Phương pháp giải nhanh các bài toán đồ thị ôn thi THPT quốc gia cho học sinh lớp 12 trường THPT hàm rồng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG ***** SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN ĐỒ THỊ ÔN THI THPT QUỐC GIA CHO HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG Người thực hiện: Nguyễn Ngọc Hải Chức vụ: Thư ký hội đồng SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật lý THANH HĨA, NĂM 2018 MỤC LỤC Nội dung Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu Nội dung 2.1 Cơ sở lý luận SKKN 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Sáng kiến kinh nghiệm để giải vấn đề 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Kết luận, kiến nghị Tài liệu tham khảo Danh mục SKKN xếp loại cấp ngành Trang 2 2 2 2 15 15 16 17 Trang MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, đề thi THPTQG môn Vật lý thường xuất tập có sử dụng đồ thị Mặc dù khơng phải vấn đề hoàn toàn gây khơng khó khăn cho học sinh giải Theo tơi ngun nhân em thường ngại tiếp xúc với tập này; đồng thời học sinh có hạn chế kiến thức tốn học có liên quan đến dạng đồ thị nên cách giải dài, khó hiểu Nắm bắt khó khăn học sinh thấy cần cung cấp cho em phương pháp giải nhanh loại tập để học sinh dễ tiếp cận hơn; làm mờ “cái ngại”; tiết kiệm thời gian làm thi THPTQG 1.2 Mục đích nghiên cứu - Một số tập vật lý liên quan đến đồ thị, ôn thi THPTQG 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Đồ thị tập vật lý THPT ôn thi THPTQG - Học sinh khối 12 ôn thi THPTQG trường THPT Hàm Rồng 1.4 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết, dạng đồ thị tập vật lý thường gặp; chọn lọc phương pháp giải hiệu NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm - Nghiên cứu phương pháp giải nhanh, hiệu tập đồ thị Vật lý 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Học sinh gặp nhiều khó khăn giải tập có liên quan đến đồ thị 2.3 Sáng kiến kinh nghiệm để giải vấn đề 2.3.1 Bài C1 Một vật dđđh có đồ thị li độ x(cm) hình C1 Phương trình dao động vật A x = 5cos(0,5t + π /2) cm B x = 5cos( 4π t - π /2) cm 0,5 C x = 5cos(0,5t - π /2) cm t(s) -5 D x = 5cos( 4π t + π /2) cm Hình C1 Nhận xét: Đây đồ thị dạng sin, học sinh cần vận dụng kiến thức đồ thị hàm sin, cosin toán học Giải: - Từ đồ thị ta thấy: A = cm; T = 0,5 s => ω = 2π = 4π rad/s T - Tại t = x = đồ thị có hướng xuống => Vật theo chiều âm - Sử dụng liên hệ CĐ tròn dao động điều hòa => ϕ = π rad => chọn D Trang 2.3.2 Bài C2 Một vật dđđh có đồ thị vận tốc hình C2 Phương trình li độ A x = 5cos(2 π t - π /2) cm v(cm/s) B x = 10cos(5 π t - π /2) cm C x = 10cos(5 π t) cm 50 D x = 5cos(5 π t - π /2) cm 0,2 t(s) -50 Hình C2 Nhận xét: Đồ thị v theo t có dạng sin 2π = 5π rad/s T π => x = 0, vật qua VTCB theo chiều + => ϕ = − rad => Giải: Từ đồ thị ta có: vmax = ωA = 50π cm/s; T = 0,4 s => ω = - Tại t = v = vmax Chọn B 2.3.3 Bài C3 Quả nặng có khối lượng 500 g gắn vào lò xo có độ cứng 50 N/m Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, kích thích để x(cm) nặng dao động điều hòa Đồ thị biểu diễn li độ theo thời gian hình C3 Phương trình dao động vật A x = 8cos(10t - π/3) (cm) t(s) B x = 8cos(10t + π/3) (cm) -8 C x = 8cos(10t + π/6) (cm) Hình C3 D x = 8cos(10t - π/6) (cm) Nhận xét: Đồ thị dạng sin Giải: - Từ độ thị ta thấy A = cm; ω = k = 10 rad/s m - Tại t = x = cm = A/2 vật theo chiều dương Sử dụng MQH CĐ tròn dao động ĐH ta có ϕ = − π rad => chọn A 2.3.4 Bài C4 Cho đồ thị li độ vật dao động điều hòa hình C4 Phương trình dao động π   A x = 3cos  2πt − ÷cm   π  B x = 3cos  πt + ÷cm 3  π  C x = 3cos  πt − ÷ cm 3  π  D x = 3cos  2πt + ÷cm 3  x(cm) 1,5 5/6 t(s) -3 Hình C4 Nhận xét: Đồ thị dạng sin Trang Giải: - Từ đồ thị A = cm; - Lúc t = => x = 1,5 cm = A/2 theo chiều dương => ϕ = − - Khoảng thời gian từ t = đến t = 5/6 s là: π rad T T 5T + = = s => T = s => ω = π 12 rad/s => chọn C 2.3.5 Bài C5 Cho đồ thị vận tốc vật dao động ĐH hình C5 Phương trình dao động tương ứng A x = 8cos(πt) cm π  2  π  C x = 8cos  πt −  cm 2  π  D x = 4cos  2πt +  cm 2  B x = 4cos  2πt −  cm Hình C5 Nhận xét: Đồ thị dạng sin Giải: - Từ đồ thị ta thấy vmax = ωA = 8π cm/s; ∆t = T T T + = = s => T = 2s => ω = π rad / s => A = cm 12 3 - Lúc t = vật có vmax => qua VTCB theo chiều + => ϕ = − π rad => chọn C 2.3.6 Bài C6 Đồ thị hình C6 biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t vật dao động điều hoà Hỏi điểm điểm A, B, C, D, E hướng chuyển động chất điểm hướng gia tốc ngược A Tại A, B B Tại A, C C Tại A, D D Tại C, B Nhận xét: Đồ thị dạng sin Giải: Từ đồ thị ta có: - Tại A: v < 0; CĐ chậm dần => a > => a.v < - Tại B: v > 0; CĐ chậm dần => a < => a.v < - Tại C: v < 0; CĐ nhanh dần => a < => a.v > - Tại D: v > 0; CĐ nhanh dần => a > => a.v > - Tại E: v = - Vậy để thỏa mãn đk tốn chọn A Hình C6 Trang 2.3.7 Bài C7 Cho dao động điều hòa phương tần số có phương trình x1 = A1cos(ωt + φ1); x2 = A2cos(ωt + φ2) x3 = A3cos(ωt + φ3) Biết A1 = 1,5A3; φ3 – φ1 = π Gọi x12 = x1 + x2 dao động tổng hợp dao động thứ dao động thứ hai; x23 = x2 + x3 dao động tổng hợp dao động thứ hai dao động thứ ba Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian li độ hai dao động tổng hợp hình C7 Giá trị A2 Hình C7 A A2 ≈ 3,17 cm B A2 ≈ 6,15 cm C A2 ≈ 4,87 cm D A2 ≈ 8,25 cm Nhận xét: Đây đồ thị dạng sin lệch pha Giải: Từ đồ thị có x23 = 4cos(πt+π/2) cm = x2 + x3 x12 sau cực đại âm sau x23 T/6 nên chậm pha π/3 => x12 = 8cos(πt + π/6) cm = x2 + x1 x12 - x23 = x1 - x3 = 8cos(πt + π/6) - 4cos(πt + A23 A2 A12 π/2) = cos(πt) cm 600 A1 = 1,5A3; φ3 – φ1 = π nên φ1 = 0; φ3 = π) A3 300 A1 Ta có: A1-3 = A1 + A3 = 2,5A3 = cm => A3 = cm => A = A32 + A 232 = 4,866 cm => chọn C 2.3.8 Bài C8 Ở cảng biển, mực nước thuỷ triều lên xuống theo kiểu dao động điều hoà Đồ thị biểu diễn độ sâu cảng theo thời gian cho đồ thị hình C8 Một tàu đến để cập cảng vào lúc nước cạn Để vào cảng an tồn mức nước phải có độ sâu 1,5 m Tàu phải neo đậu cảng bao lâu? Hình C8 A 1,5 h B h C h D h Nhận xét: Đồ thị có dạng sin có dời trục Giải: - Từ đồ thị ta thấy biên độ dao động mực nước A = m; T = 12 h Tàu vào cảng lúc mức nước cạn vào thời điểm t = 6h (mực nước biên dưới) - Khi mực nước 1,5m x = A/2 => khoảng thời gian T/6 = h => chọn B 2.3.9 Bài C9 Một lắc lò xo dao động điều hòa Hình C9 đồ thị biểu diễn phụ thuộc động W đ lắc theo thời gian t Hiệu t2 – t1 có giá trị gần với giá trị sau đây? A 0,27 s B 0,24 s C 0,22 s D 0,20 s Hình C9 Nhận xét: Đồ thị động dđđh theo thời gian có dạng sin, có dời trục tọa độ Trang Giải: Khoảng thời gian để động tăng từ đến => T = (s) => ω = 2π 2π = T Wdmax T => T = 0,25 s = π (rad/s) Khi t = Wd = => v = sau tăng nên phương trình vận tốc v = vmaxcos(πt - π ) Thời điểm t1: Wd1 = 1,8 J = Wdmax => 10 v1 = 10 vmax => 10 π = cos(πt1 - ) => t1 = 0,4 s Thời điểm t2: Wd2 = 1,6 J = Wdmax => v2 = vmax => = cos(πt2 - π ) => t2 = 0,65 s => t2 – t1 = 0,65 – 0,4 = 0,25 (s) => chọn B 2.3.10 Bài C10 Một vật có khối lượng m = 100 g, dao động điều hồ theo phương trình có dạng x = Acos(ωt + φ) Biết đồ thị lực kéo theo thời gian F(t) hình C10 Lấy π2 = 10 Phương trình dao động vật A x= 4cos(πt + π/3) cm B x= 2cos(πt + π/3) cm C x= 4cos(πt - 2π/3) cm D x= 2cos(πt - 2π/3) cm Hình C10 Nhận xét: Đồ thị lực kéo theo thời gian có dạng sin, tần số với li độ vận tốc Giải: Từ đồ thị ta thấy: Fmax = m ω2 A = 0,04N; T 13 = − = 1s => T = s 6 => A = cm Tại t = F = - Fmax/2 tăng => x = + A/2 giảm => theo chiều âm => ϕ = π rad => chọn A 2.3.11 Bài C11 (ĐH 2015) Đồ thi li độ theo thời gian chất điểm (đường 1) chất điểm (đường 2) hình vẽ C11, tốc độ cực đại chất điểm 4π (cm/s) Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có li độ lần thứ A 4,0 s B 3,25 s C 3,75 s D 3,5 s Hình C11 Nhận xét: Đồ thị dạng sin Giải: Theo đồ thị ta thấy: T2 = 2T1 A1 = A2 = 6cm Trang 2π 2π 4π v2max = ω2A2 = T A2 = 4π (cm/s) => T2 = 3s => ω2 = (rad) => ω1 = (rad) 3 4π π 2π π t - ) (cm) x2 = 6cos( t - ) (cm) 3 4π π 2π π Hai chất điểm có li độ khi: x1 = x2 => cos( t - ) = cos( t - ) 3 4π π 2π π t - = ± ( t - )+ 2kπ 3 => x1 = 6cos( => t1 = 3k1 (s) với k1 = 1, 2, 3… t2 = k2 + 0,5 (s) với k2 = 0, 1, Các thời điểm x1 = x2: t = 0; 0,5 s; 1,5 s; 2,5 s; s; 3,5 s => chọn D 2.3.12 Bài C12 (ĐH 2016) Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song với trục Ox Vị trí cân v vật nằm đường thẳng vng góc với trục Ox O (1) Trong hệ trục vng góc xOv, đường (1) đồ thị biểu diễn mối quan hệ vận tốc li độ vật 1, đường O (2) đồ thị biểu diễn mối quan hệ vận tốc li độ x vật (hình C12) Biết lực kéo cực đại tác dụng (2) lên hai vật trình dao động Tỉ số khối lượng vật với khối lượng vật A B C 27 D Hình C12 27 x y2 + =1 a b2 = ω A = 3b  x1max = A1 = a v ( 1)  1max 1 ( 2) Giải: Từ đồ thị, ta nhận thấy   x 2max = A = 3a  v 2max = ω1A = b Nhận xét: Đồ thị có dạng đường elip, phương trình có dạng: ωA ω A 1 Từ (2) (1) suy ω A = ⇒ ω = A = ( 3) 2 Hai dao động có độ lớn lực kéo cực đại nên m ω A1 = ( 4) m1 ω A m2 Từ (3) (4) ta tìm m = 27 => chọn C m1ω12 A1 = m 2ω22 A ⇒ 2 2.3.13 Bài C13 (ĐH 2017) Một lắc lò xo treo vào điểm cố định nơi có gia tốc trọng trường g = π2 (m/s2) Cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Hình C13 đồ thị biểu diễn phụ thuộc đàn hồi Wđh lò xo vào thời gian t Khối lượng lắc gần giá trị sau đây? Hình C13 Trang A 0,65 kg B 0,35 kg C 0,55 kg D 0,45 kg Nhận xét: Đồ thị đàn hồi theo thời gian t có tính tuần hồn khơng đồng => lắc lò treo thẳng đứng dao động với biên độ A > ∆l0 ∆l0 g nhất: Wđhmax = gT π 0,32 = 4π 4π Giải: T = 0,3 (s); T = 2π => ∆l0 = Ở vị trí thấp k(A + ∆l0)2 = 0,5625 J (1) Ở vị trí cao (thế đàn hồi ≠ 0): Wđhcao = Từ (1) (2) suy A + ∆l0 A − ∆l0 Thay vào (1) ta có k = = 0,0225 (m) k(A - ∆l0)2 = 0,0625 J (2) = => A = 2∆l0 = 2.0,0225 = 0,045 (m) 2.0,5625 (0,045 + 0,0225) = 247 (N/m) => m = kT 4π2 = 0,55575 (kg) Chọn C 2.3.14 Bài S1 (ĐH 2013) Một sóng hình sin truyền sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình S1 mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường nét đứt) t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét) Tại thời điểm t2, vận tốc điểm N Hình S1 dây A 65,4 cm/s B -65,4 cm/s C -39,3 cm/s D 39,3 cm/s Nhận xét: Đồ thị li độ sóng theo khơng gian (tọa độ x) có dạng sin Giải: - Từ đồ thị: λ = 40 cm => v = 15/0,3 = 50 cm/s; T = 40/50 = 0,8 s - Điểm N VTCB dao động lên => v N = vmax = ωA = 39,26 cm/s => chọn D 2.3.15 Bài S2 (ĐH 2017) Tại điểm trục Ox có nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng môi trường Hình S2 đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ âm I điểm trục Ox theo tọa độ x Cường độ âm chuẩn I = 10-12 W/m2 M điểm trục Ox có tọa độ x = m Mức Hình S2 cường độ âm M có giá trị gần với giá trị sau đây? A 24,4 dB B 24 dB C 23,5 dB D 23 dB Nhận xét: Đồ thị biểu diễn cường độ âm theo tọa độ x có dạng hàm y = a x2 Trang Giải: Ta có: I = P 4π r P P Từ đồ thị IO = 4I2 => 4π r = 4π r => r2 = 2rO = rO + => O I O 2,5.10−9 = 9 rO = (m) => rM = rO + = (m) = 3rO => IO = 9IM => IM = LM = lg IM 2,5.10−9 = lg I0 9.10−12 (W/m2) = 2,44 (B) = 24,4 (dB) => chọn A 2.3.16 Bài S3 (ĐH 2015) Trên sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định có sóng dừng với tần số f xác định Gọi M, N u (cm) P ba điểm dây có vị trí cân cách B cm, cm 38 cm Hình S3 mơ tả dạng sợi dây thời điểm t1 (đường 1) thời điểm (1) t2 = t + 11 (đường 2) Tại thời điểm t1, li độ 12f phần tử dây N biên độ phần tử dây M tốc độ phần tử dây M 60 cm/s Tại thời điểm t2, vận tốc phần tử dây P A 20 cm/s B 60 cm/s C.- 20 cm/s D – 60 cm/s (2) O B 12 24 x (cm) 36 Hình S3 Nhận xét: Đồ thị li độ sóng theo tọa độ có dạng sin Giải: Theo đồ thi ta thấy λ = 24 cm Khi đó: BM = cm = λ ; BN = cm = λ ; BP = 38 cm = λ + 7λ = λ + λ + λ => Biên độ dao động điểm: aM = A bung ; aN = Abung; aP = 12 A bung 12 Do B nút nên N bụng sóng M, N bó sóng nên dao động pha, P dao động ngược pha với M N Tại t1 thì: u N = a M = A bung ; π Vẽ đường tròn ta thấy uM = aM.cos = => v M = ω a M2 − u M2 = Lúc u P = − ωA bung 3A bung = 60 cm/s (1) t2 uP AP AM AN t1 A bung A 11 T u P = − bung , - Tại t2 = t1 + 12 ωA theo chiều âm => v P = −ω a 2P − u P2 = − bung (2) Từ (1) (2) => vP = - 60 cm/s => chọn D Trang 10 u 2.3.17 Bài S4 (ĐH 2017) Hình S4 đồ thị biểu diễn phụ thuộc mức cường độ âm L theo cường độ âm I Cường độ âm chuẩn gần với giá trị sau đây? A 0,31a B 0,35a C 0,37a D 0,33a Nhận xét: Đồ thị biểu diễn mức cường độ âm theo Hình S4 cường độ âm hàm logarit I a Giải: Tại L = 0,5 B I = a; L = lg I => 0,5 = lg I ; bấm máy => I0 = 0,316a 0 => chọn A 2.3.18 Bài D1 (ĐH 2014) Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình D1) Biết tụ điện có dung kháng Z C, cuộn cảm có cảm kháng ZL 3ZL = 2ZC Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch AN điện áp hai đầu đoạn mạch MB hình vẽ Điệp áp hiệu dụng hai điểm M N Hình D1 A 173 V B 86 V C 122 V Nhận xét: Đồ thị điện áp xoay chiều theo t đường hình sin Giải: Từ đồ thị ta dễ dàng lập biểu thức  D 102 V π uAN = 200.cos 100πt V; uMB = 100.cos  100πt + ÷ V   = uC + uX = −1,5uL + uX  uAN  uMB = uL + uX Vì 3ZL = 2ZC => 3uL = -2uC Ta có:  3uMB + 2uAN ; Bấm máy tính 20 37 cos ( 100πt + 0, 44 ) V => UX = 10 74 ≈ 86 V => chọn B trình => uX = ta Từ phương uX = 2.3.19 Bài D2 Mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = Iocosωt Các đường biểu u diễn hiệu điện tức thời hai đầu phần tử R, L, (1) t C hình D2 Các hiệu điện tức thời u R, uL, uC theo O (2) thứ tự (3) A (2), (1), (3) B (1), (3), (2) C (3), (1), (2) D (3), (2), (1) Hình D2 Trang 11 Nhận xét: Đồ thị điện áp xoay chiều theo t đường hình sin Giải: Vì uL sớm pha nhất, sau đến u R cuối uC; đồng thời uL uC ngược pha => uR đường (3); uL đường (2), uC đường (1) => chọn D i 2.3.20 Bài D3 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc I0 nối tiếp Đặt vào hai đầu Hình D3 đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U0cosωt(V), I / ω thay đổi Đồ thị phụ thuộc cường độ dòng điện hiệu dụng vào ω hình D3 Biết ω2 - ω1 = 400/π, L = 3π/4 H Tính R ω2 ω0 ω1 ω A 150 Ω B 100 Ω C 160 Ω D 140 Ω Nhận xét: Đồ thị dòng điện hiệu dụng I vào tần số góc mạch RLC có dạng a hàm y = f ( x) Giải: Từ đồ thị ta thấy có giá trị ω1 ≠ ω2 mà dòng điện hiệu dụng => ω1ω2 = => ZL2 = ZC1 ZL1 = ZC2 LC Mặt khác: Khi ω = ω0 mạch có cộng hưởng Imax = I0 = Khi I1 = I2 = U R I0 => Z1 = Z2 = R => ( ZL2 − ZC2 ) = 2R => ZL2 – ZL1 = 2R => R = L ( ω2 − ω1 ) = 150 Ω => chọn A 2.3.21 Bài D4 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Hiệu điện đặt vào hai đầu mạch u = U cosωt, với U ω không đổi Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu điện hiệu dụng tụ điện vào dung kháng? UC UC A ZC B UC UC ZC C.0 ZC Nhận xét: Đồ thị điện áp hiệu dụng tụ theo ZC hàm y = D ZC a f ( x) Trang 12 Giải: UC = I.ZC = U UZC R + ( ZL − ZC ) = R + ZL2 Z − L +1 ZC ZC - Khi ZC = => UC = => đồ thị qua gốc tọa độ R + ZL2 => UCmax ZL - Khi ZC => ∞ => UC => U => đồ thị nhận UC = U đường tiệm cận - Khi ZC = => chọn B 2.3.22 Bài D5 (ĐH 2015) Một học sinh xác định điện dung tụ điện cách đặt điện áp u = U0cosωt (U0 không đổi, ω = 314 rad/s) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến trở R Biết (ΩW)-1 2 1 = U + U 2ω C 2 ; đó, điện áp U U R 0 hai đầu R đo đồng hồ đo điện đa số Dựa vào kết thực nghiệm cho hình D5, học sinh tính giá trị C A 1,95.10-3 F B 5,20.10-6 F C 5,20.10-3 F D 1,95.10-6 F Nhận xét: Đồ thị đoạn thẳng Giải: Theo đồ thị 0,0175 • 0,0135 • 0,0095 • 0,0055 • 0,0015 •• (Ω-2) • • 0,00 1,00 2,00 • • 3,00 4,00 Hình D5 1 -6 -2 ) (1) = 0,0055 = (10 Ω ) => 0,0055 = U (1+ U 314 C R 2 10 −6 -6 -2 - Khi = 0,0095 = (10 Ω ) => 0,0095 = ) (2) (1+ 2 U0 U 3142 C R Đặt X = (106 Ω2) 314 C 19 + X Lấy (2):(1) => = => 3X = => X = (103 Ω) => C = 2 = 11 1+ X 314 C 314 - Khi 10-3= 1,95.10-6 F => chọn D 2.3.23 Bài D6 (ĐH 2016) Đặt điện áp u = U cosωt (với U ωkhông đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ, R biến trở, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C Biết LCω2 = Gọi P công suất tiêu thụ đoạn mạch AB Đồ thị hệ tọa độ vuông góc ROP biểu diễn phụ thuộc P vào R trường hợp K mở R P A L (2) K (1) r B C O 20 Hình D6 Trang 13 R ứng với đường (1) trường hợp K đóng ứng với đường (2) hình D6 Giá trị điện trở r A 180 Ω B 60 Ω C 20 Ω D 90 Ω f ( x) Nhận xét: Hàm công suất P theo R hàm phân số dạng y = g x => đồ thị ( ) đường cong Giải: Từ LCω2 = ⇒ Z L = 2ZC U R U2 U2 = Khi K đóng: Pđ = Từ đồ thị: Pđmax = = đơn vị = 5a (1) R + ZC 2R 2ZC Khi Pđ đạt max R0 = ZC > 20 Ω U 20 = 3a ( ) Tại giá trị R = 20 Ω , có Pđ = 20 + ZC Từ (1) (2) suy ZC = 60 Ω U2.( R + r ) U2.( R + r ) = Khi K mở: Pm = 2 ( R + r ) + ( Z L − ZC ) ( R + r ) + ZC U r = 3a Từ đồ thị ta thấy R = Pm = r + ZC ( 3) U r U 20 r 20 = ⇔ = Kết hợp (2) (3) ta có phương trình 2 2 r + ZC 20 + ZC r + 60 20 + 602  r = 180 Ω ⇔ r − 200r + 3600 = ⇒  Vì r > ZL − ZC => Chọn A  r = 20 Ω Bài D7 (ĐH 2017) Đặt điện áp u = U cos(ωt + ϕ) (U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB Hình D7 sơ đồ mạch điện phần đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp uMB hai điểm M, B theo thời gian t K mở K đóng Biết điện trở R = 2r Giá trị U Hình D7 A 193,2 V B 187,1 V C 136,6 V D 122,5 V Nhận xét: Đồ thị u theo t đường hình sin Giải: Từ đồ thị ta thấy điện áp hiệu dụng hai điểm M, B hai trường hợp 50 V; điện áp tức thời u MB trường hợp K đóng sớm pha trường hợp K mở ϕd = −ϕm = π => ZC = 2ZL Zđ = Zm => Iđ = Im => π ; Vì R = 2r nên UR = 2Ur => UL = Ur Trang 14 => UR = UMB = 50 V => U = 2UR.cos π = 50 V ≈ 122,5 V => Chọn D Bài D8 (ĐH 2017) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm L tụ điện C Gọi URL điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch gồm R L, UC điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện C Hình D8 đồ thị biểu diễn phụ thuộc URL UC theo giá trị biến trở R Hình D8 Khi giá trị R 80 Ω điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở có giá trị A 160 V B 140 V C 1,60 V D 180 V f ( x) Nhận xét: Đồ thị URL UC theo R hàm y = g x => đồ thị đường ( ) cong Giải: URL = I.ZRL = U R + Z L2 R + ( Z L − ZC ) 2 ; URL không phụ thuộc vào R Z 2L = (ZL – ZC)2 = Z - 2ZLZC + Z C2 => ZC = 2ZL => UC = 2UL Khi R = 80 Ω UC = 240 V  UL = 120 V URL = 200 V => UR = U RL2 − U L2 = 2002 − 1202 = 160 (V) Đáp án A Bài D9 (ĐH 2017) Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc ω = 173,2 rad/s vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Gọi i cường độ dòng điện đoạn mạch, ϕ độ lệch pha u i Hình D9 Hình D9 đồ thị biểu diễn phụ thuộc ϕ theo L Giá trị R A 31,4 Ω B 15,7 Ω C 30 Ω D 15 Ω Nhận xét: Đồ thị ϕ theo L đường cong L Giải: tanϕ = Z L − ZC ω L = R R => R = ω L 173,2.0,1 = tan ϕ tan 300 = 30 (Ω) Đáp án C 10 Bài D10 (ĐH 2014) Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng có dao động điện từ tự với cường độ dòng điện tức thời hai mạch i1 i biểu diễn hình D10 Tổng điện tích hai tụ điện hai mạch thời điểm có giá trị lớn Trang 15 Hình D10 A µC π B µC π C Nhận xét: Đồ thị i theo t đường hình sin Giải: Từ đồ thị ta có: ω = 2000π rad/s  µC π π D 10 µC π - Biểu thức i q là: i1 = 8cos  2000π − ÷ mA => q1 = cos ( 2000π − π ) µC 2 π  Và i2 = 6cos ( 2000π − π ) mA => q2 = 3π   cos  2000 ữ àC - Tng điện tích tụ thời điểm t: q = q1 + q2 Bấm máy ta q = 5 cos ( 2000πt + 2,5 ) µC Vậy qmax = µC => chọn C π π 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm - Đề tài áp dụng cho học sinh khối 12 trường THPT Hàm Rồng năm học 2016 – 2017 năm học 2017 - 2018 Kết em hứng thú với môn vật lý; với kiểu đồ thị; áp dụng nhanh hiệu giải đồ thị; giảm rào cản tâm lý “ngại” làm tập loại KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Qua trình áp dụng đề tài cho học sinh, học sinh biết vận dụng toán học để khai thác hiệu đồ thị Đề tài góp phần nhỏ cho học sinh ơn thi THPTQg Trong q trình nghiên cứu thiếu xót, mong thầy, cơ, em học sinh đóng góp ý kiến để tài liệu hoàn chỉnh XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2018 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Ngọc Hải Trang 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao – NXBGD Sách giáo khoa Vật lý 12 – NXBGD Sách tập Vật lý 12 – nâng cao – NXBGD Sách tập Vật lý 12 – – NXBGD Đề thi THPTQG môn Vật lý năm 2014, 2015, 2016 2017 BGD Trang 17 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Nguyễn Ngọc Hải Chức vụ đơn vị công tác: Thư ký hội đồng, trường THPT Hàm Rồng TT Tên đề tài SKKN Kết Cấp đánh đánh giá giá xếp loại xếp loại (Phòng, Sở, (A, B, Tỉnh ) C) Năm học đánh giá xếp loại Giải tốn Định luật Ơm cho loại đoạn mạch cách xác định chiều dòng Sở GD điện cảm ứng phần Thanh Hóa C 2005 - 2006 Sở GD Thanh Hóa C 2012 - 2013 Sở GD Thanh Hóa C 2014 - 2015 B 2015 - 2016 tượng cảm ứng điện từ chương trình lớp 11 THPT Nâng cao lực sáng tạo học sinh thông qua giải tập sáng tạo phần quang hình lớp 11 THPT Hệ thống tập thí nghiệm nhằm nâng cao lực thực hành cho học sinh THPT Hệ thống công thức phương pháp giải nhanh Sở GD Thanh Hóa tập vật lý 12 dùng ôn thi Trang 18 THPT Quốc gia Trang 19 ... gian làm thi THPTQG 1.2 Mục đích nghiên cứu - Một số tập vật lý liên quan đến đồ thị, ôn thi THPTQG 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Đồ thị tập vật lý THPT ôn thi THPTQG - Học sinh khối 12 ôn thi THPTQG... - Đề tài áp dụng cho học sinh khối 12 trường THPT Hàm Rồng năm học 2016 – 2017 năm học 2017 - 2018 Kết em hứng thú với môn vật lý; với kiểu đồ thị; áp dụng nhanh hiệu giải đồ thị; giảm rào cản... đề tài cho học sinh, học sinh biết vận dụng toán học để khai thác hiệu đồ thị Đề tài góp phần nhỏ cho học sinh ơn thi THPTQg Trong q trình nghiên cứu thi u xót, mong thầy, cơ, em học sinh đóng