SKKN phương pháp giải bài tập vuông pha trong chương trình vật lí 12

UBND TỈNH HẢI DƯƠNG SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẢN MÔ TẢ SÁNG KIẾN TÊN SÁNG KIẾN : PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP VNG PHA TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12 Bộ mơn : Vật lí Năm học 12017 – 2018 THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: “Phương pháp giải tập vng pha chương trình vật lí 12” Lĩnh vực áp dụng: * Đối tượng nghiên cứu: Học sinh khối lớp 12 trường THPT * Phạm vi nghiên cứu: Kiến thức phần: Chương dao động điều hòa, chương sóng học, chương dịng điện xoay chiều chương dao động điện từ Tác giả: Họ tên: Nguyễn Thị Vân Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 10.01.1984 Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật lý Chức vụ: Giáo viên vật lý Đơn vị công tác: Trường THPT Hà Đông Điện Thoại: 0987737500 Chủ đầu tư tạo sáng kiến : Trường THPT Hà Đông – Thanh Hà – Hải Dương Điện thoại : 0220 816 120 Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu : Trường THPT Hà Đông – Thanh Hà – Hải Dương HỌ TÊN TÁC GIẢ XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Nguyễn Thị Vân 2 Phần một: TÓM TẮT SÁNG KIẾN Trước thềm năm học học sinh lớp 12 trường THPT phải tự trả lời cho câu hỏi đăng kí thi tổ hợp khoa học tự nhiên hay tổ hợp khoa học xã hội hay hai tổ hợp kì thi TNPT quốc gia xét tuyển vào đại học Nếu chọn hai tổ hợp em khơng đủ sức, nếu chọn tổ hợp KHXH trường lựa chọn học đại học, chọn tổ hợp KHTN trường đại học phong phú, có nhiều ngành học thế mơn vật lí lại trở ngại lớn cho lựa chọn Kiến thức vật lí nhiều, tập vật lí phong phú đa dạng, đề thi có nhiều câu khó, cần phải làm nhanh xác Vậy làm thế để mơn vật lí khơng cịn trở ngại lớn cho lựa chọn em, làm thế để em thênh thang sải bước với việc lựa chọn ngành nghề yêu thích trường đại học tuyển sinh khối A, A1? Câu hỏi băn khoăn trăn trở tôi, sau nhiều năm công tác, tìm tịi nghiên cứu tơi nhận thấy cần giúp học sinh biến đa dạng phong phú kiến thức vật lí thành đơn giản cách với toán dạng chương khác tổng hợp xâu chuỗi móc xích lại để thấy tương tự chúng, toán đầu tiên giải quyết kĩ lưỡng tốn dạng sau chương tiếp theo mang tính tương tự học sinh thấy kiến thức nhẹ nhàng Với chương trình vật lí 12 chương dao động cơ, chương sóng sóng âm, chương dịng điện xoay chiều, chương dao động điện từ có nhiều tốn tương đồng, có đại lượng vng pha, có tốn quan hệ vuông pha Vậy không tổng hợp chúng lại để việc học làm toán vng pha trở lên đơn giản Trong tài liệu viết quan hệ vng pha cịn ít, hệ thống tập cịn nghèo, tốn vuông pha xuất nhiều đề thi, vận dụng cho kết nhanh xác Trong hành trình bước học sinh, kinh nghiệm q trình cơng tác tơi tổng hợp kiến thức tốn vng pha chương trình vật lí 12 việc xây dựng cơng thức trọng tâm, mối quan hệ vuông pha, vận dụng quan hệ vng pha giải nhanh xác tập trắc 3 nghiệm sau có tập tự rèn luyện cho học sinh theo chương Đặc biệt áp dụng sáng kiến, tơi thấy có kết khả quan, đa số học sinh phân tích tượng có kỹ giải tập suốt chương trình học vật lí, giải qút xong tốn vuông pha chương dao động em thành thạo việc tiếp thu kiến thức kĩ giải tốn vng pha sóng học, chương điện xoay chiều chương dao động điện từ chương trình vật lí 12 Và thế có nghĩa việc học vật lí vớí em nhẹ nhàng hơn, em có niềm đam mê, u thích mơn học, em tự tin lựa chọn tổ hợp khoa học tự nhiên kì thi TNPT quốc gia với hành trang tri thức tìm chìa khóa tương lai ngành nghề có tuyển sinh khối A, A1 trường đại học Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến  Giúp cho thân tự trau dồi kiến thức, nâng cao lực tích luỹ phục vụ cho cơng tác dạy học môn  Là tài liệu tham khảo, trao đổi với đồng nghiệp Giúp cho học sinh hiểu sâu sắc hơn, nhớ lâu, hứng thú với học, phát phát huy tính tìm tịi sáng tạo môn  Giải đáp số câu hỏi hay vướng mắc học sinh liên quan đến thực tế thường gặp chương trình vật lí 12  Đề xuất ý kiến để nâng cao tính chủ động sáng tạo dạy học môn Vật lý Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến 2.1 Điều kiện :  Được quan tâm Ban giám hiệu, Tổ chuyên môn hợp tác nhiệt tình giáo viên Tổ  Học sinh tích cực, hứng thú tìm hiểu, tham gia  Sự chuẩn bị chu đáo kiến thức, tài liệu 2.2 Thời gian :  Sáng kiến áp dụng khoảng năm học 2.3 Đối tượng áp dụng sáng kiến : 4  Học sinh khối 12 trường THPT Nội dung sáng kiến  Phần một: MỞ ĐẦU (Thông tin chung sáng kiến)  Phần hai: NỘI DUNG (Mô tả sáng kiến) + Lý chọn đề tài + Cơ sở lý luận + Nội dung, biện pháp thực + Hiệu đề tài  Phần ba: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Giá trị, kết đạt sáng kiến Hệ thống tốn vng pha chương trình vật lí 12 có vai trị quan trọng để học sinh giải qút tốn khó đề thi TNTHPT quốc gia, khởi điểm để bắt đầu nhiệt hút lớn tồn q trình học mơn vật lí 12, Việc nghiên cứu, tìm tịi, hồn thiện đề tài cịn góp phần hồn thiện khả chuyên môn kỹ sư phạm người thầy trình chuẩn bị "đồng hành" với người học khám phá kiến thức Đề xuất kiến nghị để thực áp dụng mở rộng sáng kiến Để học sinh ngày u thích mơn học, có đầy đủ kiến thức, hình thành thói quen phương pháp q trình học tập mơn vật lí nói riêng mơn khác nói chung thiết nghĩ đề tài “Phương pháp giải tập vng pha chương trình vật lí 12” trường Phổ thơng hoạt động chun mơn bổ ích, lý thú có tính khả thi Vì việc sử dụng đề tài cần linh hoạt, tùy đối tượng học sinh, cần thường xuyên để mang lại hiệu cao trình học 5 6 Phần hai: MÔ TẢ SÁNG KIẾN ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Yêu sư phạm, lựa chọn ngành vật lí niềm đam mê ấp ủ thân, năm công tác tơi lại bồi dưỡng thêm cho mảng kiến thức, tơi lại tìm thấy niềm vui, động lực phấn đấu ước mơ hoài bão của học sinh, dù theo năm tháng cách học hình thức thi có thay đổi tơi biết học sinh lớp 12 trường trung học phổ thông phải chuẩn bị cho hành trang tri thức vượt qua kì thi mang tính qút định ngã rẽ đời – kì thi TNTHPT quốc gia Kết kì thi em bước vào trường đại học, chọn lựa tổ hợp thi việc làm quan trọng Có nhiều học sinh sau theo đuổi ước mơ với tổ hợp khoa học tự nhiên, ngành yêu thích tuyển sinh khối A, A1 năm đầu THPT lên lớp 12 lại cảm thấy hoang mang lo lắng, cảm thấy dự định liều lĩnh em cho kiến thức vật lí 12 khó, có nhiều dạng tập, nhiều em tâm rằng: “ em học trước quên sau em không dám thi tổ hợp KHTN đâu” Để ước mơ em dang dở, bao dự định bị dập tắt mơn học đồng nghiệp có đành lịng không? Sau nhiều năm nghiên cứu, giảng dạy trường THPT, đặc biệt q trình ơn luyện học sinh kì thi tốt nghiệp THPT quốc gia bồi dưỡng học sinh giỏi cho học sinh thấy, thực có nhiều kiến thức vật mang tính chất tương tự có vận dụng phát triển lẫn chẳng hạn tổng hợp lực chương trình vật lí 10 vận dụng tốn điện trường từ trường chương trình vật lí 11, tốn tổng hợp dao động điều hịa chương trình vật lí 12 Cịn cịn nhiều kiến thức liên hồn thế, bắt đầu dạy chương trình vật lí 12 tơi chấn an học sinh, củng cố niềm tin cho em kiên định lựa chọn việc tơi cho em thấy vật lí khơng phải khó q, dạng tốn có tương tự chương, kiến thức móc xích với nhau, kiến thức 7 chương đầu tảng cho kiến thức chương sau, kiến thức chương sau tiếp tục phát triển kiến thức chương trước Đặc biệt chương dao động cơ, chương sóng sóng âm, chương dịng điện xoay chiều chương dao động điện từ chương trình vật lí 12 có đại lượng có quan hệ vng pha, có tập vuông pha Vậy không tổng hợp chúng lại để người học cảm thấy nhẹ nhàng tiếp cận, từ tốn đầu tiên chúng khơng giải qút triệt để, kĩ lưỡng để học sinh nhận biết, vận dụng thành thạo cho kết nhanh xác đến gặp toán tương tự thế chương sau em không bỡ ngỡ, em định hướng vận dụng Hơn tốn vng pha xuất nhiều kì thi quốc gia, với hình thức thi trắc nghiệm việc giải nhanh tập vật lí yêu cầu hàng đầu người học, phải tìm phương pháp giải nhanh nhất, đường ngắn nhất, giúp người học tiết kiệm thời gian làm mà rèn luyện tư lực phát vấn đề Thực tế tập vuông pha nằm trải rộng bốn chương đầu chương trình vật lí 12, tài liệu viết cho chuyên đề vng pha cịn ít, nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu hạn chế nội dung kiến thức kĩ giải tốn vng pha cho học sinh chưa nhiều Vì gặp tốn vng pha em cịn lúng túng, nhiều thời gian việc tìm cách giải phù hợp Luôn đồng hành người học, củng cố niềm tin cho em đường tới tương lai, tiếp thêm nghị lực sức mạnh để em chiến thắng kì thi TNTH quốc gia, vượt qua cánh cửa trường đại học có tuyển sinh khối A, A1, tơi nhận thức vai trị người định hướng, để tháo gỡ khó khăn vướng mắc cho học sinh trình học tập rèn luyện chương trình vật lí 12 tơi qút định nghiên cứu chọn đề tài: ’’Phương pháp giải tập vng pha chương trình vật lí 12’’ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Làm quen với cơng tác nghiên cứu khoa học 8 - Tìm giải pháp hướng dẫn học sinh lớp 12 THPT có kỹ vận dụng kiến thức vào giải quyết tập có quan hệ vng pha phần dao động cơ, sóng học, điện xoay chiều dao động điện từ phát triển tư học tập mơn vật lý - Tìm cho phương pháp để tạo khơng khí hứng thú lôi nhiều học sinh tham gia giải tập vật lí, đồng thời giúp em đạt kết cao kì thi - Học sinh thấy vai trò ứng dụng rộng rãi tốn vng pha q trình học vật lí 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Phương pháp giảng dạy môn Vật lý bậc THPT - Kiến thức: Các đại lượng vuông pha chương dao động cơ, sóng sóng âm, dịng điện xoay chiều dao động điện từ, tập tương ứng - Kỹ năng: Vận dụng kiến thức, phương pháp tư môn phần để giải tập từ đơn giản đến phức tạp - Đối với học sinh trung bình, yếu: Yêu cầu nắm vững kiến thức bản, phương pháp giải giải tập đơn giản - Đối với học sinh khá, giỏi: Yêu cầu áp dụng phương pháp giải vào tập khó, có tính chất nâng cao, vận dụng kiến thức cách tổng hợp, vận dụng giải nhanh xác tập 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phân tích, tổng hợp dạng tập vật lý vuông pha chương trình vật lí 12 THPT Tìm điểm chung giải tập này, đưa cách phân dạng tập tối ưu cách hướng dẫn học sinh nắm phương pháp giải tập vng pha chương trình vật lí 12 Hiệu đề tài: Đề tài giúp học sinh nắm vững kiến thức quan hệ vuông pha đại lượng chương trình vật lí 12, giải nhanh xác tập trắc nghiệm Học sinh giỏi phát huy khả nhận biết suy luận tượng vật lí điển hình liên quan đến 9 quan hệ vng pha Qua đề tài này, học sinh thấy yêu thích vật lý tốn vng pha trở nên quen thuộc với em GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Dấu hiệu nhận biết hai đại lượng vuông pha * Hai đại lượng dao động vuông pha với thời điểm: Xét hai đại lượng dao động điều vuông pha với thời điểm t x1 = A1cos( ωt + ϕ) (1) x2 = A2cos( ωt + ϕ - Từ (1) ) = A2sin( ωt + ϕ) (2) ; từ (2) Mà cos2( ωt + ϕ) + sin2( ωt + ϕ) = nên ta có: (*) Nhận thấy thời điểm Bảng xác định độ lớn đặc biệt x1, x2 tương ứng x1 x2 A2 Bảng trắc nghiệm 10 10 Cách Vì dịng điện qua cuộn dây th̀n cảm dao động điều hòa trễ pha 90 so với hiệu điện thế, nên ta có: Đặt: X = Y = thay số từ giả thiết tốn, ta hệ phương trình: Ta có Cách Theo cơng thức (3.5) ta có Ta có: 43 43 Rõ ràng sử dụng công thức trắc nghiệm quan hệ vng pha cho ta kết tốn nhanh nhiều Bài 4: Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz Ở thời điểm t1 điện áp tức thời hai đầu tụ cường độ dòng điện tức thời qua tụ có giá trị lần lượt u1 = 100(V); i1 = A Ở thời điểm t2 có u2 = V; i2 = 1A Tính điện dung tụ, điện áp cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch Giải Cách Vì dịng điện qua tụ điện dao động điều hòa nhanh pha 90 so với hiệu điện thế, nên ta có: Đặt: X = ;Y= thay số từ giả thiết toán, ta hệ phương trình: F Ta có Cách Theo cơng thức (3.5) ta có 44 44 Ta có Bài 5: Đoạn mạch xoay chiều AB chứa linh kiện R, L, C Đoạn AM chứa L, MN chứa R NB chứa C R = 50Ω, Z L = 50 Ω, ZC = 50 Ω Khi uAN = 80 V uMB = 60V Xác định giá trị cực đại uAB? Giải UAN UL Ta có: chứng tỏ uAN vng pha với uMB nên ta có: 45 45 UMB UC i Giá trị cực đại uAB là: U0AB = I0 = 50 V Bài 6: Đặt điện áp u = 100cos (ωt + π /12 )(V) vào hai đầu mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm tụ điện có điện dung C nối tiếp với điện trở R đoạn MB có cuộn cảm có điện trở r có độ tự cảm L Biết L=rRC Vào thời điểm t, điện áp MB 64 V điện áp AM 36V Tìm điện áp hiệu dụng đoạn AM ? Giải : VìL=rRC Bài 7: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Tại thời điểm t1 giá trị tức thời uL(t1) = -10 V, uC(t1) = 30 V, uR(t1) = 15V Tại thời điểm t2 giá trị tức thời uL(t2) = 20V, uC(t2) = - 60V, uR(t2) = 0V Tính biên độ điện áp đặt vào đầu mạch? A 60 V B 50V C 40 V Giải : Trong mạch R, L,C nối tiếp uR vuông pha với uL uC nên u L2 u R2 + = 1(1a) U 02L U 02R u C2 u R2 + = 1(1b) U 02C U 02R 46 46 D 40 V  U L = u L = 20(V )( 2a ) uR = →   U 0C = u C = 60(V )( 2b) Tại thời điểm t2 có: Tại thời điểm t1 sử dụng (2a) thay vào (1a) → U R = 30(V ) Áp dụng công thức : Uo = = 50(V) Bài 8: Cho mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp theo thứ tự (cuộn dây thuần cảm ) Điện dung C thay đổi Điều chỉnh C để điện áp hai đầu tụ C lớn Khi điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch đầu đoạn mạch chứa điện trở cuộn cảm điện áp hai đầu đoạn mạch? Giải Vì UCmax 2.4.3.2 Các tập trắc nghiệm tự luyện 47 47 V Khi V điện áp tức thời hai V Tính giá trị hiệu dụng Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết Z L = 20 ; ZC = 125 Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều (V) Điều chỉnh R để uAN uMB vuông pha, điện trở có giá trị bằng: A 100 B 200 C 50 D 130 Câu 2: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm tụ điện có dung kháng Z C = 100 Ω cuộn dây mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ln có biểu thức u = 100 cos(100πt + ) V thấy điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 120 V sớm pha π/2 so với điện áp đặt vào mạch Công suất tiêu thụ cuộn dây là: A 72 W B 53,76 W C 100 W D 104,4 W Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U 0sin(ωt) V vào hai đầu đoạn mạch có cuộn dây thuần cảm L Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch; i, I 0, I lần lượt giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dịng điện mạch Hệ thức sau khơng đúng? A B C D Câu 4: Đặt điện áp u = U0cos(100πt - π/3) V vào hai đầu tụ điện có điện dung C = (F) Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ điện 150 V cường độ dịng điện mạch 4A Biểu thức cường độ dòng điện mạch là: A i = 4cos(100πt + π/6) A B i = 5cos(100πt + π/6) A C i = 5cos(100πt - π/6) A D i = 4cos(100πt - π/6) A Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cos(100πt + π/3) V vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V cường độ dòng điện qua cuộn cảm 2A Biểu thức cường độ 48 48 dòng điện qua cuộn cảm là: A i = 2cos(100πt - π/6) A B i = 2cos(100πt + π/6) A C i = 2cos(100πt + π/6) A D i = 2cos(100πt - π/6) A Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) hiệu điện thế u = Uocos(ωt) Thì hiệu điện thế uAN R L A C N M B uMB lệch pha 90o, đồng thời đo UAN = 60V, UMB = 80V I = 2A Giá trị R bao nhiêu? A 30Ω B 26Ω C 24Ω D 120/7Ω Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC, đoạn MB chứa tụ điện C uAB= U0.cos2πft (V) Cuộn dây thuần cảm có L = 3/5π(H), tụ điện C = 10-3/24π(F) Điện áp tức thời uMB uAB lệch pha 900 Tần số f dịng điện có giá trị là: A.60Hz B 50Hz C.100Hz D.120Hz Câu 8: Cho mạch điện LRC nối tiếp theo thứ tự Biết R biến trở, cuộn dây thuần cảm có L = 2/π(H), tụ có điện dung C = 10-4/π(F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức: u = U 0.cos(100πt) (V) Để điện áp uRL lệch pha π/2 so với uRC R bao nhiêu? A 300Ω B 100Ω C 100 Ω D 200Ω Câu 9: Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định , có RLC ( L thuần cảm ) mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch lệch pha ϕ so với cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch Ở thời điểm đó, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC u LC điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR Biểu thức điện áp cực đại hai đầu điện trở R là: A U0R = uLCcosϕ + uRsinϕ B U0R = uLCsinϕ + uRcosϕ C D 49 49 Câu 10 : Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định, có RLC (L thuần cảm) mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch lệch pha ϕ = π / so với cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch Ở thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC u LC = 100 V điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 100 V Điện áp cực đại hai đầu điện trở R là: A 200 V B 173,2 V C 321,5 V D 316,2 V Câu 11: Đoạn mạch xoay chiều AB chứa linh kiện R, L, C Đoạn AM chứa L, MN chứa R NB chứa C điện áp tức thời , Ω, V Ω Khi giá trị Giá trị tức thời có giá trị cực C D đại: A 150V B 100V V V Câu 12 :Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC ( L thuần cảm ) nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi Tại thời điểm t giá trị tức thời uL(t1) = -20 V, uC(t1) = 10 V, uR(t1) = 0V Tại thời điểm t2 giá trị tức thời uL(t2) = -10 V, uC(t2) = V, uR(t2) = 15 V Tính biên độ điện áp đặt vào đầu mạch? A 50 V B 20V C 30 V D.20 V Câu 13: Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch AB ổn định, có R, LC ( L thuần cảm )mắc nối tiếp Biết thời điểm t1, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC = 7,5 (V) điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 30 V; thời điểm t2 điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC u LC = 50 50 15 (V) điện áp tức thời hai đầu điện trở R u R = 20 V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AB : A 45 V B 50 V C 25 V D 60 V Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng u = U0sin2πft (V) Tại thời điểm t1 giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ hiệu điện thế đầu đoạn mạch ( A, 60 V) Tại thời điểm t2 giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ hiệu điện thế đầu đoạn mạch ( A 20 Ω A, 60 B 20 V) Dung kháng tụ điện bằng: Ω C 30Ω Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều u = U D 40Ω cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn nửa giá trị cực đại cường độ dịng điện qua cuộn cảm bằng: A U0 B U0/2ωL C U0/ωL D 2.4.4 Bài tập dao động sóng điện từ 2.4.4.1 Các tập có hướng dẫn Bài 1: Mạch dao động LC lí tưởng, C = 2pF, hoạt động Tại thời điểm t thấy điện áp hai đầu tụ cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị lần lượt: u1 = 1mV i1 = 1,41 A Đến thời điểm t2 giá trị lần lượt u = 1,41 mV i2 = A Tính tần số dao động riêng, lượng toàn phần mạch Giải 51 51 Tại thời điểm t ta có: điện tích tụ cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị: (1) (2) Từ (1) (2) suy : Khi t = t1 thì: (3) Khi t = t2 thì: (4) Từ (3) (4) ta có: (rad/s) (Hz) Thay vào (3) ta tính Q0 = 2,83.10-15C Năng lượng mạch : W = (J) Bài (ĐH 2010): Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng Chu kì dao động riêng mạch thứ T 1, mạch thứ hai T = 2T1 Ban đầu điện tích tụ điện có độ lớn cực đại Q Sau tụ điện phóng điện qua cuộn cảm mạch Khi điện tích tụ hai mạch có độ lớn q (0 < q < Q0) tỉ số độ lớn cường độ dòng điện mạch thứ độ lớn cường độ dòng điện mạch thứ hai Giải Với mạch 1: 52 52 Với mạch 2: Do Câu (ĐH2013): Một mạch LC lí tưởng thực dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện q cường độ dòng điện cực đại mạch I0 Tại thời điểm cường độ dịng điện mạch 0.5I điện tích tụ điện có độ lớn là: B A C D Giải Vì điện tích tụ vng pha với dịng điện qua mạch theo bảng trắc nghiệm ta có Vậy chọn D Câu 4: Biểu thức điện tích mạch dao động LC lý tưởng là: q = 4.10-7 cos( 2.104t) C, q = 2.10-7 C dịng điện mạch là: A mA B mA C Giải 53 53 m D mA Từ biểu thức điện tích ta có: q0 = 4.10-7 ( C), Mà Vì i q vng pha, theo đề Vậy chọn C 2.4.4.5 Các tập trắc nghiệm tự luyện Câu 1: (ĐH 2011) Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm th̀n có độ tự cảm 50 mH tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự với cường độ dịng điện i = 0,12cos2000t (i tính A, t tính s) Ở thời điểm mà cường độ dòng điện mạch nửa cường độ hiệu dụng hiệu điện thế hai tụ có độ lớn bằng: A V B V C V D Câu 2: (ĐH 2012) Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thực dao động điện từ tự Gọi U điện áp cực đại hai tụ; u i điện áp hai tụ cường độ dòng điện mạch thời điểm t Hệ thức là: A C B D Câu 3: (ĐH 2012) Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện 54 54 µC cường độ dịng điện cực đại mạch 0,5 A Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại là: A B C D Câu 4: Một mạch dao động LC có điện trở th̀n khơng, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện thế cực đại hai tụ cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt có giá trị U I0 Tại thời điểm t1 cường độ dịng điện qua mạch có giá trị A B điện áp hai tụ điện là: C D Câu 5: Một mạch dao động LC có điện trở th̀n khơng, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện thế cực đại hai tụ cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt có giá trị U0 I0 Tại thời điểm t1 hiệu điện thế hai tụ có giá trị độ lớn cường độ dòng điện mạch là: A B C D Câu 6: Một mạch dao động LC có điện trở th̀n khơng, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện thế cực đại hai tụ cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt có giá trị U = V I0 Tại thời điểm t1 55 55 cường độ dòng điện qua mạch có giá trị độ lớn điện áp hai tụ điện là: A V B V C V D V Câu 7: Một mạch dao động LC có điện trở thuần khơng, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện thế cực đại hai tụ cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt có giá trị U = I0 = mA Tại thời điểm t1 hiệu điện thế hai tụ có giá trị 1,5 V độ lớn cường độ dịng điện mạch là: A mA B mA C mA D mA Bài 8: (ĐH 2013) Hai mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Điện tích tụ điện mạch dao động thứ thứ hai lần lượt q1 q2 với: , q tính C Ở thời điểm t, điện tích tụ điện cường độ dịng điện mạch dao động thứ lần lượt 10-9 C mA, cường độ dòng điện mạch dao động thứ hai có độ lớn A mA 56 B 10 mA C mA 56 D mA 2.5 Kết khảo sát * Sau hướng dẫn học sinh nắm kỹ để học mơn vật lý nói chung giải tập vng pha nói riêng, cần tạo điều kiện cho em học sinh có khả nhận thức tốt có điều kiện phát triển tư chiếm lĩnh tri thức, linh hoạt việc vận dụng kiến thức, kỹ vào vấn đề phức tạp trình học tập mơn vật lý, tăng cường vận dụng kiến thức toán học vào học tập mơn vật lý nói chung giải tập vng pha nói riêng Sau nhiều năm áp dụng đề tài vào hướng dẫn học sinh giải tập vật vng pha chương trình vật lí 12 trường tơi nhận thấy kỹ thực thao tác tư đặc trưng học tập vật lý học sinh lớp phụ trách nâng lên rõ rệt làm học sinh say mê với môn vật lý môn khoa học có giá trị cho thân học sinh sau tư duy, suy luận vấn đề sống cách khoa học, logíc, giúp người thực nhiệm vụ thân với say mê, có sáng tạo có lợi đạt suất, chất lượng cao Bài tập vuông pha phần, chương suy nghĩ đưa giải pháp giúp học sinh thực nhiệm vụ học tập cách thuận lợi, tránh cho học sinh có cảm giác sợ mơn vật lý Trên sở tạo cho học sinh say mê học tập học tập tốt môn vật lý Sau nhiều năm thực đề tài lớp học sinh trường giảng dạy tơi nhận thấy việc học tập mơn Vật lý sơi học sinh có khả vận dụng kiến thức Vật lý nói chung việc giải tốn quan hệ vng pha th̀n thục, tập có tính phức tạp cao tạo hứng thú cho học sinh khá, giỏi Tư vật lý học sinh nâng cao bước, việc kết hợp kiến thức toán học vào giải tập vật lý khơng cịn khó khăn cho học sinh Các thao tác tư đặc trưng học tập mơn vật lý nói chung học sinh tiến hành thuận lợi linh hoạt Vì kết học tập học sinh lớp 12 trường đạt cao Kết khảo sát hai nhóm lớp 12 trường THPT tơi dạy năm học sau: 57 57 ... khăn vướng mắc cho học sinh trình học tập rèn luyện chương trình vật lí 12 tơi qút định nghiên cứu chọn đề tài: ’? ?Phương pháp giải tập vuông pha chương trình vật lí 12? ??’ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU -... thức, hình thành thói quen phương pháp q trình học tập mơn vật lí nói riêng mơn khác nói chung thiết nghĩ đề tài ? ?Phương pháp giải tập vuông pha chương trình vật lí 12? ?? trường Phổ thơng hoạt... phương pháp giải tập vuông pha chương trình vật lí 12 Hiệu đề tài: Đề tài giúp học sinh nắm vững kiến thức quan hệ vuông pha đại lượng chương trình vật lí 12, giải nhanh xác tập trắc nghiệm Học