PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA vật CHUYỂN ĐỘNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỂUHÒA

SangKienKinhNghiem.org Tổng Hợp Hơn 1000 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Chuẩn SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vi: 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: -1- - Quản lý giáo dục W - Phương pháp dạy học bợ mơn: Vật lý - Lĩnh vực khác:……………………… W W Có đính kèm: sản phẩm khơng thể bản in SKKN WMơ hình WP̀n mềm WPhim ảnh WHiện vật khác Năm học 2011- 2012 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, huyện 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 sớ ở lớp chủ nhiệm + Phương pháp và kĩ tḥt 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 phổ 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 tốn liên quan tìm thời gian của vật chủn đợng Học sinh thường hay gặp khó khăn giải những bài tốn liên quan tìm thời gian của vật chủn đợng Để giải khó khăn đó tơi sẽ cớ gắng đưa phương pháp giải bài tốn cụ thể và theo cách giải nhanh nhất II TỞ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Cơ sở lý ḷn Bợ mơn Vật lý là mơn thường thi tớt nghiệp THPT và là mơn thi tủn sinh Đại học – Khới A nên rất nhiều học sinh u thích và cớ gắng học tập Bợ mơn Vật lý BGD quy định thi trắc nghiệm Để giúp học sinh có kiến thức và kỹ làm bài mợt cách nhanh nhất về những bài tốn liên quan tìm thời gian của vật chủn đợng Trước tiên tơi xây dựng lý thyết dựa vào kiến thức đã học rời đưa kết quả xem là cơng thức Từ đó học sinh dựa vào cơng thức này để làm mợt sớ bài tập ví dụ bản -3- Nợi dung 2.1 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chủn đợng từ vi trí x0 đến vi 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 vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x= B′ x0 x B x B x A x O B′ x0 O π Vật từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= sin α = A tương ứng quay mợt góc α x π ⇒α = = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π 12 Ví dụ: Mợt vật dao đợng 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 Giải Ta có : t = T 1 = = ( s) 12 12 f 60 b Vật từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x= Tương tự : -4- A 2 D s sin α = π x ⇒α = = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π Ví dụ: Mợt vật dao đợng 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 A c Vật từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x= Tương tự : sin α = π x ⇒α = = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π Ví dụ: Mợt vật dao đợng 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 Ta có : t = T 1 = = ( s) 6 f 30 d Vật từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x= A Tương tự : sin α = x π =1 ⇒α = A α T T ω t = α ⇔ t = = (s) 2π Ví dụ: Mợt vật dao đợng 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: A s 10 B s 20 -5- C s 40 D s 30 Giải Vật có tớc đợ bằng tức là vật ở vị trí biên Ta có : t = 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 đến vị trí x= −A ; 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 đờ phân bớ thời gian q trình ) 2T T T A6 T A 12 dao đợng 2.2 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chủn đợng từ vi trí x1 đến vi trí x2 Dựa vào sơ đờ phân bớ thời gian ta xét vài trường hợp cụ thể sau: a Vật từ vi trí x1= −A A đến vi trí x2= 2 Dựa vào sơ đờ phân bớ thời gian ta dễ dàng thấy: t = -6- T T T + = (s) 12 12 Ví dụ: Mợt vật dao đợng 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 A s 60 B s 40 C s 20 D s Giải Ta có : T = 1 = ( s) f 10 t= T = ( s) 60 −A A đến vi trí x2= 2 b Vật từ vi trí x1= Tương tự : t = ⇒ T T 5T + = (s) 12 24 Ví dụ: Mợt vật dao đợng 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 A s 60 B s 40 C s 20 D s 240 Giải Ta có : T = 1 = ( s) f 10 c Vật từ vi trí x1= Tương tự: t = ⇒ t= 5T ( s) = 24 240 A −A đến vi trí x2= 2 T T T + = (s) 12 Ví dụ: Con lắc lò xo dao đợng với biên đợ A Thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí x1= A 1(s) A −A đến vị trí x2= là 0,25(s) Chu kỳ của lắc: 2 B 1,5(s) C 0,5(s) Giải -7- D 2(s) Ta có: t= T d Vật từ vi trí x1= Tương tự: t = ⇒ T = 4t = (s) −A A đến vi trí x2= 2 T T 5T + = (s) 24 Ví dụ: Con lắc lò xo dao đợng với biên đợ A Thời gian ngắn nhất để vật từ vị trí x1= −A A đến vị trí x2= là (s) Chu kỳ của lắc: 2 A 1(s) B (s) 24 C 24 (s) 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 vi trí x1 đến vi trí x2 và mợt tính chất khác Ví dụ Mợt lắc lò xo gờm mợt vật nhỏ và lò xo nhẹ có đợ cứng 100 N/m Con lắc dao đợng đều hòa theo phương ngang với phương trình x = A cos(ω t +ϕ ) Mớc tại vị trí cân bằng Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp lắc có đợng bằng là 0,1 s Lấy π2 = 10 Khới lượng vật nhỏ bằng A 400 g B 40 g C 200 g D 100 g Giải 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= Hoặc ngược lại từ x2 đến x1 là : t = A 2 −A A đến vị trí x2= 2 T T T + = = 0.1s ⇔ T= 0.4 s 8 k 4π ⇔ k T ω = = m= = 400 g m T 4π 2 -8- Ví dụ Mợt lắc lò xo (đợ cứng của lò xo là 50 N/m) dao đợng điều hòa theo phương ngang Cứ sau 0,05 s thì vật nặng của lắc lại cách vị trí cân bằng mợt khoảng cũ Lấy π2 = 10 Khới lượng vật nặng của lắc bằng A 250 g B 100 g C 25 g D 50 g Giải Dựa vào sơ đờ phân bớ thời gian q trình dao đợng ta thấy: Cứ sau 0,05 s thì vật nặng của lắc lại cách vị trí cân bằng mợt khoảng cũ Vị trí đó chích là: x = ± T T T A ⇒ t = + = = 0.05 s ⇔ T= 0.2 s 8 ω2 = k 4π ⇔ k T = m= = 50 g m T 4π III HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Cần phải giải bài tập từ dễ đến khó, giúp cho học sinh có thái đợ tích cực, tự giác tìm lời giải cho bài tốn Đến tiết bài tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày bài giải chi tiết, nhiều em có thể tham gia giải mợt bài tập, kích thích khả đợc lập, sáng tạo của học sinh Giúp em có nhìn tổng quan về phương pháp giải mợt bài tập Vật lý nói chung và bài tập liên quan đến bài tốn tìm thời gian của vật chủn đợng nói riêng Tạo hứng thú say mê học tập bợ mơn Vật lý Từ đó phát huy khả tự giác, tích cực của học sinh, giúp em tự tin vào bản thân gặp bài 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 này áp dung cho tất cả học sinh có học lực khác Đặc biệt học sinh trung bình va yếu, chỉ cần nhớ cơng thức là làm bài Trên là những kinh nghiệm giảng dạy mà tơi đúc kết được; thời gian có hạn, nên chắn còn nhiều hạn chế, thiếu sót Rất mong sự đóng góp ý kiến của Quý -9- thầy và bạn bè đờng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm này có ích việc trùn thụ tri thức cho học sinh Xin chân thành cảm ơn! V TÀI LIỆU THAM THẢO STT Tên tài liệu tham khảo Tác giả Nhà x́t bản Cẩm nang ơn luyện thi Ngũn Anh Vinh Đại đại học Phạm Học Sư năm 2011 Chun đề bời 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 và Kiểm ĐHQG Hà Nợi Hóa học , Sinh học , định chất lượng giáo dục Năm 2007 Ngoại ngữ – Bợ giáo dục và Đào tạo Giới thiệu đề TSĐH Ngũn Cảnh Hòe ĐHSP &CĐ từ 2001-2004 Năm 2005 NGƯỜI THỰC HIỆN (Ký tên và ghi rõ họ tên) - 10 - SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI CỢNG HÒA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đơn vi: THPT Trị An Đợc lập – Tự - Hạnh phúc ………………., 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 tương ứng, ghi rõ tên bợ mơn hoặc lĩnh vục khác) - Quản lý giáo dục - Phương pháp giáo dục W W - Phương pháp dạy học bợ mơn………………… W - Lĩnh vực khác:……………………………… Sáng kiến kinh nghiệm đã triễn khai áp dụng: Tại đơn vị W Trong ngánh W W Tính mới (Đánh dấu x vào đây) - Có giải pháp hoàn toàn W - có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp đã có W Hiệu quả (Đánh dấu x vào đây) - Hoàn toàn và đã triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu quả cao W - Có tính cải tiến hoặc đổi từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng toàn ngành và có hiệu quả cao W - 11 - W - Hoàn toàn và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao - Có tính cải tiến hoặc đổi 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 dòng đây) - Cung cấp ḷn cứ khoa học cho việc hoạch định đường lới, chích sách: Tớt W Khá W Đạt W - Đưa các giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực 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 đánh dấu x đầy đủ vào tương ứng, có ký tên xác nhận của người có thẩm qùn,đóng dấu của đơn vị và đóng kèm vào ći bản sáng kiến kinh nghiệm XÁC NHẬN CỦA TỞ CHUN MƠN (Ký tên và ghi rõ họ tên) THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Ký tên và ghi rõ họ tên) - 12 - ... dung 2.1 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chuyển động từ vi trí x0 đến vi trí x Gọi T là chu kỳ dao động của vật , A là biên độ và t là thời gian của vật chuyển động từ... đồ phân bố thời gian trình ) 2T T T A6 T A 12 dao động 2.2 Tìm thời gian ngắn nhất của vật chuyển động từ vi trí x1 đến vi trí x2 Dựa vào sơ đồ phân bố thời gian ta xét... trình vật lý lớp 12 và thường hay có những bài toán liên quan tìm thời gian của vật chuyển động Học sinh thường hay gặp khó khăn giải những bài toán liên quan tìm thời gian của