Ứng dụng đường tròn lượng giác để giải bài tập tìm thời điểm, thời gian và quãng đường của vật trong giao động cơ học cho học sinh lớp 12 trường THPT như thanh 2

I MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Năm 2008 tốt nghiệp ĐHSP Vật lý công tác trường miền núi- tiền thân trường bán công trường THPT Như Thanh Học sinh trường đa phần vùng sâu vùng xa trọ học, kiến thức chưa vững đặc biệt môn tự nhiên, kĩ tính toán năm đầu chuyển từ thi tự luận sang 100% trắc nghiệm Tôi thấy băn khoăn trăn trở để em làm trắc nghiệm nhanh hiệu với xuất phát thấp vậy? Như nút thắt mở tham gia khóa tập huấn “ Dạy học cho học sinh vùng khó” – ngẫm thấy đối tượng học sinh mình, điều thúc nên tìm phương pháp phù hợp để học sinh vùng khó học sinh trường THPT Như Thanh vững vàng tham dự kì thi Tốt nghiệp, ĐH, CĐ trước hay THPT quốc gia Đối với môn vật lý, phần dao động nói phần móng cho dao động điều hòa sau này, học sinh thường gặp khó khăn giải phương trình lượng giác theo kiểu túy toán học gặp toán tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động cơ, thêm phương pháp lại nhiều thời gian mà trắc nghiệm trước trung bình có 1,8 phút / câu- 2017 trung bình có 1,25 phút / 1câu Với mong muốn tìm phương pháp giải toán trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khả trực quan hoá tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập, giúp số học sinh không yêu thích không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, sau gần 10 năm giảng dạy gắn bó với nghề qua tìm tòi, học hỏi đồng nghiệp đúc rút kinh nghiệm thân mạnh dạn chọn đề tài: “Ứng dụng đường tròn lượng giác để giải toán tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động cho học sinh lớp 12 trường THPT Như Thanh 2” Tôi hy vọng thành lao động có ý nghĩa thiết thực góp phần vào thành công học sinh trình học tập thi cử MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Mục đích đề tài tìm tòi phương pháp giảng dạy tối ưu giúp cho học sinh hình thành kĩ giải nhanh chóng hiệu tập tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động nói riêng vận dụng vào tập tương tự phần sóng dao động điện cách sử dụng đường tròn lượng giác - Tìm cho phương pháp để tạo hứng thú lôi nhiều học sinh tham gia giải tập vật lý, đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi - Việc nghiên cứu đề tài nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức, rèn luyện phương pháp giải tập trắc nghiệm, nâng cao chất lượng học tập môn vật lý trường THPT Như Thanh ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Các tập tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động thuộc “Chương I Dao động cơ” môn vật lí lớp 12 ban - Đối tượng sử dụng đề tài: Học sinh học lớp 12 trường THPT Như Thanh đặc biệt học sinh khóa trực tiếp giảng dạy Cụ thể: + Lớp 12A1, 12A2 khóa 2007-2010 + Lớp 12A2, 12A5 khóa 2013-2016 + Lớp 12C3, 12C4, 12C6 khóa 2014-2017 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khi triển khai đề tài này, sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Phương pháp dạy học tích hợp - Phương pháp thống kê - Phương pháp dùng nhóm đối chứng - Phương pháp tổng hợp II NỘI DUNG CƠ SỞ LÝ LUẬN y B(0;1) 1.1 Đường tròn lượng giác Trong mặt phẳng tọa độ Oxy vẽ + đường tròn định hướng tâm O bán kính R = O A(1;0) 1, chiều dương ngược chiều kim đồng hồ A’(-1;0) x Đường tròn cắt hệ tọa độ Oxy điểm A(1;0), B(0;1), A’(-1;0), B'(0;-1) B’(0;-1) Trục Ox ứng với trục cosin, trục Oy ứng với trục sin [8] 1.2 Mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa Xét chất điểm M chuyển động tròn đường tròn tâm O theo chiều dương với tốc độ góc ω Gọi P hình chiếu M lên trục Ox Giả sử ban đầu( t = ) chất điểm vị trí Mo xác định góc ϕ Ở thời điểm t, chất điểm chuyển động đến M, xác định góc: M + ωt -A O ϕ P Mo A x ϕ + ∆ϕ với ∆ϕ = ωt Khi tọa độ điểm P là: x= OP = OM.cos(ωt + ϕ) Đặt OM = A, phương trình tọa độ P viết thành: x = A.cos(ωt + ϕ) Vậy điểm P dao động điều hòa [6] *Kết luận: Một dao động điều hòa coi hình chiếu vật chuyển động tròn lên trục qua tâm nằm mặt phẳng quỹ đạo Do dao động điều hòa có dạng x = Acos(ωt + ϕ) biểu diễn tương đương với chuyển động tròn có: - Tâm đường tròn VTCB - Bán kính đường tròn với biên độ dao động: R = A - Vị trí ban đầu vật đường tròn hợp với chiều dương trục ox góc ϕ - Tốc độ quay vật đường tròn ω.[6] - Góc mà bán kính nối vật chuyển động quét trình vật chuyển động tròn đều: ∆ϕ = ω.∆t ⇒ thời gian để vật dao động điều hòa góc ∆ϕ là: ∆t = ∆ϕ /ω = ∆ϕ.T/2π CƠ SỞ THỰC TIỄN Trường THPT Như Thanhh II trường đóng vùng cao, địa bàn tuyển sinh chủ yếu em dân tộc thuộc xã Thanh Tân, Xuân Thái, Thanh Kỳ, Yên Lạc Về kinh tế gặp nhiều khó khăn, điều kiện dân trí thấp Nhiều gia đình xem nhẹ việc đến trường em, chí xem việc đến trường học sinh điều kiện để nhận chế độ ưu tiên nhà nước cho học sinh vùng đặc biệt khó khăn Chưa quan tâm đầu tư thời gian, sách định hướng nghề nghiệp cho học hành Chất lượng đầu vào tương đối thấp, đặc biệt môn tự nhiên, nhiều năm học sinh điểm bị liệt trúng tuyển vào lớp 10 Học sinh có tâm lí mặc cảm, tự ti, ỷ lại chưa thật tích cực tự học, tự tìm tòi, tư học môn tự nhiên môn Toán, Lý, Hóa yếu Lượng kiến thức, số câu hỏi đề thi liên quan đến hàm điều hoà tương đối lớn Số lượng tập đề thi tốt nghiệp THPT, Cao đẳng Đại học hàng năm giải phương pháp sử dụng đường tròn lượng giác tương đối nhiều Đề thi Đại học Số câu Năm 2009 10 câu Năm 2010 11 câu Năm 2012 12 câu Năm 2013 11 câu Năm 2014 11 câu Năm 2015 câu Năm 2016 câu Qua nhiều năm giảng dạy ôn thi đại học cho học sinh thấy giải theo cách truyền thống nhiều thời gian, cần có phương pháp giải nhanh cho tập loại góp phần đáp ứng yêu cầu hình thức thi trắc nghiệm Học sinh trang bị tốt kiến thức hàm số lượng giác, đặc biệt đường tròn lượng giác môn toán CÁC BƯỚC HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG ĐƯỜNG TRÒN LƯỢNG GIÁC ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP TÌM THỜI ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ QUÃNG ĐƯỜNG TRONG PHẦN DAO ĐỘNG CƠ 3.1 Củng cố kiến thức đường tròn lượng giác biểu diễn dao động điều hòa đường tròn - Trong mặt phẳng tọa độ Oxy vẽ đường tròn định hướng tâm O bán kính R = - Biểu diễn giá trị lượng giác cung đặc biệt (Hình vẽ) - Yêu cầu học sinh vẽ thông thạo đường tròn lượng giác - Khi làm tập dao động điều hòa thay vòng tròn lượng giác có bán kính R = vòng tròn lượng giác có bán kính R = A biên độ dao động xét Khi trục Ox phương dao động vật, vị trí ứng với giá trị đặc biệt trục Ox Oy biểu diễn nhân thêm A Ví dụ: vị trí có x= ½ đường tròn lượng giác dao động điều hòa vị trí thay A/2 H1: GV hướng dẫn học sinh củng cố kiến thức đường tròn lượng giác biểu diễn dao động điều hòa đường tròn 3.2 Ứng dụng 3.2.1 Giải tập tìm thời điểm vật qua vị trí có li độ x vận tốc v gia tốc a cho trước quỹ đạo M1 Nhận xét: Trong chu kì (bán kính quét góc 2π) vật qua vị trí có li độ x lần trừ hai biên vật qua lần *Phương pháp giải M0 -A x O A Bước 1: Xác định t =0 vật dao động điều hòa li độ x0 có vận tốc v0 dương hay âm ứng với điểm M0 đường tròn Bước 2: Xác định vị trí vật có li độ x ứng với điểm M1 M2 đường tròn M2 Bước 3: Phân tích N = 2N1 +1 N lẻ N = 2N1 +2 N chẵn +Nếu x ≠A: Khi 2N1 lần ứng với vật hết thời gian t1 = N1.T lần sau ứng với vật quét góc α từ M0 đến M1 M2 +Nếu x =A: Khi 2N1 lần ứng với vật hết thời gian t1 = 2N1.T còn1 hai lần sau ứng với vật quét góc α từ M0 đến M1 M2 Bước 5: Tính α hình để tìm t2 = α ω Bước 6: Tính thời điểm qua li độ x lần thứ N t = t1 + t2 * Lưu ý: Nếu xét chiều chuyển động chu kì vật qua vị trí lần theo chiều dương lần theo chiều âm Khi làm tương tự trường hợp x=A Trên phần sau vẽ hình cho x v a làm tương tự a Bài tập ví dụ: Ví dụ 1: Một lò xo có độ cứng k nằm ngang, đầu gắn cố định đầu gắn vật khối lượng m Kích thích để vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại m/s gia tốc cực đại 30π m/s2 Thời điểm ban đầu t = vật có vận tốc v = + 1,5m/s tăng Gia tốc vật 15π m/s2 sau A 0,15 s B 0,05 C 0,02s D 0,083s *Hướng dẫn: Khi t0 = v0 = ωA = 3m/s a0 = ω2A = 30π m/s2 vật vị trí (1) suy ω = 10π rad/s A = 3/10π (m) α Khi a = 15π = -ω2A = -3/20π = -A/2 5π vật vị trí (2), góc quét α = Từ hình vẽ ta có thời điểm vật vị trí (2) t = α/ω = 5T/12 = 0,083 (s) Ví dụ Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 8cos(4πt - π ) cm Tìm thời điểm vật qua vị trí x = - cm lần thứ a b 2017 *Hướng dẫn: M0 M1 Khi t= x0 = cm v0< 0, vị trí M hình vẽ góc quét α = M Oˆ M = ⇒t = α = ω x O - Vật qua x = - cm qua M1, M2 -8 a Qua lần thứ ứng với vật quay từ M đến M2, M2 5π s 24 b Qua M2 lần thứ 2016 ứng với vật quay 1008 vòng (qua 2016 lần) lần thứ 2017 vật từ M0 đến M1 Do t1 = 1008T = 504 (s) Từ hình vẽ dễ thấy góc quét α = M 0Oˆ M = ⇒ t2 = α = ω b Bài tập vận dụng 2π π π − = (s) Vậy t = t1 + t2 = 504,125 (s) Bài Một vật dđđh với chu kì T Chọn gốc thời gian lúc vật qua VTCB, vận tốc vật lần thời điểm A T B T C T D T Bài Một vật dao động điều hòa với phương trình: x= 4cos(10πt - π/3)cm Thời điểm vật qua li độ x = 2 cm lần thứ 20 A t = 2s B t = 1,86s C t = 0,58s D t = 1,8s Thời điểm vật qua li độ x = 2 cm lần thứ 35 A t = 3,5s B t = 3,408s C t = 3,58s D t = 3,8s Thời điểm vật đạt vận tốc v = -20 π cm/s lần thứ 2000 A t = 199s B t = 199,71s C t = 998s D t = 199,1s Thời điểm vật đạt vận tốc v = -20 π cm/s lần thứ 2025 A t = 202,4s B t = 202,51s C t = 1012s D t = 202,5s Bài Con lắc lò xo dao động điều hoà mặt phẳng ngang với chu kì T = 1,5 s biên độ A = 4cm, pha ban đầu 5π / Tính từ lúc t = 0, vật có toạ độ x = -2 cm lần thứ 2005 vào thời điểm nào: A 1503s B 1503,25s C 1502,25s D 1503,375s Bài Vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos4πt (cm) Kể từ thời điểm t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương lần thứ hai thời điểm A 5/8s B 3/8s C 7/8s D 1/8s 3.2.2 Giải tập tìm thời gian ngắn vật từ vị trí có li độ x đến vị trí có li độ x2 quỹ đạo *Phương pháp giải Bước 1: Xác định vị trí toạ độ x1 x2 ứng với điểm M1 M2 đường tròn Bước 2: Thời gian ngắn vật dao động điều hoà từ li độ x1 đến li độ x2 thời gian vật chuyển động tròn từ M1 đến M2 Trong thời gian bán kính quét góc α = ω t M1 M2 α -A x1 A x1 X2 Bước 3: Tính α hình từ rút t a Bài tập ví dụ: Ví dụ 1: [ĐH 2013] Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x= A cos4 π t (t tính s) Tính từ t = 0, khoảng thời gian ngắn để gia tốc vật có độ lớn nửa độ lớn gia tốc cực đại A 0,104 s B 0, 125 s C 0,083s D 0,167 s *Hướng dẫn: - Khi t = 0: x0 = A vật vị trí biên dương a0 = amax = ω2A Khi a1 = amax/2 x1 = A/2 góc quét ∆α = π Khoảng thời gian ngắn Δt = Δα T = = 0,083( s) ω 10 Hs giải tập tìm thời điểm dao động Ví dụ 2: Một lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 100N/m Một đầu treo vào điểm cố định, đầu lại treo vật nặng khối lượng 500g Từ vị trí cân kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 10cm buông nhẹ cho vật dao động điều hòa Lấy g = 10m/s Xác định khoảng thời gian mà lò xo bị nén, bị dãn chu kỳ *Hướng dẫn: k = 10 (rad/s) m Độ dãn lò xo vị trí cân Ta có: ω = x mg = 0,05m = 5cm ; A là: ∆l = k A nén 10cm > ∆l Thời gian lò xo nén ∆t1 thời gian ngắn để vật từ vị lò xo không biến dạng đến vị trí cao trở vị trí cũ = M2 ∆ϕ ∆l O (A > ∆l) dãn O -A α M1 trí 11 ∆t1 = ∆l ∆ϕ = => α = , với sinα = ω A π 2π ; ∆ϕ = π - 2α = ∆ϕ 2π π = = s ω 3.10 15 Thời gian lò xo dãn ∆t2 thời gian ngắn để vật từ vị trí lò xo không biến Vậy: ∆t1 = dạng đến vị trí thấp trở vị trí cũ: ∆t2 = 2π − ∆φ π = s ω 15 b Bài tập vận dụng Bài Một CLLX dđđh với chu kì T biên độ cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn gia tốc không vượt 100 cm/s T Lấy π2=10 Tần số dao động vật A Hz B Hz C Hz D Hz Bài (ĐH 2008): Một CLLX treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dđđh theo phương thẳng đứng Chu kì biên độ dao động lắc 0,4 s cm Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ VTCB, gốc thời gian t = vật qua VTCB theo chiều dương Lấy gia tốc rơi tự g = 10 m/s2 π2 = 10 Thời gian ngắn kể từ t = đến lực đàn hồi lò xo có độ lớn cực tiểu A s 15 B s 30 C s 10 D s 30 Bài Một chất điểm dđđh trục Ox với biên độ 10 cm, chu kì s Mốc VTCB Tốc độ trung bình chất điểm khoảng thời gian ngắn chất điểm từ vị trí có động lần đến vị trí có động lần A 26,12 cm/s B 7,32 cm/s C 14,64 cm/s D 21,96 cm/s Bài Treo vật nhỏ khối lượng 100 g vào đầu lò xo có độ cứng 100N/m cho hệ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Lấy π2=10, g = 10 m/s2 Trong chu kì, thời gian lò xo dãn A 0,025 s B 0,075 s C 0,05 s D 0,15 s 3.2.3 Giải tập tính quãng đường vật thời gian từ t1 đến t2 Nhận xét: Khi bán kính quét góc π vật dao động điều hoà dược quãng đường 2A 12 *Phương pháp giải Bước 1: Xác định vị trí ban đầu t=t vật dao động điều hoà li độ x1 có vận tốc v1 dương hay âm tương ứng với vật chuyển động tròn vị trí M1 Bước 2: Phân tích: t2 – t1 = nT + ∆t (n ∈N; ≤ ∆t < T) Bước 3: Quãng đường được: thời gian nT S1 = 4nA thời gian ∆t S2 Lưu ý: + Nếu ∆t = T/2 S2 = 2A M1 M2 x1 -A A x1 X2 Bước 4: Tính S2 cách định vị trí x1, x2 đường tròn Bước 5: Quãng đường tổng cộng S = S1 + S2 a Bài tập ví dụ: Ví dụ (CĐ 2008): Một vật dđđh dọc theo trục Ox, quanh VTCB O với biên độ A chu kỳ T Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn mà vật A A B 3A/2 C A√3 D A√2 * Hướng dẫn: M2 + Góc quét ∆ϕ = M 1Oˆ M = ω∆t = π/2 + Quãng đường lớn vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin π ∆ϕ S Max = 2A sin = A = 2Asin M1 P ∆ϕ A -A P2 O P -A x Ví dụ Một vật dao động điều hòa theo A phương trình x = 4cos(2πt + π/3) (cm) Tính quãng đường mà vật thời gian 3,75s O kể từ thời điểm ban đầu * Hướng dẫn: x3 x2 x1 13 B C Khi t= t1=0 s dễ dàng tính x1 = A/2 = cm v1< suy A hình vẽ: t2 – t1 = 3T + 0,75 Quãng đường đựơc : S= 3.4.4+S1 = 56+S2 Sau quãng đường S1 vật A, với S2 quãng đường vật dao động diều hoà thêm bán kính quét thêm góc 3π/2 từ A đến B Từ hình vẽ dễ thấy toạ độ x3 = A cm = cm suy quãng đường S2= 2(x1 + A) + x3 – x1 = 10 + cm Kết S= 48 + 10 + cm = 61,46 cm b Bài tập áp dụng Bài Một lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m vật có khối lượng m = 250g, dao động điều hoà với biên độ A = 6cm Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân Quãng đường vật π s là: 10 A 6cm B 24cm C 9cm D 12cm Bài Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x = 6cos(4πt - π/3)cm Quãng đường vật từ thời điểm t = 5/24 s đến thời điểm t2 = 74/24 s : A s = 103,5cm B s = 69cm C s = 138cm D s = 34,5cm Bài Một chất điểm dao động điều hoà quanh vị trí cân O, quỹ đạo MN = 20cm Thời gian chất điểm từ M đến N 1s Chọn trục toạ độ hình vẽ, gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Quãng đường mà chất điểm qua sau 9,5s kể từ lúc t = 0: O N M A 190 cm B 150 cm C 180 cm D 160 cm Bài Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(4πt + π/3) Tính quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian ∆t = 1/6 (s) A cm B 3 cm C cm D cm 14 HS tích cực làm tập phần tìm quãng đường vật dao động 3.2.4 MỞ RỘNG MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG TƯƠNG TỰ Có thể vận dụng đường tròn lượng giác để giải số dạng tập sóng dao động điện từ điện xoay chiều tương tự dao động cơ: Câu Sóng dừng sợi dây có biên độ bụng 5cm Giữa hai điểm M, N có biên độ 2,5cm cách x = 20cm điểm dao động với biên độ nhỏ 2,5cm Tìm bước sóng * Hướng dẫn: Độ lệch pha M, N: ∆ϕ = 2πx (4.1) λ 15 Do điểm M, N có biên độ nhỏ biên độ dao động M, N nên chúng hai điểm gần đối xứng qua nút sóng Độ lệch pha M N dễ dàng tính ∆ϕ = M1 M -qo N u(cm) 2,5 ∆ϕ t -2,5 M2 -5 π 2πx π = , thay vào (4.1) ta được: λ 3 => λ = 6x = 120cm Câu 2.(ĐH 2013) Mạch dao động LC lí tưởng hoạt động, điện tích cực đại tụ điện q = 10-6 C cường độ dòng điện cực đại mạch I0 = 3π ( mA ) Tính từ thời điểm điện tích tụ q 0, khoảng thời gian ngắn để cường độ dòng điện mạch có độ lớn I0 A (ms) B (ms) C 10 (ms) D (µs) * Hướng dẫn: Chu kỳ T = 2πq 2π 2.π.10-6 2.10-3 = = = ( s) ω I0 3π.10-3 Khi q = q0 i = nên khoảng thời gian ngắn để q = q đến i = I0 khoảng thời gian từ i = đến i = I0, khoảng thời gian T/4 T 2.10-3 10-3 nên: ∆t = = ( s) = ( s ) = ( ms ) 3.4 6 Câu Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Điện π tích tụ điện có biểu thức: q = q ocos(106πt - ) (C) Kể từ thời điểm ban đầu( t = 0), sau khoảng thời gian ngắn lượng điện trường tụ điện ba lần lượng từ trường cuộn cảm? * Hướng dẫn: Ở thời điểm ban đầu t = 0, điện tích tụ q1 = Sau khoảng thời gian ngắn ∆t, WL = W C 16 => W = WC + WC = WC  3 Ta có: ∆t = với ∆ϕ = α= π qo2 q22 3 => q2 = qo q2 = - qo = 2 2C 2C ∆ϕ ω q π − α ; mà: cosα = = => qo 2 => ∆ϕ = qO1 -qo π q2 α qo q ∆ϕ M2 ∆ϕ π 10−6 M1 Vậy: ∆t = = = s ω 3.106 π Câu Hai điểm M, N nằm phương truyền sóng cách x= λ/3, sóng có biên độ A, chu kì T Tại thời điểm t1 = 0, có uM = +3cm uN = -3cm Ở thời điểm t2 liền sau có uM = +A, biết sóng truyền từ N đến M Xác định A t2 *Hướng dẫn : Độ lệch pha A u(cm) M N là: M1 M α 2πx 2π ∆ϕ = = ∆ϕ’ ∆ϕ λ π => α = , Từ hình vẽ, ta có biên độ sóng là: A= t N M2 -3 -A uM = (cm) cos α Ở thời điểm t1, li độ điểm M giảm Đến thời điểm t liền sau đó, li độ M uM = +A ∆ϕ ' 11π 2π Ta có ∆t = t − t1 = với ∆ϕ ' = 2π − α = ;ω= T ω 11π T 11T = => ∆t = t − t1 = 2π 12 11T Vậy: t = ∆t − t1 = 12 17 Câu Mắc đèn vào nguồn điện xoay chiều có điện áp tức thời u = 220 cos(100π t )(V ) Đèn phát sáng điện áp đặt vào đèn có độ lớn không nhỏ 110 6V Xác định tỉ số thời gian đèn sáng tắt chu kỳ *Hướng dẫn : Điều kiện để đèn sáng là: u ≥ 110 (V ) M2 M1 Trong nửa chu kì, khoảng thời gian ∆ϕ1 đèn tắt là: α ∆ϕ1 ∆t1 = , với ∆ϕ1 = π - 2α, cosα = ω -Uo O Uo x u1 π 2π = => α = rad => ∆ϕ1 = rad Uo => ∆t1 = s 150 Trong chu kì, thời gian đèn tắt là: 2∆t1 = s 150 s 150 T − ∆ t1 = Vậy, tỉ số thời gian đèn sáng tắt chu kì là: ∆ t1 thời gian đèn sáng chu kì là: T - 2∆t1 = KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Trước thực đề tài này, thấy cho tập tìm thời điểm thời gian dao động đa số học sinh giải phương pháp giải phương trình lượng giác em làm toán song thời gian để giải phải từ – phút cho bài, tập tìm quãng đường đa số học sinh chưa xác định hướng giải toán Đa số học sinh ngại làm tập dạng vấp nhiều khó khăn giải phương trình lượng giác Khi đề tài áp dụng Nhà trường nơi giảng dạy, với mức độ nhận thức tư học sinh chưa cao học sinh có hứng thú, tích cực học tập Không thế, học sinh khắc sâu phân biệt dạng toán, vận dụng để hoàn thành rút ngắn thời gian giải dạng tập mức độ từ dễ đến chứng tỏ hiệu phương pháp cao 18 HS lớp 12A5 tích cực xây dựng tập môn Vật lý Kết cụ thể: Đối với nội dung nghiên cứu sau kết thúc, tiến hành kiểm tra để đánh giá chất lượng, đánh giá khả tiếp thu kiến thức, lực vận dụng kiến thức học sinh lớp thực nghiệm lớp đối chứng Với tổng số học sinh lớp (35 em/lớp), hai lớp có tương đồng tỉ lệ nam - nữ, lứa tuổi, mức độ tiếp thu học Cụ thể: Đối với lớp thực nghiệm 12A5 giải tập có ứng dụng đường tròn lượng lớp 12A2(lớp đối chứng) không giảng dạy phương pháp ứng dụng đường tròn lượng giác giải tập Kết cho thấy khả tiếp thu, vận dụng kiến thức để giải tập lớp 12A5 (lớp thực nghiệm) tốt hơn, thời gian để giải loại tập nhanh hẳn so với lớp 12A2 (lớp đối chứng) Để kiểm chứng kết quả, cho học sinh lớp làm kiểm tra 15 phút với mức độ yêu cầu nhận thức Kết thực nghiệm thu sau: Lớp Loại giỏi SL % Loại SL % Loại TB SL % Loại yếu SL % 19 12A5 10 28,5 12 34,2 11 31,4 5,9 12A2 11,4 14,2 18 51,6 22,8 Nhìn vào bảng thống kê , ta thấy kết kiểm tra lớp 12A5 cao so với lớp 12A2 Số học sinh đạt điểm giỏi lớp 12A5 cao (chiếm 62,7%), số điểm yếu Điều cho thấy việc ứng dụng đường tròn lượng giác để giải tập tìm thời điểm, thời gian, quãng đường dao động đạt hiệu cao III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Bài tập vật lý phần thiếu trình giảng dạy môn vật lý trýờng phổ thông Nó phýõng tiện ðể nghiên cứu tài liệu mới, ðể ôn tập, ðể rèn luyện kỹ nãng, kỹ xảo vận dụng kiến thức bồi dýỡng phýõng pháp nghiên cứu khoa học Có nhiều phương pháp day học đem lại hiệu cho môn học Việc lựa chọn phương pháp, kĩ thuật dạy học phù hợp với nội dung học, môn học, phù hợp với Nhà trường đối tượng học sinh cần thiết Sau thời gian giảng dạy môn Vật lý lớp 12, thấy việc sử dụng đường tròn lượng giác để giải toán tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động điều hòa cho học sinh lớp 12 trường THPT Như Thanh cần thiết, hiệu phù hợp Khi ứng dụng đường tròn lượng giác để giải toán tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động điều hòa cho học sinh trình giảng dạy phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh Phát huy vai trò tự học, tự nghiên cứu làm tập học sinh lớp làm tập nhà Hầu hết em áp dụng phương pháp thấy hứng thú với dạng tập có sử dụng đường tròn lượng giác yêu thích môn Vật lý Ðể tập vật lý thực ðúng mục ðích ðiều cõ ngýời giáo viên phải phân loại có ðýợc phýõng pháp tốt ðể học sinh dễ hiểu phù hợp với trình ðộ học sinh Trong ðề tài tìm cho phýõng pháp áp dụng cho dạng toán, tất nhiên không trọn vẹn, ðể giúp học sinh giải ðýợc toán mang tính lối mòn nhằm mục ðích giúp em có ðýợc kết tốt kỳ thi, ðặc biệt thi dýới hình thức trắc nghiệm khách quan Tôi viết đề tài không để phủ nhận vai trò phương pháp khác mà với phương pháp giúp cho học sinh giải toán vật lý, liên quan đến ứng dụng đường tròn lượng giác, cách nhanh xác Đồng thời từ phần 20 em dễ dàng vận dụng phương pháp dùng đường tròn lượng giác để giải tập phần sóng cơ, mạch dao động…Vì học phần dao động học mà không rèn luyện kỹ phương pháp giải toán cách ứng dụng đường tròn lượng giác thiệt thòi lớn cho học sinh Kiến nghị - Để nâng cao hiệu dạy - học đòi hỏi nỗ lực vươn lên không ngừng học sinh, mà cần phải có nghiên cứu tìm tòi học hỏi giáo viên giảng dạy - Tranh thủ giúp đỡ đồng nghiệp tổ chuyên môn , thông qua sinh hoạt tổ chuyên môn, nhóm chuyên môn cần trọng để trao đổi, thảo luận vấn đề đổi mới, dạng tập khó tìm cách tiếp cận mới, phương pháp giải phù hợp nhằm nâng cao hiệu cho học sinh - Tùy đối tượng học sinh vùng miền mức độ tư khác giáo viên phải không ngừng học tập, đúc rút kinh nghiêm, tìm phương pháp phù hợp để giúp em có kết học tập tốt - Sở GD ĐT nên tổ chức nhiều đợt tập huấn để cán chuyên môn cốt cán giáo viên có phương pháp dạy phù hợp cho vùng miền, đối tượng học sinh đặc biệt học sinh “vùng khó” Trên vài kinh nghiệm đúc rút từ việc giảng dạy trường THPT Như Thanh chắn nhiều thiếu sót cần phải bổ sung, kính mong đồng chí đồng nghiệp góp ý để sáng kiến đầy đủ hơn, góp phần giúp học sinh có phương pháp giải tập hiệu Xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết sáng kiến Trịnh Thị Huế 21 22 23 ... môn vật lí lớp 12 ban - Đối tượng sử dụng đề tài: Học sinh học lớp 12 trường THPT Như Thanh đặc biệt học sinh khóa trực tiếp giảng dạy Cụ thể: + Lớp 12A1, 12A2 khóa 20 07 -20 10 + Lớp 12A2, 12A5... lớp 12, thấy việc sử dụng đường tròn lượng giác để giải toán tìm thời điểm, thời gian quãng đường dao động điều hòa cho học sinh lớp 12 trường THPT Như Thanh cần thiết, hiệu phù hợp Khi ứng dụng. .. có ứng dụng đường tròn lượng lớp 12A2 (lớp đối chứng) không giảng dạy phương pháp ứng dụng đường tròn lượng giác giải tập Kết cho thấy khả tiếp thu, vận dụng kiến thức để giải tập lớp 12A5 (lớp