Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo chương dao động cơ vật lí 12 thpt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM THỊ TÚ VINH BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƢƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM THỊ TÚ VINH BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƢƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 THPT Chun ngành: Lí luận PPDH mơn Vật lí Mã số: 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS VŨ THỊ MINH NGHỆ AN - 2018 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau đại học trƣờng Đại học Vinh Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thị Minh - ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, động viên, giúp đỡ suốt thời gian tác giả thực nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu giáo viên tổ chuyên môn Lý - Công nghệ trƣờng THPT Quỳnh Lƣu tạo điều kiện cho tiến hành thực nghiệm sƣ phạm đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè ngƣời thân ủng hộ, bên canh giúp đỡ, động viên tơi q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Mặc dù thân có nhiều cố gắng nhƣng luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận đƣợc lời góp ý, hƣớng dẫn thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn thêm hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Nghệ An, tháng năm 2018 Tác giả Phạm Thị Tú Vinh ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG, HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Cơ sở lí luận lực 1.1.1 Năng lực 1.1.2 Năng lực tƣ sáng tạo 1.1.3 Vai trò lực tƣ sáng tạo 10 1.2 Cơ sở lí luận tập sáng tạo dạy học vật lí 11 1.2.1 Khái niệm tập sáng tạo dạy học vật lí 11 1.2.2 Phân loại tập sáng tạo dạy học vật lí 12 1.2.3 Phƣơng pháp giải tập sáng tạo mơn vật lí 14 1.2.4 Nguyên tắc lựa chọn hệ thống tập sáng tạo 17 1.2.5 Mối liên hệ TRIZ BTST dạy học vật lí 17 1.2.6 Vai trị tập sáng tạo với phát triển lực tƣ 20 1.3 Biện pháp rèn luyện phát triển lực tƣ sáng tạo 21 iii 1.3.1 Áp dụng phƣơng pháp dạy học nêu giải vấn đề mức độ khác nhau, lôi HS tham gia vào giải vấn đề học tập 21 1.3.2 Tăng cƣờng sử dụng phƣơng tiện dạy học 22 1.3.3 Rèn luyện trí tƣởng tƣợng, tƣ khơng gian, tƣ lôgic cho học sinh 23 1.3.4 Cho học sinh luyện tập thao tác tƣ với tập sáng tạo 23 1.3.5 Bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học cho học sinh 23 1.3.6 Nêu gƣơng sáng tạo nhà khoa học, học sinh trình dạy học môn 24 1.4 Quy trình xây dựng tập sáng tạo: 24 1.4.1 Lựa chọn tập xuất phát 24 1.4.2 Vận dụng dấu hiệu tập sáng tạo (6 dấu hiệu) 25 Kết luận chƣơng 27 Chƣơng XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC DẠY HỌC CHƢƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 28 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 28 2.2 Tìm hiểu thực trạng dạy học tập nói chung, BTST nói riêng chƣơng „„Dao động cơ‟‟ vật lí 12 30 2.2.1 Nhận thức GV BTST 30 2.2.2 Học sinh học giải tập vật lí 31 2.2.3 Nguyên nhân thực trạng 31 2.3 Xây dựng hệ thống tập sáng tạo 31 2.4 Sử dụng tập sáng tạo dạy học: 54 2.4.1 Quy trình sử dụng tập sáng tạo 54 2.4.2 Sử dụng tập sáng tạo hoạt động dạy học 55 iv 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học số học chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 THTP theo định hƣớng bồi dƣỡng lực tƣ sáng tạo cho học sinh 57 2.5.1 Giáo án thực nghiệm số 57 2.5.2 Giáo án thực nghiệm số 63 Kết luận chƣơng 68 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 69 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 69 3.2 Đối tƣợng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 69 3.3 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm 69 3.3.1 Công tác chuẩn bị 69 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 70 3.4 Kết thực nghiệm sƣ phạm 70 3.4.1 Đánh giá định tính 70 3.4.2 Đánh giá định lƣợng 71 Kết luận chƣơng 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 75 TÀI KIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ BT Bài tập BTST Bài tập sáng tạo BTLT Bài tập luyện tập BTVL Bài tập vật lý BTXP Bài tập xuất phát ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh KHTN Khoa học tự nhiên 10 KT Kiểm tra 11 NXB Nhà xuất 12 PT Phƣơng trình 13 SBT Sách tập 14 SGK Sách giáo khoa 15 THPT Trung học phổ thông 16 TN Thực nghiệm vi DANH MỤC BẢNG, HÌNH Trang Bảng: Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số Xi kiểm tra 72 Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất 72 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất bảng phân phối tần suất tích lũy 72 Bảng 3.4 Bảng tham số thống kê 73 Hình: Hình 3.1 Đồ thị tần suất 73 Hình 3.2 Đồ thị tần suất tích lũy 73 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vật lí học môn khoa học nghiên cứu cấu trúc, tính chất hình thức biến đổi vật chất Muốn hoạt động nhận thức vật lý có kết trƣớc hết phải quan tâm đến việc hình thành kỹ năng, kỹ xảo cho HS Để từ HS hình thành cho phƣơng pháp suy luận, khả tƣ sáng tạo Vì phẩm chất lực tính tự học, tích cực hoạt động, có tƣ sáng tạo phải đƣợc rèn luyện, bồi dƣỡng từ cịn HS phổ thơng Ở THPT, HS bắt đầu hình thành cho phẩm chất trí tuệ, nhân cách phù hợp với việc bồi dƣỡng lực tự học, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, hợp tác, làm việc nhóm HS dần hoàn thiện nhân cách lối sống Đây giai đoạn quan trọng để HS có nhìn đắn, lựa chọn nghề nghiệp phù hợp cho sau Do đó, việc dạy học mơn nói chung mơn Vật lí nói riêng bậc THPT cần đề cao bồi dƣỡng lực tƣ sáng tạo thông qua sử dụng BTST cho HS Tuy nhiên, thực tế giảng dạy mơn Vật lí trƣờng phổ thông nay, hầu hết GV trọng việc cung cấp kiến thức lí thuyết cho HS, rèn luyện kĩ làm thi, kiểm tra câu hỏi lí thuyết, trắc nghiệm việc rèn luyện kĩ tƣ sáng tạo Vật lí vào thực tế đời sống, vào giải vấn đề thực tiễn chƣa đƣợc trọng, HS chƣa biết cách làm việc độc lập cách khoa học để lĩnh hội tri thức, chƣa đƣợc hƣớng dẫn nhƣ làm quen với phƣơng pháp nghiên cứu khoa học, áp dụng thành tựu khoa học vào thực tiễn Do vậy, lý thuyết thực tế khoảng cách xa vời Trong dạy học mơn Vật lí trƣờng phổ thơng, việc giảng dạy tập Vật lí vơ cần thiết Thơng qua dạy học tập Vật lí, GV giúp HS nắm vững cách xác, sâu sắc, tồn diện quy luật, tƣợng vật lí, biết cách phân tích chúng ứng dụng chúng vào thực tiễn, mà BTST quan trọng Từ đó, giúp em vận dụng dễ dàng kiến thức học để giải tốt nhiệm vụ học tập vấn đề mà thực tiễn đề Bài tập Vật lí phƣơng tiện quan trọng việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức thu nhận để giả vấn đề thực tiễn Do đó, tập Vật lí sáng tạo thực phƣơng tiện hữu hiệu để tích cực hóa hoạt động phát triển tƣ cho học sinh việc quan sát giải thích tƣợng thực tiễn Bằng việc giải BTST, HS có hứng thú tìm tịi, khám phá giới có điều kiện rèn luyện khả tƣ vật lí cách logic HS biết cách vận dụng lý thuyết đƣợc học để giải thích tình đời sống, trình thực tiễn kĩ thuật Chƣơng "Dao động cơ" chƣơng quan trọng chƣơng trình Vật lí 12 THPT, có lƣợng kiến thức nhiều kỳ thi THPT quốc gia Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chọn đề tài: c tư du s ng tạo cho học sinh th ng qua vi c s ng tạo chư ng ao ng c t T i dư ng n ng d ng v s d ng it p T Mục đích nghiên cứu - Xây dựng đƣợc hệ thống BTST chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 THPT - Đề xuất đƣợc số biện pháp sƣ phạm nhằm phát triển đƣợc lực tƣ sáng tạo Vật lí học sinh thơng qua việc sử dụng BTST Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu i tư ng nghi n c u Dạy học tập chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 THPT theo hƣớng phát triển lực tƣ sáng tạo cho học sinh thông qua việc sử dụng BTST hạ vi nghi n c u Phát triển lực tƣ sáng tạo cho học sinh chƣơng “Dao động cơ” thông qua việc sử dụng BTST cho học sinh lớp 12 số trƣờng THPT địa bàn huyện Quỳnh Lƣu - tỉnh Nghệ n Va cham mềm nên động lƣợng hệ vật (M m) bảo toàn: mv0 = (m+M) V Suy vận tốc hệ vật lúc va chạm: v= mv0 0, 01.10 0,1    0, 4m / s  40cm / s (m  M ) 0, 01  0, 240 0, 25 Hệ vật dao động với tần số góc = k 16   8rad / s (m  M ) (0, 01  0, 24) Vì hệ nằm ngang nên biên độ dao động đƣợc tính theo cơng thức: A2  x  v2 2  02  v2 2  402  100 16 Vậy biên độ dao động: = 10cm Bài tập khác xuất lực ma sát trƣợt vật mặt phẳng ngang Sử dụng nguyên tắc linh động nguyên tắc thay đổi thông số lí hóa đối tƣợng ta có BTST sau: BTST 2: Thí nghiệm với lắc lị xo gồm vật nhỏ khối lƣợng 0,02 kg lò xo có độ cứng N/m Vật nhỏ đƣợc đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trƣợt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị nén 10 cm bng nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Nêu phƣơng án xác định tốc độ lớn mà vật đạt đƣợc trình dao động? - âu hỏi định h ớng t u : + Để tốc độ vật lớn vật vị trí nào? + Áp dụng định luật bảo tồn lƣợng, vật chịu tác dụng ngoại lực nhƣ nào? + Nêu phƣơng án xác định tốc độ lớn mà vật đạt đƣợc trình dao động? - Lời giải tóm tắt: Theo giá thiết ban đầu E = 1/2k , A = 10cm 2 Xét vật vị trí x bất kỳ, vật E = E  mv  kx Theo định luật bảo tồn lƣợng,ta có độ biến thiên lƣợng công ngoại lực tác dụng lên vật Vậy 2 1 kA  mv  kx  Angluc  Fms s  vmax  xmin   mvmax  kA2   mgA  v  10 30cm / s 2 2 Bài tập 2: Con lắc lị xo dao động điều hồ theo phƣơng ngang với biên độ Đúng lúc lò xo giãn nhiều ngƣời ta giữ cố định điểm lị xo lắc dao động với biên độ ‟ Tỉ số ‟/ bao nhiêu? - Lời giải tóm tắt: Tại biên dƣơng vận tốc vận Khi giữ cố định điểm k‟=2k Vật dao động xung quang vị trí cân O‟ cách biên dƣơng đoạn x  2 Ta có: x= (l0  A)  l0  O A   O’ M v A Khi A'  x     x  Phƣơng án B  '  Bài phức tạp thêm giả thiết lúc lắc qua vị trí có động Sử dụng ngu ên tắ th đổi thơng s í hó đ i t ợng ngu ên tắ inh động ta có BTST sau: BTST 3: Cho lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng ngang với biên độ Đúng lúc lắc qua vị trí có động giãn ngƣời ta cố định điểm lị xo, kết làm lắc dao động điều hòa với biên độ biên độ ‟? ‟ Hãy xác định phƣơng án để tìm tỉ lệ biên độ - âu hỏi định h ớng t u : + Ở vị trí động năng, li độ bao nhiêu? + Cố định lắc vị trí vận tốc xác định nhƣ nào? + Sau đƣợc cố định biên độ đƣợc xác định Tìm biên độ đó? + Phƣơng án để tìm tỉ lệ biên độ biên độ ‟? - Lời giải tóm tắt:  Khi Wđ = Wt => Wt = W/2 O kx2 kA2 A => x =  2 2   O’ M vật M, cách VTCB OM = Khi vật có vận tốc v0: A 2 mv02 kA2 kA2  Wđ   v02  2 2m Sau bị giữ độ cứng lò xo k‟ = 2k Vật dao động quanh VTCB O‟ MO‟ = x0 = A A (l  )  l0  2 Tần số góc dao động ‟ = ‟2 = x02  v 2 ' với l0là chiều dài tự nhiên lò xo k'  m 2k Biên độ dao động m kA2 A A2 A2 3A2 m     = => 2k 8 m ‟= ‟ A Bài tập 3: Một lắc đơn có chu kỳ dao động nhỏ mặt đất T= 2s Đƣa lắc xuống giếng sâu 100m so với mặt đất chu kỳ lắc bao nhiêu? Coi trái đất nhƣ hình cầu đồng chất bán kính R = 6400km nhiệt độ giếng không thay đổi so với nhiệt độ mặt đất - âu hỏi định h ớng t u : + Lực hấp dẫn tác dụng lên lắc mặt đất đƣa xuống giếng sâu đƣợc xác định nhƣ nào? + Xác định chu kì lắc mặt đất giếng sâu? + Tìm đƣợc chu kì lắc giếng sâu? -Lời giải tóm tắt: + Tại mặt đất lực hấp dẫn trái đất tác dụng lên vật: F G M m  Vm G G R R  mg l g T1  2 Và chu kỳ R2  R m + Xét độ sâu h lòng trái đất, lực hấp dẫn tác dụng lên vật: M ' m  V ' m F'  G  G G R2 R2 T2  2 Khi chu kỳ + Tỷ số  T2  (1  T2  T1 g  g'   ( R  h) m R  mg ' l g' R h  h  (1  )   Rh R 2R h T h )T1   2R T 2R Ta có: T2  (1  h 0,1 )T1  (1  )  2,0000156s 2R 2.6400 Chu kỳ lắc dƣới giếng tăng lên so với lắc đặt mặt đất Bài tập nhƣ đƣa lắc lên cao? Sử dụng ngu ên tắ đảo ng ợ v ngu ên tắ inh động ta có BTST: BTST 4: Làm thí nghiệm với đồng hồ lắc mặt đất chạy giờ, nhƣng đƣa đồng hồ lên cao 320m so với mặt đất thấy đồng hồ chạy chậm, đƣa đồng hồ xuống hầm mỏ sâu h‟ so với mặt đất lại thấy đồng hồ chạy giống độ cao h Hãy nêu phƣơng án để xác định độ sâu hầm mỏ? (Coi nhiệt độ khơng thay đổi) - Lời giải tóm tắt: Gọi chu kỳ chạy đồng hồ T1; chu kỳ độ cao h hầm mỏ T2 T2‟  T2 = T2‟  T T  T1 T1  h h'   h '  2h  640m R 2R Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA Bài kiểm tra 15 phút Câu Một vật dao động điều hoà, khoảng thời gian phút vật thực đƣợc 60 dao động Chu kì dao động vật A 2s B 1s C 0,5s D 30s Câu Cho lắc lò xo dao động điều hồ với phƣơng trình x = 10cos (20t   / 3) (cm) Biết vật nặng có khối lƣợng m = 100g Động vật nặng li độ x = 8cm A 7,2J B 0,072J C 0,72J D 2,6J Câu Hiện tƣợng cộng hƣởng học xảy nào? A tần số lực cƣỡng lớn tần số riêng hệ B tần số lực cƣỡng bé tần số riêng hệ C tần số lực cƣỡng tần số dao động cƣỡng D tần số dao động cƣỡng tần số dao động riêng hệ Câu Một vật treo vào lị xo làm dãn 4cm Cho g =   10m/s2 Biết lực đàn hồi cực đại, cực tiểu lần lƣợt 10N 6N Chiều dài tự nhiên lò xo 20cm Chiều dài cực đại cực tiểu lò xo trình dao động A 25cm 24cm B 24cm 23cm C 26cm 24cm D 25cm 23cm Câu Một vật dao động điều hòa quỹ đạo dài 40cm Khi vật vị trí x = 10cm vật có vận tốc v = 20  cm/s Chu kì dao động vật A 5s B 1s C 0,5s D 0,1s Câu Một vật dao động điều hồ có phƣơng trình dao động x = 5cos(2  t +  /3)(cm) Vận tốc vật có li độ x = 3cm A  12,56cm/s B 25,12cm/s C  25,12cm/s D 12,56cm/s Câu Một vật dao động điều hoà qua vị trí cân theo chiều dƣơng thời điểm ban đầu Khi vật có li độ 3cm vận tốc vật  cm/s vật có li độ 4cm vận tốc vật  cm/s Phƣơng trình dao động vật có dạng A x = 10cos(2  t-  / )(cm) B x = 5cos(  t+  / )(cm) C x = 5cos(2  t-  / )(cm) D x = 5cos(2  t+  ) (cm) Câu Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà phƣơng, tần số có phƣơng trình x1 = 3cos(10 t   /6)(cm) x2 = 7cos(10 t  13 /6)(cm) Dao động tổng hợp có phƣơng trình A x = 10cos(10 t  7 /3)(cm) B x = 4cos(10 t   /6)(cm) C x = 10cos(20 t   /6)(cm) D x = 10cos(10 t   /6)(cm) Câu Một lắc lò xo dao động điều hồ với phƣơng trình x = 10cos  t(cm) Tại vị trí có li độ x = 5cm, tỉ số động lắc A B C D Câu 10 Cho lắc lị xo dao động điều hồ với phƣơng trình x = 10cos (20t   / 3) (cm) Biết vật nặng có khối lƣợng m = 100g Thế lắc thời điểm t =  (s) A 0,25J B 0,5J C 0,5mJ D 0,05J Đáp án: Câu 10 TL A B D D B C C D D D Bài kiểm tra 45 phút Hình thức: Tự luận Câu 1: a.)Định nghĩa dao động điều hồ? Phƣơng trình dao động điều hồ? b) Chu kì dao động điều hồ, dao động tắt dần dao động cƣỡng có đặc điểm gì? Câu 2: Một cầu nhỏ có khối lƣợng m = 300g đƣợc gắn vào lò xo treo thẳng đứng, nặng dao động điều hòa với tần số f = 10Hz biên độ A = 3cm a) Tìm độ cứng lị xo? b) Tính động lắc nặng có ly độ x = 1cm c) Tính tốc độ trung bình cầu đoạn từ vị trí cân đến điểm có ly độ 1,5cm Câu 3: (BTST 21): Một sợi dây cao su nhẹ đàn hồi có độ cứng k = 25N/m đầu đƣợc giữ cố định, đầu dƣới treo vật m = 625g Cho g = 10m/s 2,   10 1) Kéo vật rời khỏi vị trí cân theo phƣơng thẳng đứng hƣớng xuống dƣới đoạn 5cm thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Chọn gốc thời gian lúc thả vật, gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dƣơng hƣớng xuống a) Viết phƣơng 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 hƣớng thẳng đứng xuống dƣới Xác định độ cao cực đại vật so với vị trí cân Đáp án thang điểm Câu - Định nghĩa: + Dao động điều hồ, Phƣơng trình (1 điểm) - Đặc điểm chu kì: Dao động điều hồ: T khơng thay đổi, Dao động tắt dần: Tthay đổi, Dao động cƣỡng bức: T dao động chu kì ngoai lực cƣỡng (1 điểm) Câu 2: m = 300g = 0,3kg ; A = 3cm ; f = 10Hz a) Ta có:  = 2f = k m k = 42.f2m Nên: k = 4.10.(10)2.0,3 = 1200(N/m)………………… (1,5 điểm) Thế số: b) Khi x = 1cm - Thế năng: Et = = - Cơ năng: E= = kx 1200.(10-2)2 = 6.10-2J …………………… (0,5 điểm) KA2 1200.(3.10-2)2 = 54.10-2 (J) ……………….(0,5 điểm) - Động năng: Eđ = E - Et = 54.10-2 - 6.10-2 = 48.10-2 (J) …… (0, điểm) c) Sử dụng vòng tròn Xét chất điểm dao động điều hòa chất điểm chuyển động tròn ta đƣợc: t  Với   t=  (s) 120   Vậy (0 < t < Tốc độ trung bình: V = T ) s  180 (cm/s) ……………………….(1 điểm) t Câu 3: 1) a) Phƣơng trình dao động vật có dạng: x  A cos(t   ) Tần số góc:   k 25   2 (rad / s) ………………………….(0.5 điểm) m 0,625  x0  A cos   v0  A sin   Tại thời điểm t = 0:   A  5cm;   ………….(0.5 điểm) Phƣơng trình dao động là: x  cos 2t (cm) ………………………….0.5 điểm) b) Từ mối quan hệ dao động điều hòa chuyển ðộng tròn ta xác định đƣợc thời gian kể từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến lúc vật qua vị trí x = -2,5cm là:  4  t  t -5 -2,5 O ( s) ………………….(0,75 điểm) Tốc độ trung bình: tđtb  S 12,5   18,75(cm / s) …………….(0,75 điểm) t 2/3 2) Tại vị trí cân độ giãn dây l  dao động điều hòa - Nếu VTCB A  mg  0,25m  25cm Vì vật k < 25cm vmax   31,8cm , nên lên qua vị trí 25cm dây bị chùng vật khơng dao động điều hòa - Áp dụng định luật BTNL, chọn gốc hấp dẫn VTCB thì: truyền vận tốc v = 2m/s biên độ đạt là: Tại VTCB: W1 = kx02 mv02  ………………………………(0,5 điểm) 2 Tại vị trí cao nhất: W2 = mghmax W1 = W2 => hmax = 32,5cm………………………….(0,5 điểm) Bài kiểm tra 45 phút Hình thức: Trắc nghiệm 100º/o Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa đoạn thẳng MN dài 12 cm với tần số Hz, Chọn gốc thời gian lúc chất điểm có li độ 3√3 cm chuyển động ngƣợc chiều với chiều dƣơng chọn Phƣơng trình dao động chất điểm Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa với số Hz quỹ đạo đoạn thẳng dài 12 cm Vận tốc chất điểm có độ lớn cực đại A 30 cm/s B 20 cm/s C 113 cm/s D 0,52 m/s Câu 3: Hai dao động điều hịa phƣơng, có phƣơng trình dao động Biên độ dao động tổng hợp 5√3 cm B 2,5√3 cm C cm D 2,5 cm Câu 4: Hai dao động điều hòa phƣơng, tần số có phƣơng trình dao động là: Phƣơng trình dao động tổng hợp là: x=9cos⁡(ωt+ φ) (cm) Biên độ A1 thay đổi đƣợc Biết có giá trị cho có giá trị lớn Giá trị lớn A cm B 18 cm C 9√2 cm D 9√3 cm Câu 5: Một vật dao động điều hòa theo phƣơng ngang, mốc vị trí cân Khi lực tác dụng lên vật có giá trị 0,25 độ lớn lực cực đại tác dụng lên vật tỉ số giữ động lắc A 16 B 15 C 1/15 D 1/16 Câu 6: Một vật dao động điều hòa với chu kì T, thời điểm t = vật qua vị trí có li độ nửa biên độ theo chiều âm trục tọa độ Trong thời gian 16T/3 kể từ t = vật đƣợc quãng đƣờng 1,29 m Biên độ dao động vật A cm B cm C 10 cm D cm Câu 7: Một lắc lị xo thẳng đứng, đầu dƣới có vật m, dao động với biên độ 6,25 cm, tỉ số lực cực đại lực cực tiểu tác dụng vào điểm treo trình dao động 5/3; lấy g = π2 = 10 m/s2 Tần số dao động A Hz B 0,5 Hz C 0,25 Hz D 0,75 Hz Câu 8: Hai lắc lò xo giống treo vào hai điểm giá đỡ nằm ngang Chọn trục tọa độ Ox có phƣơng thẳng đứng, chiều hƣớng xuống dƣới phƣơng trình dao động hai lắc x1=4cos⁡20t x2=4√3 cos⁡(20t+π/2) với x đo cm, t đo s Biết lị xo có độ cứng k = 0,5 N/cm, gia tốc trọng trƣờng g = 10 m/s Lực cực đại hai lắc tác dụng lên giá đỡ là: A 4,5 N B 6,5 N C 2,5 N D 1,5 N Câu 9: Hai lắc đơn dao động điều hòa nơi Trái Đất, có Quả nặng chúng có khối lƣợng Chiều dài dây treo lắc thứ 1,5 lần chiều dài dây treo lắc thứ hai (l1=1,5l2) Quan hệ biên độ góc hai lắc Câu 10: Một lắc đơn gồm vật nặng khối lƣợng m = 100g, dây treo dài l = 80 cm, đặt nơi có g = 10 m/s Kéo dây treo cho vật lệch khỏi vị trí cân đoạn thả không vận tốc đầu, lắc dao động điều hòa với W=8,1.10-4 J Biên độ dao động A 2,4 cm B 3,6 cm lắc C 4,8 cm D 7,2 cm Câu 11: Phát biểu sau sai nói tƣợng cộng hƣởng? Điều kiện xảy tƣợng cộng hƣởng hệ phải dao động cƣỡng dƣới tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hồn có tần số ngoại lực f tần số riêng hệ fo B Biên độ cộng hƣởng không phụ thuộc vào lực cản môi trƣờng C Hiện tƣợng đặc biệt xảy dao động cƣỡng tƣợng cộng hƣởng D Khi cộng hƣởng, biên độ dao động cƣỡng tăng đột ngột đạt giá trị cực đại Câu 12: Chọn phát biểu nói dao động cƣỡng Tần số dao động cƣỡng tần số ngoại lực tuần hoàn B Tần số dao động cƣỡng tần số riêng hệ C Biên độ dao động cƣỡng biên độ ngoại lực tuần hoàn D Biên độ dao động cƣỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực tuần hồn Câu 13: Một dao động tắt dần có biên độ giảm 2% sau chu kì Sau chu kì phần dao động cịn lại A 70% B 75% C 78,1% D 81,5% Câu 14: Một chất điểm dao động điều hịa khơng ma sát theo trục Ox Biết trình khảo sát vật chƣa đổi chiều chuyển động Khi vừa rời khỏi vị trí cân đoạn s động chất điểm 13,95 mJ Đi tiếp đoạn s động chất điểm cịn 12,6 mJ Nếu chất điểm thêm đoạn s động A 6,68 mJ B 11,25 mJ C 10,35 mJ D 8,95 mJ Câu 15: Tìm phát biểu sai lắc lị xo dao động mặt phẳng nằm ngang Vật có gia tốc lị xo có độ dài tự nhiên B Vật có gia tốc cực đại độ lớn vận tốc cực tiểu C Vật có độ lớn vận tốc nhỏ lị xo khơng biến dạng D Vật đổi chiều chuyển động lò xo biến dạng lớn Câu 16: Một lắc lò xo dao động điều hòa Muốn tần số tăng lên ba lần Tăng k ba lần, giảm m chín lần B Tăng k ba lần, giảm m ba lần C Giảm k b lần, tăng m ba lần D Giảm k ba lần, tăng m chín lần Câu 17: Tại nơi có gia tốc trọng trƣờng g = 9,81 m/s 2, vật nặng treo vào lò xo làm lò xo dãn Δl = 2,4 cm Chu kì dao động lắc lị xo A 0,18 s B 0,31 s C 0,22 s D 0,90 s Câu 18: Một lắc lò xo dao động mặt phẳng nằm ngang có nặng khối lƣợng m = 100 g độ cứng lò xo k = 100 N/m Lấy gần π2 ≈ 10 Kéo nặng cách vị trí cân +5 cm thả tay nhẹ Phƣơng trình dao động lắc A x = 5cos(πt) (cm) B x = 10cos(10πt) (cm) C x = 5cos(πt+π/2) (cm) D x = 5cos(10πt) (cm) Câu 19: Một lắc lị xo có nặng khối lƣợng m lị xo độ cứng k chu kì dao động T = 0,5 s Để có tần số dao động lắc f = Hz phải thay nặng m nặng có khối lƣợng m‟ A 4m B 16m C 2m D m/2 Câu 20: Vật m1 gắn với lò xo dao động với chu kì T1 = 0,9 s Vật m2 gắn với lị xo dao động với chu kì T2 = 1,2 s Gắn đồng thời hai vật m1, m2 với lị xo nói hệ vật dao động với chu kì A T12 = 1,5 s B T12 = 1,2 s C T12 = 0,3 s D T12 = 5,14 s Câu 21: Một lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa với chu kì π/5 (s) Trong trình dao động độ dài lắc biến thiên từ 20 cm đến 30 cm Lấy g = 10 m/s2 A 35 cm B 15 cm C 45 cm D 40 cm Câu 22: Một vật khối lƣợng m = 288 g đƣợc treo vào đầu lị xo lắc dao động với tần số f1 = 6,5 Hz Gắn thêm vào m vật nhỏ khối lƣợng Δm A 12 g B 32 g C 50 g D 60 g Câu 23: Một lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng lị xo k = 100 N/m, khối lƣợng vật nặng m = 1kg Từ vị trí cân kéo vật nặng xuống dƣới cm bng nhẹ cho vật dao động điều hịa Chọn trục tọa độ có gốc vị trí cân bằng, chiều dƣơng hƣớng thẳng đứng lên Chọn gốc thời gian bng tay Phƣơng trình dao động điều hịa vật A x=3cos10t (cm) B x=6cos10t (cm) C x=6cos(10t+π/2) (cm) D x=6cos(10t+π) (cm) Câu 24: Một lắc lò xo treo thẳng ðứng có ðộ cứng lị xo k = 40 N/m, khối lƣợng vật nặng m = 400 g Đƣa vật lên vị trí cân cm theo phƣơng thẳng đứng truyền cho vận tốc ban đầu 50 cm/s hƣớng xuống dƣới Chọn trục tọa độ có gốc vị trí vị trí cân bằng, chiều dƣơng hƣớng thẳng đứng lên Chọn gốc thời gian bắt đầu dao động điều hòa Phƣơng trình dao động điều hịa vật là: Câu 25: Treo vật có khối lƣợng kg vào lị xo có độ cứng k = 98 N/m Kéo vật khỏi vị trí cân phía dƣới, đến vị trí x = cm, thả nhẹ Gia tốc cực đại dao động điều hòa vật là: A 2,45 m/s2 B 0,05 m/s2 C 0,1 m/s2 D 4,9 m/s2 Câu 26: Một lắc lò xo có cầu khối lƣợng m = 0,2 kg Kích thích cho cầu chuyển động dao động với phƣơng trình x=5cos⁡4πt (cm) Lấy π2 ≈ 10 Năng lƣợng truyền cho cầu A J B 0,2 J C 0,02 J D 0,04 J Câu 27: Một vật đƣợc treo vào lò xo thẳng đứng có độ cứng 40 N/m Gọi Õ trục tọa độ có phƣơng trùng với phƣơng dao động vật có chiều hƣớng lên Lấy gốc tọa độ trùng với vị trí cân vật Khi vật dao động tự với biên độ cm, động vật khí qua vị trí x = cm là: A mJ B 1,6 mJ C 32 mJ D 16mJ Câu28: Một lắc lò xo dao động với 1,25.10-3 J biên độ dao động = √2 cm Nếu lắc có giá trị 1,8 mJ, biên độ dao động lắc ( 1,4√2 cm 2) B 1,5√2 cm C 1,1√2 cm D 1,2√2 cm Câu 29: Con lắc lị xo có khối lƣợng m = √2 kg dao động điều hòa theo phƣơng nằm ngang Vận tốc vật có độ lớn cực đại 0,6 m/s Chọn thời điểm t = lúc vật qua vị trí xo = 3√2 cm động Chu kì dao động lắc độ lớn lực đàn hồi thời điểm t = π/20 (s) là: A T = 0,314 s; F = N B T = 0,628 s; F = N C T = 0,628 s; F = N D T = 0,314 s; F = N Câu 30: Lị xo có độ cứng k mắc với vật khối lƣợng m1 vật dao động với chu kì T1 = s Vẫn lị xo mà mắc với vật m2 vật dao động với chu kì T2 = s Khi gắn hai vật với nhau, mắc vào lị xo hệ hai vật dao động với chu kì (T) A 10 s B 14 s C 18 s D 20 s Đáp án 1B,2C,3B,4B,5C,6A,7A,8B,9D,10B,11B,12A,13D,14C,15C,16B,17B,18D,19 A,20A,21B,22C,23D,24D,25D,26D,27C,28D,29B,30A ... bị cho tiết dạy học có sử dụng BTST 28 Chƣơng XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC DẠY HỌC CHƢƠNG ? ?DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12. .. Chƣơng Cơ sở lí luận việc xây dựng sử dụng BTST dạy học vật lí Chƣơng Xây dựng sử dụng BTST nhằm bồi dƣỡng lực tƣ sáng tạo cho học sinh thông qua việc dạy học chƣơng ? ?Dao động cơ? ?? Vật lí 12 Chƣơng... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM THỊ TÚ VINH BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƢƠNG ? ?DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 THPT Chun