(Sáng kiến kinh nghiệm) hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT hoằng hóa 3 ứng dụng đường tròn lượng giác giải tốt các bài tập vật lý 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HỐ TRƯỜNG THPT HOẰNG HĨA TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HOẰNG HĨA ỨNG DUNG ĐƯỜNG TRỊN LƯỢNG GIÁC ỨNG DUNG ĐƯỜNG TRÒN LƯỢNG GIÁC GIẢI TỐT CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ 12 GIẢI TỐT CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ 12 Người thực hiện: Hồng Văn Long Người thực hiện: Hoàng Văn Long Chức vụ: Giáo viên Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực: Vật Lí SKKN thuộc lĩnh vực: Vật Lí THANH HỐ, NĂM 2019 THANH HOÁ, NĂM 2019 PHẦN - PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Môn Vật lý phận khoa học tự nhiên nghiên cứu tượng Vật lý nói chung học nói riêng Những thành tựu Vật lý ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ngược lại thực tiễn sản xuất thúc đẩy khoa học Vật lý phát triển Vì học Vật lý khơng đơn học lý thuyết Vật lý mà phải biết vận dụng Vật lý vào thực tiễn sản xuất Do q trình giảng dạy người giáo viên phải rèn luyện cho học sinh có kỹ năng, kỹ xảo thường xuyên vận dụng hiểu biết học để giải vấn đề thực tiễn đặt Bộ môn Vật lý đưa vào giảng dạy nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông, bản, có hệ thống tồn diện vật lý Hệ thống kiến thức phải thiết thực có tính kỹ thuật tổng hợp đặc biệt phải phù hợp với quan điểm Vật lý đại Để học sinh hiểu cách sâu sắc đủ kiến thức áp dụng kiến thức vào thực tiễn sống cần phải rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: kỹ năng, kỹ xảo giải tập, kỹ đo lường, quan sát … Bài tập Vật lý với tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học Vật lý nhà trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lý học sinh có kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp … góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập Vật lý giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, làm cho môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn em Hiện nay, xu đổi ngành giáo dục phương pháp giảng dạy phương pháp kiểm tra đánh giá kết giảng dạy thi tuyển Cụ thể phương pháp kiểm tra đánh giá phương tiện trắc nghiệm khách quan Trắc nghiệm khách quan trở thành phương pháp chủ đạo kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học nhà trường THPT Điểm đáng lưu ý nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn kiến thức chương trình, tránh học tủ, học lệch để đạt kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh phải nắm vững kiến thức mà cịn địi hỏi học sinh phải có phản ứng nhanh dạng toán, đặc biệt dạng tốn mang tính chất khảo sát mà em thường gặp Với mong muốn tìm phương pháp giải tốn trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khả trực quan hố tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập giúp số học sinh khơng u thích khơng giỏi môn Vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài: “HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HOẰNG HĨA 3, ỨNG DỤNG ĐƯỜNG TRỊN LƯỢNG GIÁC ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TỐN VẬT LÝ 12” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học Tìm cho phương pháp để tạo khơng khí hứng thú lơi nhiều học sinh tham gia giải tập Lý, đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi Nghiên cứu phương pháp giảng dạy tập Vật lý với quan điểm tiếp cận mới: “Phương pháp Trắc nghiệm khách quan” Việc nghiên cứu đề tài nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức, rèn luyện phương pháp giải tập trắc nghiệm, nâng cao chất lượng học tập môn Vật lý III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Các tiết tập “Chương I Dao động cơ” mơn Vật lí lớp 12 ban Đối tượng sử dụng đề tài: Học sinh học lớp 12B1, 12B2, 12B3 năm học 20182019, trường THPT Hoằng Hóa chuẩn bị tham gia thi THPT Quốc Gia năm 2019 IV NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Đề tài nêu phương pháp giải dạng tập liên quan đến ứng dụng đường tròn lượng giác phần dao động cơ, từ giúp học sinh hình thành phương pháp luận để giải vấn đề gặp phải, đồng thời từ giúp cho em phân biệt được, áp dụng điều kiện cụ thể tập Bên cạnh đó, sở kết nghiên cứu, kiến thức phân loại trường hợp vận dụng giúp học sinh ghi nhớ áp dụng cách nhanh chóng V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý thuyết Giải tập vận dụng Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài Đưa số công thức, ý kiến chưa ghi sách giáo khoa suy giải số tập điển hình Kiểm tra tiếp thu học sinh đề ôn luyện Đánh giá, đưa điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp PHẦN – NỘI DUNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn Khi nghiên cứu phương trình dao động điều hịa, biết vật chuyển động tròn quĩ đạo có hình chiếu xuống đường kính quĩ đạo dao động điều hịa Do dao động điều hịa có dạng x = Acos(t + ) biểu diễn tương đương với chuyển động trịn có: - Tâm đường trịn VTCB - Bán kính đường tròn với biên độ dao động: R=A - Vị trí ban đầu vật đường trịn hợp với chiều dương trục ox góc  - Tốc độ quay vật đường tròn  - Bên cạnh cách biểu diễn trên, ta cần ý thêm: + Thời gian để chất điểm quay hết vòng (3600) chu kỳ T + Chiều quay vật ngược chiều kim đồng hồ + Góc mà bán kính nối vật chuyển động quét trình vật chuyển động trịn đều:  = .t  thời gian để vật dao động điều hòa góc  là: t =  / = .T/2 Đối với dao động học điều hịa ta có nhận xét sau: - Mỗi chu kì vật quãng đường 4A, nửa chu kì (T/2) vật qng đường 2A, cịn T/4 vật từ VTCB vị trí biên ngược lại từ vị trí biên VTCB - Mỗi chu kỳ vật qua vị trí 2 lần (riêng với điểm biên lần) - Mỗi chu kỳ vật đạt vận tốc v hai lần vị trí đối xứng qua vị trí cân đạt tốc độ v bốn lần vị trí lần theo chiều âm dương - Mỗi chu kỳ lực đàn hồi cực đại lần biên cực tiểu lần biên lại l (ở vị trí cân ) lớn A cực tiểu (bằng khơng) lần vị trí x = - l l < A lực hồi phục (hợp lực) cực đại lần biên cực tiểu (bằng khơng) lần vị trí cân - Đối với gia tốc kết với li độ - Chú ý: Nếu t = tính từ vị trí khảo sát q trình cộng thêm lần vật qua li độ, vận tốc… II Các ứng dụng Căn vào sở Lý thuyết, thực trạng vấn đề Tôi đề xuất phân loại ứng dụng Bài tập sau: 1.Ứng dụng để viết phương trình dao động điều hịa a Ví dụ: Một lị xo có độ cứng k = 50 N/m đặt nằm ngang, đầu cố định vào tường, đầu lại gắn với vật khối lượng m = 500g Vật chuyển động khơng ma sát mặt phẳng nằm ngang Đưa vật khỏi vị trí cân đoạn x = cm truyền cho vật vận tốc v = 10 cm/s theo chiều hướng xa vị trí cân Chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu chuyển động, gốc tọa độ trục tọa độ nằm ngang vị trí cân vật, chiều dương theo chiều vận tốc ban đầu vật Viết phương trình dao động vật Bài giải Tần số góc dao động điều hòa:  k  10 rad/ s m Biên độ dao động vật tính công thức: A2 = x2 + v2/ω2 = + = → A = (cm) Tam giác vng OxA có cos = :2→ = 600 Có hai vị trí đuờng trịn, mà có vị trí x = cm Trên hình trịn vị trí B có  = - 60 = - π/6 tương ứng với trường hợp (1) vật dao động theo chiều dương, cịn vị trí A có  = 600 = π/6 ứng với trường hợp (2) vật dao động theo chiều âm Như vị trí B phù hợp với yêu cầu đề Vậy ta chọn  = - π/6 ==> Ptdđ vật là: x = 2cos(10t - π/6) (cm) b Các toán áp dụng: Bài Một vật dao động điều hòa với chu kỳ 0,2s Khi vật cách vị trí cân 2 cm có vận tốc 20  cm/s Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm phương trình dao động vật là: A x = Cos(10  t +  /2) (cm) B x = cos(0,1  t) (cm) C x = 0,4 cos 10  t (cm) D x = - sin (10  t +  ) Bài Khi treo cầu m vào lị xo giãn 25 cm Từ vị trí cân kéo cầu xuống theo phương thẳng đứng 20 cm buông nhẹ Chọn t = lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương hướng xuống, lấy g = 10 m/s Phương trình dao động vật có dạng: A x = 20cos(2t -/2 ) cm B x = 45cos2 t cm C x= 20cos(2 t) cm D X = 20cos(100 t) cm Bài Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật m = 250g lò xo K = 100 N/m Kéo vật xuống cho lò xo dản 7,5 cm buông nhẹ Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng lên, gốc tọa độ vị trí cân bằng, t = lúc thả vật Lấy g = 10 m/s Phương trình dao động : A x = 5cos(20t + )cm B x = 7,5cos(20t + / ) cm C x = 5cos(20t - /2 ) cm D x = 5sin(10t - / ) cm Ứng dụng để tính khoảng thời gian vật từ li độ x1 đến li độ x2 a.Ví dụ: a.1.Ví dụ 1: Vật dao động điều hịa với phương trình x = Acos(t + ) (cm) Tính: a) Thời gian ngắn vật từ VTCB đến A/2 b) Thời gian vật từ vị trí có li độ x1 = – A/2 đến vị trí có li độ x2 = A/2 theo chiều dương c) Tính vận tốc trung bình vật câu a Bài giải a) Khi vật từ vị trí cân đến A/2, tương ứng với vật chuyển động đường tròn từ A đến B góc  hình vẽ bên Dễ thấy: sin = 1/2 ==>  = /6 rad ==> Khoảng thời gian ngắn để vật từ VTCB đến A/2: .T T t    .T   s  2 6.2 12 b) Khi vật từ vị trí x = – A/2 đến x2 = A/2 theo chiều dương, tương ứng với vật chuyển động đường tròn từ A đến B góc  hình vẽ bên Có:  =  + ; Với: x sin    A      OA A.2 x A sin       OB A.2 ==>  = π/3 + π/6 = π/2 ==> Khoảng thời gian để vật từ vị trí có li độ x1 = – A/2 đến vị trí có li độ x2 = A/2 theo chiều dương là: .T T t    .T   s  2 2.2 s A /   A cm/ s c) Vận tốc trung bình vật: v   t T /  T a.2.Ví dụ 2: Một bóng đèn ống nối vào nguồn điện xoay chiều u = 120  cos120  t(V) Biết đèn sáng điện áp hai cực U  60  V Thời gian đèn sáng 1s là: A 1/3s B 1s C 2/3s D 3/4s Bài giải - Hình vẽ mơ tả vùng mà U1 = M2 M1 U  60 V đèn sáng Vùng cịn lại U < 60 V nên đèn tắt Tắt - Vùng sáng ứng với vật chuyển động đường tròn Sáng U từ M’1 đến M1 từ M2 đến M’2 Dễ thấy hai vùng -U1 Sáng -U0 sáng có tổng góc quay là: O Tắt M'2 M'1 U0 u 4 = 2400 = 4/3 (Cụ thể: cos = U1/U0 = 1/2 ==> = /3) - Chu kỳ dòng điện : T = 2/ = 1/60 s - Thời gian sáng đèn chu kỳ là: t   4. 4..T 4..T 2T     s  2 3.2 90 - Thời gian sáng đèn 1s là: +) Số chu kì 1s: n t   60 T 1/ 60 +) Một chu kỳ khoảng thời gian đèn sáng t, n chu kỳ khoảng thời gian đèn sáng là: t = n t = 60/90 = 2/3 s ==> Chọn C b Các tập áp dụng: Bài Một đèn ống mắc vào mạng điện xoay chiều 220V-50Hz Biết đèn sáng hiệu điện tức thời hai đầu đèn 110 V Xác định khoảng thời gian đèn sáng chu kỳ dòng điện A 1/75 s B 1/150 s C 1/300 s D 1/100 s Bài Một đèn ống sử dụng hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V Biết đèn sáng hiệu điện đặt vào đèn không nhỏ 155V Tỷ số thời gian đèn sáng đèn tắt chu kỳ A 0,5 lần B lần C lần D lần Bài Một lắc lị xo gồm vật có m = 500 g, lị xo có độ cứng k = 50 N/m dao động thẳng đứng với biên độ 12 cm Lấy g = 10 m/s2 Khoảng thời gian lò xo bị giãn chu kì là: A 0,12s B 0,628s C 0,508s D 0,314s Bài Một lắc đơn dao động nhỏ với biên độ 4cm Khoảng thời gian hai lần liên tiếp vận tốc vật đạt giá trị cực đại 0,05s Khoảng thời gian ngắn để từ vị trí có li độ s1 = 2cm đến li độ s2 = 4cm là: s 120 s C 80 s 60 s D 100 A B Bài Một vật dao động điều hồ có tần số 2Hz, biên độ 4cm Ở thời điểm vật chuyển động theo chiều âm qua vị trí có li độ 2cm sau thời điểm 1/12 s vật chuyển động theo: A chiều âm qua vị trí cân B chiều dương qua vị trí có li độ -2 cm C chiều âm qua vị trí có li độ 2 cm D chiều âm qua vị trí có li độ -2 cm Bài Một vật dao động điều hịa có phương trình Thời điểm vật qua vị trí x=4cm lần thứ 2008 theo chiều âm kể từ thời điểm bắt đầu dao động : A 12430 (s) 30 B 12043 (s) 30 C 12403 (s) 30 D 10243 (s) 30   Bài Một vật dao động điều hồ với phương trình x  8cos   t   cm Thời điểm   vật qua vị trí có động lần lần thứ 2010 là: 2139 A 12 ( s) C 12011 (s) 12 11 B 12 ( s ) D 12059 (s) 12 Bài 8.Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 6cos( 4t + ) cm Tính quãng đường vật từ thời điểm t = 2,125s đến t = 3s? A 38,42cm B 39,99cm C 39,80cm D khơng có đáp án Bài 9: Một lắc lò xo treo thẳng đứng cân lị xo giãn 3,0cm Kích thích cho vật dao động tự điều hoà theo phương thẳng đứng thấy: chu kì dao động T vật, thời gian lò xo bị nén T/6 Biên độ dao động vật A cm B 4,0cm C 3,0cm D cm Bài 10: Một vật dao động với phương trình x = 4cos(ω.t + 2π/3) cm, ω > Trong giây kể từ t = 0, vật quãng đường 4,0 cm Trong giây thứ 2013 vận tốc trung bình vật A + 4,0 cm/s B − 4,0 cm/s C + 6,0 cm/s D − 6,0 cm/s Bài 11: Nếu vào thời điểm ban đầu, vật dao động điều hịa qua vị trí cân vào thời điểm T/12, tỉ số động dao động A 1/3 B C 1/2 D 3 Ứng dụng để tính quãng đường vật a Ví dụ: Một vật dao động điều hịa theo phương trình x = 4cos(2πt + π/3) (cm) Tính quãng đường mà vật thời gian 3,75s Bài giải - Chu kỳ dao động vật: T = 2/ = 1s - Số lần vật dao động khoảng thời gian t: n0 = t/T = 3,75 = + 0,75 ==> Khoảng thời gian vật cđ: t = T(3 + 0,75) = 3T + 0,75T = t1 + t2 - Quãng đường vật thời gian t: S = S1 + S2 +) Quãng đường vật t1 = 3T là: S1 = × 4A = 3.4.4 = 48cm +) Quãng đường vật t = 0,75T S2 xác định theo hình vẽ đây:  Trước tiên ta xác định vị trí hướng chuyển động vật thời điểm ban đầu t = 0: x0 = 4cos(2π.0 + π/3) = 2cm v0 = -8πsin(2π.0 + π/3) < ==> Vậy thời điểm ban đầu vật có tọa độ 2cm theo chiều âm (là điểm A) hình vẽ  Sau ta xđ vị trí hướng chuyển động vật thời điểm t2 = 0,75s: x = 4cos(2π.0,75 + π/3) = cm  3,46 cm v = -8πsin(2π.0,75 + π/3) = 12,56 > ==> Vậy thời điểm t = 0,75s vật có tọa độ cm theo chiều dương (là điểm C) hình vẽ ==> Quãng đường vật được: S2 = AO + OB + BO + OC = x0 + + + x = 10 + cm OA = x0 = cm OC = x = cm Vậy tổng quãng đường mà vật được: S = S1 + S2 = 61,46 cm b Bài tập áp dụng: Bài Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k = 100N/m vật có khối lượng m = 250g, dao động điều hoà với biên độ A = 6cm Chọn gốc thời gian lúc vật qua  vị trí cân Quãng đường vật s là: 10 A 6cm B 24cm C 9cm D 12cm Bài Một vật dđđh dọc theo trục Ox với phương trình: x = 6sin(4πt + π/6 )cm Quãng đường vật từ thời điểm t1 = 5/24 s đến thời điểm t2 = 74/24 s : A s = 103,5cm B s = 69cm C s = 138cm D s = 34,5cm Bài Một chất điểm dao động điều hoà quanh vị trí cân O, quỹ đạo MN = 20cm Thời gian chất điểm từ M đến N 1s Chọn trục toạ độ hình vẽ, gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Quãng đường mà chất điểm qua sau 9,5s kể từ lúc t = 0: O N M A 190 cm B 150 cm C 180 cm D 160 cm Bài Một vật dao động điều hồ với phương trình x = 4cos(4t + /3) Tính quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian t = 1/6 (s) A cm B 3 cm C cm D cm Bài Vật dao động điều hoà với phương trình x= 6cos(  t-  /2)cm Sau khoảng thời gian t = 1/30s vật quãng đường 9cm Tần số góc vật là: A 25  (rad/s) B 15  (rad/s) C 10  (rad/s) D.20  rad/s) Bài Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 6cos( 4t + ) cm Tính quãng đường vật từ thời điểm t = 2,125s đến t = 3s? A 38,42cm B 39,99cm C 39,80cm D khơng có đáp án Bài Vật dao động điều hồ theo phương trình: x = 2cos(4πt - π/3)cm Quãng đường vật 0,25s A 4cm B 2cm C 1cm D -1cm Bài Một vật dao động dọc theo trục Ox với phương trình x = 4cos(4πt – π/3) (cm) Tốc độ trung bình lớn vật quãng đường s = 4(6+ ) (cm) là: A 16,87 cm/s B 40 cm/s C 33,74 cm/s D 40 cm/s Bài Một chất điểm dao động điều hồ có phương trình dao động x = 4cos(4πt)cm Thời gian chất điểm quãng đường 6cm kể từ lúc bắt đầu dao động A t = 0,750s B t = 0,375s C t = 0,185s D t = 0,167s Bài 10 Cho vật dao động điều hòa biên độ A, chu kỳ T Quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian T A A(4 + ) B 2,5A C 5A D A( + ) Bài 11 Mét vật dao động điều hoà đợc quÃng đờng 16cm chu kì dao động Biên độ dao động cđa vËt lµ A 4cm B 8cm C 16cm D 2cm Bài 12 Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T Quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian t=3T/4 A 3A B A(2+ ) C 3A/2 D A(2+ ) 10 Bài 13 Một vật dao động điều hòa với tần số 1Hz, biên độ 10cm Tốc độ trung bình lớn mà vật dao động có hết đoạn đường 30cm A 22,5cm/s B 45cm/s C 80cm/s D 40cm/s Ứng dụng tính tần suất (số lần) dao động a Ví dụ Một lắc dao động với phương trình x = 3cos(4t- /3) cm Xác định số lần vật qua li độ x = 1,5cm 1,2s đầu M A Bài giải - Vị trí ban đầu vật ứng với tọa độ góc - /3 giản đồ (điểm B) x0 = 3cos(-/3) = 1,5cm - Mặt khác ta cần tìm số lần qua li độ 1,5cm -3 ứng với điểm A, B đường tròn t = 0 vật xuất phát từ x0 - Ta có số lần vật dao động khoảng thời gian t = 1,2s: B n = t/T = 1,2/0,5 = + 0,4 ==> t = T(2 + 0,4) = 2T + 0,4T = t1 + t2 - Với T = 2/ = 0,5s ==> Trong khoảng thời gian t1 = 1s vật dao động chu kì tức qua li độ 1,5cm N1 = 2x2 = lần ==> Trong khoảng thời gian t2 = 0,2s vật dao động N2 = 0,4 dao động từ B đến M Ta có: độ lớn cung dư BM:  = .t = .t2 = 4.0,2 = 0,8 >2/3 ==> cung dư qua A Nghĩa kể lần qua B thời gian t vật qua li độ 1,5cm N2 = 1+ = lần - Vậy tổng số lần vật qua li độ 1,5cm 1,2 giây đầu là: N = N1 + N2 = lần b Bài tập áp dụng: Bài Một vật dao động theo phương trình x = 2cos(5t + /6) + (cm) Trong giây kể từ lúc vật bắt đầu dao động vật qua vị trí có li độ x = 2cm theo chiều dương lần? A lần B lần C lần D lần Bài Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = cos(100t - /2)(A), t tính giây (s) Trong khoảng thời gian từ 0(s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời dịng điện có giá trị cường độ hiệu dụng vào thời điểm: A C s 400 s 600 và s 400 s 600 B D s 600 s 200 và s 600 s 200 Bài Một vật dao động điều hòa trục Ox, xung quanh vị trí cân gốc tọa độ Gia tốc vật phụ thuộc vào li độ x theo phương trình: a = -400  2x số dao động toàn phần vật thực giây A 20 B 10 C 40 D Bi Một chất điểm dao động điều hoà dọc trục Ox quanh vị trí cân O với phơng tr×nh x  3cos  5t   / (cm,s) Trong giây qua vị trí cân A lần B lần C lÇn D lÇn 11 Bài Một vật dao động điều hịa có phương trình: x = 10 cos (tcmVật qua vị trí có li độ x = + 5cm lần thứ vào thời điểm nào? A T/4 B T/6 C T/3 D T/12 Bài Một vật dao động với phương trình x = 4cos3t cm Xác định số lần vật có tốc độ 6 cm/s khoảng (1;2,5) s Bài Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng 200g lị xo có độ cứng K = 50N/m xác định số lần động 1,5s đầu biết t = vật qua vị trí cân Bài Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lị xo có độ cứng K = 100N/m Vật có khối lượng 0,5 kg dao động với biên độ 52cm.t = vật vị trí thấp Tính số lần lực tác dụng lên điểm treo cực tiểu khoản thời gian(0,5;1,25) s Bài Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với phương trình x = 4cos(10πt + π/3) cm Tốc độ trung bình chất điểm từ thời điểm t = đến thời điểm qua vị trí x = -2cm lần thứ 2012 là: A 100cm.s B cm/s C 40 cm/s D 80 cm/s Bài 10 Một lắc lò xo treo thẳng đứng vật nặng khối lượng 1kg Từ vị trí cân nâng vật lên vị trí lị xo khơng biến dạng thả nhẹ để vật dao động điều hòa Lấy g=10m/s2 Gọi T chu kì dao động vật Tìm thời gian ngắn để vật từ vị trí lực đàn hồi có độ lớn 5N đến vị trí lực đàn hồi có độ lớn 15N A 2T/3 B T/3 C T/4 D T/6  Bài 11 Một chất điểm DĐĐH có phương trình x  cos( t  ) (cm) Tốc độ trung bình vật hai chu kỳ A 5cm/s B.10cm/s C 12cm/s D.15cm/s  Bài 12 Một chất điểm DĐĐH có phương trình x  5cos( t  ) (cm) Tốc độ trung bình vật 2,5s A 5cm/s B.10cm/s C 20cm/s D.30cm/s Ứng dụng xác định thời điểm vật qua vị trí xác định a Ví dụ : a.1.Ví dụ 1: Một vật dao động điều hồ với phương trình x = 8cos(2t) cm Thời điểm thứ vật qua -A vị trí cân là: M1 M0 O M2 A 12 x s C s s D s A B Bài giải: - Vật qua VTCB, ứng với vật chuyển động trịn qua M1 M2 - Vì  = 0, vật xuất phát từ M0 nên thời điểm thứ vật qua VTCB ứng với vật qua M1 - Khi bán kính qt góc  = /2 ==> t    s  a.2 Ví dụ 2: Một vật dao động điều hồ với phương trình x = 4cos(4t + Thời điểm thứ vật qua vị trí x = 2cm theo chiều dương A 9/8 s B 11/8 s C 5/8 s D 1,5 s Bài giải: - Vật qua x = theo chiều dương qua M2 - Qua M2 lần thứ ứng với vật quay vòng (qua lần) lần cuối từ M0 đến M2 - Góc quét  = 2.2 + ==> t   11  s  3  ) cm M1 M0 x O -A A a.3 Ví dụ 3: Một vật dao động điều hồ với phương  trình x = 4cos(4t + ) cm Thời điểm thứ 2009 vật qua vị trí x = 2cm M2 12049 s A 24 12025 s C 24 B 12061 s 24 D Đáp án khác Bài giải: - Vật qua x =2 qua M1 M2 - Vật quay vòng (1 chu kỳ) qua x = 2cm lần - Qua lần thứ 2009 phải quay 1004 vịng từ M0 đến M1 -A - Góc quét:   1004.2  t  M1 M0 A   12049  502   s  24 24 a.4 Ví dụ 4: Một vật dao động điều hồ với phương trình  x = 8cos(2t- ) cm Thời điểm thứ 2010 vật qua vị trí v x O M2 4 = -8 cm/s 13 A 1004,5 s C 1005 s Bài giải: - Ta có x  B 1004 s D 1005,5 s v A2  ( )2  4 3cm  - Vì v < nên vật qua M1 M2 - Qua lần thứ 2010 phải quay 1004 vịng từ M0 đến M2 - Góc quét  = 1004.2 +   t = 1004,5 s a.5 Ví dụ 5: Một vật dao động điều hoà với phương  trình x = 8cos(2t- ) cm Thời điểm thứ vật qua vị trí có động A 1/8 s B 1/16 s C 1/24 s D 1/32 s Bài giải: - Wđ = Wt ==> Wt  A W x  4 2cm 2 ==> có vị trí M1, M2, M3, M4 đường tròn - Thời điểm vật qua vị trí Wđ = Wt ứng với vật từ M0 đến M4 - Góc quét         t   s 12  24 a.6.Ví dụ 6: Một vật dao động điều hồ với phương  trình x = 8cos(t- ) cm Thời điểm thứ 2010 vật qua vị trí có động lần Bài giải: Wđ = 3Wt  Wt  A W  x    4cm  có vị trí đường trịn M1, M2, M3, M4 Qua lần thứ 2010 phải quay 502 vịng (mỗi vòng qua lần) từ M0 đến M2 Góc quét   11   502.2    (  )  1004  12  11 12059 t  1004   s  12 12 b Bài tập áp dụng: Bài Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x  A cos 2t(cm) , t tính giây Vật qua VTCB lần thứ vào thời điểm A 0,125s B 0,25s C 0,5s D.1s Bài Con lắc lị xo dao động điều hồ mặt phẳng ngang với chu kì T = 1,5 s biên độ A = 4cm, pha ban đầu 5 / Tính từ lúc t = 0, vật có toạ độ x = -2 cm lần thứ 2005 vào thời điểm nào: A 1503s B 1503,25s C 1502,25s D 1503,375s 14 Bài Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 5cos(4  t +  /3) (cm,s) tính tốc độ trung bình vật khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu khảo sát dao động đến thời điểm vật qua vị trí cân theo chiều dương lần thứ A 25,71 cm/s B 42,86 cm/s C cm/s D 8,57 cm/s Bài Vật dao động điều hồ với phương trình x = 4cos4t (cm) Kể từ thời điểm t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương lần thứ hai thời điểm A 5/8s B 3/8s C 7/8s D 1/8s Bài Dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch có biểu thức i  I0cos(120 t   ) A Thời điểm thứ 2009 cường độ dòng điện tức thời cường độ hiệu dụng là: 12049 s 1440 24113 s C 1440 A B 24097 s 1440 D Đáp án khác Bài6: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 10cos(2πt – π/4) cm Tại thời điểm t vật có li độ x = cm Hỏi sau 0,5 (s) vật có li độ A cm B cm C –5 cm D –6 cm Bài 7: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 10cos(2πt – π/5) cm Tại thời điểm t vật có li độ x = cm Hỏi sau 0,25 (s) li độ vật A cm B cm C –10 cm D –8 cm Bài 8: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 6cos(4πt + π/6) cm Tại thời điểm t vật có li độ x = cm Tại thời điểm t= t + 0,25 (s) li độ vật A cm B cm C –3 cm D –6 cm Bài 9: Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 4cos(4t + π/6) (cm) Vật qua vị trí có li độ x= 2cm lần thứ 2013 vào thời điểm: A 503/6 s B 12073/24s C 12073/12s D 503/3s 15 Bài 10: Một chất điểm dao động điều hịa theo phương trình x = 4cos(2t/3) (x tính cm; t tính s) Kể từ t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = 2cm theo chiều âm lần thứ 2012 thời điểm A 6033,5 s B 3017,5 s C 3015,5 s D 6031 s Bài 11: Một chất điểm dao động điều hịa theo phương trình x = 6cos(5t /3) (x tính cm, t tính s) Kể từ lúc t = 0, chất điểm qua vị trí cách VTCB 3cm lần thứ 2014 thời điểm A 603,4 s B 107,5 s C 301,5 s D 201,4 s Bài 12: Một chất điểm dao động điều hịa theo phương trình x = 3cos(4t /3) (x tính cm, t tính s) Kể từ lúc t = 0, chất điểm qua vị trí có động với lần thứ 2015 thời điểm: A 12085/24 s C 12085/48s B 12073/24s D 2085/12s Bài 13: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T biên độ A Khi vật thẳng (theo chiều) từ VTCB đến li độ x = A/2 tốc độ trung bình vật A A/T B 4A/T C 6A/T D 2A/T Bài 14: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T biên độ A Khi vật thẳng (theo chiều) từ li độ x = A đến liđộ x = –A/2 tốc độ trung bình vật A 9A/2T B 4A/T C 6A/T D 3A/T Bài 15 Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k = 40N/m, khối lượng không đáng kể vật nhỏ có khối lượng 90g Con lắc đặt mặt phẳng nằm ngang không ma sát Kéo vật khỏi vị trí cân 6cm thả nhẹ, vật dao động điều hoà lấy π =10 g =10 m/s2 Sau 0, 7s kể từ thời điểm bắt đầu dao động vật quãng đường : A 59cm B 51cm C 56cm D 57 cm Bài 16 Một vật dao động điều hồ có vận tốc thay đổi theo qui luật:   v  10 cos  t   cm/s Thời điểm gần từ t = 0, vật qua vị trí x = -5cm là: 6 3 16 A 2,66s B 2s C 1,16s D 1,66s III HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐỀ TÀI 1.Thái độ: Qua trình thực nghiệm, việc quan sát diễn biến học, tinh thần thái độ học sinh tiết học, tập trung ý học sinh, hiệu vận dụng tự giải tập học sinh Tôi thấy đa phần em thấy tự tin hơn, làm tập phần nhanh hơn, xác Các em tích cực xung phong lên tự giải tốt tập tương tự trình học ôn tập thi THPT Quốc gia Kĩ năng: Các em chủ động giải tốt tập Dao động điều hịa có dạng đề tài trình bày Kết làm qua lần thi khảo sát chất lượng tích cực Qua khẳng định hướng nghiên cứu, đề cập đề tài phù hợp, giải tốt thực trạng khó khăn thường gặp em giải dạng tập phần 17 PHẦN - KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT 1.Kết luận Như nói, tập vật lý phần khơng thể thiếu q trình giảng dạy mơn vật lý trường phổ thơng Nó phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, để ôn tập, để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học Bài tập vật lý phương tiện để giúp học sinh rèn luyện đức tính tốt đẹp tính cảm nhận, tinh thần chịu khó đặc biệt giúp em có giới quan khoa học chủ nghĩa vật biện chứng Để tập vật lý thực mục đích điều người giáo viên phải phân loại có phương pháp tốt để học sinh dễ hiểu phù hợp với trình độ học sinh Trong đề tài tơi tìm cho phương pháp áp dụng cho dạng tốn, tất nhiên khơng trọn vẹn, để giúp học sinh giải tốn mang tính lối mịn nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt thi hình thức trắc nghiệm khách quan Tơi viết đề tài khơng để phủ nhận vai trị phương pháp đại số mà với phương pháp giúp cho học sinh giải toán Vật lý, liên quan đến ứng dụng đường tròn lượng giác, cách nhanh xác Vì học phần dao động học mà không rèn luyện kỹ phương pháp giải toán cách ứng dụng đường tròn lượng giác thiệt thòi lớn cho học sinh Đề Xuất Do thời gian có hạn nên đề tài chưa áp dụng rộng rãi chắn khơng tránh thiếu sót Vì mong góp ý q thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện để áp dụng thực năm học tới Xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA BGH TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA P.Hiệu trưởng Thanh Hóa, ngày 28 tháng năm 2019 CAM KẾT KHÔNG COPY Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Hoàng Văn Long 18 MỤC LỤC Tiêu đề Trang MỞ ĐẦU ……………………………………………………… NỘI DUNG ……………………………………………………… KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT …………………………………………… 16 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO (Đề tài có sử dụng nguồn tài liệu tham khảo bảng sau) Tên tài liệu Xuất xứ Sách giáo khoa Vật Lí 12-CB NXB giáo dục Sách giáo khoa Vật Lí 12-NC NXB giáo dục Giải tốn Vật Lí 12 - Tập Tác giả Bùi Quang Hân - NXB giáo dục Kiến thức nâng cao - Tập Tác giả Vũ Thanh Khiết - NXB Hà Nội Cẩm nang ôn luyện thi ĐH môn Vật Lí Tác giả Nguyễn Anh Vinh - NXB ĐHSP Đề THPT Quốc Gia 2017; 2018 Bộ GD&ĐT Đề ôn thi THPT QG 2017; 2018 – Thanh Hóa Sở GD&ĐT Thanh Hóa Đề ơn thi THPT Quốc Gia 2018; 2019 trường chuyên THPT toàn Quốc 19 ... thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài: “HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HOẰNG HĨA 3, ỨNG DỤNG ĐƯỜNG TRỊN LƯỢNG GIÁC ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TỐN VẬT LÝ 12? ?? II MỤC ĐÍCH NGHIÊN... cho học sinh giải toán Vật lý, liên quan đến ứng dụng đường tròn lượng giác, cách nhanh xác Vì học phần dao động học mà không rèn luyện kỹ phương pháp giải tốn cách ứng dụng đường trịn lượng giác. .. sử dụng đề tài: Học sinh học lớp 12B1, 12B2, 12B3 năm học 20182019, trường THPT Hoằng Hóa chuẩn bị tham gia thi THPT Quốc Gia năm 2019 IV NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Đề tài nêu phương pháp giải dạng tập