SKKN hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT chu văn an giải bài tập vật lý đồ thị trong dao động và sóng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ ĐỒ THỊ TRONG DAO ĐỘNG VÀ SÓNG Người thực hiện: Nguyễn Đức Toàn Chức vụ : Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Chu Văn An SKKN thuộc lĩnh vực: Vật lý THANH HÓA, NĂM 2019 MỤC LỤC Trang 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 2.2 Thực trạng vấn đề 2.3 Giải pháp thực 2.4 Hiệu sáng kiến 14 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 15 3.1 Kết luận 15 3.2 Kiến nghị 16 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Vât ly la môn hoc thưc nghiêm.Vì vây nó khó hoc va cũng khó day.Đê giai đươc cac bai tâp vât ly, ngoai viêc hoc sinh cần nắm vững ban chât vât ly cua hiên tương liên quan, thì còn cần phai có kĩ vân dung công cu toan hoc.Đê thi THPT quôc gia cac năm cho thây năm nao cũng có từ đên câu liên quan đên đồ thi.Cac bai tâp loai thường gây khó khăn cho hoc sinh lam bai thi Là giáo viên vật lý giảng dạy trườờ̀ng THPT Chu Văn An ngơi trườờ̀ng cóó́ bề dày thành tích học tập Hàng năm, tỉ lệ học sinh thi đỗ vào trườờ̀ng đại học cao Tơi cóó́ số ý kiến vấn đề nêu xin đưa giải pháp nhằm góó́p phầờ̀n cải thiện tình hình hoc tâp va đó góp phần nâng cao điêm thi THPT quôc gia môn vật lý ,đặc biêt đôi với học sinh có bai thi dùng xét tuyên dai hoc Nhữữ̃ng giải pháp đóó́ tơi hệ thống sáng kiến kinh nghiệm “Hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT Chu Văn An giải tập Vật lý đồ thị dao động sóng’’ 1.2 Mục đích nghiên cứu Mục đích đề tài nhằm thảo luận, tìờ̀m biện pháp nhằm tăng hiệu ôn tâp thi THPT quôc gia Thông qua đề tài thân tơi mong muốn cùờ̀ng vớó́i Thầờ̀y,Cơ đồờ̀ng môn trao đổi nhằm tìờ̀m nhữữ̃ng mô hìờ̀nh dạy học, phương pháp, biện pháp tốt áp dụng vào trìờ̀nh giảng dạy ôn tập THPT quốc gia đạt hiệu cao 1.3 Đối tượng nghiên cứu * Đôi tương nghiên cưu: - Nội dung chương trìờ̀nh SGK môn vât li 12 - Giáo viên, học sinh lớó́p 12A1,12A5.12A2,12A6 trườờ̀ng THPT Chu Văn An- TP Sầờ̀m Sơn * Thơi gian nghiên cưu Sáng kiến kinh nghiệm đúc rút từờ̀ trìờ̀nh giảng dạy môn vât li lơp12 trườờ̀ng THPT Chu Văn An-Sầờ̀m Sơn từờ̀ năm 2016 đến tháng 5/2019 1.4 Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu lí luận-thực tiễn: Đề tài kết trìờ̀nh nghiên cứu lí luận dạy học,quan điêể̉m dạy học, thực tiễn dạy học trườờ̀ng phổ thông * Phương pháp tổng kết đúc rút kinh nghiệm Sáng kiến kinh nghiệm kết trìờ̀nh: - Thực giảng dạy môn vât li lớp 12 - Thực việc kiêể̉m tra-đánh giá kết học tập học sinh - Thực điều tra,tổng hợp ý kiến đồờ̀ng nghiệp học sinh NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận Đề thi THPT quôc gia môn vật lý thi theo hìờ̀nh thức thi trắó́c nghiệm cóó́ 40 câu thờờ̀i gian 45 phút bao quát tồn chương trìờ̀nh vật lý THPT đóó́ phầờ̀n lớó́n tập trung lớó́p 12 Đề trộn lẫn loại câu hỏi, nhận biết, thông hiêể̉u, tư duy, tư cao Thờờ̀i gian năm học, học sinh học nhiều mơn học, cóó́ mơn trọng tâm ôn thi THPT quốc gia nhiên phải phân bổ thờờ̀i gian hợp lý Xuất phát từờ̀ nhữữ̃ng vấn đề đóó́, mơn thi dùờ̀ng đêể̉ xéó́t tuể̉n đại học cầờ̀n cóó́ chiến lược hợp lý việc tiếp thu kiến thức Học sinh cầờ̀n luyện tập nhiều, làm nhiều đề đêể̉ tránh bỡ ngỡ kiến thức ổn định tâm lý Do phương pháp sáng kiến kinh nghiệm đưa giúp em tiếp cận cóó́ hệ thống tổng quát vê bai tâp vât ly 2.2 Thực trạng vấn đề Xin phân tích đề thi THPT qc gia cac năm 2017,2018 môn vật lý Bộ GDĐT đêể̉ làm dẫn chứng Thứ đề thi: + Khoảng 60% số câu đề thi kiến thức tập trung chủ yếu chương trìờ̀nh vật lý 12 Các câu hỏi nhữữ̃ng câu hỏi nhận biết, học sinh cầờ̀n nhớó́ kiến thức phải suy luận cóó́ thêể̉ khoanh đáp án Như vậy, vớó́i mục tiêu đạt 5-6 điêể̉m mơn vật lí thìờ̀ em trung bìờ̀nh hồn tồn cóó́ thêể̉ đạt +Những câu còn lai nhữữ̃ng câu vận dụng kiến thức lý thuyết dạng tập Các câu sử dụng nhiều cơng cụ tốn học đêể̉ giải Thứ hai phía học sinh Trong đề thi xuất nhữữ̃ng câu hỏi khóó́ mặặ̣t tốn học Nhữữ̃ng loại câu hỏi nhiều em ơn năm Tuy nhiên vận dụng công cụ tốn lại chưa cóó́ linh hoạt mềm dẻo mà thườờ̀ng máy móó́c Chính vìờ̀ mà hiệu chưa cao Bên cạnh viêc khóó́ tốn học, Nhữữ̃ng câu hỏi loại học sinh phải hiêể̉u chất tượng vật lý mớó́i cóó́ thêể̉ tìờ̀m liên quan giữữ̃a nhữữ̃ng giả thiết biết yếu tố cầờ̀n tìờ̀m Tuy em chưa chủ động tìờ̀m tòờ̀i, giải thích tượng vật lý cóó́ tính thực tiễn Chính vìờ̀ gặặ̣p nhữữ̃ng câu hỏi em chưa biết cách phân tích tượng hướó́ng giải Chính hai lý làm cho học sinh không đạt hiệu suất cao việc giải đề 2.3 Giải pháp thực Trong nhữữ̃ng năm trở lại đây, đề thi THPT quốc gia Bộ GD & ĐT xuất số câu khai thác giả thiết từờ̀ đồờ̀ thị Nhữữ̃ng câu hỏi hay, giúp học sinh hiêể̉u sâu sắó́c tượng mối quan hệ giữữ̃a đại lượng cách trực quan Tuy vậy, cũữ̃ng điêể̉m yếu nhiều học sinh Vìờ̀ vậy, xin trìờ̀nh bày khái quát đưa số ví dụ minh họa hỗ trợ em học sinh khắó́c phục khóó́ khăn Câu hỏi đặặ̣t cóó́ nhữữ̃ng loại hàm số thườờ̀ng khai thác vẽ đồờ̀ thị? Câu trả lờờ̀i cóó́ hai loại hàm số: + Loại đại lượng phụ thuộc tườờ̀ng minh vào thờờ̀i gian như: x(t), v(t), a(t), Wđ(t), Wt(t), WL(t), WC(t), Ф(t), u(t), i(t), q(t), + Loại hàm số độc lập vớó́i thờờ̀i gian như: a(x), v(x), Wđ(v), Wt(x), WL(i), WC(u), q(i), u(i), Tuy nhiên, hàm số cóó́ dạng giống nên tơi xin giớó́i thiệu chi tiêt cụ thêể̉ hàm đại diện, hàm tương tự khác em cóó́ thêể̉ tự khai thác Các em lưu ý em cầờ̀n làm tốn đờờ̀ thị theo hai chiều thuận ngược Cụ thêể̉ cho phương trìờ̀nh vẽ đờờ̀ thị (bài tốn thuận), từờ̀ đờờ̀ thị suy phương trìờ̀nh Sau chi tiết hóó́a tốn đóó́ 2.3.1 Các hàm số phụ thuộc tường minh vào thời gian a Các hàm số điều hòa theo thời gian Các hàm số dạng thườờ̀ng gặặ̣p gồờ̀m + Phương trìờ̀nh li độ dao động điều hòờ̀a x(t) + Phương trìờ̀nh vận tốc dao động điều hòờ̀a v(t) + Phương trìờ̀nh gia tốc dao động điều hòờ̀a a(t) + Phương trìờ̀nh li độ sóó́ng u(t) + Vận tốc dao động phầờ̀n tử sóó́ng vdđ(t) + Phương trìờ̀nh điện áp, dòờ̀ng điện xoay chiều uAB(t), i(t), từờ̀ thông Ф(t), + Phương trìờ̀nh i(t), q(t), u(t) dao động điện từờ̀ + Một số hàm điều hòờ̀a khác Các hàm số cóó́ dạng tổng quát giống X=A cos (ωt + φ) Tuy nhiên giá trị biên độ A, tầờ̀n số góó́c ω ứng vớó́i hàm khác thìờ̀ khác cóó́ cách tính khác Đờờ̀ thị hàm cóó́ dạng(1) X T A t -A Đồờ̀ thị li độ theo thờờ̀i gian Ta minh họa ví dụ cụ thêể̉ đờờ̀ thịX(t) sau Ví dụ (Bài tốn thuận): Một lắó́c lòờ̀ xo gờờ̀m lòờ̀ xo cóó́ độ cứng k = 100N/m treo vật nặặ̣ng m = 100g vị trí cân Kích thích cho vật dao động điều hòờ̀a Tại thờờ̀i điêể̉m t = 0,05s vật qua vị trí cân vớó́i vận tốc -100π (cm/s) Lấy π2 =10 Đồờ̀ thị gia tốc vật theo thờờ̀i gian là(6) a(cm/s2) 104 a(cm/s2) 2.104 t(s) A 0,1 B t(s) a(cm/s a(cm/s2) 0,2 ) 104 104 D C 0,25 t(s) 0,2 t(s) Hướng dẫn giải Vớó́i loại tốn thuận ta nên làm theo bướó́c sau: B1 Dựa vào đầờ̀u viết phương trìờ̀nh hàm cầờ̀n vẽ đồờ̀ thị B2 Dựa vào thông số phương trìờ̀nh dùờ̀ng phương pháp loại trừờ̀ đêể̉ suy phương án chọn Lơi giai chi tiêt Đêể̉ xác định đồờ̀ thị a(t) ta viết phương trìờ̀nh x(t) k 100 10 (rad/s) + Tìờ̀m : m Tìờ̀m A, , 0,1 A + Tìờ̀m A: vmax = = 100 A 10cm + Tìờ̀m : Dựa vào vòờ̀ng tròờ̀n lượng giác t = 0,05s = T/4 vật qua vị trí cân theo chiều âm tức t=0 vật biên dương Vậy phương trìờ̀nh x = 10.cos10πt (cm) a = - x 104.cos 10 t (cm/s2) amax = 104 nên loại B T = 0,2s nên loại D nên loại A Ta chọn C Ví dụ (Bài toán ngược) : Hai mạch dao động điện từờ̀ LC lí tưởng cóó́ dao động điện từờ̀ tự vớó́i cườờ̀ng độ dòờ̀ng điện tức thờờ̀i hai mạch i1 i biêể̉u diễn hìờ̀nh vẽ Tổng điện tích hai tụ điện hai mạch cùờ̀ng thờờ̀i điêể̉m cóó́ giá trị lớó́n bằng(5) A C B C C C D 10 C Hướng dẫn giải Bài tốn thìờ̀ phải suy ngược từờ̀ đờờ̀ thị thông số đặặ̣c trưng cho phương trìờ̀nh cầờ̀n viết Đây loại toán hay gặặ̣p chùờ̀m tốn đờờ̀ thị nên tơi trìờ̀nh bày chi tiết dạng đêể̉ em học sinh hiêể̉u vận dụng Ta cầờ̀n tìờ̀m biên độ, tần số góc pha ban đầu hai hàm số: +Quan sát đờờ̀ thị ta thấy cóó́ hai hàm số i1(t) i2(t) cóó́ chu kỳ T = 10-3s; = T = 2000 rad/s + Biên độ dao động hai hàm số giớó́i hạn hai đườờ̀ng néó́t đứt song song đối xứng qua trục Ot Như I01=8.10-3A, I02=6.10-3A + Pha ban đầờ̀u : -Hàm i1(t): t = 0: i1 = 0, qua vị trí cân theo chiều dương nên φ = Ta cóó́ phương trìờ̀nh i1 = 8.10-3cos(2000 t - ) (A); -3 -Hàm i2(t): t = 0: i1 = I02 = -6.10 nên φ = π i2 = 6.10-3cos(2000 t + ) (A) Dòờ̀ng điện qua L biến thiên điều hòờ̀a sớó́m pha điện tích tụ điện C góó́c Q0 = I0 ; q1 = 8.10 cos(2000 t - ) (C) ; q2 = 6.10 cos(2000 t + 2000 2000 2)(C) q = q1 + q2 = Q0 cos(2000 t + ) Do hai dao động vuông pha nên Q20 = Q201+ Q202  Q0 = 10 10 (C) = C Chọn đáp án C 2000 b Các hàm số tuần hoàn theo thời gian + Đóó́ hàm x = x0 + A.cos (ωt + φ),Wđ(t), Wt(t), WL(t), WC(t), (*) + Ngoài còờ̀n cóó́ thêể̉ gặặ̣p đồ thị điện tim, đồ thị nhạc âm, cũữ̃ng đồờ̀ thị hàm tuầờ̀n hoàn theo thờờ̀i gian (**) Các hàm số (*) cóó́ dạng tổng quát: X = X0 + A.cos (ωt + φ) hàm cóó́ đặặ̣c điêể̉m + Biên độ: A + Tầờ̀n số góó́c ω + Pha ban đầờ̀u φ + Vị trí cân X = X0 Ví dụ Cho đờờ̀ thị hìờ̀nh vẽ Phương trìờ̀nh dao động vật là(4) x (cm) +3 -5 A x 4.cost C x 4.cost 0,25 t ( s) 1,25 B cm cm D x 44 x1 4.cos t 4.cos t cm cm Hướng dẫn giải Từờ̀ đồờ̀ thị ta thấy phương trìờ̀nh cóó́ dạng x = x0+A.cos(ωt+φ) Vị trí cân x0 = (-5+3)/2 = -1 Từờ̀ trục thờờ̀i gian ta cóó́ T/2 = (1,25-0,25) = T = 2s Biên độ A = (3+5)/2 = cm Vậy phương trìờ̀nh x = -1+4.cos(πt+ φ) Đặặ̣t X = x+1 = 4.cos(πt+ φ) Tại t = thìờ̀ X = 4.cos φ Sau 0,25s thìờ̀ X=A.Sử dụng vòờ̀ng tròờ̀n lượng giác ta cóó́ φ = -π/4.Vậy phương trìờ̀nh dao động vật x = -1+4.cos(πt- π/4) Chọn B Ví dụ Điện tâm đồ đồ thị ghi lại thay đổi dòng điện tim Quả tim co bóp theo nhịp điều khiển hệ thống dẫn truyền tim Những dòng điện nhỏ, khoảng phần nghìn Vơn dò thấy từ điện cực đặt tay chân ngực bệnh nhân chuyển đến máy ghi Máy ghi khuếch đại lên ghi lại điện tâm đồ Điện tâm đồ sử dụng y học để phát bệnh tim rối loạn nhịp tim, suy tim, nhồi máu tim, Một bệnh nhân có điện tâm đồ hình bên Biết bề rộng ô theo phương ngang 0,035s Số lần tim đập trung bình phút (nhịp tim) gần với giá trị sau đây(7) A 75 B 90 C 95 D 100 Hướng dẫn giải Ghi điện tim kỹ thuật ghi lại hoạt động điện tim băng giấy chuyêể̉n động liên tục thờờ̀i gian đóó́ Kết ghi gọi điện tâm đờờ̀, thực vớó́i hỗ trợ máy ghi, dây dẫn số điện cực Các điện cực đặặ̣t da thành ngực cổ tay, cổ chân Từờ̀ đồờ̀ thị ta thấy dao động tuầờ̀n hoàn theo thờờ̀i gian Trục đứng điện còờ̀n trục ngang thờờ̀i gian Các đỉnh nhọn lầờ̀n tim đập kích thích xung động lên máy điện tâm tạo nên đỉnh nhọn máy điện tâm đồờ̀ Khoảng cách hai đỉnh nhọn thờờ̀i gian hai lầờ̀n tim đập liên tiếp Quan sát hìờ̀nh vẽ ta đếm 18 ô, ô 0,035s T=18.0,035=0,63s Vậy 0,63s trôi qua tim đập nhịp, phút nhịp tim trung bìờ̀nh bệnh nhân đóó́ 60.1/0,63=95,23 nhịp Ta Chọn C 2.3.2 Các hàm số độc lập với thời gian Đóó́ hàm như: a(x), v(x), Wđ(v), Wt(x), WL(i), WC(u), q(i), u(i), a.Đồ thị hàm bậc (a(x), E(B), q(u), Fhp(x), Fđh(x), uR(i) ) Các hàm số biến đổi điều hòờ̀a mà cùờ̀ng pha hoặặ̣c ngược pha thìờ̀ biêể̉u diễn phụ thuộc đại lượng đóó́ qua ta hàm tuyến tính Ví dụ dao động điều hòờ̀a Fhp=-k.x nên đồờ̀ thị Fhp(x) đoạn thẳng hìờ̀nh vẽ vớó́i hệ số góó́c -k F hp kA A x -A -kA Đồờ̀ thị lực hồờ̀i phục theo li độ F (x) đoạn thẳng vớó́i Và biêể̉u diễn ngược lại x(Fhp) ta cũữ̃nghpđược đồờ̀ thị hệ số góó́c k Lưu ý: + Là đồờ̀ thị đoạn thẳng bị chặặ̣n hai đầờ̀u hai điêể̉m cóó́ toạn độ A; kA A; kA , đườờ̀ng thẳng + Hai điêể̉m bị chặặ̣n hai đầờ̀u đoạn thẳng đóó́ “ ”giá trị cực đại đại lượng đóó́ Ví dụ Một dao động điều hòờ̀a nằm ngang dao động điều hòờ̀a mà lực đàn hờờ̀i chiều dài lòờ̀ xo cóó́ mối liên hệ cho đồờ̀ thị bên Độ cứng lòờ̀ xo bằng(7) A.100 N/m m B 200 N/m C 50 N/ D 150 N/m Hướng dẫn giải Do vật dao động điều hòờ̀a nằm ngang nên vị trí cân lòờ̀ xo khơng biến dạng Nên từờ̀ đờờ̀ thị lực đàn hờờ̀i vị trí cân ứng vớó́i l0=10cm Fđh max = 2N = k.(lmax-l0) = k.(0,14-0,1) suy k = 50N/m ta chọn C Ví dụ 2.Đờờ̀ thị sau thêể̉ thay đổi gia tốc theo li độ vật dao động điều hòờ̀a vớó́i biên độ A?(6) a -A A x D Hướng dẫn giải +Ta có phương trình biêu diên sư biên thiên cua gia tôc theo li đô có dang: a= Như vây a la ham bâc nhât đôi với x Đồ thi la đường thăng Ta chon D b.Đồ thị hình elips Hai đại lượng vật lý biến đổi điều hòờ̀a theo thờờ̀i gian mà vng pha vớó́i thìờ̀ biêể̉u diễn phụ thuộc vào cóó́ dạng phương trìờ̀nh Elips y x2 y a2 b b2 Vớó́i a, b hai bán trục Elips a b a x * Trong dao động học phương trìờ̀nh v(x), a(v), Fhp(v) * Trong điện xoay chiều phương trìờ̀nh uC(i), uL(i)(cuộn dây thuầờ̀n cảm), hàm uj vng pha vớó́i * Trong sóó́ng học đóó́ phương trìờ̀nh vdđ(u) * Trong dao động điện từờ̀ phương trìờ̀nh q(i), u(i), Cụ thể + Phương trìờ̀nh vận tốc phụ thuộc li độ dao động điều hòờ̀a x2 v vớó́i hai bán trục A Aω A (A ) + Phương trìờ̀nh gia tốc phụ thuộc vận tốc dao động điều hòờ̀a a2 v2 vớó́i hai bán trục Aω Aω2 (A )2 (A ) + Phương trìờ̀nh điện áp hai đầờ̀u cuộn dây thuầờ̀n cảm phụ thuộc cườờ̀ng độ dòờ̀ng uL điện điện xoay chiều U i2 2 vớó́i hai bán trục U0L I0 I0 0L + Phương trìờ̀nh điện tích tụ điện phụ thuộc cườờ̀ng độ dòờ̀ng điện mạch LC q2 Q i2 I vớó́i hai bán trục Q0 I0 Trên hìờ̀nh vẽ dướó́i đờờ̀ thị a(v) v(x) Aω a v Aω -Aω Aω v -A A -Aω2 Đồờ̀ thị gia tốc theo vận tốc x -Aω Đờờ̀ thị vận tốc theo li độ Ví dụ1 i Trong mạch LC lý tưởng, đờờ̀ thị điện tích tụ điện phụ thuộc vào cườờ̀ng độ dòờ̀ng điện hìờ̀nh vẽ Khoảng thờờ̀i gian đêể̉ lượng điện ộ Đ q (.10-6C) thị v - x trườờ̀ng lượng từờ̀ trườờ̀ng hai lầờ̀n liên tiếp (4) i (mA) -8 A (s) B C (s) D (s) (s) Hướng dẫn giải Từờ̀ đồờ̀ thị ta cóó́ I0 = 2mA, Q0 = 8.10-6C Mà I0 = ωQ0 => T = 125 s Thờờ̀i gian giữữ̃a hai lầờ̀n liên tiếp lượng điện trườờ̀ng lượng từờ̀ trườờ̀ng T/4 Ta chọn A Vi du2.Đồờ̀ thị biêể̉u diễn biến thiên vận tốc theo li độ dao động điều hồ cóó́ hìờ̀nh dạng sau đây: A Đườờ̀ng parabol; B Đườờ̀ng tròờ̀n; C Đườờ̀ng elip; D Đườờ̀ng hypecbol Hướng dẫn giải Phương trình biêu diên sư biến thiên vận tốc theo li độ dao động điều hồ cóó́ dang: x A v (A ) 1.Do đó đô thi la đường elip Ta chọn C c Đồ thị dạng parabol (Wđ(v), Wt(x), WL(i), WC(u) ) Các hàm số cóó́ đồờ̀ thị dạng parabol thườờ̀ng gặặ̣p gồờ̀m Wđ mv2 , Wt , WL Li 2 , WC kx2 Cu 2 Do hàm biêể̉u diễn đại lượng dao động điều hòờ̀a nên x, v, i, u bị chặặ̣n hai đầờ̀u đóó́ giá trị lượng cũữ̃ng bị chặặ̣n hai đầờ̀u W kA2 ; kA2 Wđ WtW WL W LI02 ; Wt 0WCW CU02 W Nên đồờ̀ thi hàm số cóó́ dạng đoạn parabol vớó́i trục đối xứng trục trục lượng hàm số đóó́ x -A O A Ví dụ: Đờờ̀ thị sau biêể̉u diễn phụ thuộc chu kỳ vào khối lượng lắó́c lòờ̀ xo dao động điều hòờ̀a 10 A B A Đồờ̀ thị A C B Đồờ̀ thị B D C Đồờ̀ thị C D Đồờ̀ thị D Hướng dẫn giải Ta cóó́ T mm k k T2 42 đóó́ cóó́ dạng nhánh parabol (m>0; T>0) ta chọn B 2.3.3 Đồ thị dao động cưỡng Khi vật dao động cóó́ biên độ giảm dầờ̀n theo thờờ̀i gian lực cản mơi trườờ̀ng, lực ma sát hoặặ̣c cuộn dây cóó́ điện trở mạch LC Tác dụng ngoại lực tuầờ̀n hoàn lên hệ dao động F F0 cos cbt Khi đóó́ hệ dao động vớó́i tầờ̀n số tầờ̀n số ngoại lực cưỡng fcb Đồờ̀ thị biên độ dao động cưỡng phụ thuộc tầờ̀n số ngoại lực cưỡng cóó́ dạng hìờ̀nh vẽ Dựa vào đờờ̀ thị cóó́ thêể̉ giải tốn liên quan đến dao động cưỡng Lưu ý: Trong trườờ̀ng hợp biên độ ngoại lực cưỡng không đổi + Nếu fcb = fo(tầờ̀n số dao động riêng hệ) thìờ̀ xảy tượng cộng hưởng Hệ dao động vớó́i biên độ lớó́n Amax (Đối vớó́i lắó́c lòờ̀ xo f0 1 2LC + Nếu hiệu f0 k m ; lắó́c đơn f0 g ; mạch LC l ; ) fcb - f nhỏ thìờ̀ biên độ dao động cưỡng lớó́n 11 Ví dụ Một vật dao động riêng vớó́i tầờ̀n số f = 10Hz Nếu tác dụng vào vật ngoại lực cóó́ tầờ̀n số f = 5Hz thìờ̀ biên độ A Nếu tác dụng vào vật ngoại lực cóó́ tầờ̀n số biến đổi f2 = 8Hz cùờ̀ng giá trị biên độ vớó́i ngoại lực thứ thìờ̀ vật dao động vớó́i biên độ A2 (mọi điều kiện khác không đổi) Tìờ̀m phát biêể̉u đúng? A.A1>A2 B.A1 |f-f2| nên A1 Hz thìờ̀ tăng tầờ̀n số, biên độ dao động cưỡng tăng lên D Khi fnl > 10 Hz thìờ̀ tăng tầờ̀n số, biên độ dao động cưỡng tăng lên Hướng dẫn giải Tầờ̀n số dao động riêng lắó́c lòờ̀ xo f 21 mk 5Hz Từờ̀ đồờ̀ thị ta thấy, fnl A2 C.A1 A2.Ta chon B 2.3.4 Đồ thị sóng học Đối vớó́i sóó́ng thơng thườờ̀ng ta thườờ̀ng gặặ̣p nhữữ̃ng loại tốn sau đờờ̀ thị: + Cho phương dao động phầờ̀n tử sóó́ng thờờ̀i điêể̉m xác định phương truyền sóó́ng + Cho phương truyền sóó́ng xác định phương dao động phầờ̀n tử thờờ̀i điêể̉m đóó́ 12 Ngồi còờ̀n cóó́ thêể̉ lờờ̀ng vào hai loại tìờ̀m đại lượng đặặ̣c trưng cho sóó́ng vận tốc truyền sóó́ng, bướó́c sóó́ng, tầờ̀n số, biên độ, độ lệch pha, Ví dụ Một sóó́ng ngang truyền bề mặặ̣t vớó́i tầờ̀n số f=10Hz Tại thờờ̀i điêể̉m đóó́ phầờ̀n mặặ̣t cắó́t nướó́c cóó́ hìờ̀nh dạng hìờ̀nh vẽ Trong đóó́ khoảng cách từờ̀ vị trí cân A đến vị trí cân D 60cm điêể̉m C xuống qua vị trí cân Chiều truyền sóó́ng tốc độ truyền sóó́ng là: A Từờ̀ A đến E vớó́i tốc độ 8m/s B Từờ̀ A đến E vớó́i tốc độ 6m/s C Từờ̀ E đến A vớó́i tốc độ 6m/s D Từờ̀ E đến A vớó́i tốc độ 8m/s - Các phầờ̀n tử sóó́ng từờ̀ B đến D xuống, nghĩữ̃a phầờ̀n tử sóó́ng từờ̀ A đến B lên - Tại thờờ̀i điêể̉m t ta cóó́ sóó́ng hìờ̀nh vẽ B đỉnh sóó́ng, sau đóó́ khoảng thờờ̀i gian Δt phầờ̀n tử sóó́ng đoạn AB trở thành đỉnh sóó́ng mớó́i Nghĩữ̃a sóó́ng truyền sang trái từờ̀ E đến A Mặặ̣t khác hìờ̀nh chiếu AD mặặ̣t ngang: 60cm = 3λ/4 -> λ = 80cm Vậy v = λ.f = 80.10 = 800cm/s = 8m/s Chọn D Ví dụ Cho sóó́ng nướó́c thờờ̀i điêể̉m t cóó́ chiều truyền hìờ̀nh vẽ Phầờ̀n tử sóó́ng dao động vớó́i tầờ̀n số f=10Hz Khoảng cách OM theo phương ngang Tính từờ̀ thờờ̀i điêể̉m t, thờờ̀i gian ngắn đêể̉ phầờ̀n tử sóó́ng M qua vị trí cân A s B s C s 60 30 O M D 20 s 40 Hướng dẫn giải Ta cầờ̀n biết vị trí chiều dao động phầờ̀n tử sóó́ng M thờờ̀i điêể̉m t Dựa vào hìờ̀nh vẽ sóó́ng thờờ̀i điêể̉m t (đườờ̀ng néó́t liền) ta vẽ hìờ̀nh ảnh sóó́ng thờờ̀i điêể̉m (t+Δt) (đườờ̀ng néó́t đứt) Ta cóó́ thêể̉ quan sát vị trí mớó́i phầờ̀n tử sóó́ng M đườờ̀ng néó́t đứt thờờ̀i điêể̉m (t+Δt) gầờ̀n t Vậy phầờ̀n tử sóó́ng M xuống phầờ̀n tử O cũữ̃ng xuống O M O M 13 Vẽ vòờ̀ng tròờ̀n lượng giác ta cóó́ vị trí M O hìờ̀nh vẽ M trễ pha O 2d góó́c 3 t f 30 s Chọn B 2.4 Hiệu sáng kiến 2.4.1 Quá trình áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Sáng kiến kinh nghiệm áp dụng vào hướó́ng dẫn học sinh lớp 12 ơn tập - Khi vận dụng sáng kiến vào hướó́ng dẫn học sinh, ơn tập giải dạng tốn vật lí chúng tơi hệ thống lại kiến thức, sở lý thuyết dạng tập, giúp học sinh phát phương án giải dạng toán 2.4.2 Hiệu áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Sáng kiến kinh nghiệm áp dụng thí điêể̉m vào năm học 2018-2019 vào dạy thực nghiệm đối tượng lớó́p 12A1,12A5 trườờ̀ng THPT Chu Văn An so sánh vớó́i lớó́p đối chứng 12A2, 12A6 cóó́ lực học tương đương điều kiện dạy ôn tập bìờ̀nh thườờ̀ng không áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Kết cho thấy: - Trên lớó́p thực nghiệm học sinh học sơi hơn, học sinh tự tin giải tốn đờ thi so vớó́i lớó́p đối chứng cùờ̀ng khoảng thờờ̀i gian - Cuối đợt ôn tập cóó́ khảo sát kết thực vớó́i hai lớó́p qua kiêể̉m tra 45 phút Kết cho thấy Lớó́p Sĩữ̃ số Thực 12A1 40 nghiệm 12A5 38 Đối 12A2 42 chứng 12A6 40 Tỉ lệ phần trăm Lớó́p Thực 12A1 nghiệm 12A5 Đối 12A2 chứng 12A6 Điểm trung bình 0 0 0-2 (%) 0 0 0 0 0 0 0 1 2-