Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 34 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
34
Dung lượng
1,01 MB
Nội dung
Trang DÙNG MÁY TÍNH CASIO,VINA CAL: Fx–570ES & Fx-570ES Plus ĐỂ GIẢI NHANH số tập TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12! PHẦN MỘT ỨNG DỤNG CỦA SỐ PHỨC TRONG BÀI TỐN VẬT LÝ - Dùng số phức trong bài tốn viết phương trình dao động điều hịa - Dùng số phức trong phép tổng hợp các hàm điều hồ . - Dùng số phức trong các bài tốn điện xoay chiều. I KHÁI NIỆM VỀ SỐ PHỨC: 1- Số phức x là số có dạng x a bi a là phần thực: Re x a ; b là phần ảo: Im x b , i đơn vị ảo: i 1 y b r O M a x 2- Biểu diễn số phức x a bi trên mặt phẳng phức: r : mođun của số phức , r a b : acgumen của số phức, tan b Im x a Re x 3- Dạng lượng giác số phức: * a r cos x a bi r (cos i sin ) * b r sin y b A O Theo công thức Ơle: x a bi r (cos i sin ) r e i a x A 4- Biểu diễn hàm điều hoà dạng số phức: | A | OA A t 0 Hàm điều hòa x A cos(.t ) biểu diễn vectơ quay tại t = 0: x A cos(.t ) A: (Ox, OA) i Ta thấy: a = Acos, b = Asin=> tại t = 0 ,biểu diễn x bởi số phức : x a bi A(cos i sin ) Ae Vậy hàm điều hòa (xét t = 0) viết dạng số phức sau: to x A cos( t ) x A.e j a bi A(cos i sin ) A Với : a A cos , b A sin , A a2 b2 b tan a II–VIÊT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA: x( 0) A cos a x(0) A cos x A cos( t ) t 0 1- Cơ sở lý thuyết: v(0) A sin b v A sin( t ) v(0) A sin a x(0) x a bi, Vậy x A cos(t ) v(0) b t 0 a x(0) v(0) x x i A x A cos(t ) v(0) (0) 2- Phương pháp giải: Biết lúc t = 0 có: b Trang 1 Trang Chọn chế độ thực phép tính số phức máy tính: CASIO fx–570ES, 570ES Plus Chọn chế độ Nút lệnh Ý nghĩa- Kết Chỉ định dạng nhập / xuất tốn Bấm: SHIFT MODE 1 Màn hình xuất hiện Math. Thực hiện phép tính về số phức Bấm: MODE Màn hình xuất hiện CMPLX Bấm: SHIFT MODE 3 2 Hiển thị số phức dạng A Hiển thị dạng toạ độ cực: r Hiển thị dạng đề các: a + ib. Chọn đơn vị đo góc là độ (D) Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) Nhập ký hiệu góc Bấm: SHIFT Bấm: SHIFT Bấm: SHIFT Bấm SHIFT MODE 3 1 MODE MODE (-). Hiển thị số phức dạng a+bi Màn hình hiển thị chữ D Màn hình hiển thị chữ R Màn hình hiển thị -Thao tác máy tính (fx 570MS;570ES): Mode 2, và dùng đơn vị R (radian), Bấm nhập : x ( ) v(0 ) i = - Với máy fx 570ES : Muốn xuất hiện biên độ A và pha ban đầu : Làm như sau: Bấm SHIFT màn hình xuất hiện như hình bên Nếu bấm tiếp phím = kết dạng cực (r ) Nếu bấm tiếp phím = kết dạng phức (a+bi ) ( đang thực hiện phép tính ) -Với máy fx 570MS : bấm tiếp SHIFT + ( r ( A) ), = (Re-Im): hiện A, SHIFT = (Re-Im) : hiện Lưu ý: Nếu máy Fx570ES đã cài lệnh SHIFT MODE 3 2 dạng: A khơng cần bấm SHIFT 4- Thí dụ: Ví dụ 1.Vật m dao động điều hịa với tần số 0,5Hz, tại gốc thời gian nó có li độ x(0) = 4cm, vận tốc v(0) = 12,56cm/s, lấy 3,14 Hãy viết phương trình dao động. Giải: Tính = 2f =2.0,5= (rad/s) a x(0) t 0: x 4i Nhập: 4 - 4i = SHIFT 23 x cos( t )cm v(0) 4 4 b Ví dụ Vật m gắn vào đầu một lị xo nhẹ, dao động điều hịa với chu kỳ 1s. người ta kích thích dao động bằng cách kéo m khỏi vị trí cân bằng ngược chiều dương một đoạn 3cm rồi bng. Chọn gốc tọa độ ở VTCB, gốc thời gian lúc bng vật, hãy viết phương trình dao động. Giải: = 2/T=2/1= 2 (rad/s) a x(0 ) x 3; Nhập: -3, = SHIF T v(0 ) b t : 23 x cos(2 t )c m Ví dụ Vật nhỏ m =250g được treo vào đầu dưới một lị xo nhẹ, thẳng đứng k = 25N/m. Từ VTCB người ta kích thích dao động bằng cách truyền cho m một vận tốc 40cm/s theo phương của trục lị xo. Chọn gốc tọa độ ở VTCB, gốc thời gian lúc m qua VTCB ngược chiều dương, hãy viết phương trình dao động. Giải: a x( ) k 10 rad / s ; x i Nhập: 4i,= SHIFT v( ) m b 23 4 x cos(10t )cm 2 Trang 2 Trang Chú ý vị trí đặc biệt: (Hình vẽ bên phải) Vị trí vật Phần Phần ảo: Kết quả: lúc đầu t=0 thực: a bi a+bi = A Biên dương(I): a = A 0 A0 x0 = A; v0 = 0 Theo chiều âm (II): a = 0 bi = Ai A /2 x0 = 0 ; v0 0 Vị trí bất kỳ: a= x0 A v bi i II Phương trình: x=Acos(t+) x=Acos(t) x=Acos(t+/2) -A x=Acos(t+) X0 O III A x I x=Acos(t-/2) x=Acos(t+) IV M Hình Tiện lợi: Nhanh, HS chỉ cần tính ω, viết đúng các điều kiện ban đầu và vài thao tác bấm máy III.GIẢI NHANH TỔNG HỢP DAO ĐỘNG: A.TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HỎA 1.Tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số : x1 = A1cos (t + 1) và x2 = A2cos (t + 2) thì: x = x1 + x2 ta được x = Acos (t + ) . Với: A2 = A12+ A22+2A1A2cos (2 - 1); tan = A1 sin A2 sin [ 1 ≤ ≤ 2 ; nếu 1 ≤ 2 ] A1 cos A2 cos 2 Nếu vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hồ phương tần số: x1 = A1cos (t + 1), x2 = A2cos (t + 2) và x3 = A3cos (t + 3) thì dao động tổng hợp cũng là dao động điều hồ cùng phương cùng tần số: x = Acos (t + ) . Chiếu lên trục Ox và trục Oy trong hệ xOy. Ta được: Ax = Acos = A1cos 1+ A2cos 2+ A3cos 3 + và Ay = A sin = A1sin 1+ A2sin 2+ A3sin 3 + Ax2 Ay2 Biên độ: : A = Pha ban đầu : Ay tan = Ax với [ Min, Max] Khi biết dao động thành phần x1=A1cos (t + 1) và dao động tổng hợp x = Acos(t + ) thì dao động thành phần cịn lại là x2 =x - x1 . với x2 = A2cos (t + 2). Asin A1 sin 1 với 1≤ ≤ 2 (nếu 1≤ 2) Biên độ: A2 =A + A1 -2A1Acos( -1); Pha tan 2= A cos A1 cos1 2 4.Nhược điểm phương pháp làm trắc nghiệm: -Xác định A và của dao động tổng hợp theo phương pháp trên mất nhiều thời gian. Việc biểu diễn giản đồ véctơ là phức tạp với những tổng hợp từ 3 dao động trở lên, hay đi tìm dao động thành phần! -Xác định góc hay 2 thật sự khó khăn đối với học sinh bởi vì cùng một giá trị tan ln tồn tại hai giá trị của (ví dụ: tan=1 = /4 hoặc -3/4) Vậy chọn giá trị nào cho phù hợp với bài tốn!. - Đặc biệt trong phạm vi : -1800 cos( / 3) 5.cos = /6. Vậy :x = 5 cos( t + /6) (cm) 15 i thì 2 Bấm SHIFT 2 3 = Hiển thị: 5 30 ) -Đơn vị đo góc Rad (R) bấm: SHIFT MODE Nhập :5 SHIFT (-). (/3) + 5 SHIFT (-) 0 = Hiển thị: 5 π Ví dụ 2: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hồ cùng phương, cùng tần số x1= cos(2t + )(cm), x2 = cos(2t - /2)(cm). Phương trình của dao động tổng hợp A. x = 2.cos(2t - 2/3) (cm) B. x = 4.cos(2t + /3) (cm) C. x = 2.cos(2t + /3) (cm) D. x = 4.cos(2t + 4/3) (cm) Giải: Với FX570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện CMPLX Chọn đơn vị góc (R): Bấm SHIFT MODE -Nhập máy: 1 SHIFT(-) + SHIFT(-) (-/2 = Hiển thị: 2- π . Đáp án A Trang 5 Trang Ví dụ 3: Một vật dao động điều hịa xung quanh vị trí cân bằng dọc theo trục x’Ox có li độ 4 cos(2t ) (cm) Biên độ và pha ban đầu của dao động là: cos(2t )(cm) x 3 cm ; rad Đáp án A A. cm ; rad B. cm ; rad C cm ; rad D 6 3 Giải 1: Với FX570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX Chọn đơn vị góc (R): SHIFT MODE 4 SHIFT (-). (/6) + SHIFT (-). (/2 = Hiển thị: 4 π Nhập máy: 3 3 Ví dụ 4: Ba dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt:x1= 4 cos(t - /2) (cm) , x2= 6cos(t +/2) (cm) và x3=2cos(t) (cm). Dao động tổng hợp của 3 dao động này có biên độ và pha ban đầu là A. 2 cm; /4 rad B. 2 cm; - /4 rad C.12cm; + /2 rad D.8cm; - /2 rad Giải: Với FX570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện : CMPLX. Chọn đơn vị góc (R). SHIFT MODE Tìm dao động tổng hợp, nhập máy: 4 SHIFT(-) (- /2) + 6 SHIFT(-) (/2) + 2 SHIFT(-) 0 = Hiển thị: 2 /4. Chọn A Ví dụ 5: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số x1= a cos(t+/4)(cm) và x2 = a.cos(t + ) (cm) có phương trình dao động tổng hợp là A. x = a cos(t +2/3)(cm) B. x = a.cos(t +/2)(cm) C. x = 3a/2.cos(t +/4)(cm) D. x = 2a/3.cos(t +/6)(cm) Chọn B Giải: Với FX570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện : CMPLX Chọn đơn vị góc (D) Bấm: SHIFT MODE ( Lưu ý : Khơng nhập a) Nhập máy : SHIFT(-)45 + 1 SHIFT(-)180 = Hiển thị: 1 90. Ví dụ 6: Tìm dao động tổng hợp của bốn DĐĐH cùng phương sau: x1 10 cos(20 t )(cm), x2 cos(20 t )(cm) x3 4 cos(20 t )(cm), x4 10 cos(20 t )(cm) Giải: Với máy FX570ES: x1 10cos(20 t ) x1 10e i , x2 cos(20 t x3 4 cos(20 t ) x1 4 , x c o s( t ) x4 e i ) x 3e i x 6 cos(20 t )(cm) 6 4 Ví dụ 7: Hai chất điểm M1,M2 chuyển động trên hai đường thẳng song song, theo phương Ox song song với Bấm: 10 3 10 ,SHIFT, 2, = hiển thị: 6 hai đường thẳng trên, chúng lần lượt có các phương trình x1 3(cos 2 t )cm và x2 3 cos 2 t (cm) Tìm khoảng cách giữa M1 và M2 theo phương Ox trên j Giải: Với máy FX570ES : x1 3cos(2 t ) x2 3e , x2 3 cos(2 t ) x2 3 M 1M | x || x2 x1 | x 3 3 ; SHIFT 6 Vậy: M1M | 6cos(2 t ) | (cm) 6 e Trắc nghiệm vận dụng : Câu 1: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số theo các phương trình: x1 = acos(t + /2)(cm) và x2 = a cos(t) (cm). Phương trình của dao động tổng hợp A x = 2acos(t + /6) (cm) B x = 2acos(t -/6) (cm) C x = 2acos(t - /3) (cm) D x = 2acos(t + /3) (cm)(Lưu ý không nhập a) Đáp án A Trang 6 Trang Tìm dao động thành phần ( xác định A2 2 ) cách thực phép TRỪ: Ví dụ tìm dao động thành phần x2: x2 =x - x1 với : x2 = A2cos(t + 2) Xác định A2 2? a.Với máy FX570ES : Bấm MODE 2 màn hình xuất hiện: CMPLX Thực phép trừ số phức: A A2 A1 1 ; hoặc A A1 1 A2 Nhập A SHIFT (-) φ - (chú ý dấu trừ), Nhập A1 SHIFT (-) φ1 = kết quả. (Nếu hiển thị số phức thì bấm SHIFT 2 3 = kết quả trên màn hình: A2 2 b.Với máy FX570MS : Bấm MODE 2 màn hình xuất hiện: CMPLX Thực phép trừ số phức: A A2 A1 1 ; hoặc A A1 1 A2 Nhập A SHIFT (-) φ - (chú ý dấu trừ), Nhập A1 SHIFT (-) φ1 = Bấm tiếp SHIFT + = hiển thị kết quả: A2 bấm SHIFT = hiển thị kết quả : φ2 c.Các ví dụ : Ví dụ 8: Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình dao động tổng hợp x=5 cos(t+5/12)(cm) với các dao động thành phần cùng phương, cùng tần số là x1=A1 cos(t + 1) và x2=5cos(t+/6)(cm), Biên độ và pha ban đầu của dao động 1 là: A. 5cm; 1 = 2/3 B.10cm; 1= /2 C.5 (cm) 1 = /4 D. 5cm; 1= /3 Giải: Với FX570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX Chọn đơn vị góc là rad : SHIFT MODE - Nhập máy: 5 SHIFT(-) (5/12) – 5 SHIFT(-) (/6 = Hiển thị: 5 π chọn A Ví dụ 9: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động: x1 = cos(2πt + /3) (cm), x2 = 4cos(2πt +/6) (cm) và x2 = A3 cos(t + 3) (cm). Phương trình dao động tổng hợp có dạng x = 6cos(2πt - /6) (cm). Tính biên độ dao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 3: A 8cm và - /2 . B 6cm và /3. C 8cm và /6 . D 8cm và /2. Chọn A Giải: Với FX570ES : Bấm chọn MODE màn hình xuất hiện : CMPLX Chọn đơn vị đo góc là rad (R) SHIFT MODE Tìm dao động thành phần thứ 3: x3 = x - x1 –x2 Nhập máy: 6 SHIFT(-) (-/6) - 2 SHIFT(-) (/3) - 4 SHIFT(-) (/6 = Hiển thị: 8 - π d.Trắc nghiệm vận dụng: Câu 1: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số có phương trình 5 x 3cos( t ) (cm). Biết dao động thứ nhất có phương trình li độ x1 cos( t ) (cm). Dao động thứ 6 hai có phương trình li độ là 5 5 A x2 8cos( t ) (cm). B x2 2cos(t ) (cm).C. x2 2cos(t ) (cm). D. x2 8cos( t ) (cm). 6 6 Câu 2: Một vật đồng thời tham gia 2 dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động: x1 = 8cos(2πt + /2) (cm) và x2 = A2 cos(t + 2) (cm). Phương trình dao động tổng hợp có dạng x=8 cos(2πt + /4) (cm). Tính biên độ dao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 2: A 8cm và 0 . B 6cm và /3. C 8cm và /6 . D 8cm và /2. Câu 3: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động: x1 = 8cos(2πt + /2) (cm), x2 = 2cos(2πt -/2) (cm) và x3 = A3 cos(t + 3) (cm). Phương trình dao động tổng hợp có dạng x = 6 cos(2πt + /4) (cm). Tính biên độ dao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 3: A 6cm và 0 . B 6cm và /3. C 8cm và /6 . D 8cm và /2. Câu 4: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động: x1 = a.cos(2πt + /2) , x2 = 2a.cos(2πt -/2) và x3 = A3 cos(t + 3). Phương trình dao động tổng hợp có dạng x = a cos(2πt - /4) (cm). Tính biên độ dao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 3: A a và 0 . B 2a và /3. C a và /6 . D 2a và /2. Trang 7 Trang IV BÀI TOÁN CỘNG ĐIỆN ÁP TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU: 1.Cộng điện áp:Xét đoạn mạch nối tiếp: u = u1 +u2.Với u1 = U01 cos(t 1) và u2 = U02 cos(t 2) a.Cách 1: Phương pháp giản đồ véc tơ: Ta có tổng hợp các dao động điều hồ: -Điện áp tổng trong đoạn mạch nối tiếp: u = u1 +u2 = U 01cos(t 1) U 02 cos(t 2) -Điện áp tổng có dạng: u = U0 co s(t ) Với: U02 = U201+ U022 + 2.U02.U01 Cos( 2) ; tan U 01 sin U 02.sin U 01 cos U 02 cos Ví dụ : Cho mạch gồm: Đoạn AM chứa: R, C mắc nối tiếp với đoạn MB chứa cuộn cảm L,r. Tìm uAB = ? Biết: uAM = 100 s cos(100 t ) (V) U AM 100 2(V ), 3 A R C M L,r B uMB = 100 2cos(100 t ) (V) ->U0MB = 100 (V) , 6 Bài giải: Dùng công thức tổng hợp dao động: uAB =uAM +uMB + U0AB = (100 2)2 (100 2) 2.100 2.100 2.cos( uAM uMB Hình ) 200(V ) => U0AB = 200(V) 100 sin( ) 100 sin( ) . Vậy u AB = 200 cos(100 t ) (V) + tan 12 12 100 cos( ) 100 cos( ) b.Cách 2: Dùng máy tính FX-570ES: uAB =uAM +uMB để xác định U0AB ( RẤT NHANH!) Chọn chế độ máy tính: CASIO fx – 570ES ; 570ES Plus Chọn chế độ Nút lệnh Ý nghĩa- Kết Reset all ( có thể khơng cần thiết) Bấm: SHIFT = = Cài đặt ban đầu (Reset all): Chỉ định dạng nhập / xuất toán Bấm: SHIFT MODE 1 Màn hình xuất hiện Math. Thực hiện phép tính về số phức Bấm: MODE Màn hình xuất hiện CMPLX Bấm: SHIFT MODE 3 2 Hiển thị số phức dạng: A Dạng toạ độ cực: r Hiển thị dạng đề các: a + ib. Chọn đơn vị đo góc là độ (D) Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) Nhập ký hiệu góc Bấm: SHIFT Bấm: SHIFT Bấm: SHIFT Bấm SHIFT MODE 3 1 MODE MODE (-) Hiển thị số phức dạng: a+bi Màn hình hiển thị chữ D Màn hình hiển thị chữ R Màn hình hiển thị 2.Ví dụ cách nhập máy: Cho: uAM = 100 s cos(100 t ) (V),biểu diễn 100 -600 100 - π Máy tính CASIO fx – 570ES : Bấm máy: MODE màn hình xuất hiện CMPLX -Chọn đơn vị đo góc là độ (D) bấm: SHIFT MODE màn hình hiển thị chữ D Nhập máy: 100 SHIFT (-) -60 hiển thị : 100 -60 -Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) bấm: SHIFT MODE màn hình hiển thị chữ R Nhập máy: 100 SHIFT (-) (-:3 hiển thị : 100 - π -Cần chọn chế độ mặc định theo dạng toạ độ cực r (ta hiểu A ) - Chuyển từ dạng : a + bi sang dạng A , ta bấm SHIFT 2 3 = Xác định U0 cách bấm máy tính: +Với máy FX570ES : Bấm MODE 2 màn hình xuất hiện: CMPLX. -Nhập U01 SHIFT (-) φ1 + U02 SHIFT (-) φ2 = kết quả. (Nếu hiển thị số phức dạng: a+bi thì bấm SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả : A Trang 8 Trang +Với máy FX570MS : Bấm MODE 2 màn hình xuất hiện : CMPLX Nhập U01 SHIFT (-) φ1 + U02 SHIFT (-) φ2 = Sau đó bấm SHIFT + = hiển thị kết quả là: A SHIFT = hiển thị kết quả là: φ +Lưu ý Chế độ hiển thị kết hình: Sau khi nhập, ấn dấu = hiển thị kết quả dưới dạng vơ tỉ, muốn kết quả dưới dạng thập phân ta ấn SHIFT = ( hoặc dùng phím SD ) để chuyển đổi kết quả Hiển thị 4.Ví dụ : Tìm uAB = ? với: uAM = 100 2cos(100 t ) (V) U AM 100 2(V ), 3 uMB = 100 2cos(100 t ) (V) -> U0MB = 100 (V) , Giải 1: Với máy FX570ES : Bấm MODE 2 màn hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc là D (độ): SHIFT MODE Tìm u AB? Nhập máy:100 SHIFT (-) (-60) + 100 SHIFT (-) 30 = Hiển thị kết quả : 200-15 . Vậy uAB = 200 cos(t 150 ) (V) Hay: uAB = 200 cos(100 t 12 ) (V) Giải 2: Chọn đơn vị đo góc là R (Radian): SHIFT MODE Tìm u AB? Nhập máy:100 SHIFT (-). (-/3) + 100 SHIFT (-) (/6 = Hiển thị kết quả: 200-/12 Vậy uAB = 200 cos(100 t 12 ) (V) A X Nếu cho u1 = U01cos(t + 1) u = u1 + u2 = U0cos(t + ) Tìm dao động thành phần u2 : (Ví dụ hình minh họa bên) u1 u2 = u - u1 .với: u2 = U02cos(t + 2) Xác định U02 2 *Với máy FX570ES : Bấm MODE 2 Nhập máy: U0 SHIFT (-) φ - (trừ) U01 SHIFT (-) φ1 = kết quả. (Nếu hiển thị số phức thì bấm SHIFT 2 3 = kết hình là: U02 2 *Với máy FX570MS : Bấm MODE 2 Nhập máy: U0 SHIFT (-) φ - (trừ) U01 SHIFT (-) φ1 = bấm SHIFT (+) = , ta được U02 ; bấm SHIFT (=) ; ta được φ2 M Y B u2 Hình Ví dụ 2: Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần và một cuộn cảm thuần mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos( t + ) (V), thì khi đó điện áp hai đầu điện trở thuần có biểu thức uR=100cos( t) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần sẽ là A uL= 100 cos( t + C uL = 100 cos( t + )(V). B uL = 100 cos( t + )(V). D uL = 100 cos( t + )(V). )(V). Giải 1: Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 màn hình xuất hiện : CMPLX Chọn đơn vị đo góc là D (độ): SHIFT MODE Tìm uL? Nhập máy:100 SHIFT (-). (45) - 100 SHIFT (-). 0 = Hiển thị kết quả : 10090 . Vậy uL= 100 cos(t ) (V) Chọn A Giải 2: Chọn đơn vị đo góc là R (Radian): SHIFT MODE Tìm u L? Nhập máy:100 SHIFT (-). (/4) - 100 SHIFT (-). 0 = Hiển thị kết quả: 100/2 Vậy uL= 100 cos(t ) (V) Chọn A Trang 9 Trang 10 Ví dụ 3: Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần và một tụ điện mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos( t - )(V), khi đó điện áp hai đầu điện trở thuần có biểu thức uR=100cos( t) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện sẽ là A uC = 100 cos( t - C uC = 100 cos( t + )(V). B uC = 100 cos( t + )(V). D uC = 100 cos( t + )(V). )(V). Giải 1: Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 màn hình xuất hiện CMPLX Chọn đơn vị đo góc là độ (D) : SHIFT MODE Tìm uc? Nhập máy:100 SHIFT (-). (-45) - 100 SHIFT (-). 0 = Hiển thị kết quả : 100-90 . Vậy uC = 100 cos(t ) (V) Chọn A Giải 2: Chọn đơn vị đo góc là Radian ( R): SHIFT MODE Tìm uC ? Nhập máy:100 SHIFT (-). (-/4) - 100 SHIFT (-). 0 = Hiển thị kết quả: 100-/2 Vậy uC = 100 cos(t ) (V Chọn A Ví dụ 4: Đoạn mạch AB có điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. M là một điểm trên trên doạn AB với điện áp uAM = 10cos100t (V) và uMB = 10 3 cos (100t - ) (V). Tìm biểu thức điện áp uAB.? A u AB 20 2cos(100t) (V) B u AB 10 2cos 100t (V) 3 Chọn D C u AB 20.cos 100t (V) D u AB 20.cos 100t (V) 3 3 Giải : Chọn đơn vị đo góc là Radian (R): SHIFT MODE Tìm uAB ? Nhập máy:10 SHIFT (-). 0 + 10 SHIFT (-). (-/2 = Hiển thị kết quả: 20-/3 Vậy uC = 20 cos(100 t ) (V) Chọn D Trắc nghiệm vận dụng : Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch R, L thuần cảm , C mắc nối tiếp thì điện áp đoạn mạch chứa LC là u1 60 cos 100 t (V ) (A) và điện áp hai đầu R đoạn mạch là u2 60cos 100 t (V ) Điện áp hai đầu đoạn mạch 2 là: A u 60 cos100 t / 3 (V). B u 60 cos100 t / 6 (V) C u 60 cos 100 t / (V). D u 60 cos100 t / (V). Chọn C Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ . Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều , điện áp tức thời giữa các điểm A và M , M và B có dạng : u AM 15 cos 200t / 3 (V) A B M Và u MB 15 cos 200t (V) Biểu thức điện áp giữa A và B có dạng : A u AB 15 cos(200t / 6)(V) B u AB 15 cos 200t / (V) C u AB 15 cos 200t / (V) D. u AB 15 cos 200t (V) Câu 3(ĐH–2009): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 10 Ω, cuộn cảm thuần có L=1/(10π) (H), tụ điện có C = (F) và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là uL= 20 thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là A. u = 40cos(100πt + π/4) (V). B u = 40 cos(100πt + π/2) (V). Biểu cos(100πt – π/4) (V). Trang 10 Trang 20 50 Biểu thức điện áp trên đoạn mạch AM và MB lần lượt là: u AM 80cos(100 t )(V ) và uMB 100cos(100 t )(V ) Hệ số công suất của đoạn mạch AB là: A. 0,99 B. 0,84. C. 0,86. D. 0,95. Gỉải : Dùng máy tính Fx570ES Tổng trở phức của đoạn mạch AB: ZAB uAB uAM uMB u ( )ZAM (1 MB )ZAM i uAM uAM Chọn cài đặt máy: Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX bấm: SHIFT MODE Chọn đơn vị là Rad (R) 100 ) X (50 50i) ( kết quả có 2 trường hợp: 225 + 25 i hoặc 25 82 0,1106572212 2 80 Ta muốn có , thì bấm tiếp: SHIFT Hiển thị : arg( Bấm tiếp = Hiển thị: 0,1106572212 (Đây giá trị ) Nhập máy: (1 Bấm tiếp: cos = Hiển thị giá trị của cos : 0,9938837347 = 0,99 Đáp án A. Ví dụ (ĐH-2011): Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R1 = 40 10 3 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = F, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc với cuộn thuần cảm. Đặt 4 vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số khơng đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là: u AM 50 cos(100t A. 0,84. B. 0,71. 7 )( V) và uMB 150 cos100t (V ) Hệ số công suất của đoạn mạch AB là 12 C. 0,86. D. 0,95. Gỉai cách : (Truyền thống) UMB Z + Ta có ZC = 40Ω ; tanφAM = C 1 AM R1 Z + Từ hình vẽ : φMB = tan φMB = L Z L R2 R2 50 U * Xét đoạn mạch AM: I AM 0,625 Z AM 40 U * Xét đoạn mạch MB: Z MB MB 120 R22 Z L2 R2 R2 60; Z L 60 I R1 R2 Hệ số công suất của mạch AB là : Cosφ = ( R1 R ) ( Z L Z C ) 0,84 Gỉải cách : Dùng máyFx570ES Tổng trở phức của đoạn mạch AB: Z AB /3 7/12 I /4 UAM Đáp án A. uAB uAM uMB u ( )Z AM (1 MB )Z AM i uAM uAM Cài đặt máy: Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX bấm: SHIFT MODE Chọn đơn vị là Rad (R) Nhập máy : (1 150 A (Ta không quan tâm đến dạng hiển thị a bi ) X (40 40 i ) Hiển thị có 2 trường hợp: 7 12 này. Nếu máy hiện dạng a+bi thì có thể bấm: SHIFT = Kết quả: 118,6851133 0,5687670898 ( A ) ) Ta muốn hiển thị thì bấm: SHIFT Hiển thị : arg( Bấm = Hiển thị : 0,5687670898 (Đây giá trị ) Muốn tính cos: Bấm tiếp: cos = cos(Ans Hiển thị : 0,842565653 = 0,84 là giá trị của cos Đáp án A. 50 Trang 20 Trang 21 Ví dụ 5: Mạch điện gồm một cuộn dây có điện trở R mắc nối tiếp với một tụ C. Mạch được đặt dưới điện áp u ln ổn định. Biết giá trị hiệu dụng UC = √3 Ucd , độ lệch pha của điện áp hai đầu cuộn dây so với CĐ dịng điện qua mạch là π/3. Tính hệ số cơng suất của mạch. Giải: Coi Ucd bằng 1 (đơn vị) => UC = và Ucd nhanh pha hơn dịng điện góc π/3: u cd 1 Và uc chậm pha thua dịng điện góc -π/2 : uC 3 Ta có: u ucd uC Dùng máyFx570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX bấm: SHIFT MODE Chọn đơn vị là Rad (R) Nhập máy (1 thị : arg( ) ( 3 ) 1 Ta muốn hiển thị thì bấm: SHIFT 3 Bấm = Hiển thị : SHIFT Hiển (Đây giá trị ) Muốn tính cos: Bấm tiếp: cos = cos(Ans U cd , u / i Hiển thị : 0,5 , Hay cos = 0,5 .Vậy U cos 0,5 Ví dụ : Một đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt có biểu thức u d 80 cos t / V , uC 40 2cos t / V , điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là UR = 60 V. Hệ số công suất của đoạn mạch trên là A 0,862. B 0,908. C 0,753. Giải 1: Nhìn vào giản đồ ta được : U r 40 3V ;U L 120V cos 0,908 D 0,664. . Đáp án B Giải 2: Dùng máyFx570ES : 2 )(V ) 60 cos(t )(V ) Và i I0 cos t / 6 ( A) Ta có uR 60 cos(t Ta có: u u R u d uC 60 6 80 6 40 2 ( Pha của i là ) 2 U u Với u i u Dùng máyFx570ES : Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX bấm: SHIFT MODE Chọn đơn vị là Rad (R) Cách 1: Nhập máy: 60 6 80 6 40 2 2 Bấm = Hiển thị : .( không quan tâm) Bấm: SHIFT Hiển thị : arg( Bấm = Hiển thị : - 0,09090929816 (Đây giá trị u) Bấm - ( ) Bấm = Hiển thị 0,4326894774 (Đây giá trị ) Muốn tính cos: Bấm tiếp: cos = cos(Ans Hiển thị : 0,907841299 = 0,908 .Chọn B Cách 2: Vì đề khơng cho I0 nên ta có thể cho bằng 1 đơn vị, nên: i I i 1 Nhập máy: 60 6 80 6 40 2 => Z u i 2 Bấm : (1 ) Bấm = Hiển thị : (không quan tâm) bấm: SHIFT Hiển thị : arg( Bấm = Hiển thị : 0,4326894774 (Đây giá trị ) Muốn tính cos: Bấm tiếp: cos = cos(Ans Hiển thị : 0,907841299 = 0,908 là giá trị của cos. Chọn B Trang 21 Trang 22 PHẦN HAI: DÙNG (MODE 7) GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG Cài đặt máy : Bấm: SHIFT = = Bấm: SHIFT MODE 1 Hoặc Bấm: SHIFT MODE 2 Bấm: MODE 7 : Reset all ( có thể khơng cần thiết) Math ( có thể khơng cần thiết) Line IO ( có thể khơng cần thiết) TABLE I DÙNG (MODE 7) GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ Ví dụ ta có hàm số f(x)= x D f(x)= Bước 1: (MODE 7) TABLE D Bước 2: Nhập hàm số vào máy tính f(x)=x2+1 D Start? D Bước 3: bấm = nhập 1 Bước 4: bấm = nhập 5 Bước 5: bấm = nhập 1 Bước 6: bấm = Ta có b ng bi n thiên: f(X) End? D Step? D x f(x) 1.5 4.5 9.5 a.Ví dụ 1: Sợi dây dài l = 1m được treo lơ lửng lên một cần rung. Cần rung theo phương ngang với tần số thay đổi từ 100Hz đến 120Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là 8m/s. Trong q trình thay đổi tần số rung thì số lần quan sát được sóng dừng trên dây là: A 5 B 4 C 6 D 15 Cách giải truyền thống Hướng dẫn bấm máy kết v SHIFT MODE 2 :Line IO MODE 7 : TABLE. - l = (2k+1) = (2k+1) 4f f ( x ) f (2k 1) = (2X+1) x 2 =(2X +1)x 2 x1 v Nhập máy: ( 2 x ALPHA ) X + 1 ) x 2 f=(2k+1) =(2k+1)2 4l = START 20 = END 30 = STEP 1 = kết x=k Có giá trị Do 100Hz ≤ f 120Hz . Cho k=0,1,2 k=24 f =98Hz k=25 f =102Hz k=26 f =106Hz k=27 f =110Hz k=28 f =114Hz k=29 f =118Hz k=30 f =122Hz chọn A f(x) = f 24 98 25 26 27 28 29 30 102 106 110 114 118 122 Trang 22 Trang 23 b.Ví dụ 2: Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vng góc với sợi dây. Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là 4 (m/s). Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 28cm, người ta thấy M ln ln dao động lệch pha với A một góc (2k 1) với k = 0, 1, 2. Tính bước sóng ? Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 22Hz đến 26Hz. A. 12 cm B. 8 cm C. 14 cm D. 16 cm Cách giải truyền thống Hướng dẫn bấm máy kết SHIFT MODE 2 : Line IO 2 (2k 1) = d MODE 7 : TABLE v v f ( x) f (2k 1) =( 2X+1) d= (2k+1) = (2k+1) 4d 4.0, 28 4f Nhập máy:( 2 x ALPHA ) X + 1 ) x ( 1 : 0,28 ) v Do 22Hz ≤ f 26Hz f=(2k+1) 4d x=k f(x) = f = START 0 = END 10 = STEP 1 = 3.517 kết Cho k=0,1,2.3. k=3 10.71 Chọn f = 25 Hz 17.85 40 f =25Hz =v/f =16cm chọn D =v/f= =16cm 25 25 32.42 c.Ví dụ 3: Câu 50 - Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2011 - Mã đề 817 Câu 50: Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử mơi trường tại A và B ln dao động ngược pha với nhau. Tốc độ truyền sóng là A. 100 cm/s B. 80 cm/s C. 85 cm/s D. 90 cm/s Cách giải truyền thống Hướng dẫn bấm máy kết SHIFT MODE 2 : Line IO v - d = (2k+1) =(2k+1) MODE 7 : TABLE 2f x10 x 20 2df Do 0,7 m/s ≤v 1 m/s. v f ( x ) v 2k ; Mauso=2x ALPHA ) +1 2k x=k f(x) = v Nhập máy: tương tự như trên Cho k=0,1,2 (400 : ( 2 x ALPHA ) X + 1 ) 400 v = 80 cm/s 133 chọn B. với k=2 80 = START 0 = END 10 = STEP 1 = 57.142 kết quả: 80 Chú ý : -Chọn Start: Thơng thường là bắt đầu từ 0 hoặc tùy theo bài -Chọn End: Tùy thuộc vào đề bài đã cho (nếu nhập số lớn q thì khơng đủ bộ nhớ: Insufficient MEM) -Chọn Step: 1( vì k ngun ) d.Trắc nghiệm vận dụng : Câu 1.(ĐH) Tại điểm S trên mặt nước n tĩnh có nguồn dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với tần số f. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng trịn đồng tâm S. Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 5cm trên đường thẳng đi qua S ln dao động ngược pha với nhau. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 80cm/s và tần số của nguồn dao động thay đổi trong khoảng từ 48Hz đến 64Hz. Tần số dao động của nguồn là A. 64Hz. B. 48Hz. C. 54Hz. D. 56Hz. Câu 2.(ĐH) Tại điểm S trên mặt nước n tĩnh có nguồn dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với tần số 50Hz. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng trịn đồng tâm S. Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S ln dao động cùng pha với nhau. Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 75cm/s. B. 80cm/s. C. 70cm/s. D. 72cm/s. Trang 23 Trang 24 II DÙNG (MODE 7) GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG Cài đặt máy : Reset all ( có thể khơng cần thiết) Bấm: SHIFT = = Math ( có thể khơng cần thiết) Bấm: SHIFT MODE 1 Line IO ( có thể khơng cần thiết) Hoặc Bấm: SHIFT MODE 2 TABLE Bấm: MODE 7 : Hoặc Chỉ cần bấm: MODE 7 : TABLE a.Ví dụ 1: Câu 22 - Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2010 - Mã đề 136 Câu 22: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng A. 0,48 m và 0,56 m B. 0,40 m và 0,60 m C. 0,45 m và 0,60 m D. 0,40 m và 0,64 m Cách giải truyền thống Hướng dẫn bấm máy kết x= k D a Do: 0,380 m ≤ 0,760 m. = Mode 7 f ( x ) a.x k D 0.8 x3 mauso x Mauso= ALPHA ) Biến X là k Nhập máy:.(0,8 x ) : ( ALPHA ) X x ) Cho k=1,2 k=1 =1.2μm. k=2 =0.6μm k=3 =0.4μm. k=4 =0.3μm. chọn B = START = END 10 = STEP = kết quả: x=k f(x) = 1.2 0.6 0.4 0.3 b.Ví dụ 2: Câu 30 - Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2009 - Mã đề 629 Câu 30: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 m đến 0,76m. Tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m cịn có bao nhiêu vân sáng nữa của các ánh sáng đơn sắc khác? A. 3. B. 8. C. 7. D. 4. Cách giải truyền thống Hướng dẫn bấm máy kết k=k11 x0.76 Mode 7 f ( x ) Do 0,40 μm ≤ 0.76 μm. mauso = k1 1 k Mauso= ALPHA ) X Biến X là k Nhập máy: tương tự như trên (4 x 0,76 ) : ALPHA ) X = START = END 20 = STEP = kết quả: Cho k=1,2 k=4 =0.76μm (loại) k=5 =0.608μm k=6 =0.506μm k=7 =0.434μm k= 8 =0.38μm. chọn D x=k f(x) = 3.04 1.52 1.0133 0.76 0.608 0.506 0.434 0.38 0.3377 Trang 24 Trang 25 c.Ví dụ 3: Câu 43 - Đề thi tuyển sinh cao đẳng khối A năm 2011 - Mã đề 142 Câu 43: trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn phát ánh sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng trong khoảng 0,40 μm đến 0.76 μm. Trên màn, tại điểm cách vân trung tâm 3,3 mm có bao nhiêu bức xạ cho vân tối? A. 6 bức xạ. B. 4 bức xạ. C. 3 bức xạ. D. 5 bức xạ. Cách giải truyền thống Hướng dẫn bấm máy kết Mode 7 Các bức xạ cho vân tối tại x= ( k 0,5) D a a.x ;0,4m 0,76m (k 0,5)D a.x 0,76 m 3,9 k 7,75 (k 0,5) D Vậy k= 4;5;6;7: có 4 bức xạ. (k 0, 5). D Hay x= ; Do 0,40 μm ≤ 0.76 μm. a a.x = (k 0,5).D 0, 4 m Cho k=0,1,2 k=4 =0.733μm k=5 =0.60μm k=6 =0.507μm k=7 =0.44μm Chọn B :4 bức xạ. x3.3 mauso x Mauso= ALPHA ) X + 0,5 Biến X là k f ( x) Nhập máy: tương tự như trên (2 x 3,3 ) : ( ( ALPHA ) X + 0,5 ) x ) = START = END 10 = STEP = kết x=k f(x) = 6.63 2.2 1.32 0.942 0.733 0.60 0.507 0.44 0.388 Chú ý : Cách chọn Start? End? Và Step? -Chọn Start?: Thơng thường là bắt đầu từ 0 hay 1 hoặc tùy theo bài -Chọn End: Tùy thuộc vào đề bài đã cho (nếu nhập số lớn q thì khơng đủ bộ nhớ: Insufficient MEM) -Chọn Step : 1( vì k ngun ) d.Trắc nghiệm vận dụng : Câu 1: Trong thí nghiệm Young, các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa 2 khe là a = 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m.Tìm những ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại điểm M cách vân trung tâm một khoảng xM= 6mm. Biết ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4m đến 0,75m A. 2 bức xạ. B. 3 bức xạ. C. 4 bức xạ. D. 5 bức xạ. Câu 2: Trong thí nghiệm Young, các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng trắng, khoảng cách giữa 2 khe là a = 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 2m. Tính xem tại đúng vị trí của vân sáng bậc 4 của ánh sáng màu đỏ có những vạch sáng của ánh sáng đơn sắc nào trùng tại đó. ( biết ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4m đến 0,76m) A. 2 bức xạ. B. 3 bức xạ. C. 4 bức xạ. D. 5 bức xạ. Trang 25 Trang 26 PHẦN BA TÌM NHANH ĐẠI LƯỢNG CHƯA BIẾT TRONG BIỂU THỨC: 1.Sử dụng SOLVE ( Chỉ dùng COMP: MODE ) SHIFT MODE 1 Màn hình: Math Chú ý: Chọn chế độ làm việc Dùng COMP Chỉ định dạng nhập / xuất toán Nhập biến X Nút lệnh Bấm: MODE Bấm: SHIFT MODE Bấm: ALPHA ) Bấm: ALPHA CALC Nhập dấu = Chức năng SOLVE: Ý nghĩa- Kết COMP tính tốn chung Màn hình xuất hiện Math Màn hình xuất hiện X. Màn hình xuất hiện = hiển thị kết quả X= . Bấm: SHIFT CALC = a)Ví dụ 1: Tính khối lượng m của con lắc lị xo dao động, khi biết chu kỳ T =0,1(s) và độ cứng k=100N/m. Ta m k dùng biểu thức T 2 Phương pháp truyền thống m Ta có : T 2 k k T Suy ra: m 4 Phương pháp dùng SOLVE m => T 4 k 2 -Bấm: 0.1 SHIFT X10X ALPHA CALC = SHIFT X10X Thế số: nhập máy để tính: 100.(0,1 ) m = 4 -Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1 ALPHA ) X 100 Màn hình xuất hiện: 0.1 = 0,25 2 X 100 -Bấm tiếp:SHIFT CALC SOLVE = ( chờ 6s ) Vậy: khối lượng m của con lắc 0,25kg Màn hình hiển thị: X là đại lượng m Vậy : m= 0,25 kg X= L R = X 100 0.25 Từ ví dụ suy luận cách dùng cơng thức khác!!! b)Ví dụ 2:Tính độ cứng của con lắc lị xo dao động, khi biết chu kỳ T =0,1(s) và khối lượng =0,25kg. -Dùng biểu thức T 2 m k làm như trên, cuối cùng màn hình xuất hiện: 0.1 -Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE = 2 ( chờ khoảng 6s ),Màn hình hiển thị như hình bên : X= X là đại lượng k cần tìm . Vậy : k =100N/m L R = 0.25 X X 100 Trang 26 Trang 27 c)Ví dụ 3: Tính chiều dài của con lắc đơn dao động nhỏ , khi biết chu kỳ T = 2(s) và gia tốc trọng trường g= 2(m/s2) . Ta dùng biểu thức : T 2 l g Phương pháp truyền thống l T Ta có : g Suy ra: Phương pháp dùng SOLVE -Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1 l T => g 2 Ta có : T 2 T g l 4 2 l X thế số : 2 g -Bấm: 2 ALPHA CALC = SHIFT X10X 1( m ) ALPHA ) X SHIFT X10X x2 Thế số: Vậy chiều dài của con lắc đơn l= 1(m) -Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE = ( chờ khoảng 6s ) 2 Màn hình hiển thị: X là đại lượng l X X= L R = Vậy : l= 1(m) c)Ví dụ 4: Tính gia tốc trọng trường tại nơi có con lắc đơn, khi biết chu kỳ T = 2(s) và chiều dài của con lắc đơn dao động nhỏ là 1 m . Ta dùng biểu thức : T 2 Phương pháp truyền thống l Ta có : T 2 g l Suy ra: g 4 T2 Phương pháp dùng SOLVE -Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1 l => T 4 g g 2 Thế số: l g 2 Ta có : T 2 l thế số : 2 g X -Bấm: 2 ALPHA CALC = SHIFT X10X = 9,869m/s2 1 ALPHA ) X . Tiếp tục bấm: Vậy gia tốc trọng trường tại nơi có con lắc đơn SHIFT CALC SOLVE = ( chờ thời gian ) dao động g = = 9,869m/s2 Màn hình hiển thị: X là đại lượng g Vậy : g= 9,869m/s2 2 X X= L R = 9.869604401 Trang 27 Trang 28 c)Ví dụ 5: Điện áp đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là 100V, hai đầu cuộn cảm thuần L là 120V, hai bản tụ C là 60V. Điện áp hiệu dụng hai đầu R là: A. 260V B. 140V C. 80V D. 20V Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng SOLVE -Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1 Giải:Điện áp ở hai đầu R: Ta có: U U R2 (U L U C ) .Biển đổi ta được (=> ) R Dùng công thức : U U R2 (U L U C ) U U (U L U C ) Tiếp tục biến đổi: -Bấm: 100 x2 ALPHA CALC =ALPHA ) X x2 U R U (U L U C ) thế số: + ( 120 - 60 ) x2 Nhập máy: 100 (120 60) 80V Vậy: 2 Màn hình xuất hiện: 100 =X +(120-60) Điện áp hiệu dụng hai đầu R là: 80V -Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE = Màn hình hiển thị: Đáp án C. 1002 = X2 + (120-60)2 X là UR cần tìm X= 80 L R = Vậy : UR = 80V c)Ví dụ 6: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm L . Mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có C= 5nF. Độ tự cảm L của mạch dao động là : A. 5.10-5H. B. 5.10-4H. C. 5.10-3H. D. 2.10-4H. Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng SOLVE Giải: Công thức tần số riêng: f Biến đổi ta có: L -Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1 ( COMP ) 2 LC Bấm: SHIFT MODE 1 Màn hình hiển thị : Math 4 f 2C Dùng cơng thức : f 2 LC Thế số bấm máy: L -Bấm: X10X 5 ALPHA CALC = =5.066.10-4 (H) 9 4 (10 ) 5.10 2 SHIFT X10X ALPHA ) X X 5 X10X - Màn hình xuất hiện: X 10 Đáp án B. 2 Xx x10 -Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE = (chờ 6 giây) Màn hình hiển thị: X là L cần tìm 2 Vậy : L= 5.10-4H. X 10 X= L R = Xx x10 5.0660 x 10-4 Trang 28 Trang 29 PHẦN BỐN: DÙNG CÁC HẰNG SỐ CÀI ĐẶT SẴN TRONG MÁY TINH: I Các số VẬT LÝ ĐỔI ĐƠN VỊ VẬT LÝ : 1.CÁC LỆNH: Các hằng số được cài sẵn trong máy tinh Fx570MS; Fx570ES; 570ES Plus bằng các lệnh: [CONST] Number [0 40] ( xem các mã lệnh trên nắp của máy tính cầm tay ) . +Lưu ý : Khi tính tốn dùng máy tính cầm tay, tùy theo u cầu đề bài có thể nhập trực tiếp các hằng số từ đề bài đã cho , hoặc nếu muốn kết quả chính xác hơn thì nên nhập các hằng số thơng qua các mã lệnh CONST [0 40] đã được cài đặt sẵn trong máy tinh! (Xem thêm bảng HẰNG SỐ VẬT LÍ đây) CÁC HẰNG SỐ VẬTT LÝ : Với máy tính cầm tay, ngồi các tiện ích như tính tốn thuận lợi, thực hiện các phép tính nhanh, đơn giản và chính xác thì phải kể tới tiện ích tra cứu số số vật lí và đổi một số đơn vị trong vật lí. Các hằng số vật lí đã được cài sẫn trong bộ nhớ của máy tính với đơn vị trong hệ đơn vị SI. Các hằng số thường dùng là: Hằng số vật lí Mã số Cách nhập máy : Giá trị hiển thị Máy 570MS bấm: CONST 0 40 = Máy 570ES bấm: SHIFT 7 0 40 = Khối lượng prôton (mp) 01 Const [01] = 1,67262158.10-27 (kg) Khối lượng nơtron (mn) 02 Const [02] = 1,67492716.10-27 (kg) Khối lượng êlectron (me) 03 Const [03] = 9,10938188.10-31 (kg) Bán kính Bo (a0) 05 Const [05] = 5,291772083.10-11 (m) Hằng số Plăng (h) 06 Const [06] = 6,62606876.10-34 (Js) Khối lượng 1u (u) 17 Const [17] = 1,66053873.10-27 (kg) Điện tích êlectron (e) 23 Const [23] = 1,602176462.10-19 (C) Số Avơgađrơ (NA) 24 Const [24] = 6,02214199.1023 (mol-1) Thể tích mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn (Vm) 26 Const [26] = 0,022413996 (m3) Tốc độ ánh sáng trong chân không (C0) hay c 28 Const [28] = 299792458 (m/s) Gia tốc trọng trường tại mặt đất (g) 35 Const [35] = 9,80665 (m/s2) Hằng số Rydberg RH (R) 16 Const [16] = 1,097373157.10 7 (m-1) Hằng số hấp dẫn (G) 39 Const [39] = 6,673.10-11 (Nm2/kg2) -Ví dụ1: Máy 570ES: Các hàng số Hằng số Plăng (h) Tốc độ ánh sáng chân không (C0) hay c Điện tích êlectron (e) Khối lượng êlectron (me) Hằng số Rydberg RH (R) Thao tác bấm máy Fx 570ES SHIFT 7 CONST 06 = SHIFT 7 CONST 28 = Kết hiển thị hình 6.62606876 10-34 J.s 299792458 m/s SHIFT 7 CONST 23 = SHIFT 7 CONST 03 = SHIFT 7 CONST 16 = 1.602176462 10-19 C 9.10938188 10-31 Kg Ghi 1,097373157.10 (m-1) Trang 29 Trang 30 II ĐỔI ĐƠN VỊ ( khơng cần thiết lắm):Với các mã lệnh ta có thể tra bảng in ở nắp của máy tính. - Máy 570ES bấm Shift 8 Conv [mã số] = -Ví dụ 2: Từ 36 km/h sang ? m/s , bấm: 36 Shift 8 [Conv] 19 = Màn hình hiển thị : 10m/s Máy 570MS bấm Shift Const Conv [mã số] = III VÍ DỤ VỀ CÁCH NHẬP CÁC HẰNG SỐ: Ví dụ 1: Giới hạn quang điện của kẽm là o = 0,35m. Tính cơng thốt của êlectron khỏi kẽm? hc hc 6, 625.1034.3.108 HD:Từ cơng thức: =5,67857.10-19 J =3,549eV A A 0 0,35.10 BẤM MÁY: phân số SHIFT 7 06 h X SHIFT 7 28 Co 0,35 X10x -6 = 5.6755584x10-19J Đổi sang eV: Chia tiếp cho e: Bấm chia SHIFT 7 23 = Hiển thị: 3,5424 eV Nhận xét: Hai kết khác thao tác cách nhập hắng số !!! Ví dụ 2: Đổi đơn vị từ uc2 sang MeV: 1uc2 = 931,5MeV . Máy 570ES nhập sau: Nhập máy: SHIFT 7 17 x SHIFT 7 28 x2 : SHIFT 7 23 : X10X 6 = hiển thị 931,494 Vậy: 1uc2 = 931,5MeV IV VÍ DỤ VỀ CÁCH DÙNG LỆNH SOLVE: RH n m 1 Với RH 1, 097.10 m = hằng số Rittberg. Vạch đầu tiên có bước sóng lớn nhất (ứng với m =1 -> n= 2) Ví dụ 1: Bước sóng của các vạch quang phổ của ngun tử hiđrơ được tính theo cơng thức: của bức xạ trong dãy Lyman là:Ta dùng biểu thức 1 RH n m Với đại lượng chưa biết là: ( biến X) 1 1 -7 [ SHIFT ] [7] [16] [ SHIFT ][CALC ][ ] Hiển thị: X= 1,215.10 m =0,1215m X 1 24 24 24 Na cịn lại 12g. Biết 11 Na là chất Ví dụ 2: Một mẫu 11 Na tại t=0 có khối lượng 48g. Sau thời gian t=30 giờ, mẫu 11 BẤM MÁY: 24 24 phóng xạ - tạo thành hạt nhân con là 12 Mg Chu kì bán rã của 11 Na là A: 15h B: 15ngày C: 15phút Ta dùng biểu thức: m m t T Hay : m m0 Nhập máy : 12 48.2 30 X t T D: 15giây Với đại lượng chưa biết là: T ( T là biến X) Bấm: SHIFT CALC = (chờ khoảng thời gian 6s) Hiển thị: X= 15 Chọn A Từ ví dụ suy luận cách dùng cơng thức khác!!! Ngun tắc thành cơng: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hành động kiên trì ! Chúc em học sinh THÀNH CÔNG học tập! Sưu tầm chỉnh lý: GV: Đoàn Văn Lượng Email: doanvluong@yahoo.com ; doanvluong@gmail.com ĐT: 0915718188 – 0906848238 Trang 30 Trang 31 PHẦN NĂM: DÙNG TÍCH PHÂN TÍNH QNG ĐƯỜNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I.Xét toán tổng quát : Một vật dao động hoà theo quy luật: x A co s( t ) (1) Xác định quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2 : t = t2- t1 -Để giải quyết bài tốn này ta chia khoảng thời gian rất nhỏ thành những phần diện tích thể hiện qng đường rất nhỏ, trong khoảng thời gian dt đó có thể coi vận tốc của vật là khơng đổi : , v x A sin( t+ ) (2) -Trong khoảng thời gian dt này, quãng đường ds mà vật đi được là: ds v dt A sin( t+ ) dt -Do đó, quãng đường S của vật từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 là: t2 S t2 d s A sin( t+ ) d t (3) t1 t1 -Tuy nhiên,việc tính (3) nhờ máy tính Fx 570ES rất chậm, tùy thuộc vào hàm số và pha ban đầu( nhiều phút). -Do vậy ta có thể chia khoảng thời gian như sau: t2- t1 = nT + t; Hoặc: t2- t1 = mT/2 + t’ -Ta biết: +Quãng đường vật chu kỳ 4A +Quãng đường vật 1/2 chu kỳ 2A -Nếu t 0 hoặc t’ 0 thì việc tính qng đường khó khăn -> Ta dùng máy tính hỗ trợ! II.Ví dụ: Một vật dao động điều hồ dọc theo trục 0x với phương trình x = 6.cos(20t - /3) cm (t đo bằng giây). Quãng đường vật đi được từ thời điểm t = 0 đến thời điểm t = 0,7π/6 (s) là A. 9cm B. 15cm C. 6cm D. 27cm 2 0, 7 7 s ; Thời gian đi : t = t2- t1 = t2- s Giải 1: Chu kỳ T = T 20 10 60 7 60 A x A x0 n T 6 O 10 T/6 ứng với góc quay /3 từ M đến A dễ thấy đoạn X0A= 3cm( Hình1) M Qng đường vật đi được 1chu kỳ là 4A và từ x0 đến A ứng với góc quay /3 là x0 A. Qng đường vật được : 4A + X0A= 4.6 +3= 24+3 =27cm. Chọn D Hình Giải 2: Dùng tích phân xác định nhờ máy tính Fx570ES Fx570ES Plus: Vận tốc: v 120 s in(20t- )(cm/s) t2 Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đã cho là : S 7 /60 ds t1 s in (2 x - ) dx Nhập máy: Bấm: SHIFT MODE Bấm , bấm: SHIFT hyp (Dùng trị tuyệt đối (Abs) ) .Với biểu thức trong dấu tích phân là vận tốc, cận trên là thời gian cuối, cận dưới là thời gian đầu,.biến t là x, ta được biểu thức 7 / 60 như sau: s in (2 x - ) d x Bấm = (chờ khoảng phút ) hiển thị: 27 Chọn D Trang 31 Trang 32 Quá Lâu! Sau cách khắc phục thời gian! III.Các trường hợp xảy ra: t2- t1 = nT + t; hoặc: t2- t1 = mT/2 + t’ 1.Trường hợp 1: Nếu đề cho t2- t1 = nT ( nghĩa là t = 0 ) thì quãng đường là: S = n.4A 2.Trường hợp 2: Nếu đề cho t2- t1 = mT/2 ( nghĩa là t’ = 0) thì quãng đường là: S = m.2A 3.Trường hợp 3: Nếu t 0 hoặc:: t’ 0 Dùng tích phân xác định để tính quãng đường vật đi được trong thời gian t hoặc t’: t2 =>Tổng quãng đường: S=S1+S2 = 4nA + S2 với S2 t2 ds t1 nT t1 n T t2 S '2 Hoặc: S=S’1+ S’2 = 2mA + S’2 với A sin ( t+ ) dt t2 ds t1 mT /2 Asin( t+ ) dt t1mT /2 Tính S2 S2’ dùng tích phân xác định nhờ máy tính Fx 570ES; Fx570ES Plus sau đây: IV Chọn chế độ thực phép tính tích phân MT CASIO fx–570ES, 570ES Plus Chọn chế độ Chỉ định dạng nhập / xuất tốn Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) Thực hiện phép tính tich phân Dùng hàm trị tuyệt đối ( Abs) Nút lệnh Bấm: SHIFT MODE 1 Bấm: SHIFT MODE Bấm: Phím Ý nghĩa- Kết Màn hình xuất hiện Math. Màn hình hiển thị chữ R Màn hình hiển thị dx Bấm: SHIFT hyp Màn hình hiển thị dx Chú ý biến t thay bằng x Bấm: ALPHA ) Màn hình hiển thị X Nhập hàm v Asin( x + ) Bấm: v Asin( x+ ) Hiển thị Nhập các cận tích phân Bấm: Bấm dấu bằng (=) t2 t1 nT Hiển thị Asin( x+ ) dx t2 t1 nT Asin( x+ ) dx Hiển thị kết quả: Bấm: = chờ lâu V.CÁC BÀI TẬP : BÀI TẬP 1: Cho phương trình dao động điều hồ x 4co s(4 t / 3)(cm) Tìm tổng quãng đường vật đi được trong khoảng 0,25s kể từ lúc đầu. 2 2 s 0, 5s .Do đó thời gian đi được là 0,25s bằng 1 nửa chu kỳ nên quãng Giải 1: Ta có Chu kỳ T 4 đường tương ứng là 2A. => Quãng đường S = 2A = 2.4 = 8cm ( nửa chu kỳ: m = ) Giải 2: Từ phương trình li độ, ta có phương trình vận tốc : v 16 sin(4 t / 3)(cm / s ) , t2 Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đã cho là: S ds t1 ,25 16 sin(4 x ) dx Nhập máy Fx570ES: Bấm: SHIFT MODE : Bấm , bấm: SHIFT hyp Dùng hàm trị tuyệt đối (Abs).Với biểu thức trong dấu tích phân là phương trình vận tốc, cận trên là thời gian cuối, cận dưới là thời gian đầu,.biến t là x, ta được : 0,25 16 sin(4 x ) dx Bấm = chờ lâu màn hình hiển thị: 8 => Quãng đường S = 8cm Trang 32 Trang 33 BÀI TẬP 2: Một vật chuyển động theo quy luật: x 2co s(2 t / 2)(cm) Tính qng đường của nó sau thời gian t=2,875s kể từ lúc bắt đầu chuyển động . GIẢI: Vận tốc v 4 sin(2 t / 2)(cm / s) 2 1s ; *Số bán chu kì: m 2, 875 5, 75 (chỉ lấy phần nguyên ) *Chu kì dao động T 0, *Quãng đường trong 5 bán chu kỳ: S1' 2mA 2.5.2 20cm *Quãng đường vật đi được trong t’ : S '2 (t1 mT t2 ) Với t1 mT 2, s 2 t2 Ta có: S ' ,875 ds t1 mT / 4 sin(2 t - 2,5 2 ) dt 2,875 4 sin(2 x - Nhập máy tính Fx570ES: Bấm: SHIFT MODE Bấm: 2,5 ) dx = Chờ vài phút hình hiển thị: 2,585786438=2,6 => Quãng đường S = 2mA + S’2 = 20 + 2,6 = 22,6cm BÀI TẬP 3:Một vật dao động đều hồ có phương trình: x 2co s(4 t / 3)(cm) Tính quãng đường vật đi được từ lúc t1=1/12 s đến lúc t2=2 s. 2 s GIẢI: *Vận tốc v 8 sin(4 t / 3)(cm / s) *Chu kì dao động : T 2 23 12 *Số bán chu kì vật thực hiện được: m (lấy phần nguyên) => m =7 *Quãng đường vật đi được trong m nửa chu kỳ: S '1 ( t1 t 1 mT /2 ) mA cm *Quãng đường vật đi được trong t’ : S '2 (t1 mT / t2 ) Với t1 mT / 2) t2 Ta có: S '2 t1 mT / 22 s =11/6s 12 12 ds 8 sin(4 t- 11/6 Nhập máy tinh Fx570ES: Bấm: SHIFT MODE Bấm: s in (4 x - 11/ ) dt ) d x = Chờ vài giây hình hiển thị : => Quãng đường S= S’1+ S’2 = 2mA + S’2 = 28+3 =31cm VI PHƯƠNG PHÁP CHUNG : Qua tập trên, đưa phương pháp chung để giải toán tìm quãng đường vật khoảng thời gian t2-t1 : 1.Căn cứ vào phương trình dao động, xác định các đại lượng A, và T. Viết phương trình vận tốc của vật. 2. Chia khoảng thời gian: t2- t1 = nT + t hoặc: t2- t1 = mT/2 + t’ 3.Sau đó tính qng đường vật đi được trong số ngun chu kì hoặc số ngun bán chu kỳ, tương ứng với qng đường trong khoảng thời gian NT là S1 = 4nA hoặc mT/2 là S’1 = 2mA 4.Dùng tích phân xác định nhờ máy tinh Fx570Es, Fx570ES Plus để tìm nhanh qng đường đi trong t