Ứng dụng máy tính casio giải nhanh một số bài tập trắc nghiệm vật lý 12

MỤC LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU…………………………………………………… ……… Lý chọn đề tài……………………………………………………….… Mục đích nghiên cứu…………………………………………………… Đối tượng phạm vi nghiên cứu…………………………………… Nhiệm vụ đề tài…………………………………………… …….……… Phương pháp nghiên cứu……………………………………….…… … Nội dung đề tài……………………………………….…………… …… Thời gian thực hiện:…………………………………….………… …… PHẦN II NỘI DUNG………………………………………………… ……… Chương 1……………………………………………………………………… Cơ sở lí luận…………………………………………………………… Cơ sở lý thực tiễn………………………………………………………… Chương Thực trạng đề tài nghiên cứu……………………… ………… CHƯƠNG Các giải pháp thực đề tài……………… …… 3.1 Giải pháp truyền thống ………………………….………………………… 3.2 Giải pháp sử dụng máy tính CASIO fx – 570E …………………… 3.2.1 Cơ sở lý thuyết:…………………………………………………… 3.2.2 Giải pháp mới: (Các thao tác với máy tính CASIO fx – 570ES )…… 3.3 Các ví dụ minh họa giải pháp sử dụng máy tính CASIO fx – 570ES …………………………………………………………………………… Trang 3.3.1 Để tìm dao động tổng hợp ta thực phép tính cộng………………… 3.3.2 Để tìm dao động thành phần ta thực phép tính trừ………………… 3.4 Một số thao tác khác máy tính………………………………………… 3.5 Một số vấn đề liên quan vận dụng………………………………………… 3.5.1 Vấn đề liên quan…………………………………………………… 3.5.2 Phần dành cho học sinh vận dụng, tính toán, trả lời……………………… 3.5.3 Mở rộng đề tài………………………………………………… …… …… 3.6 Ưu điểm……………………………………………………………………… 3.7 Nhược điểm khắc phục…………………………………………………… PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………… Kết luận………………………………………………………………… …… Kiến nghị……………………………………………………………………… Phần nhận xét đánh giá………………………………………………………… Tài liệu tham khảo……………………………………………………… …… Trang PHẦN I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vật lý môn khoa học thực nghiệm, liên quan nhiều đến thực tế nên việc dạy vật lý trường phổ thông phải giúp học sinh nắm kiến thức bản, trọng tâm, mối quan hệ vật lý môn khoa học khác để vận dụng quy luật Vật lý vào thực tiễn đời sống Vật lý biểu diễn quy luật tự nhiên thơng qua tốn học hầu hết khái niệm, định luật, quy luật phương pháp, … vật lý trường phổ thông mô tả ngôn ngữ toán học, đồng thời yêu cầu học sinh phải biết vận dụng tốt toán học, đặc biệt máy tính Casio vào vật lý để giải nhanh, xác tập vật lý Trong năm gần đề thi tốt nghiệp THPT mơn Vật lí cho dài, nội dung kiến thức Vật lí rộng phong phú HS sử dụng máy casio khơng thể làm tốt Để đáp ứng yêu cầu ngày cao đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông tuyển sinh đại học hình thức thi trắc nghiệm khách quan Vấn đề đặt với số lượng lớn câu hỏi trắc nghiệm nhiều, đề thi trắc nghiệm phủ hết chương trình, khơng trọng tâm, trọng điểm, mà thời gian trả lời câu hỏi ngắn nên việc ứng dụng máy tính casio vào việc giải tập vật lý để giải nhanh tập vật lý cần thiết Vì vậy, tơi chọn đề tài “Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh số tập trắc nghiệm Vật lý 12” Mục đích nghiên cứu - Tìm cho phương pháp giải tập trắc nghiệm vật lý nhanh Trang - Nghiên cứu số phức ứng dụng vào máy tính casio để giải nhanh tập trắc nghiệm vật lý Đối tượng phạm vi nghiên cứu: 3.1 Đối tượng nghiên cứu: tất học sinh lớp 12, ôn thi tốt nghiệp đại học, giáo viên trường THPT Dương Háo Học 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Trong đề tài giới hạn nghiên cứu chương trình vật lý 12 chủ đề tổng hợp dao động chủ đề dòng điện xoay chiều Nhiệm vụ đề tài + Nghiên cứu cách sử dụng ứng dụng máy tính Casio để giải nhanh nhất, xác tập trắc nghiệm vật lý 12 + Thông qua đề tài rèn luyện, phát triển tư duy, tính sáng tạo,tính cận thận,thao tác nhanh xác học sinh giải tập vật lý sử dụng thành thạo máy tính casio Phương pháp nghiên cứu + Tìm hiểu, đọc, phân tích, tổng hợp tài liệu mạng internet,sách tham khảo + Tổng hợp từ kinh nghiệm giảng dạy thân học hỏi kinh nghiệm giảng dạy đồng nghiệp đợt tập huấn chuyên môn, bồi dưỡng thay sách giáo khoa Nội dung đề tài: Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh số tập trắc nghiệm Vật lý 12 Thời gian thực hiện: Từ tháng 08/2016 đến Trang Trang PHẦN II NỘI DUNG Chương I Cơ sở lý luận liên quan đến đề tài nghiên cứu I Cơ sở lý luận Hiện nay, giải tập trắc nghiệm vật lý đòi hỏi giáo viên phải cung cấp cho học sinh phương pháp giải tập trắc nghiệm vật lý tối ưu nhất, xác nhanh để tiết kiệm thời gian trình làm tập thi, việc ứng dụng máy tính casio giải nhanh tập trắc nghiệm vật lý giáo viên học sinh điều cần thiết II Cơ sở thực tiễn Đề thi mơn Vật lí qui định thi hình thức trắc nghiệm thời gian làm ngắn, nội dung kiến thức dàn trải chương trình, tập vận dụng kiến thức tốn nhiều,… Đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng giải phương pháp thích hợp sử dụng máy tính casio phòng thi đạt hiệu Chương II Thực trạng đề tài nghiên cứu - Đề tài nghiên cứu trình giảng dạy giáo viên trường THPT Dương Háo Học, dạy phụ đạo, dạy ôn thi tốt nghiệp 12 năm luyện thi Đại học - Cao đẳng, đợt bồi dưỡng thi học sinh giỏi casio cấp tỉnh, - Trong kỳ thi TN THPT TSĐH mơn vật lý thi hình thức trắc nghiệm khách quan, mà thời gian ngắn, giáo viên học sinh ứng dụng máy tính để giải dạng tập vật lý ít, việc sử dụng máy tính casio giáo viên học sinh nhiều hạn chế, thao tác chưa thành thạo không sử dụng hết chức Chương Các giải pháp thực đề tài 3.1 Giải pháp truyền thống Hiện tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số sau: Trang x1 = A1cos(ωt + ϕ1 ) x2 = A2 cos(ωt + ϕ ) ta dao động điều hoà phương tần số x = A cos(ωt + ϕ ) Trong đó: Biên độ: A= A12 + A22 + 2A1A2 cos(ϕ1 − ϕ2 ) ; điều kiện A1 − A2 ≤ A ≤ A1 + A2 A1 sinϕ1 + A2 sinϕ2 Pha ban đầu ϕ : tan ϕ = A cosϕ + A cosϕ ; điều kiện ϕ1 ≤ ϕ ≤ ϕ2 hoaëc ϕ2 ≤ ϕ ≤ ϕ1 1 2 uur A2 ng cuø ng pha ∆ ϕ = k2π : A = A1 + A2  Hai dao độ  ng ngược pha ∆ ϕ = (2k + 1)π : A = A1 − A2  Hai dao độ Nếu :  π x'O ng vuô ng pha ∆ ϕ = (2k + 1) : A = A12 + A22  Hai dao độ  ng cóđộlệ ch pha ∆ ϕ = const : A1 − A2 ≤ A ≤ A1 + A2  Hai dao ñoä ϕ uur A1 Khi biết dao động thành phần x1 = A1cos(ωt + ϕ1 ) dao động tổng hợp x = A cos(ωt + ϕ ) dao động thành phần lại x2 = A2 cos(ωt + ϕ ) Trong đó: A2 = A2 + A12 − 2A A1 cos(ϕ − ϕ1) tanϕ2 = A sinϕ − A1 sinϕ1  A cosϕ − A1 cosϕ1 với ϕ1 ≤ ϕ ≤ ϕ2 ϕ1 ≤ ϕ2 Nếu vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hoà phương tần số x1 = A1cos(ωt + ϕ1 ) , x2 = A2cos(ωt + ϕ2 ) ,… dao động tổng hợp dao động điều hoà phương tần số: x = A cos(ωt + ϕ ) Chiếu lên trục Ox trục Oy hệ xOy Ax = Acosϕ = A1cosϕ1 + A2 cosϕ + Ay = A sin ϕ = A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ2 + ⇒ A = Ax2 + Ay2 tan ϕ = Ay Ax ur A với ϕ ∈ [ϕmin,ϕmax ] Hoặc song song với cách người ta biểu diễn giản đồ Fresnel từ tìm biên độ A pha ban đầu ϕ * Nhận thấy số nhược điểm phương pháp làm trắc nghiệm: Trang x Mất nhiều thời gian để biểu diễn giản đồ véctơ, không biểu diễn với toán tổng hợp từ dao động trở lên, hay tìm dao động thành phần Ta thấy việc xác định biên độ A pha ban đầu ϕ dao động tổng hợp theo phương pháp Frexnen phức tạp dễ nhầm lẫn thao tác “nhập máy” em học sinh, chí phiền phức với giáo viên Việc xác định góc ϕ hay ϕ2 thật khó khăn học sinh giá trị tan ϕ tốn vật lý ln tồn hai giá trị ϕ ví dụ tan ϕ =1 ϕ = π 3π ϕ = − chọn giá trị cho phù hợp với toán 4 Sau đây, chúng tơi xin trình bày phương pháp khác nhằm giúp em học sinh hỗ trợ giáo viên kiểm tra nhanh kết tốn tổng hợp dao động 3.2 Mơ tả giải pháp sử dụng máy tính CASIO fx- 570ES 3.2.1 Cơ sở lý thuyết Như ta biết dao động điều hoà  x = A cos(ωt + ϕ ) ur + Có thể biểu diễn vectơ quay A có độ dài tỉ lệ với biên độ A tạo với trục hồnh góc góc pha ban đầu ϕ + Mặt khác biểu diễn số phức a∗ = Ae j (ϖ t +ϕ ) dao động tần số góc ϕ có trị số xác định nên thuận tiện tính tốn người ta thường viết với quy ước a∗ = Ae jϕ máy tính CASIO fx- 570ES kí hiệu dạng mũ A∠ϕ + Đặc biệt giác số ϕ thị phạm vi : −π ≤ ϕ ≤ π phù hợp với toán tổng hợp dao động điều hoà Như vậy, việc tổng hợp dao động điều hoà phương, tần số phương pháp Frexnen đồng nghĩa với việc cộng số phức biểu diễn dao động Giải pháp (Các thao tác với máy tính CASIO fx – 570ES ) Trang • Chọn chế độ mặc định máy tính: + Để tính dạng toạ độ cực : A∠ϕ Bấm máy tính sau: SHIFT MODE ↓ + Để tính dạng toạ độ đề các: a + ib Bấm máy tính sau: SHIFT MODE ↓ Để thực phép tính số phức ta phải chọn Mode máy tính dạng Complex (dạng số phức) phía hình xuất chữ CMPLX Ta bấm máy sau: MODE Để cài đặt đơn vị đo góc (Deg, Rad, Gra) có tác dụng với số phức Nếu hình hiển thị kí hiệu D ta phải nhập góc số phức có đơn vị đo góc độ Nếu hình hiển thị kí hiệu R ta nhập góc với đơn vi rad Chọn chế độ bấm máy sau: SHIFT MODE chọn chế độ tính theo độ, bấm máy SHIFT MODE chọn chế độ tính theo rad Kinh nghiệm cho thấy nhập với đơn vị độ nhanh đơn vị rad kết sau cần phải chuyển sang đơn vị rad toán cho theo đơn vị rad Để nhập ký hiệu góc “ ∠ ” số phức ta ấn SHIFT ( − ) π Ví dụ: Dao động x = 3cos(π t + )cm  biểu diễn với số phức 3∠60 π 3∠ ta nhập máy sau: - Chế độ tính theo độ (D) : 3SHIFT ( − ) π hiển thị 3∠60 - Chế độ tính theo rad (R): hiển thị 3∠ π 3.3 Ví dụ minh họa giải pháp sử dụng CASIO fx- 570ES 3.3.1 Để tìm dao động tổng hợp ta thực phép tính cộng Câu Dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số π x1 = a 2cos(ωt + ) (cm), x2 = acos(ωt + π ) (cm) có phương trình dao động tổng hợp Trang A x = a 2cos(ωt + C x = 2π ) (cm) π B x = acos(ωt + ) 3a π cos(ωt + ) (cm) D x = 2a π cos(ωt + ) (cm) Hướng dẫn: Tiến hành nhập máy: MODE Chế độ tính độ (Rad) Tìm dao động tổng hợp 2∠ π π + 1∠π = kết 1∠ chọn B Câu Hai dao động điều hoà phương, tần số có biên độ A = π 2a, A2 = a pha ban đầu ϕ1 = , ϕ2 = π Hãy tính biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp Hướng dẫn: PHƯƠNG PHÁP Frexnen Biên độ dao động tổng hợp A= A12 + A22 + A1 A2 cos ( ϕ2 − ϕ ) π  = 4a + a + 4a cos  π − ÷ 3  = 5a − 2a = a Pha ban đầu dao động tổng hợp: tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ π + a sin π a 3 = = =∞ π 2a cos + a cos π a − a 2a sin ⇒ϕ = π hay ϕ = 90o PHƯƠNG PHÁP SỐ PHỨC (Dùng máy tính CASIO fx – 570MS) Số phức dao động tổng hợp có dạng: Trang 10 Bằng cách: - Chuyển từ dạng toạ độ đề a + bi sang dạng toạ độ cực A∠ϕ : SHIFT 3= - Chuyển từ dạng toạ độ cực A∠ϕ sang dạng toạ độ đề a + bi : SHIFT 4= Theo kinh nghiệm cần chọn chế độ mặc định theo dạng toạ độ cực A∠ϕ toán nhanh hơn, thực tế phần tổng hợp dao động chưa cần thiết sử dụng dạng đề Có thể dùng thao tác khác máy x = A1 cos( ωt + ϕ1 ) Xét hai phương trình dao động:  x = A cos( ωt + ϕ ) Phương trình dao động tổng hợp: x=Acos( ωt + ϕ ) Giải máy tính fx 570 ES theo cách bấm sau: Chọn MODE → CMPLX A1 Shift (-) ϕ1 + A2 Shift (-) ϕ2 Shift = • Chú ý: góc ϕ tính độ màng hình thể D góc ϕ tính rad màng hình thể R  π  x = cos100πt +  ( cm )    Ví dụ 1:  x = cos100πt − π  ( cm )  6  Shift (-) 60 + Shift (-) (-30) Shift kết 2∠30 → A = cm ϕ = 30o = π rad Trang 12  cos(100πt ) ( cm ) x =   π  Ví dụ 2: x = cos100πt +  ( cm ) 4    π  x = cos100πt −  ( cm ) 2   Shift (-) + Shift (-) (45) + Shift (-) (-90) Shift = →A = cm ϕ = 0o = rad  π  x = cos100πt +  ( cm )    Ví dụ 3:  x = 3 cos100πt − π  ( cm )  4  3Shift (-) 45 + 3 Shift (-) (-45) Shift = →A= cm ϕ =-15o = - → ∠ − 15 π rad 15 Trang 13 3.5 Một số vấn đề liên quan vận dụng: 3.5.1.Vấn đề liên quan: Hiện mạng internet có tài liệu hướng dẫn thao tác sử dụng với máy tính CASIO fx – 570MS loại máy có cấu hình yếu máy tính CASIO fx – 570ES (được phép mang vào phòng thi) mà chuyên đề đề cập đến Mặt khác, kết hiểm thị CASIO fx – 570MS biên độ A sau góc lệch ϕ phải thơng qua bước tính nữa, máy tính CASIO fx – 570ES hiển thị đồng thời Ví dụ: Hai dao động điều hồ phương, tần số có biên độ A = 2a, π A2 = a pha ban đầu ϕ1 = , ϕ2 = π Hãy tính biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp PHƯƠNG PHÁP FRENEN Biên độ dao động tổng hợp: A = A12 + A22 + A1 A2 cos ( ϕ − ϕ ) π  = 4a + a + 4a cos  π − ÷ 3  = 5a − a = a Pha ban đầu dao động tổng hợp: tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ2 A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ2 π + a sin π a 3 = = =∞ π a − a 2a cos + a cos π 2a sin ⇒ϕ = π hay ϕ = 90o PHƯƠNG PHÁP SỐ PHỨC (Dùng máy tính CASIO fx – 570MS) Số phức dao động tổng hợp có dạng: Trang 14 A ∠ϕ = A1∠ϕ1 + A2 ∠ϕ2 = 2∠60 + 1∠180 (không nhập a) Tiến hành nhập máy: Chọn MODE 2 SHIFT ( − ) + SHIFT ( − ) = SHIFT + = ⇒ hiển thị giá trị biên độ A A = 1.73 = SHIFT = ⇒ hiển thị góc pha ban đầu ϕ ϕ = 90o Như vậy: Dùng máy tính CASIO fx – 570MS phức tạp nhiều so với CASIO fx – 570ES Trang 15 3.5.2 Bài tập dành cho học sinh vận dụng, tính tốn, trả lời: Câu Một vật thực hiên đồng thời hai dao động điều hòa x1 = 4sin10 π t (cm) , x2 = sin(10 π t + π ) (cm) Phương trình dao động tổng hợp : A.x = sin(10 π t + π ) B x = sin(10 π t - (cm) π C x = sin(10 π t - ) (cm) π ) D x = sin(10 π t + (cm) π ) (cm) Câu Một vật thực đồng thời hai dao động điều hoà: x1 = sin (ωt + π/6) cm ; x2 = 3sin(ωt + π/6) cm Viết phương trình dao động tổng hợp A x = 5sin (ωt + π/3)cm B x = sin(ωt + π/3)cm C x = 7sin (ωt + π/3)cm D x = sin (ωt + π/6)cm Câu Một vật thực đồng thời dao động điều hòa phương tần số có phương trình: x1 = 3sin(πt + π) cm; x2 = 3cosπt (cm);x3 = 2sin(πt + π) cm; x4 = 2cosπt (cm) Hãy xác định phương trình dao động tổng hợp vật A x = cos(πt + π / 2) cm B x = cos(πt + π / 2) cm C x = cos(πt + π / 2) cm D x = cos(πt − π / 4) cm Câu 4: Đoạn mạch AC có điện trở thuần, cuộn dây cảm tụ điện mắc nối tiếp B điểm AC với uAB = sin100πt (V) uBC = sin(100πt - ) (V) Tìm biểu thức hiệu điện uAC A u AC = 2 sin(100πt) V π  B u AC = sin 100πt + ÷V π  C u AC = 2sin 100πt + ÷V π  D u AC = 2sin 100πt − ÷V   3  Câu 5: Đồ thịx(cm) hai dao xđộng điều hòa tần số vẽ sau: –2 –3 x2 t(s) 3 3 Phương trình sau phương trình dao động tổng hợp chúng: π π π B x = cos t −  (cm) π 2   D x = cos t − π  (cm) A x = 5cos t (cm)   C x = 5cos t + π  (cm)  2 2 π 2  Câu 6: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương theo phương trình: x1 = -4sin( π t ) x2 =4 cos( π t) cm Phương trình dao động tổng hợp A x1 = 8cos( π t + π ) cm B x1 = 8sin( π t - C x1 = 8cos( π t - π ) cm D x1 = 8sin( π t + π ) cm π ) cm Câu 7: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hồ phương, có phương trình x1 = 2.sin(10t - π/3) (cm); x2 = cos(10t + π/6) (cm) (t đo giây) Xác định vận tốc cực đại vật A 10cm/s B.5cm/s C 10m/s D.5m/s Câu 8: ( Đề thi TN 2009) Cho hai dao động điều hòa phương có phương π π trình x1 = 4cos(2π t − ) cm, x2 = 4cos(2π t − ) cm.Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ A cm cm B cm C cm D Câu 9: (Đề thi ĐH 2009) Chuyển động vật tổng hợp hai dao động điều hòa phương Hai dao động có phương trình x 1= 4cos(10t +π/4) (cm) x2= 3cos(10t -3π/4) (cm) Độ lớn vận tốc vật vị trí cân A 80 cm/s B 100 cm/s C 10 cm/s D 50 cm/s Câu 10: (Đề thi ĐH 2010) Chuyển động vật tổng hợp hai dao động điều hòa phương Hai dao động có phương trình x1 = 3cos(10t ) cm π x2 = 4sin(10t + ) cm Gia tốc vật có độ lớn cực đại A 0,7 m/s2 B m/s2 C m/s2 D m/s2 Câu 11: (Đề thi ĐH 2008) Cho hai dao động điều hồ phương có phương trình π π dao động x1 = 3 sin(5π t + ) , x2 = 3 sin(5π t − ) Biên độ dao động tổng hợp hai dao động A cm B 3 cm C cm D cm 3π Câu 12 Dao động tổng hợp ba dao động x 1=4 sin4t; x2=4sin(4t + ) π x3=3sin(4t + ) π A x = 8sin(4π t + ) π x = 7sin(4π t + ) π B x = 7sin(4π t + ) π C x = 8sin(4π t + ) D Câu 13: Một vật chịu tác dụng đồng thời hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trình dao động x1 = 5cos( 10πt ) (cm) x2 = 5cos( 10πt + π ) (cm) Phương trình dao động tổng hợp vật A x = cos( 10 π t + C x = 5cos( 10 π t + π ) (cm) B x = cos( 10 π t + π ) (cm) D x = 5cos( 10 π t + π ) (cm) π ) (cm) Câu 14 Cho x1 =3cos(2t + /6) x2 = cos(2t + 2/3) Biểu thức dao động tổng hợp x = x1 + x2 : A x = cos (2t + /6) B x = cos (2t - /6) C x = 2 cos (2t - /3) D x = cos (2t + /3) Câu 15: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương theo phương trình: x1 = -4sin( π t ) x2 =4 cos( π t) cm Phương trình dao động tổng hợp A x1 = 8sin( π t + π ) cm B x1 = 8cos( π t + C x1 = 8cos( π t - π ) cm D x1 = 8sin( π t - π ) cm π ) cm Câu 16: Một chất điểm thực đồng thời dao động x1 = 8cos2πt (cm) ; x2= 6cos(2πt +π/2) (cm) Vận tốc cực đại vật dao động A 60 (cm/s) B 20 π(cm/s) C 120 (cm/s) π(cm/s) Câu 17: Một chất điểm thực đồng thời dao động : x1 = 5cos(πt − π) cm;x2 = −4sin(πt) cm.Phương trình dao động tổng hợp là: A x = 41 cos(πt +141π /180) cm C x = 9cos(πt − π) cm B x = cos(πt − π) cm D.x = 41 cos(πt - 141π /180) D π Câu 18: Một chất điểm thực đồng thời dao động x1 = 3cos(2π t + ) , π π x2 = 4cos(2π t + ) , x2 = 8cos(2π t − ) Giá trị vận tốc ban đầu cực đại vật pha ban đầu A.12π cm / s C.16π cm / s −π rad π rad B.12π cm / s π D.16π cm / s rad −π rad Câu 19 Khi tổng hợp dao động điều hòa phương, tần số: x1 = cos ωt , x2 = cos(ωt + π 3π ) , x3 = cos(ωt + π ) x4 = cos(ωt + ) , với x tính cm, t tính 2 giây Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp là: A 20cm; π π B ; C 20cm; π 5π D ; Câu 20 Hai dao động phương, tần số, có biên độ cm cm Biết độ dao động thứ có pha ban đầu đầu A ( π dao động thứ có pha ban 2π Biên độ dao động tổng hợp hai dao động là: ) + cm B cm C 2,7 cm D cm 3.5.3 Vận dụng giải số tốn dòng điện xoay chiều Bài tốn: Tổng trở: Cường độ dòng điện: Dạng thức: Z = R + ( Z L − ZC ) i=Io cos α ω t Dạng phức: Z= R + j ( ZL-ZC) i= Io u=Uo cos α ( ωt + ϕ ) Điện áp: u= U oe jϕ Định luật Ôm: U=IZ * Chú ý: đến dấu ϕ Bài 1: Mạch điện xoay chiều R,L,C không phân nhánh, R=50 Ω; L= 200 H ; C= µF π π Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp u=200cos100πt (V) a) Tính tổng trở độ lệch pha điện áp dòng điện b) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch điện R=50 Ω ; ZL=100 Ω ; ZC =50 Sử dụng máy tính fx 570 ES Máy tính chế độ: CMPLX Ω Tổng trở: Z= 502 + (100 − 50) =50 Ω 100 − 50 π = 1→ϕ = Tanϕ = 50 rad 200 π  cos100πt −  i= 4 50  π  hay: i=2 cos100πt −  A 4  D Math (R+i(ZL-ZC)) shift kết quả: Cụ thể: ( 50 + ENG (100 - 50) ) shift = kết 50 2∠45 ( tổng trở: 50 Ω ; ϕ= π ) 200 ÷ Ans shift = Kết quả: 2∠ − 45 π   i=2 cos100πt −  A   Nếu toán yêu cầu Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch điện 200 ÷ ( 50 + ENG (100 - 50) ) shift = Kết quả: 2∠ − 45 π   i=2 cos100πt −  A  Đối với máy tính fx 570MS ( 50 + ENG (100 - 50) ) shift + = kết Z=50 Shift = kết ϕ=45  Bài 2: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R = 30Ω cuộn dây cảm L = 0,3 H π mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều: u = 60 sin(100πt − π ) V biểu thức cường độ dòng điện qua đoạn mạch là: Thực hiện: 60 2shift( −)( −45) ÷ (30 + ENG (30)) shift = kết quả: 2∠ − 90   π 2 → i=2 cos100πt −  Bài 3: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R = 30Ω cuộn dây cảm L = 0,1 H, tụ π 10 −3 điện có điện dung C = F mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện 4π xoay chiều: u = 120 sin 100πt V thì: A hiệu điện u chậm pha dòng điện i sớm pha dòng điện i B hiệu điện u π D hiệu điện u π C hiệu điện u chậm pha dòng điện i sớm pha dòng điện i π π Thực hiện: (30 + ENG(10 − 40)) shift = kết quả: 30 2∠ − 45 ϕ =- →Tổng trở: 30 π Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ, biết uAN = 100sin(100πt– π/3)(V); uNB = 75sin(100πt + π/6)(V) Biểu thức uAB là: A uAB = 125sin(100πt + 7π/180)(V) π/12)(V) B uAB = 155sin(100πt – C uAB = 125sin(100πt + π/12)(V) D uAB = 125sin(100πt – 23π/180) Thực hiện: 100 shift (-) (-60) + 75 shift (-) (30) shift = kết 125 ∠ -23,1301 Bài 5: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm R=100 Ω , tụ điện C= L= 10 −4 F cuộn cảm π H mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có π dạng u=200cos (100πt + φ) V Cường độ dòng điện hiệu dụng I mạch là: A 1A B 1,4A C 2A D 0,5A Thực hiện: 200 ÷ (100+ ENG (200-100)) shift kết ∠ -45 Bài 6: Bốn bóng đèn giống ống dây có R = Ω L = 0, H Ampe kế 2A π Hãy tính hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch? Biết R đèn = 100 Ω ; f = 50Hz A 50V 2x( B 100V C 150V D 200V 100 0.4 +5+ ENG ( x100π) ) shift = kết 100 ∠ 53 130 π 3.4 Ưu điểm: Thứ nhất: Thực nhanh toán tổng hợp với nhiều dao động pha ban đầu dao động có trị số Điều minh chứng minh học sinh khối 12 năm học 2009-2010,2010-2011 thời lượng tính phương pháp giản đồ Fresnel 10- 15 phút giải phương pháp sử dụng máy tính khoảng 0.5 phút Thứ hai: Là phương pháp tối ưu nói để tính dao động tổng hợp từ dao động thành phần thật nhanh xác Thứ ba: Khi tính tốn hàm phức giá trị ϕ xác, tính theo hàm tan ϕ ta phải chọn nghiệm, ngồi tốn nhiều thao tác Thứ 4: Sử dụng máy tính casio hàm phức khơng dừng lại tốn tổng hợp dao động mà mở rộng tốn điện xoay chiều ,giao thoa sóng cơ,… 3.5 Nhược điểm khắc phục: Do học sinh không trang bị lý thuyết số phức nên việc dùng máy tính ban đầu gặp rắc rối mà khơng biết cách khắc phục (ví dụ MODE, chế độ Deg, Rad, …) Nhưng thao tác máy năm ba lần quen, khơng cần thiết biết máy tính thực tính tốn hàm phức Tốc độ thao tác phụ thuộc nhiều vào loại máy tính khác nhau, khơng dùng cho loại máy tính có cấu hình yếu (Nhược điểm này, giáo viên khắc phục dễ Nhưng với học sinh, chưa có máy tính fx – 570ES mua giá khoảng 250.000 đồng ) Khi trở chế độ tính thường qn khơng chọn lại chế độ tính bình thường MODE Nếu quên điều kết tính tốn phép tính toán bị sai cần lưu ý điều Nhập đơn vị đo góc khơng chế độ nên cài đặt máy chế độ đơn vị đo góc phải nhập đơn vị đo góc Trên máy tính,để bấm nhanh ta thường ấn dấu chia cho dấu phân số.Chính bấm máy ta thường xuất lỗi sau: π π ∠ khác 1: 2∠ 4 (2i) ; π ∠ khác ∠π : 4 ; 3:2i khác với 3: Để khắc phục ta đưa dấu ngoặc vào PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Trong khuôn khổ chuyên đề này,tôi mong muốn giúp cho học sinh sử dụng máy tính casio nhằm giải nhanh, xác dạng tốn chương trình theo yêu cầu đề thi TNPT TSĐH, rèn luyện, vận dụng phương pháp thủ thuật để học sinh tự chiếm lĩnh tri trức phát huy tính độc lập sáng tạo, từ suy nghĩ tìm tòi phương pháp riêng thân Bản thân đề tài đáp ứng tốt cho yêu cầu làm trắc nghiệm với mục đích trả lời nhanh, xác, loại bỏ yếu tố toán học phức tạp, tổng hợp dao động phương tần số phương pháp sử dụng máy tính casio fx - 570 ES để rèn luyện học sinh thao tác nhanh, xác việc sử dụng máy tính cầm tay, coi phương pháp mặt nhanh, với độ xác cao Chuyên đề đựợc ứng dụng hiệu vào thực tiễn, áp dụng rộng rãi cho đối tượng học sinh đại trà, việc bồi dưỡng học sinh chuẩn bị tham gia kỳ thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học Nhưng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp từ phía đồng nghiệp học sinh để chun đề ngày hồn Tơi xin chân thành cảm ơn II Kiến nghị Kiến nghị môn vật lý trường cần tổ chức hội thảo chuyên môn, tập trung phương pháp để đúc kết kinh nghiệm quý báu thầy cô giáo giảng dạy tồn trường Từ đó, phổ biến rộng rãi để cán bộ, giáo viên học sinh học tập, vận dụng vào thực tiễn chất lượng mơn vật lí nhà trường ngày đạt kết cao TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguồn tài liệu mạng internet trang Violet, Thư viện vật lý … Hướng dẫn sử dụng giải tốn máy tính CASIO fx 570ES, Nguyễn Trường Chấng – Nguyễn Thế Thạch - NXB Giáo Dục Sách giáo khoa Vật lý 12 Nâng cao Tác giả: Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) – NXB Giáo Dục Sách giáo khoa Vật lý 12 Cơ Tác giả: Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) – NXB Giáo Dục ... nhanh tập vật lý cần thiết Vì vậy, tơi chọn đề tài Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh số tập trắc nghiệm Vật lý 12 Mục đích nghiên cứu - Tìm cho phương pháp giải tập trắc nghiệm vật lý nhanh Trang... học sinh phương pháp giải tập trắc nghiệm vật lý tối ưu nhất, xác nhanh để tiết kiệm thời gian trình làm tập thi, việc ứng dụng máy tính casio giải nhanh tập trắc nghiệm vật lý giáo viên học sinh... chương trình vật lý 12 chủ đề tổng hợp dao động chủ đề dòng điện xoay chiều Nhiệm vụ đề tài + Nghiên cứu cách sử dụng ứng dụng máy tính Casio để giải nhanh nhất, xác tập trắc nghiệm vật lý 12 + Thông