Phát huy năng lực tự học và sáng tạo của học sinh thông qua việc giải bài toán dao động tắt dần môn vật lí 12 chương trình chuẩn

y SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRIỆU SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT HUY NĂNG LỰC TỰ HỌC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THƠNG QUA VIỆC GIẢI BÀI TỐN VỀ DAO ĐỘNG TẮT DẦN MƠN VẬT LÍ 12 Người thực hiện: Trịnh Thị Hương Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật Lí THANH HỐ, NĂM 2021 MỤC LỤC Nội dung Trang MỞ ĐẦU 1.1.Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 1 2 2 3 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Kiến thức “Dao động tắt dần” 2.3.2 Phương pháp giải toán “Dao động tắt dần” 2.3.3 Xây dựng sử dụng hệ thống tập 10 2.3.4 Bài tập tự luyện 15 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 2.4.1 Phương pháp kiểm nghiệm 2.4.2 Kết kiểm nghiệm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị 17 17 17 18 18 19 PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Thế giới diễn bùng nổ tri thức khoa học công nghệ Xã hội xã hội dựa vào tri thức, vào lực giải vấn đề sáng tạo Do giáo dục ngày khơng dừng lại việc truyền thụ cho học sinh kiến thức, kinh nghiệm mà cịn hình thành phát triển lực, lực giải vấn đề sáng tạo lực chung cốt lõi đề cập đến dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng (CT GDPT) nước ta Để đáp ứng yêu cầu xã hội , địi hỏi q trình dạy học nói chung dạy học vật lý nói riêng phải trọng đến việc phát huy lực tự học sáng tạo học sinh, nhiệm vụ quan trọng dạy học vật lý Đặc biệt năm gần Bộ giáo dục đạo cấp học thay đổi phương pháp dạy, học theo hướng chủ động tích cực, sáng tạo Tuy nhiên việc kiểm tra đánh giá phương pháp trắc nghiệm lại có hai mặt Mặt tốt kiểm tra lượng kiến thức rộng, từ vấn đề lý thuyết đến việc ứng dụng lý thuyết vào thực tế, vào giải tập định tính, định lượng mặt khác lại làm cho số học sinh học dạng đối phó như: Nhớ cơng thức, nhớ dạng tốn áp dụng mà khơng cần quan tâm đến ý nghĩa Vật lý nguyên nhân sâu xa gây tượng thực tế Điều ảnh hưởng lớn đến khả tư khả xử lý vấn đề cách khoa học Một vấn đề quan trọng cần thiết phương pháp giáo dục nâng cao lực tự học sáng tạo cho học sinh kiến thức từ giáo viên truyền đạt phần nhỏ đại dương mênh mông tri thức tự học lúc mà người học có điều kiện nghiền ngẫm vấn đề học theo phong cách riêng với tốc độ thích hợp Qua tự học, người học thay tiếp thu cách thụ động kiến thức mà độc lập chiếm lĩnh kiến thức từ học sinh rèn luyện ý chí, lực hoạt động sáng tạo, bồi dưỡng phương pháp học tập kỹ vận dụng tri thức Trên thực tế hầu hết tượng, toán tuân theo quy luật tự nhiên, quy luật tự nhiên đúc kết qua định luật, định lý Nếu người học hiểu sâu định luật, định lý việc giải thích ý nghĩa Vật lý áp dụng kiến thức để giải toán cách hiệu Để làm điều thân học sinh phải nâng cao lực “tự học sáng tạo” Trên thực tế phạm vi chương trình Vật lý THPT viết hạn chế nội dung kiến thức phần dao động tắt dần nên học sinh gặp phải toán, tượng liên quan đến dao động tắt dần thường hay lúng túng, phương hướng Vì khuôn khổ viết chọn đề tài “Phát huy lực tự học sáng tạo học sinh thơng qua việc giải tốn dao động tắt dần mơn Vật lí 12 - chương trình chuẩn” làm sáng kiến kinh nghiệm 1.2 Mục đích nghiên cứu Đề tài nhằm tập trung nghiên cứu xây dựng tốn tổng qt từ hệ thống toán dao động tắt dần đề xuất phương án sử dụng lực tự học, sáng tạo học sinh qua việc giải tốn 1.3 Đối tượng nghiên cứu + Nghiên cứu sở lý luận bồi dưỡng lực tự học sáng tạo cho học sinh thơng qua việc giải tốn dao động tắt dần mơn Vật lí 12 – chương trình chuẩn 1.4 Phương pháp nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu xây dựng dựa sở lí thuyết Nghiên cứu sở lý luận tư sáng tạo + Phương pháp nghiên cứu điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin Điều tra thực trạng dạy học Vật lí trường trung học phổ thơng Triệu Sơn + Phương pháp thống kê, xử lí số liệu 1.5 Những điểm sáng kiến Đề tài giúp giáo viên học sinh cải tiến điều chỉnh kịp thời hoạt động dạy học sở nắm vững nội dung phương pháp góp phần bồi dưỡng tư sáng tạo, khai thác tối đa lực tự học em 2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Sách giáo khoa Vật lý lớp 12 chương trình chuẩn kể chương trình nâng cao viết kiến thức phần dao động tắt dần, nên đọc học sinh khơng định hình, khơng giải thích tượng vấn đề gặp phải tập liên quan đến phần học sinh thường bế tắc thực tế học sinh gặp khó khăn giải tốn dao động tắt dần đề thi đại học đề thi học sinh giỏi năm gần Vì bên cạnh vai trò định người giáo viên việc tạo mơi trường thuận lợi để em tự học ảnh hưởng quan trọng đến kết học tập học sinh Ở trường giáo viên giảng dạy theo phương pháp đổi mới, chia lớp học thành nhóm qua việc trao đổi, tranh luận, giúp đỡ học tập nhằm vượt qua khó khăn làm nảy nở sáng kiến, phát triển lịng u thích học tập củng cố niềm tin vào thân em Giáo viên tổ chức tiết dạy ôn tập với việc ứng dụng kiến thức học để giải tốn phức tạp giải thích tượng thực tế mà sách giáo khoa chưa đề cập đến Qua giúp học sinh thấy tự tin vào thân, mạnh dạn suy nghĩ, phát triển khả nghiên cứu tìm tịi sáng tạo tốn mới, từ dần giúp học sinh nâng cao lực tự học sáng tạo Qua nhiều năm giảng dạy trường THPT Triệu Sơn thấy năm gần học sinh có đầu vào cao so với mặt chung năm trước, đa số em có mục tiêu, ý chí cố gắng học tập Vì việc động viên, hướng dẫn tận tình sử dụng phương pháp đổi giảng dạy làm động lực cho em phát huy hết khả tư duy, sáng tạo Chính điều giúp thân tơi có số kinh nghiệm chưa lớn tơi cảm thấy hiệu q trình giảng dạy vừa thúc đẩy, vừa nâng cao lực tự học sáng tạo cho học sinh 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trên thực tế môn Vật lí có vị trí quan trọng tương quan ngành khoa học, lĩnh vực khoa học tự nhiên Chương “Dao động cơ” chương quan trọng chương trình Vật lí 12 THPT nói riêng mơn Vật lí nói chung Tính tổng qt đắn từ vi mô đến vĩ mô chúng có ý nghĩa khoa học, ý nghĩa triết học ý nghĩa phương pháp luận, hình thành cho học sinh phổ thông giới quan vật biện chứng khoa học Bên cạnh việc giải toán “Dao động tắt dần” vấn đề thiếu cần thiết Tuy nhiên trình dạy học trường THPT nhiều học sinh thấy tầm quan trọng việc giải toán “Dao động tắt dần” Học sinh học theo cách đối phó mà chưa thực có hứng thú, có niềm đam mê Để khắc phục vấn đề người giáo viên phải người định hướng phải phát huy tối đa lực tự học sáng tạo cá nhân học sinh Năm học 2019- 2020 chưa thực đề tài để áp dụng vào giảng dạy Sau dạy xong “Dao động tắt dần” chương trình chuẩn mơn Vật lí lớp 12 tổ chức ôn tập, rèn kỹ giải tập tiết tập, buổi ôn tập kiến thức nhà trường Tôi cho học sinh lớp 12C2 làm kiểm tra đánh giá nội dung kiến thức kỹ mà học sinh cần phải nắm q trình giải tốn “ Dao động tắt dần” Kết sau: Lớp 12C2 Số Giỏi Khá TB Yếu, HS SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) 43 2,32 31 71,1 20,93 4,65 Sau thấy kết học tập học sinh thực chưa mong muốn trăn trở nhiều đến định năm học 2020- 2021, dạy “Dao động tắt dần” chương trình chuẩn mơn Vật lí lớp 12 phải có đổi cách đa dạng hóa tốn phần ngồi giáo viên cần phải phát huy tốt lực tự học sáng tạo học sinh Để có sở đánh giá hiệu đề tài thực tế, năm học 2020 -2021 chọn hai lớp trường THPT Triệu Sơn lớp 12A2 làm lớp đối chứng lớp 12A1 làm lớp thực nghiệm Đối tượng học sinh hai lớp có tương đồng trình độ đầu vào, hồn cảnh gia đình điều kiện học tập 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Kiến thức “Dao động tắt dần” Định nghĩa: Dao động tắt dần dao  động có lượng biên độ giảm dần theo thời gian Nguyê n nhân: lực ma sát môi  trường tác động lên hệ dao động Lực thực công âm làm lắc giảm dần Ma sát lớn, dao động ngừng lại nhanh + Tùy theo lực cản môi trường lớn hay nhỏ mà dao động tắt dần xảy nhanh hay chậm Trong nước Trong khơng khí Trong dầu nhớt + Biên độ dao động giảm nhanh lực cản môi trường lớn + Trong trình vật dao động tắt dần chu kỳ, tần số dao động không thay đổi A O A A A A A A1 �� � A  A1  A O O A1  A  A1 A  A  A A Am Omớ x0 i ới Áp dụng định luật bảo toàn lượng: “Độ biến thiên công lực ma sát” Trong chu kỳ đầu (Vật từ A đến A1):  1 �� � W  A Fms �� � kA  kA12  Fms  A  A1  14 43 2 S1 Tại VTCB mới, ta ln có lực hồi phục cân với lực ma sát, nên:  VTCB moi ���� � Fhp  Fms �� � kx  mg �� � x0  mg k * Các dạng toán thường gặp dao động tắt dần a Vận tốc lớn dao động tắt dần Vật đạt vận tốc lớn qua VTCB mới, tức chu kỳ  A  A1 mg � � đầu tiên) ����� v max  Amoi    A  x    �A  � k � � (Ta tính tiếp cho chu kỳ giống cách trên) A moi  b Độ giảm biên độ Độ giảm biên độ sau chu kỳ:  �� � A1  2x  2mg k � W  A F �� � kA  kA12  Fms  A  A1  Chứng minh: �� 14 43 2 ms S1 1 �� � k  A  A12   Fms  A  A1  �� � k  A  A1   A  A1   Fms  A  A1  14 14 43 2 S1 S1 2F 2mg �� � k  A  A1   Fms �� �  A  A1   ms �� � A1   2x k k Độ giảm biên độ sau chu kỳ: 4mg �� � A  4x  k  Độ giảm biên độ sau n chu kỳ:  �4mg � �� � A n  4nx  n � � � k � Phần trăm biên độ bị giảm sau n chu kỳ:  �� � A n A  A n  A A c �n Số dao động thực hiên dừng lại: �� A kA 2 A   A 4mg 4g A AkT � t  n.T   d Thời gian vật dao động dừng lại �� A 4mg e Quãng đường vật dừng lại kA 2 A �S  �� � kA  A Fms  Fms S �� 2mg 2g f Quãng đường vật sau n chu kỳ: Quãng đường vật chu kỳ  Quãng đường vật n chu kỳ  �� � S1  4x  4mg k �4mg � �� � Sn  n.S1  n4x  n � � � k � h Độ giảm năng: Phần trăm bị sau chu kỳ  Phần trăm bị sau n chu kỳ  �� � �� � W1 W  W1 2A   W W A Wn W  Wn 2A   1 W W A * Dạng toán liên quan đến tượng cộng hưởng Hiện tượng cộng hưởng xảy tần số (chu kỳ) dao động cưỡng tần số (chu kỳ) hệ dao động Tcb  �� � f cb  f Tcb  T0 �� � T0  S 2  v cb 2  0 m k lac lo xo ���� � 2 lac don ���� � 2 l g 2.3.2 Phương pháp giải toán “Dao động tắt dần” Bước Phân tích tượng nguyên nhân Vật lý gây tượng + Hiện tượng toán: Ban đầu vật P thả nhẹ vật chuyển động nhanh dần phía vị trí cân Khi đến I (lực đàn hồi cân với lực ma sát) vận tốc đạt giá trị cực đại, qua I vật chuyển động chậm dần dừng lại Q P qua I Hiện tượng lặp lại đạt vận tốc cực đại I' + Nguyên nhân Vật lý: Vật chuyển động từ biên vị trí cân với lực đàn hồi lớn lực ma sát vật chuyển động nhanh dần đều, đến thời điểm lực đàn hồi cân với lực ma sát (tại điểm I) vận tốc đạt cực đại Khi qua điểm I vật chịu tác dụng lực ma sát lớn lực đàn hồi nên vật chuyển động chậm dần đến điểm Q dừng lại Quá trình tương tự cho chiều cịn lại Bước Bài tốn liên quan đến tượng trao đổi lượng từ thành nội nên ta áp dụng định luật bảo toàn lượng để giải theo yêu cầu tốn Ví dụ tốn tổng qt Một lắc lị xo có độ cứng k = N/m, khối lượng m = 40 g dao động tắt dần mặt phẳng nằm ngang ma sát, hệ số ma sát µ = 0,1 Ban đầu kéo vật khỏi vị trí cân đoạn 10 cm thả nhẹ Cho gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Hãy xác định ? a Vị trí vật mà vật có vận tốc lớn Độ lớn vận tốc b Li độ cực đại vật sau qua vị trí cân lần 1, lần 2, c Tốc độ vật qua VTCB lần 1, lần 2, lần n Hướng dẫn: a Lực tác dụng vào vật trình vật dao động từ biên vị trí cân Lực đàn hồi lực ma sát ngược chiều Vật đạt vận tốc lớn hai lực có độ lớn Fms  FdhI � kx I   mg � x I  mg 0,1.0,04.10   0,02  m  k Áp dụng định luật bảo toàn lượng: (Khảo sát thời điểm: Vật P vật I) Wp  WI  Ams � � vI  KA2 Kx I2 mv I2    Fms ( A  x I ) 2 k ( A  x I )  40 (cm/s) m b Sau vật qua I, chuyển động chầm dần đến Q đối xứng với P qua I li độ cực đại vật sau lần thứ A1  A  2.x I Vậy ta thấy lần qua vị trí cân bẳng li độ cực đại vật giảm lượng A  x I   mg  0,04(m ) Nên li độ cực đại vật sau qua vị k trí cân lần thứ n An  A  n.A  A  n.2.xI li độ cực đại vật sau lần thứ A1  A  1.A  A  1.2.xI  10   6( cm ) li độ cực đại vật sau lần thứ hai A2  A  2.A  A  2.2.xI  10   2( cm ) c Áp dụng định luật bảo toàn lượng + Ban đầu biên độ vật A có W1 = k.A2 Khi vật qua vị trí cân lần thứ có tốc độ v tương ứng W2 = mv12 k.A2 m.v12    mg.A 2 k � k.A2  m.v12  k.A.A � v1  A2  A.A  10 30cm / s m � W1 -W2 =Fms A � + Sau vật qua vị trí cân lần thứ vật có biện độ A 1, có W1 = k.A12 Khi vật qua vị trí cân lần thứ hai có tốc độ v tương ứng mv22 W2 = k.A12 m.v22 W1 -W2 =Fms A1 �    mg.A1 2 ta có: k � k.A12  m.v22  k.A.A1 � v2  A12  A.A1  10 6cm / s m Vậy sau vật qua vị trí cân lần thứ n tốc độ vật  k An21  A.An 1 m 2.3.3 Xây dựng sử dụng hệ thống tập Bài tập Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động mặt phẳng ngang Hệ số ma sát trượt vật với mặt phẳng ngang 0,1 Lấy g  10m / s Đưa vật nhỏ lắc tới vị trí để lị xo bị nén 5cm bng nhẹ Chọn mốc tính ứng với trạng thái lị xo khơng biến dạng Khi lị xo khơng biến dạng lần thứ (kể từ buông vật), lắc A 0,15 mJ B 0,25 mJ C 1,5 mJ D 2,5 mJ Hướng dẫn OI  OI �  x0   mg  0, 01m  1cm k Biên độ lại sau lần qua VTCB O: A1  A  x0   2.1  3cm 10 * Khi lị xo khơng biến dạng lần thứ tức vật từ chỗ bị nén đến vị trí lị xo giãn nhiều đến vị trí lị xo khơng biến dạng Áp dụng định luật bảo tồn chuyển hóa ta có 1 E  kA2    mg  A  A1  � E  kA2   mg  A  A1   1,5.103 J Chọn C 14 43 2 S Bài tập 2: Một lắc lị xo treo thẳng đứng, lị xo có độ cứng k = 10 N/m, đầu gắn vật nhỏ khối lượng m =100 g Đưa vật lên vị trí cân O đoạn cm thả nhẹ Lực cản khơng khí lên lắc có độ lớn không đổi FC = 0,01 N Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 Li độ cực đại vật sau qua O lần A 9,8 cm B 9,6 cm C 7,8 cm D 7,6 cm Hướng dẫn A  FC 2.0 ,01   0,002  m   0,  cm  k 10 A2  A  2A   2.0,2  ,6  cm  � Ch� n D Bài tập 3: Con lắc lò xo nằm ngang có độ cứng 100 N/m, vật dao động có khối lượng 400 g Kéo để lị xo dãn đoạn cm thả nhẹ cho vật dao động Biết hệ số ma sát vật sàn μ = 5.10 -3 Xem chu kỳ dao động không thay đổi vật dao động theo phương ngang trùng với trục lò xo, lấy g = 10 m/s Quãng đường vật chu kỳ A 31,36 cm B 23,64 cm C 20,4 cm D 23,28 cm Hướng dẫn Độ giảm biên độ sau nửa chu kì: A  FC  mg   0,04  cm  k k Biên độ lại sau lần 1, 2, 3, qua VTCB: �A1  A  A  3,96  cm  � �A2  A  2.A  3,92  cm  � �A3  A  3.A  3,88  cm  �A  A  4.A  3,84  cm  �4 Vì lúc đầu vật vị trí biên qng đường sau thời gian t = 4.T/2 là: S  A  A1  A2  A3  A4  31,36  cm  � Ch� n A 11 Bài tập 4: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, lị xo có độ cứng 50 N/m, đầu gắn vật nhỏ khối lượng 100 g Đưa vật tới vị trí lị xo khơng biến dạng truyền cho vận tốc 20 15 cm/s hướng thẳng đứng lên Lực cản khơng khí lên lắc có độ lớn khơng đổi FC = 0,1 N Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 Li độ cực đại vật A 4,0 cm B 2,8 cm C 3,9 cm D 1,9 cm Hướng dẫn Tại vị trí ban đầu E, vật có li độ vận tốc: mg 0,1.10 � �x0  l0  k = 50 =0, 02  m  � � v0  20 15  cm   0, 15  m  � Vì độ giảm công lực ma sát nên: WE – WA = Ams hay  kx02 mv02 kA2    FC  A  x0  2 50.0, 022 ,1 0, 15 �  2   50.A2 n C  0,1 A  , 02  � A  0, 039  m  � Ch� Bài tập 5: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg lị xo có độ cứng N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị nén 10 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động A 10 30 cm/s B 20 cm/s C 40 cm/s D 40 cm/s Hướng dẫn kxI  Fms � xI  Fms  mg 0,1.0 ,02.10    , 02  m    cm  k k AI  A  xI  10    cm   k    rad / s   vI   AI  40  cm / s  � Ch�n C m , 02 Bài tập 6: Lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m chiều dài tự nhiên 30 cm, đầu cố định, đầu gắn với khúc gỗ nhỏ nặng kg Hệ đặt mặt bàn nằm ngang, hệ số ma sát khúc gỗ mặt bàn 0,1 Gia tốc trọng trường 12 lấy 10 m/s2 Kéo khúc gỗ mặt bàn để lò xo dài 40 cm thả nhẹ cho khúc gỗ dao động Chiều dài ngắn lò xo trình khúc gỗ dao động A 22 cm B 26 cm C 27,6 cm D 26,5 cm Hướng dẫn Biên độ dao động lúc đầu: A  lmax  l0  10  cm   0,1 m  Độ giảm biên độ sau lần qua VTCB: A  FC  mg 2.0,1.1.10    0,02  m    cm  k k 100 Li độ cực đại vật sau qua vị trí cân lần 1: A1  A  A  10    cm  Chiều dài cực tiểu lò xo: lmin  lcb  A'  30   22  cm  � Ch�n A Bài tập 7: Một lắc lò xo nằm ngang gồm lị xo có độ cứng k = 100N/m cầu nhỏ A có khối lượng 200g đứng yên, lị xo khơng biến dạng Dùng cầu B có khối lương 50g bắn vào cầu A dọc theo trục lị xo với vận tốc có độ lớn 4m/s lúc t=0; va chạm hai cầu va chạm mềm Hệ số ma sát A mặt phẳng đỡ  = 0,01; lấy g = 10m/s2 Vận tốc hai vật lúc gia tốc đổi chiều lần kể từ t=0 là: A.75,5cm/s B 77cm/s C 77,5cm/s  M’ Hướng dẫn  O  M D 78,5cm/s x Chọn chiều dương hình vẽ Thời điểm gia tốc gia tốc đổi chiều lần thứ lúc hai vật qua gốc tọa độ O lần thứ 3.Do ta cần tìm vận tốc hai vật qua VTCB lầ thứ Vận tốc ban đầu hai vật VTCB m2 (m1 + m2 ) v0 = m2v > v0 = m  m v = 0,8 m/s Biên độ ban đầu lắc lò xo là: 13 (m1  m2 )v02 kA = + (m1+m2)gA > A = 3,975 cm 2 Độ gảm biên độ sau lần qua VTCB là: A =  (m1  m2 ) g = 0,05 cm k Biên độ dao động trước hai vật qua VTCB lần thứ 3là: A’ = A - 2A = 3,875 cm Vận tốc hai vật lúc gia tốc đổi chiều lần kể tư t=0 tính từ cơng thức (m1  m2 )V kA' 0,25V = - (m1+m2)gA’ > = 50A’2 – 0,025A’ = 750,684 2 > V = 77,4949 = 77,5 cm/s Chọn C Bài tập 8: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg lị xo có độ cứng N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị dãn 10 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2 Li độ cực đại vật sau qua vị trí cân lần A cm B cm C cm D cm Hướng dẫn Độ giảm biên độ sau lần qua VTCB: A  FC  mg 2.0 ,1.0 ,02.10    0,04  m    cm  k k Li độ cực đại vật sau qua vị trí cân lần 1: A1  A  A  10    cm  � Ch� n D Bài tập 9: Một lắc lò xo đặt mặt phẳng ngang, gồm vật nhỏ khối lượng 40 (g) lị xo có độ cứng 20 (N/m) Vật dao động theo phương Ox nằm ngang trùng với trục lò xo Khi vật O lị xo khơng biến dạng Hệ số ma sát trượt mặt phẳng ngang vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật để lò xo bị nén cm buông nhẹ Lấy gia tốc trọng trường g = 10 (m/s 2) Li độ cực đại vật sau lần thứ vật qua O A 8,0 cm B 7,6 cm C 7,2 cm D 6,8 cm Hướng dẫn 14 ��gi�m bi�n ��sau m� i l�n qua VTCB : F  mg 0,1.0 ,04.10 A  C    ,004  m   ,4  cm  k k 20 Li ��c�c ��i sau qua O l�n 1: A1  A  A  ,6  cm  Li ��c�c ��i sau qua O l�n : A2  A  2.A  ,2  cm  Li ��c�c ��i sau qua O l�n : A3  A  3.A  ,8  cm  � Ch� n D Bài tập 10: Một chất điểm thực thòi hai dao động điều hịa phưong tần số có biên độ A1 A2, pha ban đầu thay đổi Khi hai dao động thành phần cung pha ngược pha lượng dao động tổng hợp 8W 2W Khi lượng dao động tổng hợp 4W độ lệch pha hai dao động thành phần gần với giá trị sau đây? A 109,5� B 86,5� C 52,5� D 124,5� Hướng dẫn �1 � �2 k(A  A 2)  8W � � � �� A  3A �1 k(A  A )2  2W� � � A 32  A12  A 22 �2 � cos   � � 2A 1A � A1  A3 � k(A1 A )  2W �1 � 2 �� �2 kA  4W ������ � � A1  A3 � � 2 � � �   109,47� * Bình luận: Để nhanh chóng tìm kết ta chuẩn hóa nhanh sau: � (A  A )2 4 � � (A  A ) Lập tỉ số phương trình ta được: � A 32 � 2 � � (A  A ) � A2  � A 32  A 12  A 22 � A  1� � � cos   2A 1A Chọn A 2 Chuẩn hóa � A3  � � �   109,47� 2.3.4 Bài tập tự luyện Bài 1: Một lắc lị xo thẳng đứng gồm lị xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m, đầu cố định, đầu gắn vật nặng khối lượng m = 0,5kg Ban đầu kéo vật theo phương thẳng đứng khỏi VTCB 5cm bng nhẹ cho dao động Trong q trình dao động vật ln chịu tác dụng lực cản có độ lớn 1/100 trọng lực 15 tác dụng lên vật Coi biên độ vật giảm chu kỳ, lấy g=10 m/s Số lần vât qua VTCB kể từ thả vật đến dừng hẳn là: A 25 B 50 C 75 D 100 Bài 2: Một lắc lò xo dao động tắt dần Cơ ban đầu 5J Sau ba chu kỳ dao động biên độ giảm 20% Phần chuyển hóa thành nhiệt trung bình chu kỳ là: A 0,5J B 0,6J C 0,7J D.0,8J Bài 3: Một vật dao động tắt dần với biên độ ban đầu 0,97 cm Sau đến biên lần thứ có biên độ 0,91 cm Hãy cho biết vật vị trí biên lần dừng lại? A 14 lần B 15 lần C 16 lần D 17 lần Bài 4: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,2kg lị xo có độ cứng 20N/m.Vật nhỏ đặt giá cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo.Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,01.Từ vị trí lị xo khơng biến dạng truyền cho vật vận tốc ban đầu 1m/s thấy lắc dao động tắt dần giới hạn đàn hồi lò xo.độ lớn lực đàn hồi cực đại lò xo trình dao động là: A 19,8N B.1,5N C.2,2N D.1,98N Bài 5: Một lắc lò xo dao động tắt dần chậm Phần lượng lắc bị chu kỳ dao động toàn phần 6% Cứ sau chu kỳ biên độ giảm: A 6% B 9% C 12% D 3% Bài 6: Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng 200 gam, lị xo có độ cứng 10 N/m, hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang 0,1 Ban đầu vật giữ vị trí lò xo giãn 10 cm, thả nhẹ để lắc dao động tắt dần, lấy g = 10m/s2 Trong khoảng thời gian kể từ lúc thả tốc độ vật bắt đầu giảm độ giảm lắc là: A mJ B 48 mJ C 50 mJ D 48 mJ Bài 7: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,1 kg lị xo có độ cứng 160 N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số 16 ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,01 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo giãn 4,99 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s Từ lúc dao động dừng hẳn vật qua vị trí mà lị xo khơng biến dạng A 399 lần B 199 lần C 398 lần D 198 lần Bài 8: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,2kg lị xo có độ cứng 20N/m.Vật nhỏ đặt giá cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo.Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,01.Từ vị trí lị xo không biến dạng truyền cho vật vận tốc ban đầu 1m/s thấy lắc dao động tắt dần giới hạn đàn hồi lò xo.độ lớn lực đàn hồi cực đại lị xo q trình dao động là: A 1,58N B.1,98N C.2,2N D.19,8N Bài 9: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 50 N/m, đầu gắn vật nhỏ khối lượng 100 g Đưa vật tới vị trí lị xo khơng biến dạng truyền cho vận tốc 2015 cm/s hướng thẳng đứng lên Lực cản không khí lên lắc có độ lớn khơng đổi F C = 0,1 N Lấy gia tốc rơi tự 10 m/s Vật có tốc độ lớn A 0,805 m/s B 0,508 m/s C 0,804 m/s D 0,408 m/s Bài 10: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, lị xo có độ cứng 50 N/m, đầu gắn vật nhỏ khối lượng 100 g Đưa vật tới vị trí lị xo khơng biến dạng truyền cho vận tốc 2015 cm/s hướng thẳng đứng lên Lực cản khơng khí lên lắc có độ lớn khơng đổi F C = 0,1 N Lấy gia tốc rơi tự 10 m/s Vật có tốc độ lớn C 0,856 m/s A 0,845 m/s B 0,805 m/s C 1,025 m/s D 0,927 m/s 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 2.4.1 Phương pháp kiểm nghiệm Trong trình thực sáng kiến lớp 12A1 nhận thấy: Trong học em học không cảm thấy bị căng thẳng ngược lại em học sinh chăm nghe giảng, sơi nổi, tích cực xung phong phát biểu Việc vận dụng phù hợp phương pháp dạy học kích thích hứng thú học tập, say sưa tìm hiểu, tự tin mong muốn khám phá Bên cạnh 17 tơi cịn gợi ý đề xuất yêu cầu số học sinh xuất sắc suy nghĩ, tư sáng tạo hình thành thêm tập phát huy khả tìm tòi giải vấn đề cách độc lập bước đầu hình thành phát triển lối tư khoa học Sau thực trình hướng dẫn học sinh tìm lời giải cho em tự luyện tập nhà tiến hành cho học sinh hai lớp 12A1và 12A2 làm kiểm tra Kết làm học sinh thống kê bảng sau 2.4.2 Kết kiểm nghiệm  Kết kiểm tra Phân loại kết học tập HS (%) Yếu Trung bình Khá Giỏi (0-4 điểm) (5;6 điểm) (7;8 điểm) (9;10 điểm) LớpTN LớpĐC LớpTN LớpĐC LớpTN LớpĐC LớpTN LớpĐC (12A1) 0,0% (12A2) 0,0% (12A1) 2,5% (12A2) 8,3 % (12A1) 55% (12A2) 72,3% (12A1) 42,5% (12A2) 19,4% Nhận xét: Kết kiểm tra lực học sinh cho thấy hiệu việc áp dụng đề tài đem lại hứng thú học tập cho học sinh học sinh giỏi, nâng cao chất lượng dạy học mơn Vật lí, cụ thể là: - Lớp đối chứng học sinh chủ yếu có điểm (72,3%), học sinh lớp thực nghiệm học sinh đạt điểm loại giỏi cao (42,5 %) Bản thân tơi đồng chí nhóm chun mơn Vật lí trường THPT Triệu Sơn nói riêng đồng nghiệp nhà trường nói chung nhận thấy áp dụng sáng kiến hiệu giảng dạy nâng lên nhiều từ góp phần vào việc nâng cao chất lượng giáo dục lớp mà phụ trách nói riêng nhà trường nói chung KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Nâng cao lực tự học sáng tạo học sinh đã, vấn đề ngành giáo dục quan tâm, tất đề án, dự án thay đổi phương pháp dạy học nhằm đạt mục đích Thơng qua việc giải toán 18 “Dao động tắt dần” phát huy lực tự học sáng tạo học sinh Đây phương pháp hay, hữu hiệu, ngắn gọn logic Qua giúp học sinh phát huy tính tích cực, chủ động, phát triển lực rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học sáng tạo trình lĩnh hội nâng cao kiến thức Vật lí Đề tài vừa thể lí luận, lại vừa lựa chọn, xây dựng nội dung kiến thức vật lí kết hợp với cơng cụ tốn học để giải tập Trên khía cạnh đó, đề tài tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên tất học sinh 3.2 Kiến nghị Đến thời điểm tơi có 20 năm cơng tác ngành giáo dục nhận thấy việc viết, báo cáo sáng kiến kinh nghiệm trình dạy học cần thiết, bổ ích giáo viên Mặc dù nhiệm vụ bắt buộc trường THPT Sở GD&ĐT Thanh Hóa nên tiếp tục triển khai khuyến khích giáo viên viết sáng kiến kinh nghiệm Bởi qua việc viết báo cáo sáng kiến kinh nghiệm giáo viên trau dồi kiến thức chia sẻ kinh nghiệm bổ ích mà tích lũy với bạn bè, đồng nghiệp thực tốt công việc giảng dạy, nâng cao chất lượng giáo dục Tỉnh nhà nói riêng nước nói chung Trong q trình nghiên cứu hoàn thiện đề tài, cố gắng tìm tịi suy nghĩ, tập chọn lọc kĩ lưỡng, đa dạng cộng với tham khảo, nghiên cứu từ nhiều nguồn tài liệu khác song chắn đề tài không tránh khỏi hạn chế Rất mong nhận đóng góp q báu q thầy, giáo đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Thanh Hóa, ngày 10 tháng năm 2021 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung 19 người khác Người viết Trịnh Thị Hương TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quang Lạc: Lí luận dạy học vật lí – Đại học sư phạm Vinh – 1995 Bộ Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tập theo chương trình chuẩn Vật lí 12 - NXBGD-2007 Trần Bá Hoành (2006), Vấn đề giáo viên - nghiên cứu lý luận thực tiễn, NXB Đại học sư phạm Hà Nội Nghị 14 Về đổi toàn diện giáo dục đại học Việt Nam giai đoạn 2006 - 2020 Vũ Cao Đàm (2005), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phạm Hữu Tòng(2003), Phương pháp dạy học Vật lý, Nhà xuất Giáo dục X.E Camenetxki - V.P Ơrêkhơp, Phương pháp giải tập vật lý, NXB giáo dục Hà Nội.1975 Dương Trọng Bái, Cao Văn Viễn – Các thi quốc gia chọn lọc học sinh giỏi THPT – NXB Đại Học quốc gia Hà Nội 20 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đà ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Trịnh Thị Hương Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Đơn vị công tác: Trường THPT Triệu Sơn Cấp đánh T T giá xếp Tên đề tài SKKN (Phòng, Sở, Tỉnh ) ứng dụng định lí Cosin tam Sở giác để giải tốn Vật lí định luật bảo toàn động lượng Phương pháp giải nhanh toán liên quan đến mạch LC thay đổi cấu trúc chương trình vật lí 12 nâng cao Sử dụng định luật bảo toàn để giải nhanh tập động lực học chất điểm chương loại trình vật lí 10 THPT Xây dựng sử dụng hệ thống Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) GD&ĐT Năm học đánh giá xếp loại C 2012-2013 C 2014- 2015 C 2018- 2019 C 2019- 2020 Thanh Hóa Sở GD&ĐT Thanh Hóa Sở GD&ĐT Thanh Hóa “Bài tập sáng tạo” dạy, ơn Sở luyện học sinh giỏi chương GD&ĐT Tĩnh học vật rắn mơn vật lý 10 Thanh Hóa THPH ... hướng Vì khuôn khổ viết chọn đề tài ? ?Phát huy lực tự học sáng tạo học sinh thơng qua việc giải tốn dao động tắt dần mơn Vật lí 12 - chương trình chuẩn? ?? làm sáng kiến kinh nghiệm 1.2 Mục đích nghiên... thống toán dao động tắt dần đề xuất phương án sử dụng lực tự học, sáng tạo học sinh qua việc giải tốn 1.3 Đối tượng nghiên cứu + Nghiên cứu sở lý luận bồi dưỡng lực tự học sáng tạo cho học sinh. .. học Bên cạnh việc giải tốn ? ?Dao động tắt dần? ?? vấn đề thiếu cần thiết Tuy nhiên trình dạy học trường THPT nhiều học sinh thấy tầm quan trọng việc giải toán ? ?Dao động tắt dần? ?? Học sinh học theo cách