chu kì; tần số: T = ;f= Trong giây dòng điện xoay chiều có tần số f (tính Hz) đổi chiều 2f lần → → n, B Từ thơng qua khung dây máy phát điện: φ = NBScos( dφ dt ) = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ) π = - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E0cos(ωt + ϕ - ) Suất động khung dây máy phát điện: e = Hoạt động (30 phút): Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Một đèn ống làm việc với điện áp Cho biết đèn sáng xoay chiều u = 220 cos100πt (V) Trong chu kỳ có Tuy nhiên đèn sáng điệu áp đặt lần đèn sáng Xác định số lần đèn sáng vào đèn có |u| = 155 V Hỏi trung bình giây s có lần đèn sáng? Điện áp xoay chiều hai điểm A B biến thiên điều hòa với biểu thức π u = 220 cos(100πt + ) (trong u tính V, t tính s) Tại thời điểm t có giá trị tức thời u1 = 220 V có xu hướng tăng Hỏi thời điểm t sau t1 ms có giá trị tức thời u2 bao nhiêu? Định hướng giải tốn Giải phương trình lượng giác để tính t1 Nội dung Đèn sáng điện áp đặt vào đèn có |u| ≥ 155 V, chu kì 2π ω có lần đèn sáng Trong s có chu kì nên có 100 lần đèn sáng Ta có: Giải thích cách lấy nghiệm Tính t1 Tính t2 π 2 π π =-  t2 = t1 + 0,005 = Viết biểu thức φ  t1 = - 240 s 0, 240 s  u2 = 220 Viết biểu thức e )  cos(100πt1 + ) = = cos(± ) Vì u tăng nên ta nhận nghiệm (-)  100πt1 + Tính Φ0 cos(100πt1 + π Tính u2 Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1500 vòng, diện tích vòng 100 cm2, quay quanh trục đối xứng khung với tốc độ góc 120 vòng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,4 T Trục quay vng góc với đường sức từ Chọn gốc thời gian lúc véc tơ pháp tuyến mặt phẵng khung dây hướng với véc tơ cảm ứng từ Viết biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời khung π u1 = 220 = 220 = 50 π cos(100πt2 + ) = 220 V n Ta có: Φ0 = NBS = Wb; ω = 60 2π → → = 4π rad/s; φ = Φ0cos( B, n ) 57 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 Từ thơng qua vòng dây dẫn 2.10 π φ = −2 π cos(100πt + ) (Wb) GV: Lê Thị Cúc Nêu cách giải tốn Áp dụng biến đổi để tìm kết cuối Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng hai đầu cuộn dây gồm 150 vòng dây → → = Φ0cos(ωt + ϕ); t = ( B, n ) =  ϕ = Vậy φ = 6cos4πt (Wb); π e = -φ’= 24πsin4πt = 24πcos(4πt- )(V) Ta có: π 2.10 −2 e = -Nφ’ = 50.100π π sin(100πt+ ) π = 300cos(100πt- ) (V) Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Y/c h/s nêu phương pháp giải tập liên quan đến số đại lượng dòng điện xoay chiều Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập vừa giải Ghi tập nhà IV Rút kinh nghiệm tiết dạy ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 58 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… Tiết 12 BÀI TẬP VỀ CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU Rèn luyện kĩ giải số tập loại đoạn mạch xoay chiều II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức liên quan loại đoạn mạch xoay chiều III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động (10 phút): Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức R + (Z L - Z C ) Cảm kháng: ZL = ωL Dung kháng : ZC = ωC Tổng trở: Z = (nếu cuộn dây có điện trở r UC U L UR 2 U ( R + r ) + (Z L − ZC ) ZL ZC R tổng trở là: Z = ) Định luật Ơm: I = Z = = = Biểu thức u i: Nếu i = I0cos(ωt + ϕi) u = (ωt + ϕi + ϕ) Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ) U0 Z L − ZC Z L − ZC U 2 Z R+r R Với: I = Z ; I0 = ; I0 = I ; U0 = U ; tanϕ = (cuộn dây có điện trở r tanϕ = ) Khi ZL > ZC u nhanh pha i; ZL < ZC u chậm pha i Hoạt động (75 phút): Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện Nêu cách giải tốn áp chiều V cường độ dòng điện Tính điện trở R cuộn dây 0,5 A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có Tính tổng trở cuộn dây giá trị hiệu dụng V cường độ Tính cảm kháng cuộn hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây dây 0,3 A Xác định điện trở cảm kháng cuộn dây Một điện trở R = 30 Ω Nêu cách giải tốn cuộn dây mắc nối tiếp với Tính điện trở cuộn thành đoạn mạch Khi đặt điện áp dây Tính cảm kháng cuộn khơng đổi 24 V vào hai đầu đoạn mạch dòng điện qua có cường dây độ 0,6 A; đặt điện áp xoay Tính độ tự cảm cuộn dây chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn Tính tổng trở cuộn dây mạch, dòng điện qua lệch pha 450 so với điện áp Tính độ tự cảm Tính tổng trở đoạn mạch cuộn dây, tổng trở cuộn dây Nêu cách giải tốn tổng trở đoạn mạch Tính cường độ hiệu dụng Một đoạn mạch gồm điện trở Tính điện trở R, cảm kháng R, cuộn cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Cường độ dòng điện tức thời ZL, độ tự cảm L cuộn qua mạch có biểu thức cảm, dung kháng ZC điện i = 0,284cos120πt (A) Khi điện áp dung C tụ điện hiệu dụng hai đầu điện trở, cuộn dây tụ điện có giá trị tương ứng Tính tổng trở R điện áp UR = 20 V; UL = 40 V; UC = 25 V Tính hiệu dụng hai đầu đoạn R, L, C, tổng trở Z đoạn mạch mạch điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn Nêu hướng giải tốn mạch Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi Viết biểu thức R, ZL vào hai đầu điện trở R, cuộn cảm ZC theo U có độ tự cảm L, tụ điện có điện Nội dung U1c I Ta có: R = = 18 Ω; U xc Zd = I ' = 30 Ω; ZL = Z d2 − R = 24 Ω U Ta có: r = I - R = 10 Ω; ZL R + r = tanϕ =  ZL = R + r = 40 Ω ZL  L = 2πf = 0,127 H; Zd = Z= r + Z L2 = 41,2 Ω; ( R + r ) + Z L2 = 40 Ω I0 UR Ta có: I = = 0,2A; R= I = 100Ω; UL ZL ZL = I = 200 Ω; L = ω = 0,53 H; 59 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 dung C cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử mắc nối tiếp Tính Z theo U Tính cường độ hiệu dụng GV: Lê Thị Cúc UC ωZ C = 21,2.10-6F; ZC = I = 125Ω; C = R + (Z L − ZC )2 Z= U = IZ = 25 V = 125 Ω; Ta có: U IR U IL R= = 4U; ZL = = 2U; U IC ZC = = 5U; U U Z I= U + (2 − 5) 2 = = 0,2 A Tiết 12 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nêu hướng giải tốn Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80 Ω, L = 318 mH, C = 79,5 µF Điện áp Tính cảm kháng, dung kháng tổng trở hai đầu đoạn mạch là: Tính cường độ hiệu dụng u = 120 cos100πt (V) góc lệch pha u i Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy mạch Viết biểu thức i Nội dung Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; ZC = ωC = 40 Ω; Z = R + (Z L − Z C )2 = 100 Ω; 37π U Z L − ZC 180 R = tan I = Z = 1,2A; tanϕ = 37π Vậy: i = 1,2 cos(100πt - 180 ) (A); Cho đoạn mạch xoay chiều RLC có Tính cảm kháng, dung kháng −3 tổng trở 10 ωC Tính cường độ cực đại Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; ZC = = π π R = 50 Ω; L = H; C = F góc lệch pha u i 2 Điện áp hai đầu đoạn mạch có R + ( Z L − ZC ) biểu thức uAB = 120cos100πt (V) Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch Một mạch điện AB gồm điện trở R = 50 Ω, mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L = π H điện trở R0 = 50 Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều uAB = 100 cos100πt (V) Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu cuộn dây Viết biểu thức i Tính cảm kháng cuộn dây, tổng trở mạch, cường độ hiệu dụng góc lệch pha ϕ u i Đặt điện áp u = U0cos(100πt+ )(V) vào hai đầu tụ điện có điện dung = 100 Ω; I0 = π Z L − ZC R U0 Z = 1,2°; tanϕ = π Vậy: i = 1,2cos(100πt - ) (A) = tan Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; Z = Tính tổng trở cuộn dây, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây góc lệch pha ud i Viết biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây π 50 Ω; Z = Tính dung kháng tụ điện Chứng minh cơng thức: i2 u2 + I 02 U 02 = 2.10−4 Tính cường độ dòng điện cực π (F) Ở thời điểm điện áp đại U = 100 Ω; I = Z = ZL π R + R A; tanϕ = = tan ; ( R + R0 ) + Z L2 Zd = R02 + Z L2 = 112 Ω; Ud = IZd = 56 63π ZL 180 V; tanϕd = R0 = tan π Vậy: ud = 112cos(100πt + 10 ) (V) 60 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 hai đầu tụ điện 150 V cường độ dòng điện mạch A Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy mạch Đặt điện áp xoay chiều π  u = U cos  100π t + ÷(V ) 3  vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm Viết biểu thức i Tính cảm kháng cuộn dây Chứng minh cơng thức: i2 u2 + I 02 U 02 = i2 u2 i2 u2 + + I 02 U 02 = I 02 I 02 Z C2 = u i + ( )2 ZC  I0 = Tính cường độ dòng điện cực đại L= 2π H Ở thời điểm điện áp Viết biểu thức i hai đầu cuộn cảm 100 V cường độ dòng điện qua cuộn cảm A Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm GV: Lê Thị Cúc Ta có: ZC = ωC = 50 Ω; = A π Vậy: i = cos(100πt + ) (A) Ta có: ZL = ωL = 50 Ω; i2 u2 i2 u2 + + I 02 U 02 = I 02 I 02 Z L2 = u i + ( )2 ZL  I0 = = A π Vậy: i = cos(100πt - ) (A) Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên u cầu học sinh nêu phương pháp giải tập liên quan đến loại đoạn mạch xoay chiều Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Hoạt động học sinh Nêu phương pháp giải tập vừa giải Ghi tập nhà ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 61 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc Tuần: Ngày soạn: ………… Lớp: A6 Sĩ số:…….Vắng: …………………………………………………… ……………Ngày dạy: …… Tiết 13, 14 BÀI TẬP VỀ CỰC TRỊ TRÊN ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU Rèn luyện kĩ giải số tập vê cực trị đoạn mạch xoay chiều II CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải * Học sinh: Xem lại kiến thức tốn học bất đẵng thức Cơsi, cực trị tam thức bậc III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động (15 phút): Kiểm tra củ tóm tắt kiến thức Các cơng thức: U2 U Khi ZL = ZC hay ω = LC Z = Zmin = R; Imax = R ; Pmax = R ; ϕ = Đó cực đại cộng hưởng điện U 2R n x x .x n Z2 Cơng suất: P = I2R = Bất đẵng thức Cơsi: với n số dương x 1, x2, , xn thì: x1 + x2 + + xn ≥ n Đẵng thức xẩy x1 = x2 = = xn UZC Z UZ L Z Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm; hai tụ: UL = IZL = ; UC = IZC = b − 2a Cực trị tam thức bậc hai: ax2 + bx + c có cực trị x = ; a > có cưc tiểu ; a < có cực đại Phương pháp giải: + Viết biểu thức đại lượng cần xét cực trị (I, P, UL, UC) theo đại lượng cần tìm (R, L, C, ω) + Xét điều kiện cộng hưởng: mạch xảy tượng cộng hưởng lập luận để suy đại lượng cần tìm + Nếu khơng có cộng hưởng biến đổi biểu thức để đưa dạng bất đẳng thức Cơsi dạng tam thức bậc hai có chứa biến số để tìm cực trị Sau giải tập loại ta rút số cơng thức sau để sử dụng cần giải nhanh câu trắc nghiệm dạng này: Hoạt động (75 phút): Giải tập minh họa Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Cho mạch điện hình vẽ Trong Xác định dạng cực trị Ta có: ZL = ωL = 50 Ω R = 60 Ω, cuộn dây cảm có Tính cảm kháng ZL Để P = Pmax ZC = ZL = 50 Ω Nêu điều kiện cực trị 1 2.10 −4 Tính điện dung C độ tự cảm L = 2π H, tụ điện có điện Tính cơng suất đoạn  C = ωZ C = π F dung C thay đổi Đặt vào hai mạch U2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều Khi đó: Pmax = R = 240 W ổn định: u = 120 cos100πt (V) AB Xác định điện dung tụ điện cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại Cho mạch điện hình vẽ Trong Xác định dạng cực trị điện trở Nêu điều kiện cực trị R = 50 Ω, cuộn Tính f dây cảm có độ tự cảm L= Tính cường độ hiệu dụng 159 mH, tụ điện có điện dung C = 31,8 chạy qua đoạn mạch µF, điện trở ampe kế dây nối khơng đáng kể Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u AB = 200cosωt (V) Xác định tần số điện áp để ampe kế giá trị cực đại số ampe kế lúc Cho mạch điện xoay chiều gồm biến Xác định dạng cực trị Ta có: I = Imax ZL = ZC hay 2πfL = 2πfC  f = 2π LC = 70,7 Hz U Khi I = Imax = R = 2 A 62 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 trở R, cuộn cảm L = GV: Lê Thị Cúc 2π H, tụ −4 10 π điện C = F mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 220 cos100πt (V) Xác định điện trở biến trở để cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại Cho mạch điện hình vẽ Trong cuộn dây có điện trở r = 90 Ω, Tính ZL ZC Viết biểu thức P theo R Nêu điều kiện để có cực trị Nêu bất đẵng thức Cơsi cho tổng n số dương Tính R Tính P Rút cơng thức chung để ứng dụng giải trắc nghiệm Xác định dạng cực trị Tính ZL ZC Viết biểu thức PR theo R Nêu điều kiện để có cực trị 200 cos100πt (V) Định giá trị biến trở R để cơng suất toả nhiệt biến trở đạt giá trị cực đại Tính cơng suất cực đại = 100 Ω; U ( Z − ZC )2 R+ L R U R Z2 P = I2R = = Vì U, ZL ZC khơng đổi nên để ( Z L − ZC )2 R P = Pmax R = (theo bất đẵng thức Cơsi)  R = |ZL – ZC| = 50 Ω U2 | Z L − ZC | Khi đó: Pmax = = 484 W Ta có: ZL = ωL = 120 Ω; PR = I2R = 1,2 có độ tự cảm L = π H, R biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u AB = ZL = ωL = 50 Ω; ZC = ωC U2 U R r + Z L2 R + r + 2 (R + r) + Z L = R ; Vì Tính R Tính PR Rút cơng thức chung để giải trắc nghiệm U, r ZL khơng đổi nên PR = PRmax khi: r + Z L2 R (bất đẵng thức Cơsi) R= R= r + Z L2 = 150 Ω U2 2( R + r ) Khi đó: PRmax = = 83,3 W Tiết 14 Hoạt động giáo viên Cho mạch điện hình vẽ Trong R = 100 Ω; 10 −4 C = 2π F; cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 200cos100πt (V) Xác định độ tự cảm cuộn dây để điện áp hiệu dụng cuộn cảm L cực đại Tính giá trị cực đại Hoạt động học sinh Xác định dạng cực trị Tính ZC Viết biểu thức UL theo ZL đưa dạng tam thức bậc mẫu số Nêu điều kiện để có cực trị Tính ZL L Tính UL Rút cơng thức chung để giải trắc nghiệm Cho mạch điện hình vẽ Trong R = 60 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2π H, tụ điện có điện Xác định dạng cực trị Tính ZL Viết biểu thức UC theo ZC đưa dạng tam thức bậc mẫu số Nội dung Ta có: ZC = ωC = 200 Ω; UZ L UL = IZL = R + (Z L − ZC )2 U 1 ( R + Z C2 ) − Z C +1 ZL ZL = Vì U, R ZC khơng đổi nên UL = ULmax − 2Z C Z 2( R + Z C2 ) (cực trị tam L = R + Z C2 Z C = 350 Ω thức bậc hai)  Z = L 3,5  L = π H U R + Z C2 R Khi ULmax = = 216 V Ta có: ZL = ωL = 50 Ω; UC = IZC = UZC R + (Z L − ZC )2 = 63 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 GV: Lê Thị Cúc U 1 ( R + Z L2 ) − Z L +1 ZC ZC dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định: uAB = 120 cos100πt (V) Xác định điện dung tụ điện để điện áp hai tụ đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại Nêu điều kiện để có cực trị Tính ZC C Tính UC Rút cơng thức chung để giải trắc nghiệm Cho mạch nối tiếp gồm cuộn cảm L = π H, điện trở R = 10 −4 100Ω, tụ điện có điện dung C = π F Đặt vào mạch điện áp xoay chiều u = 200 cosωt (V) Tìm giá trị ω để điện áp hiệu dụng hai tụ đạt giá trị cực đại ; − 2Z L Z 2( R + Z L2 ) UC = UCmax C = R + Z L2 Z L = 122 Ω Z = C 10 −4 ωZ C = 1,22π F C= U R + Z L2 R Khi đó: UCmax = = 156 V U UZC ωC Xác định dạng cực trị = Z Viết biểu thức UC theo ω R + (ω L − ) đưa dạng tam thức bậc UC = IZC = ωC U L Nêu điều kiện để có cực trị L L2ω − (2 − R )ω + C C = L − (2 − R ) C 2 L2 UC = UCmax ω = Tính ω Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên u cầu học sinh nêu dạng tập cực trị đoạn mạch xoay chiều phương pháp giải Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY R2 −  ω = LC L = 61,2π rad/s Hoạt động học sinh Nêu dạng tập cực trị đoạn mạch xoay chiều phương pháp giải Ghi tập nhà ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 64 ... + π/3) cm Xác định qng đường vật sau 12 Giáo án phụ đạo Vật lý 12 7T 12 GV: Lê Thị Cúc s kể từ thời điểm ban đầu? A 12cm B 10 cm C 20 cm π D 12, 5 cm 7T 12 Câu 11 Vật dao động điều hòa với phương... cứng K0 = 50 N/m Nếu cắt ℓò xo ℓàm đoạn với tỉ ℓệ 1:2:3:4 độ cứng đoạn ℓà bao nhiêu? A 50 0; 400; 300; 200 (N/m) B 50 0; 250 ; 166,67 ;1 25 (N/m) C 50 0; 166,7; 1 25 ; 250 (N/m) D 50 0; 250 ; 450 ; 230 (N/m)... 0,18J 17 Một vật có khối ℓượng 200g treo vào ℓò xo ℓàm dãn 2cm Trong q trình vật dao động chiều dài ℓò xo biến thiên từ 25cm đến 35cm Lấy g = 10 m/s2 Cơ vật ℓà A 1 25 0J B 0 ,1 25 J C 1 25 J D 1 25 J 18 Một