Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương dao động cơ học nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên vật lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN MÃO XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ HỌC” – NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN MÃO XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ HỌC” – NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÝ) Mã số: 60.14.01.11 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Quang Báu HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành hướng dẫn tận tình GS.TS Nguyễn Quang Báu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Xin trân trọng cảm ơn thầy nhiệt tình hướng dẫn em trình nghiên cứu thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo trường Đại học Giáo dục – Đại Học Quốc Gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn giảng viên trường Đại học Giáo dục thầy cô khoa Vật lý Đại học KHTN Hà Nội thầy cô khoa Vật lý Đại học Sư Phạm Hà Nội tận tình giảng dạy, giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến quý báu mặt chuyên môn phương pháp cho em q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu đồng nghiệp trường THPT C Hải Hậu – Nam Định giúp đỡ trao đổi chuyên môn q trình tơi học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tổ môn Vật lý trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương em học sinh yêu quý tạo điều kiện giúp đỡ cộng tác với q trình thực nghiệm sư phạm hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 21 tháng 11 năm 2014 Học viên Nguyễn Văn Mão i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐHQG Đại học Quốc Gia HS Học sinh HSG Học sinh giỏi KHTN Khoa học Tự Nhiên Nxb Nhà xuất THCS Trung học sở KHTN Khoa học Tự Nhiên TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục sơ đồ hình vẽ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi phát huy khiếu Vật lý 1.1.1 Tầm quan trọng giáo dục để phát triển đât nước vai trò người giáo viên việc bồi dưỡng nhân tài 1.1.2 Tầm quan trọng công tác phát hiện, đào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung 1.1.3 Học sinh giỏi Vật lý chuyên Vật lý 1.1.3.1 Học sinh giỏi học sinh giỏi vật lý 1.1.3.2 Học sinh chuyên vật lý 1.1.4 Rèn luyện trí thơng minh giáo dục học sinh giỏi 10 1.1.5 Những lực, phẩm chất cần có học sinh giỏi Vật lý 10 1.1.6 Một số biện pháp phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi phát huy khiếu Vật lý 12 1.1.6 Tổ chức phát tuyển chọn đội học sinh giỏi 13 1.1.6 Tuyển chọn phân công giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi 13 1.1.6.3 Biện pháp phát huy hành vi hứng thú học tập môn Vật lý cho học sinh 14 1.1.6.4 Rèn luyện đức tính cần thiết cho công tác khoa học cho học sinh giỏi học sinh khiếu 16 1.2 Bài tập Vật lý dạy học trường trung học phổ thông 19 1.2.1 Khái niện tập vật lý 19 1.2.2 Vai trò, mục đích sử dụng tập Vật lý dạy học 19 1.2.3 Phân loại tập Vật lý 20 1.2.3.1 Phân loại theo nội dung 21 1.2.3.2 Phân loại theo phương thức cho điều kiện phương thức giải 21 iii 1.2.3.3 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư 22 1.2.4 Phương pháp giải tập Vật lý 23 1.2.4.1 Lựa chọn tập Vật lý 23 1.2.4.2 Phương pháp giải tập Vật lý 23 1.2.5 Hướng dẫn học sinh giải tập Vật lý 25 1.2.5.1 Hướng dẫn theo mẫu 25 1.2.5.2 Hướng dẫn tìm tịi 25 1.2.5.3 Định hướng khái qt chương trình hóa 26 1.3 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 26 1.3.1 Đội ngũ giáo viên Vật lý thành tích học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 26 1.3.2 Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 28 1.3.2.1 Thuận lợi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 29 1.3.2.2 Một số yếu tố bất lợi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 30 KẾT LUẬN CHƯƠNG 31 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – VẬT LÝ 12 33 2.1 Nội dung kiến thức chương Dao đông điều hòa 33 2.1.1 Cấu trúc nội dung chương Dao động điều hòa 33 2.1.2 Phân tích sơ lược nội dung chương Dao Động Điều Hòa 34 2.1.2.1 Con lắc lò xo 34 2.1.2.2 Con lắc đơn 35 2.2 Mục tiêu chương Dao động điều hòa: 35 2.2.1 Kiến thức: 35 2.2.2 Kỹ năng: 36 2.3 Phương pháp xây dựng hướng dẫn giải hệ thống tập chương Dao động điều hòa 37 iv 2.3.1 Phương pháp xây dựng hệ thống tập chương Dao động điều hòa 37 2.3.2 Phương pháp hướng dẫn giải tập chương Dao động điều hòa 37 2.4 Xây dựng hệ thống tập Vật lý hướng dẫn hoạt động giải chương Dao động điều hòa 39 2.4.1 Bài tập có hướng dẫn giải: 39 2.4.2 Bài tập tự giải có lời giải: 65 2.4.3 Bài tập tự giải: 73 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 77 CHƯƠNG III:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 79 3.1 Mục đích, đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 79 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2.1 Đối tượng 79 3.1.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2.3 Tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 81 3.1.2.4 Thời gian tiến hành thực nghiệm 81 3.2 Tiến hành hực nghiệm sư phạm 81 3.3 Kết xử lý kết 82 3.3.1 Phân tích định tính diễn biến học trình TNSP 82 3.3.2 Phân tích kiểm tra 83 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm 86 KẾT LUẬN CHƯƠNG III 88 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 90 1.KẾT LUẬN 90 2.KHUYẾN NGHỊ 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Bảng xếp loại học tập mức: Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu, Kém 81 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số 83 Bảng 3.3 Bảng tham số thống kê 84 Bảng 3.4 Bảng thống kê số học sinh đạt từ điểm trở xuống 84 vi DANH MỤC HÌNH Sơ đồ 1.1 Cấu trúc nội dung chương Dao Động Điều Hịa 34 Hình ảnh lớp TNSP 98 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đào tạo nhân tài giúp nâng cao dân trí mục tiêu quan trọng ngành giáo dục nói riêng cho khoa học nước nói chung, trường chuyên đóng vai trị quan trọng mũi nhọn tiên phong trình đào tạo nhân tài cho đất nước Trải qua nhiều năm xây dựng phát triển, hệ thống trường chuyên THPT đóng vai trị quan trọng việc đào tạo nhân tài, bồi dưỡng học sinh giỏi để đào tạo nhà khoa học, nhà quản lý, doanh nhân giỏi Đào tạo học sinh Chuyên, học sinh giỏi bậc Trung học Phổ thơng (THPT) q trình mang tính khoa học địi hỏi phải có chiến lược lâu dài có phương pháp phù hợp ,phải có hệ thống kiến thức tập ,hướng dẫn giải tập cụ thể phù hợp với kiến thức cần cung cấp Trong trình giảng dạy trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư cho học sinh nhiệm vụ quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng mơn, Vật lý môn khoa học TN đề cập đến nhiều vấn đề khoa học, góp phần rèn luyện tư cho học sinh góc độ đặc biệt qua phần giải tập Vật lý Bài tập Vật lý khơng có tác dụng rèn luyện kỹ vận dụng, đào sâu mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú mà cịn thơng qua để ơn tập, rèn luyện số kỹ cần thiết Vật lý, rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thơng minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh hứng thú học tập Cũng thông qua tập Vật lý giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm vững kiến thức kỹ Vật lý học sinh Ngoài giáo viên phải ln tìm tịi ,học hỏi để ln ln có thay đổi hoàn thiện hệ thống kiến thức tập nâng cao góp phần cho việc đào tao nhân tài phát triển tư cho học sinh Trong lớp chuyên Vật lý THPT nước ta nay, học sinh luyện nhiều tập khó dẫn đến quen, cịn nặng tính tốn đơi chưa phát Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số Điểm số Số Lớp HS 10 20 0 0 4 20 0 0 0 6 Đối chứng Thực nghiệm Bảng 3.3 Bảng tham số thống kê Tổng Lớp số S V% HS Đối chứng Thực nghiệm 20 6,95 1,946 1,395 20,1 20 8,30 1,169 1,081 13,0 Bảng 3.4 Bảng thống kê số học sinh đạt từ điểm Lớp Đối chứng Thực nghiệm trở xuống Số % học sinh đạt từ điểm Tổng số trở xuống HS 10 20 0 0 20 40 60 85 100 - 20 0 0 0 30 55 85 100 + Đánh giá kết quả: 84 - Điểm trung bình lớp thực nghiệm (8,3) cao lớp đối chứng (6,95) - Hệ số biến thiên giá trị điểm số lớp thực nghiệm (13%) nhỏ lớp đối chứng (20,1%) nghĩa độ phân tán điểm số quanh điểm trung bình lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng Song vấn đề đặt kết khác có thực phương pháp dạy học đem lại hay khơng? Các số liệu có đáng tin cậy hay ko? Để trả lời câu hỏi này, áp dụng toán kiểm định thống kê học Trước hết, phảo kiểm định khác phương sai ( phương sai lớp thực nghiệm, phương sai lớp đối chứng) Chọn mức ý nghĩa α = 0.05 Giả thiết : “Sự khác phương sai hai mẫu khơng có ý nghĩa” nói cách khác “ phương sai tổng thể chung nhau: ” Giả thiết ( Sự khác hai phương sai hai lớp có ý nghĩa ) Đại lượng kiểm định F: F= Tra giá trị là: =1,665 từ bảng phân phối F, tương ứng với mức α bậc tự , ta có: Vậy, F < nên ta chấp nhận giả thuyết : Sự khác phương sai ý nghĩa, tức phương sai chung tổng thể nhau, chứng tỏ hai lớp thực nghiệm đối chứng có chung tiền đề xuất phát + Tiếp theo, ta kiểm định khác hai giá trị trung bình Chọn mức ý nghĩa α = 0,05 85 Giả thiết hay : Sự khác hai giá trị trung bình khơng có ý nghĩa Tức chưa đủ để kết luận phương pháp tốt phương pháp cũ Giả thiết Sự khác hai giá trị trung bình có ý nghĩa Tức phương pháp có hiệu phương pháp cũ Đại lượng kiểm định: t = Do đó, t = 3,24 Vì nên ta tra bảng phân bố chuẩn với mức ý nghĩa α = 0,05 ta tìm Vậy t> =2,086 nên ta bác bỏ giả thuyết chấp nhận giả thuyết , tức khác hai giá trị trung bình có ý nghĩa, Tức phương pháp có hiệu phương pháp cũ 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm Sau tiến hành TNSP xử lý số liệu, đưa số nhận xét sau: - Học sinh lớp thực nghiệm có khả suy luận, trình bày lập luận tốt hơn, nâng cao kỹ giải tập Vật lý vận dụng cách khoa học việc giải tốn khó, tốn tổng hợp - Kết kiểm tra cho thấy lớp thực nghiệm điểm trung bình cao nhóm đối chứng - Tỷ lệ học sinh đạt điểm giỏi lớp thực nghiệm cao tỷ lệ học sinh trung bình lớp thực nghiệm thấp nhóm đối chứng - Trên sở đó, kế luận rằng: Việc dụng hệ thống tập hướng dẫn giải tập vật lý trình bồi dưỡng học sinh giỏi cho học sinh lớp thực nghiệm mang lại hiệu cao, học sinh thu nhận kiến thức chắn sâu hơn, kỹ phân tích giải tập Vật lý 86 khó, tổng hợp nhiều vấn đề thành thạo Học sinh phát dự đốn xác tượng sở phân tích biểu bên ngồi tìm quy luật chi phối lập luận chặt chẽ để đưa kết luận Qua phát triển tư Vật lý, tư lý luận em Kết thể em làm kiểm tra giải tập Vật lý khó, đặc trưng đề thi học sinh giỏi cách thành thạo 87 KẾT LUẬN CHƯƠNG III Thông qua số tiết ỏi q trình thực nghiệm sư phạm với số lượng học sinh hạn chế, chưa đủ để khẳng định giá trị phổ biến hệ thống tập phương pháp hướng dẫn giải tập mà đưa Tuy nhiên, với kết bước đầu thu chứng tỏ: Việc xây dựng hệ thống tập chương “Dao động điều hịa” gồm nhiều dạng bài, có mức độ khó, tổng hợp nhiều mảng kiến thức kết hợp với việc hướng dẫn hoạt động giải tập theo phương pháp có định hướng tư cho học sinh góp phần bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trung học phổ thông chuyên Thật sau tổ chức dạy thực nghiệm lớp thực nghiệm dự lớp đối chứng, tiến hành phân tích đánh giá định tính học phân tích kiểm tra , tơi thu kết luận sau Học sinh tích cực tham gia hoạt động dạy học, hào hứng trả lời câu hỏi giáo viên, thích thú với việc nhận phương pháp phân tích tốn phức tạp tổng hợp thành toán biết Sử dụng hệ thống tập hướng dẫn giải giúp khả làm tập khó định tính lẫn định lượng học sinh tăng cách đáng kể Điều khẳng định việc xây dựng hệ thống tập Vật lý phương pháp hướng dẫn giải tập có hiệu cao việc phát triển tư lý luận, rèn luyện kỹ giải tập Vật lý, kích thích lịng say mê Vật lý chinh phục tập khó học sinh giỏi Nhìn chung hệ thống tập phương pháp giải tập chương “Dao động điều hòa” xây dựng khả thi, nâng cao hiệu công tác bồi dưỡng HSG môn Vật lý Tuy nhiên thời gian thực nghiệm có hạn nên đề tài minh chứng phạm vi hẹp Để đề tài thành cơng phạm vi rộng cần có u cầu cao Cụ thể: cần tiến hành thực nghiệm nhiều đối tượng HSG 88 thực nhiều kiểm tra đánh giá hơn, từ điều chỉnh bổ sung hệ thống tập cho phù hợp đạt hiệu bồi dưỡng HSG 89 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1.Kết luận Với nhiệm vụ nghiên cứu đề tài đặt nghiên cứu sở lí luận việc bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý học sinh THPT chuyên Nghiên cứu sở lí luận tập Vật lý, việc sử dụng tập hướng dẫn giải tập Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương Từ xây dựng hệ thống giải tập chương “ Dao động điều hòa” Gồm nhiều dạng tập có mức độ khó khác nhau, tổng hợp nhiều mảng kiến thức Kết hợp với việc hướng dẫn giải tập theo phương pháp có định hướng tư hướng dẫn tìm tịi định hướng khái qt chương trình dạo tạo góp phần bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THPT chuyên Định hướng cho học sinh cách giải phát tập khó tập cần thí nghiệm để hiểu rõ tượng Hướng dẫn phân tích phương pháp giải tập đưa Hệ thống tập hướng dẫn giải tập phát triển lực em : tư duy, lý luận, phân tích, tổng hợp, khái qt hóa… Giúp em giải xác tập khó Với kết , đề mang mục đích đễ khặng định giá trị khoa học ban đầu Tuy nhiên q trình nghiên cứu đề tài tơi nhận thấy đề tài số điển cần khắc phục sau: Do thời gian bố trí bồi dưỡng có hạn, sở đa số học sinh hình thành phát triển lực suy luận, phân tihcs, tổ hợp…, giải thành thạo tập khó giáo viên cần tổ chức thêm học để học sinh trao đổi kiến thức giải đáp cho tập giao nhà hệ thống tập mà số bạn chưa thực làm tốt thông hiểu 90 Do điều kiện thời gian khuôn khổ luận văn nên TNSP tiến hành lượng khách thể nhỏ, tiến hành diện rộng thực nhiều trường chuyên có đặc điểm khác đánh giá khách quan xác giải thuyết đề tài Khuyến nghị Sau thời gian dài tham gia vào việc bồi dường học sinh giỏi môn Vật lý thấy phải bắt tay vào việc bồi dưỡng cho em từ lớp 10 có kết cao lớp 12 Thực tế hàng năm chứng minh đa số em đội tuyển lớp 12 em bồi dưỡng từ lớp 10 Kết thi học sinh giỏi mơn Vật lí cấp trường em học sinh đội tuyển vượt trội so với em nằm ngồi đội tuyển Các khối chun đóng góp nhiều thành viên cho đội tuyển học sinh giỏi quốc gia học sinh giỏi quốc tế Trường đồng thời công nhận trường chuyên có thành tich tốt Việt Nam số lượng huy chương giải thưởng đạt kỳ thi học sinh giỏi quốc gia Olympic Quốc Tế Qua trình dạy đội tuyển, qua luận văn tơi có ý kiến đề xuất với nhà trường nên để giáo viên đứng đội tuyển dạy lớp học sinh có chất lượng tốt trường để tiện cho việc lập dạy đội tuyển 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quang Báu (2007), Bài tập Vật lí nâng cao 12, Nxb Đại học Sư phạm Bộ Giáo dục Đào tạo (ngày 15/02/2012), Quy chế Tổ chức hoạt động trường trung học phổ thông chuyên, Ban hành kèm theo Thông tư số: 06/2012/TT-BGDĐT Phạm Kim Chung (2011), Bài giảng chuyên đề, phương pháp dạy học Vật lý Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội Phạm Kim Chung (2006), Bài giảng phương pháp dạy học Vật lí trường Trung học phổ thông, Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Cao Đàm (2011) Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Nguyễn Phú Đồng (2013), Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý, tập 1, Nhà xuất Tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh Phạm Minh Hạc (1996), Tuyển tập Tâm lý học J.Piaget, NXB Giáo dục Nguyễn Thị Mỹ Lộc ( 2009), Tâm lý học giáo dục, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội Phạm Hữu Tòng (1989), Phương pháp dạy tập vật lý, Nxb Giáo dục 10 Phạm Hữu Tòng (1994), Bài tập phương pháp dạy tập vật lí, Nxb Giáo dục 11 Đỗ Ngọc Thống (2007), “Bồi dưỡng học sinh giỏi số nước phát triển”, http://edu.hochiminhcity.gov.vn 92 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SAU KHI TNSP – THỜI GIAN 90 PHÚT Bài ( điểm): Cho hệ dao động hình vẽ bờn Lũ xo cú khối lượng khơng đáng kể, độ cứng chưa biết Vật M  400  g  trượt khơng ma sát mặt phẳng nằm ngang Hệ trạng thái cân bằng, dựng vật m  100  g  bắn vào M theo phương ngang với vận tốc v0  3,625 m / s  Va chạm hoàn toàn đàn hồi Sau va chạm vật M dao động điều hoà Chiều dài cực đại cực tiểu lò xo l max  109 cm l mim  80 cm Tỡm chu kỳ dao động vật M độ cứng k lò xo Đặt vật m0  225 g  lên vật M, hệ gồm vật m0  M  đứng yên Vẫn dùng vật m  100 g  bắn vào với cựng vận tốc v0  3,625 m / s  , va chạm hoàn toàn đàn hồi Sau va chạm ta thấy hai vật dao động điều hồ Viết phương trình dao động hệ m0  M  Chọn trục Ox hình vẽ, gốc toạ độ vị trí cân gốc thời gian lúc bắt đầu va chạm Cho biết hệ số ma sát m0 M 0,4 Hỏi vận tốc v0 vật m phải nhỏ giá trị để vật m0 đứng yên (không bị trượt) vật M hệ dao động Cho g  10 m / s  Đáp số: 1) T    0,628 s  ; k  40  N / m  ; 93 2) x  25 sin 8t    cm  ; 3)  v  29  3,625 m / s  Bài (2 điểm): Một lắc lò xo nằm ngang có độ cứng K  40( N / m) , vật nhỏ khối lượng m  100( g ) Ban đầu giữ vật cho lò xo bị nén 10(cm) thả nhẹ Bỏ qua ma sát, vật dao động điều hoà a) Viết phương trình dao động vật, chọn gốc O vị trí cân vật, chiều dương chiều chuyển động vật lúc thả, gốc thời gian lúc thả vật b) Xác định thời điểm lò xo nén 5cm lần thứ 2010 kể từ lúc thả Thực tế có ma sát vật mặt bàn với hệ số ma sát trượt vật mặt bàn   0,1 Lấy g  10(m / s ) Tính tốc độ vật lúc gia tốc đổi chiều lần thứ Đáp số: 1, a x  10.cos(20t   )(cm) b t2010  5 2 6029  1004  (s) 60 20 60 2, v4  1,65(m / s) 94 Bài ( điểm): Một lắc đơn gồm dây treo dài   1(m) gắn đầu với vật có khối Lấy g = 10(m/s2), 2 = 10 lượng m Người ta đem lắc đơn nói gắn vào trần xe ôtô, ôtô lên dốc chậm dần với gia tốc 5(m/s2) Biết dốc nghiêng góc 300 so với phương ngang Tính chu kì dao động lắc trường hợp Đáp số: l  2  2,135( s ) g' T '  2 Bài ( điểm): Một lắc đơn dao động với biên độ π góc α < , có mốc chọn vị trí cân vật nặng a) Tính tỉ số động vật nặng vị trí mà lực căng dây treo có độ lớn trọng lực tác dụng lên vật nặng b) Gọi độ lớn vận tốc vật nặng động v1, độ lớn lực căng dây treo trọng lực tác dụng lên vật nặng v2 Hãy so sánh v1 v2 Đáp số: a) Wt 2 Wd b) v1 > v2 95 ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG TRƯỚC KHI TNSP – THỜI GIAN 90 PHÚT Bài (2 điểm) Hai cầu nhỏ m1 m2 tích điện q -q, chúng nối với lị xo nhẹ có độ cứng K (hình 1) Hệ nằm yên mặt sàn nằm ngang trơn nhẵn, lị xo khơng biến dạng Người ta đặt đột ngột điện trường cường độ E , hướng theo phương ngang, sang phải Tìm vận tốc cực đại cầu chuyển động sau Bỏ qua tương tác điện hai cầu, lò xo mặt sàn cách điện Đáp án : V1= V2= qE k qE k m2 , m1 ( m1  m2 ) m1 m2 ( m1  m2 ) Bài ( điểm): Một sợi dây cao su nhẹ đàn hồi có độ cứng k = 25N/m đầu giữ cố định, đầu treo vật m = 625g Cho g = 10m/s2,   10 1) Kéo vật rời khỏi vị trí cân theo phương thẳng đứng hướng xuống đoạn 5cm thả nhẹ cho vật dao động điều hũa Chọn gốc thời gian lúc thả vật, gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống a) Viết phương trình dao động vật b) Tính tốc độ trung bình vật kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vật qua vị trí có x = -2,5cm lần thứ 2) Vật vị trí cân bằng, truyền cho vật vận tốc 2m/s hướng 96 E m1,q K (Hình 1) m2, thẳng đứng xuống Xác định độ cao cực đại vật so với vị trí cân Đáp số: a) x  cos 2t (cm) b) v tb  S 12,5   18,75(cm / s) t 2/3 2) hmax = 32,5cm Bài ( điểm): Một lắc đơn gồm cầu kim loại khối lượng m = 0,1kg treo vào điểm A cố định đoạn dây mảnh có độ dài l = 5m Đưa cầu khỏi vị trí cân dây treo nghiêng với góc thẳng đứng góc  = 90 bng cho dao động điều hòa Lấy g =2 = 10 m/s2 a Viết phương trình dao động lắc theo li độ góc li độ dài ? Chọn gốc thời gian lúc bng vật b.Tính động sau buông khoảng thời gian t =  (s)? Xác định toàn phần lắc? c Xác định lực căng dây treo lắc vật qua vị trí cân bằng? Đáp số: a) s =  cos( 2t ) m b) wd = w – wt = 0,015625J c) T  mg (3  cos ) =5,123N 97 Hình ảnh lớp TNSP 98 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN MÃO XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ? ?DAO ĐỘNG CƠ HỌC” – NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÝ... dẫn giải tập chương Dao động điều hòa 37 2.4 Xây dựng hệ thống tập Vật lý hướng dẫn hoạt động giải chương Dao động điều hòa 39 2.4.1 Bài tập có hướng dẫn giải: 39 2.4.2 Bài tập. .. cứu Vận dụng lý luận đại, xây dựng hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Dao động học – Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi THPT phát huy lực cần thiết cho học sinh khối chuyên Câu