Chúng ta đã biết rằng trong chương trình Vật lý lớp 12 và đặc biệt trong đề thi THPT QG thì bài toán đồ thị rất phổ biến mà thường khó và phức tạp. Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải các bài tập định lượng của dạng này đối với học sinh thật không dễ dàng. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này. Với mong muốn tìm được các phương pháp giải các bài toán trắc nghiệm một cách nhanh chóng đồng thời có khả năng trực quan hóa tư duy của học sinh và lôi cuốn được nhiều học sinh tham gia vào quá trình giải bài tập cũng như giúp một số học sinh không yêu thích hoặc không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản hơn trong việc giải các bài tập trắc nghiệm vật lý, tôi chọn đề tài: “KINH NGHIỆM GIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG ĐỀ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ”
MỤC LỤC Nội dung PHẦN 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 1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề 2.2 Thực trạng vấn đề 2.3 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề 2.3.1 Phương pháp giải chung 2.3.2 Chương 1:Dao động 2.3.3 Chương 2: Sóng 2.3.4 Chương 3: Dòng điện xoay chiều Trang 2 3 5 6 16 24 2.4 Kết đạt KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34 34 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 35 36 Trang ĐỀ TÀI: “KINH NGHIỆM GIẢI CÁC BÀI TỐN ĐỒ THỊ TRONG ĐỀ THI TRUNG HỌC PHỔ THƠNG QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ” PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Hiện nay, xu đổi ngành giáo dục phương pháp giảng dạy phương pháp kiểm tra đánh giá kết giảng dạy thi tuyển Cụ thể phương pháp kiểm tra đánh giá phương tiện trắc nghiệm khách quan Trắc nghiệm khách quan trở thành phương pháp chủ đạo kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học nhà trường THPT Điểm đáng lưu ý nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kỹ, nắm vững toàn kiến thức chương này, tránh học lệch để đạt kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh phải nắm vững kiến thức mà đòi hỏi học sinh phải có phản ứng nhanh dạng toán, đặc biệt dạng tốn mang tính chất khảo sát mà em học sinh thường gặp Chúng ta biết chương trình Vật lý lớp 12 đặc biệt đề thi THPT QG tốn đồ thị phổ biến mà thường khó phức tạp Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải tập định lượng dạng học sinh thật không dễ dàng Qua năm đứng lớp nhận thấy học sinh thường lúng túng việc tìm cách giải dạng tập tốn Với mong muốn tìm phương pháp giải tốn trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khả trực quan hóa tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập giúp số học sinh khơng u thích khơng giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài: “KINH NGHIỆM GIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG ĐỀ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ” Trang Sáng kiến kinh nghiệm nhằm giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết, có hệ thống tập phương pháp giải cụ thể, giúp em nắm vững cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập Từ hoc sinh có thêm kỹ cách giải tốn đồ thị mơn Vật lý 1.2 Mục đích nghiên cứu Q trình giải tập vật lý nói chung tốn đồ thị nói riêng q trình tìm hiểu điều kiện tốn, xem xét tượng vật lý đề cập, dựa vào kiến thức vật lý để tìm đại lượng chưa biết sở biết Nhưng khác biệt chỗ toán đồ thị học sinh cần phải đọc xử lý số liệu từ đồ thị cách nhanh chóng xác Vì thế, mục đích đặt giải toán đồ thị làm cho học sinh từ chỗ lúng túng đến hiểu sâu sắc quy luật nhiều đồ thị khác nhau, đọc liệu từ đồ thị từ đó, giải tốn cách xác nhanh nhất, giúp học sinh phát triển lực tư duy, lực tự giải vấn đề để làm câu phân loại đề thi THPT QG hàng năm 1.3 Đối tượng nghiên cứu Trong đề thi THPT QG hàng năm dạng tốn đồ thị thường xuất nhiều khoảng từ đến câu chiếm đến câu phân loại Các em học sinh khối 12 tỉnh Đăk Nơng nói chung đặc biệt học sinh Trường THPT Trường Chinh thường lúng túng, nhiều thời gian để giải không giải tốn đồ thị Vì sáng kiến kinh nghiệm giúp cho em học sinh khối 12 không lúng túng, nhiều thời gian để giải mà giải dạng tốn nhanh chóng xác đạt điểm cao kì thi THPT QG 1.4 Phương pháp nghiên cứu Đối với học sinh phổ thơng, vấn đề giải tập gặp khơng khó khăn học sinh thường khơng nắm vững lý thuyết kĩ vận dụng kiến thức vật lý Vì em giải cách mò mẫm, khơng có định hướng rõ ràng, Trang áp dụng công thức máy móc nhiều khơng giải Có nhiều nguyên nhân sau: - Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải toán đồ thị - Chưa nắm nhiều dạng đồ thị tốn học, nên khơng đọc số liệu quy luật đồ thị Từ phân tích nêu trên, xây dựng phương pháp chung gồm bước sau: 1.4.1.Xây dựng chuyên đề toán đồ thị - Cung cấp cho học sinh dạng đồ thường gặp vật lý - Xây dựng chuyên đề toán đồ thị vật lý 1.4.2 Áp dụng chuyên đề rèn luyện Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải toán đồ thị cách khoa học, đảm bảo đến kết cách xác việc cần thiết Nó khơng giúp học sinh nắm vững kiến thức mà giúp học sinh đạt điểm cao kì thi THPT QG hàng năm 1.4.3 Đánh giá kết rút kinh nghiệm - Kiểm tra, xác nhận tiến học sinh kiểm tra - Điều chỉnh rút kinh nghiệm để việc xây dựng ứng dụng chuyên đề tốt 1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu Đây kinh nghiệm nhỏ thân tơi rút suốt trình giảng dạy Vì đặc điểm đề tài sáng kiến kinh nghiệm nhiều hình ảnh cơng thức tốn học, điều kiện thời gian q trình viết sáng kiến tơi gặp phải nhiều khó khăn nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong Hội đồng ban giám khảo bổ sung, đóng góp ý kiến chân tính, sâu sắc để tơi hồn thiện sáng kiến thân ngày vững vàng chuyên môn giảng dạy Xin cảm ơn ! Trang PHẦN NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề Chúng ta biết Bộ mơn Vật lí bao gồm hệ thống lí thuyết tập đa dạng phong phú Sau khảo sát đề thi THPT QG tơi nhận thấy dạng tốn đồ thị thường xun xuất Qua năm đứng lớp nhận thấy học sinh thường lúng túng, tốn nhiều thời gian việc tìm cách giải dạng tốn đồ thị Và yêu cầu đổi đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan học sinh nắm dạng phương pháp giải giúp em nhanh chóng làm đạt điểm cao kì thi Khi gặp giải toán đồ thị, đa số học sinh thường không lấy liệu từ đồ thị, không hiểu qui luật tuần hoàn đồ thị để suy đại lượng bước sóng, chu kì,… khơng phát giá trị max, giá trị đồ thị nên không biện luận đánh giá dẫn đến giải sai bỏ qua dạng tốn Vì vậy, đề tài “KINH NGHIỆM GIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG ĐỀ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA MƠN VẬT LÝ”, tơi muốn chia đến q đồng nghiệp kinh nghiệm nhỏ mình, mong chia hữu ích cho việc giảng dạy quý thầy q trình học tập em học sinh 2.2 Thực trạng vấn đề Trong năm qua đề thi Trung học phổ thông quốc gia hàng năm xuất nhiều câu dạng đồ thị đặc biệt câu phân loại, Các câu hỏi dạng đồ thị thường nằm kiến thức phần: Dao động – Sóng – Dòng điện xoay chiều – Dao động điện từ Phần lớn em học sinh thường gặp khó khăn tốn nhiều thời gian gặp dạng này, thực chất câu mức độ vận dụng thấp nên em học sinh không nên bỏ qua muốn đạt điểm cao Trang 2.3 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề 2.3.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG: Bước 1: - Chúng ta quan sát xem, đồ thị biểu diễn mối liên hệ đại lượng nào? - Từ rút cơng thức liên hệ đại lượng Bước 2: - Tìm điểm đặc biệt đồ thị : giao điểm đồ thị với trục tung, trục hồnh, đỉnh hay đáy đồ thị, tính tuần hồn đồ thị,… - Từ ta đọc liệu đại lượng mà đề cung cấp từ đồ thị Bước 3: - Xác định xác mối quan hệ đại lượng - Áp dụng công thức rút bước để tìm đại lượng đề yêu cầu 2.3.2 CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ A CÁC DẠNG ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG CƠ Xét phương trình dao động x = A cos(ωt + ϕ) , chọn gốc thời gian chiều dương trục tọa độ thích hợp cho φ = Lập bảng biến thiên li độ x theo thời gian đồ thị biểu diễn x theo t sau: Trang t ωt X 0 A π 2ω π π ω π −A 3π 2ω 3π 2π ω 2π A Đồ thị biểu diễn li độ x = A cos(ωt + ϕ) với φ =0 + Đồ thị so sánh pha dao động điều hòa: x, v, a Trang - Vẽ đồ thị dao động x = A cos(ωt + ϕ) trường hợp φ = T T T 3T T A x X A V −Aω2 −Aω O −A Aω2 -A v Aω A −Aω2 A T T 3T T t Aω O t -Aω a Aω2 O Nhận xét: - Nếu dịch chuyển đồ t -Aω thị v phía chiều dương trục Ot đoạn đồ thị v x pha Nghĩa là, v nhanh pha x góc π T hay thời gian - Nếu dịch chuyển đồ thị a phía chiều dương trục Ot đoạn đồ thị a v pha Nghĩa là, a nhanh pha v góc π T hay thời gian - Nhận thấy a x ngược pha (trái dấu nhau) + Đồ thị x, v a dao động điều hòa vẽ chung hệ trục tọa độ - Vẽ đồ thị trường hợp φ = T X v A A −Aω2 T T 3T −Aω −A Aω2 Aω T A −Aω2 Trang + Đồ thị lượng dao động điều hòa a Sự bảo tồn Dao động lắc đơn lắc lò xo lực (trọng lực lực đàn hồi, …) khơng có ma sát nên bảo toàn Vậy vật dao động bảo toàn b Biểu thức Xét lắc lò xo Tại thời điểm vật có li độ x = A cos(ωt + ϕ) lắc lò xo có dạng: Et = = 2 kx = kA cos ( ωt + ϕ) 2 mω2 A cos (ωt + ϕ) - Ta có đồ thị Et trường hợp φ = c Biểu thức động - Ở thời điểm t vật có vận tốc v = −ωA sin(ωt + ϕ) có động Wđ = mv2 = mω2 A sin (ωt + φ) - Ta có đồ thị Wđ trường hợp φ = d Biểu thức - Cơ thời điểm t: W = Wd + Wt = mω A2 - Ta có đồ thị Wñ Et vẽ hệ trục B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Cho đồ thị dao động điều hòa x(cm) 10 11 12 Trangt(s) Tính biên độ tần số góc dao động điều hòa A 10cm;2πrad/s B.5cm;2πrad/s C 10cm;πrad/s D 5cm;πrad/s Hướng dẫn giải: - Dựa vào đồ thị ta có: A = 10cm Tại thời điểm t = 0; x = 5cm; x tăng: x = Acosφ => cosφ = π x = => φ = ± A - Vận dụng mối quan hệ dao động điều hòa • - Thời gian vật từ x = đến x = 10 là: t = - Vậy: ω = 10 π − chuyển động tròn ta có: - Ta nhận xét x tăng nên ta chọn φ = − π x T = s ⇒ T = 1s 6 2π = 2π (rad / s) T Câu 2: Một vật thực đồng thời dao động điều hòa phương, li độ x1 x2 phụ thuộc vào thời gian hình vẽ Phương trình dao động tổng hợp π A B x = 2cos πft − ÷cm 3 2π x = 2cos 2πft + ÷cm C π x = 2cos πft + ÷cm D π x = 2cos πft − ÷cm 6 giải: x(cm) x2 t(ms) Hướng dẫn x1 -1 − 0,1 0,15 π x1 = cos 2πft + ÷cm 2 trình x = cos ( 2πft + π ) cm dao động tổng hợp dạng phức: Từ đồ thị ta có: Phương π 2π 2π x = 3∠ + 1∠π = 2∠ ⇒ x = cos 2πft + ÷cm 3 Chọn đáp án B Trang 10 A 40,81 cm/s B 81,62 cm/s C 47,12 cm/s D 66,64 cm/s Câu 2: (Sở Nam Định – 2017) Sóng dừng hình thành sợi dây đàn hồi OB, với đầu phản xạ B cố định tốc độ lan truyền v = 400 cm/s Hình ảnh sóng dừng hình vẽ Sóng tới B có biên độ A = cm, thời điểm ban đầu hình ảnh sợi dây đường (1), sau khoảng thời gian 0,005 s 0,015 s hình ảnh sợi dây (2) (3) Biết x M vị trí phần tử M sợi dây lúc sợi dây duỗi thẳng Khoảng cách xa M tới phần tử sợi dây có biên độ với M A 28,56 cm B 24 cm C 24,66 cm D 28 cm Câu 3: (Quốc gia – 2015) Trên sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định, có sóng dừng với tần số f xác định Gọi M, N P là ba điểm dây có vị trí cân cách B cm, cm 38 cm Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (nét đứt) thời điểm t = t1 + 11 (nét liền) Tại thời điểm t1, li 12f độ 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 là: A 20 cm/s B 60 cm/s C −20 cm/s D – 60 cm/s Câu 4: Trên sợi dây đàn hồi có ba điểm M, N P với N trung điểm đoạn MP Trên dây có sóng lan truyền từ M đến P với chu kì T ( T > 0,5s ) Hình vẽ bên mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (nét liền) t = t1 + 0,5s (nét đứt) M, N P vị trí cân tương ứng Lấy Trang 23 11 = 6,6 coi biên độ sóng khơng đổi truyền Tại thời điểm t = t1 − s vận tốc dao động phần từ dây N là: A 3,53 cm/s B – 3,53 cm/s C 4,98 cm/s D – 4,98 cm/s Câu 5: Một sóng hình sin truyền sợi dây, theo chiều dương trục Ox Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t t = t1 + 0,3s Chu kì sóng là: A 0,9 s B 0,4 s C 0,6 s D 0,8 s Câu 6: (Quốc gia – 2013) Một sóng hình sin truyền sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình vẽ 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 dây : A 65,4 cm/s B – 65,4 cm/s C – 39,3 cm/s D 39,3 cm/s Câu 7: Một sóng lan truyền dọc theo trục Ox với phương trình có dạng 2πx 2π u = a cos t − ÷ cm Trên hình vẽ đường (1) hình dạng sóng thời λ T điểm t, hình (2) hình dạng sóng thời điểm trước s 12 Phương trình sóng 2πx ÷cm B u = 2cos 8πt − πx ÷cm C u = 2cos 10πt + πx ÷cm A u = 2cos 10πt − D u = cos ( 10 πt − πx ) cm Trang 24 Câu 8: (Chuyên Hà Tĩnh – 2017) Một nguồn phát sóng hình sin đặt O, truyền dọc theo sợi dây đàn hồi căng ngang dài OA với bước sóng 48 cm Tại thời điểm t1 t2 hình dạng đoạn dây tương ứng đường đường hình vẽ, trục Ox trùng với vị trí cân sợi dây, chiều dương trùng với chiều truyền sóng Trong M điểm cao nhất, uM, uN, uH li độ điểm M, N, H Biết u 2M = u 2N + u 2H biên độ sóng khơng đổi Khoảng cách từ P đến Q bằng: A cm B 12 cm C cm D cm 2.3.4 CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A Các dạng đồ thị dòng điện xoay chiều + Đồ thị phụ thuộc vào thời gian điện áp R, L C mạch RLC mắc nối tiếp uR uC uL U 0R U 0C U 0L t − U 0R t − U 0C − U 0L + Đồ thị phụ thuộc R công tiêu thụ ωt + uL =suất U 0L cos R 0R u = U cosωt t π π u = U cos ω t − ÷ ÷ 0C 2 2 C Trang 25 + Đồ thị cộng hưởng + Đồ thị điện áp UL = - Khi L thay đổi: UZL R2 + ( ZL − ZC ) , U R2 + Z2L U RL = R2 + ( ZL − ZC ) UL URL UL max URL max U U ZL - Khi C thay đổi: UC = UZC R2 + ( ZL − ZC ) , U RC = UC ZL U R +Z 2 C R2 + ( ZL − ZC ) URC UC max URC max U U ZC ZC Trang 26 - Khi ω (hoặc f) thay đổi: UL = UωL , R + ωL − ωC ÷ U RL = UL U R2 + ( ωL ) 2 R + ωL − ωC ÷ URL UL max URL max U U 0 ω - Khi ω (hoặc f) thay đổi: UC = U ω ωC U R + ÷ ωC 2 R + ωL − ωC ÷ , U RC = R + ωL − ωC ÷ UC URC UC max URC max U U ω ω B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hồ theo thời gian mơ tả đồ thị hình Xác định biên độ, chu kì tần số dòng điện +4 i (A) t (10-2 s) -4 0,25 0,75 1,25 1,7 2,25 2,75 3,25 Trang 27 Hướng dẫn giải: - Biên độ giá trị cực đại I cường độ dòng điện Dựa vào đồ thị ta có biên độ dòng điện : I = A Tại thời điểm 2,5.10 -2 s, dòng điện có cường độ tức thời 4A Thời điểm mà dòng điện có cường độ tức thời A 2,25.10-2 s - Do chu kì dòng điện : T = 2,25.10-2 – 0,25.10-2 = 2.10-2 s, - Tần số dòng điện : f = 1 = = 50 Hz T 2.10−2 Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều hai đầu AB, gồm hai đoạn AM MB mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu AB, AM, MB tương ứng uAB, uAM, uMB, biểu diễn đồ thị hình bên theo thời gian t Biết cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = cos(ωt) Công suất tiêu thụ đoạn mạch AM MB là: A 90,18 W 53,33 W B 98,62 W 56,94 W C 82,06 W 40,25 W D 139,47 W 80,52 W Hướng dẫn giải: - Từ đồ thị đề ta thấy u i pha - Để giải tập đồ thị ta lưu ý: Xét nửa đồ thị giá trị hàm giảm từ biên dùng cos α, với α = ω∆t Giá trị hàm tăng từ (VTCB) dùng sin α, với α = ω∆t Để dễ hiểu ta đặt thời điểm: (t1 = 10 ; t2 = 5; t3 = 7,5; t4 = 40 ; t5 = 15;t6 = 17,5) 10-3 (s) - Xác định chu kì T: Trên đồ thị ta có: T = t5 − t2 = ( 15− 5) 10−3 = 10−2 ⇒ T = 2.10−2s ⇒ f = 50Hz Trang 28 - Nhận thấy uAB sớm pha uMB thời gian là: ∆tAB−MB = t3 − t2 = ( 7,5− 5) 10−3 = 2,5.10−3 = ⇒ uAB sớm pha uMB góc T π s = hay góc 400 ur U 0AM π - Tại t1, hai đồ thị cắt uAB = uMB ta có góc quét uAB π/6 ur π/4 U 0MB 10 π ∆ϕ = ωt1 = 100π .10−3 = 3 ⇒ u u r I ur U 0AB π uMB = U 0AB cos = 220 = 110V - Công suất đoạn AM là: PAM = U AM I cosϕAM/i = 161,05 = 98,62W Chọn đáp án B Câu 3: (ĐH – 2014): Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ) 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 Điện áp hiệu dụng hai điểm M N A 173V B 86 V C 122 V D 102 V Trang 29 Hướng dẫn giải: U 0AN = 200V 2π −2 = 100π rad/s ϕu AN = - Từ đồ thị ta có T = 2.10 s ⇒ ω = T U 0MB = 100V −2 - Khi t = 10 s thì: ϕtuMB = π π π π ⇒ ϕ − ϕ = ϕ − ϕ = ⇒ ϕ = ϕ + = 2π tu MB tu AN u MB u AN u MB u AN 3 ϕ = tuAN U AN - Ta có: ZL = 2ZC ⇒ U C = 1,5U L ur ur ur 1,5U φ 2,5U U MB = U L + U X - Do đó: ur ur ur i U AN = U C + U X ur ur ur 1,5U MB = 1,5U L + 1,5U X ur ur ur ⇔ ur ur ur ⇒ 2,5U X = 1,5U MB + U AN U = U + U AN L X MB MB X - Dựa vào giản đồ véctơ, ta có: ( 1,5U MB ) UX = + U 2AN + 2.1,5U MB U AN cos 2,5 π = 86V Chọn đáp án B Câu 4: Cho đoạn mạch AB hình vẽ Biết R = 80 Ω, r = 20 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = U cos100πt (V) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp tức thời hai điểm A, N (u AN) hai điểm M, B (uMB) theo thời gian biểu diễn hình vẽ u (V) 300 uMB A C L,r R M N t (s) B O uAN Trang 30 Hệ số cơng suất đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị sau đây? A 0,50 B 0,707 C 0,866 V D 0,945 Hướng dẫn giải: - Từ đồ thị ta có: ur ur U AN ⊥ U MB ⇔ tanϕAN tanϕMB = −1⇔ UL U − UL C = −1 UR + Ur Ur Và R = 4r ⇒ U R = 4U r → ( U L − U C ) = (1) 25U 4r (1) (2) U 2L - Mặt khác: U U MB AN ( ( ) 150 = 25U 2r + U2L U = 15 6V = ( UR + U r ) + U r (1), (2) → ⇒ 2 25U r 30 = U 2r + = U2r + ( U L − U C ) U L = 75 2V U L 2 L U R = 60 6V ⇒ cosϕ = Suy ra: U C = 120 2V ) UR + Ur (U + U r ) + ( UL − UC ) R = = 0,945 14 Chọn đáp án D Câu 5: (THPT Lý Thái Tổ, Bắc Ninh lần - 2016): Cho mạch điện hình vẽ Điện áp xoay chiều ổn định hai đầu A B u = 100 cos( ωt + ϕ ) (V) Khi A R M C L N B K K mở đóng, đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng im iđ biểu diễn hình bên i(A) 3 Im Iđ t(s) − −3 Trang 31 Điện trở dây nối nhỏ Giá trị R bằng: A 100Ω B.50 Ω C 100 Ω D 100 Ω Hướng dẫn giải: - Ta có: Iđ = I m ⇒ Zm = 3.Zd (vì U) U 100 Zm = = = 100 Ω Im U 100 100 = = Ω Iñ 3 - Dùng hệ thức lượng tam giác vuông ABC: 1 = + = ⇒ R = 50 Ω R Zm Zñ 1002 u r Zm ⇒ Zñ = A B u r R u r ZL r I r u r Hu C Zñ Z C Chọn đáp án B C CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LUYỆN TẬP Câu 1: (THPT Ngô Sỹ Liên lần – 2016): Một đoạn mạch điện xoay chiều chứa ba phần tử điện: điện trở thuần, cuộn dây cảm, tụ điện Hình đồ thị biểu diễn biến đổi theo thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện Đoạn mạch điện chứa: A cuộn dây cảm B tụ điện C điện trở D cuộn dây cảm tụ điện Câu 2: Mạch điện AB gồm đoạn AM đoạn MB: Đoạn AM có điện trở 50 Ω đoạn MB có cuộn dây Đặt vào mạch AB điện áp xoay chiều điện áp tức thời hai đoạn AM MB biến thiên đồ thị: Trang 32 Cảm kháng cuộn dây là: A 12,5 2Ω B 12,5 3Ω C 12,5 6Ω D 25 6Ω Câu 3: Cho đoạn mạch AB hình vẽ Biết R = 80 Ω, r = 20 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = U cos100πt (V) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp tức thời hai điểm A, N (u AN) hai điểm M, B (uMB) theo thời gian biểu diễn hình vẽ u (V) 300 uMB A C L,r R M N B t (s) O uAN Điện áp hiệu dụng U đặt vào hai đầu mạch có giá trị gần giá trị sau đây? A 275 V B 200 V C 180 V D 125 V Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi tần số góc ω thay đổi Điện áp hiệu dụng hai tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UC, UL phụ thuộc vào ω, chúng biểu diễn đồ thị hình vẽ bên, tương ứng với đường UC, UL Khi ω = ω1 UC đạt cực đại Um Các giá trị Um ω1 là: A 150 330 B 100 330 C 100 330 D 150 330 Trang 33 Câu 5: (Chuyên Hà Tĩnh lần – 2016): Đặt hiệu điện u = U 0cos100t (V), (t tính giây) vào hai đầu đoạn R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Trong U0, R, L khơng đổi, C thay đổi Cho sơ đồ phụ thuộc UC vào C hình vẽ (chú ý, 48 A 120 Ω B 60 Ω 10 = 152) Giá trị R C 50 Ω D 100 Ω P(W) U C (V) x 152 120 P(1) A 50 P(2) 0,5 1,5C(0,1 mF) Đồ thị câu 100 400 R(Ω) Đồ thị câu Câu 6: Lần lượt đặt vào đầu đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp (R biến trở, L cảm) điện áp xoay chiều có biểu thức lần lượt: π u1 = U 2cos(ω1t + π) (V) u2 = U 2cos ω2t − ÷ (V), người ta thu đồ 2 thị cơng suất mạch điện xoay chiều tồn mạch theo biến trở R hình Biết A đỉnh đồ thị P(1) A đỉnh đồ thị P(2) Giá trị x gần là: A 60W B 50W C 76W D 55W Câu 7: (THPT Nam Đàn I lần – 2016): Cho mạch điện gồm R, L C theo thứ tự nối tiếp, cuộn dây có điện trở r Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f = 50 Hz Cho điện dung C thay đổi người ta thu đồ thị liên hệ điện áp hiệu dụng 87 U rLC (V) 145 87 100 π C(µF) Trang 34 hai đầu mạch chứa cuộn dây tụ điện U rLC với điện dung C tụ điện hình vẽ phía Điện trở r có giá trị A 50 Ω B 30 Ω C 90 Ω D 120 Ω Câu 8: Mạch điện gồm điện trở R = 150 Ω, cuộn cảm L = H π tụ điện có điện dung C biến đổi mắc nối tiếp vào hai đầu A, B có điện áp u = 120 2cos100πt ( V ) Khi C thay đổi từ đến lớn điện áp hiệu dụng UC 200 hai tụ: A tăng từ 120 V đến 200 V giảm 120 B tăng từ đến 200 V giảm C tăng từ 120 V đến 220 V giảm 0 ZC D giảm từ 120 V đến tăng đến 120 V 2.4 Kết đạt + Về phía học sinh: Sau áp dụng sáng kiến kinh nghiệm học sinh đạt kết sau: - Nắm hiểu rõ dạng toán đồ thị, vận dụng kiến thức học để giải tập trắc nghiệm đồ thị - Từ thực trạng lúng túng, sợ gặp dạng toán học sinh tự tin giải tốn nhanh, xác, đạt điểm cao kì kiểm tra kì thi + Về phía giáo viên: - Hệ thống, củng cố, nhấn mạnh cho học sinh phần kiến thức nâng cao quan trọng - Sáng kiến kinh nghiệm chia sẻ, hỗ trợ nhiều giáo viên công tác giảng dạy KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Trang 35 Để khắc phục thực trạng học sinh thường lúng túng tốn nhiều thời gian gặp tốn đồ thị mơn vật lý Năm học 2018 – 2019 vận dụng sáng kiến kinh nghiệm vào giảng dạy môn vật lý khối 12 Trường THPT Trường Chinh đạt kết mong đợi, em học sinh khơng tốn nhiều thời gian cho dạng tốn đồ thị mà giải tốn nhanh chóng, xác, đặc biệt câu phân loại đề thi thử THPT QG trường chuyên tiếng toàn quốc Tuy nhiên để vận dụng sáng kiến kinh nghiệm có hiệu cao, phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm giáo viên giảng dạy cần phải củng cố lại kiến thức toán học đồ thị hàm số cho học sinh, giúp học sinh khảo sát nhiều dạng đồ thị hàm số học sinh lấy liệu từ đồ thị giải tốn nhanh chóng xác 3.2 Kiến nghị - Thường xuyên sinh hoạt chuyên môn cụm để giáo viên trao đổi, giao lưu, học tập trao đổi kinh nghiệm lẫn - Cho áp dụng thử nghiệm sáng kiến kinh nghiệm Trường THPT Trường Chinh - Trong trình viết sáng kiến kinh nghiệm thân nhiều thời gian, gặp phải nhiều khó khăn khơng tránh khỏi sai sót - Rất mong Hội đồng ban giám khảo xem xét, đánh giá cho ý kiến bổ sung để tơi có điều kiện hoàn thiện thân nâng cao thêm kinh nghiệm, kiến thức chuyên môn để ngày giảng dạy tốt Tôi xin trân trọng cảm ơn Đăk wer, ngày 14/02/2019 Người viết Phan Công Tú Trang 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Lộc(chủ biên), Chuyên đề đạo hàm khảo sát hàm số, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Lê Hồng Phò, Khảo sát hàm số, tốn tổ hợp, NXB Đại học quốc gia Hà nội Nguồn từ Internet, Chuyên đề đồ thị dao động cơ, Thuvienvatly.com Nguồn từ Internet, Đồ thị sóng cơ, Bachkim.vn Nguồn từ Internet, Chuyên đề đồ thị dòng điện xoay chiều, Thuvienvatly.com Trang 37