Đang tải... (xem toàn văn)
SKKN: Phương pháp giải nhanh bài toán dao động điều hòa – Con lắc lò xo
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO MỤC LỤC Nội dung Trang Phần A: Mở đầu 1 Phần B Nội dung Chương I: Thực trạng và giải pháp thực hiện đề tài 3 Chương II: Bài tập vật lý phổ thông và vai trò của nó trong dạy học vật lý ở trường THPT 4 Chương III: Lý thuyết về dao động điều hòa – Con lắc lò xo 6 Chương IV: Phân loại các dạng bài toán về Dao động điều hòa – Con lắc lò xo 7 PHẦN C: Kết quả thu được từ đề tài Kết luận Tài liệu tham khảo 25 26 PHẦN A - MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài. Trong chương trình vật lý 12, phần dao động cơ học con lắc lò xo là phần có nhiều dạng toán, vận dụng công thức khá đa dạng, thường học sinh rất lúng túng khi gặp các bài toán của phần này. Phần dao động cơ luôn chiếm tỉ lệ đáng kể trong các đề thi tốt nghiệp, cao đẳng và đại học. Theo phân phối chương trình số tiết dành cho phần này lại không nhiều, với 3 tiết lý thuyết, 1 tiết bài tập, do đó việc lĩnh hội kiến thức lý thuyết, vận dụng lý thuyết để có kỹ năng giải và làm chủ cách giải các dạng toán về phần này là một vấn đề không dễ, đòi hỏi người thầy phải chủ động về kiến thức và phải có phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập một cách ngắn gọn, dễ hiểu dễ nhớ mới có thể đáp ứng được yêu cầu. Hiện này việc kiểm tra đánh giá về kết quả giảng dạy và thi tuyển trong các kỳ thi quốc gia đối với môn vật lý chủ yếu là trắc nghiệm khách quan. Do vậy trắc nghiệm khách quan trở thành phương pháp chủ đạo trong kiểm tra đánh giá trong nhà trường THPT. Điểm đáng lưu ý là nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn bộ kiến thức của chương trình, tránh học tủ, học lệch.Với mong muốn tìm được phương pháp giải các bài toán trắc nghiệm một cách nhanh chóng linh hoạt đồng thời có khả năng trực quan hoá tư duy của học sinh và lôi cuốn được nhiều học sinh tham gia vào quá trình giải bài tập cũng như giúp một số học sinh không yêu thích hoặc không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản hơn trong việc giải các bài tập trắc nghiệm vật lý. Là giáo viên trực tiếp giảng dạy môn vật lý ở trường phổ thông, bằng kinh nghiệm thực tế tôi tổng kết hệ thống lại đề xuất “Phương pháp giải nhanh bài toán dao động điều hòa – Con lắc lò xo” áp dụng cho lớp 12A 2 nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy môn học. II. Mục đích nghiên cứu. Hệ thống lại toàn bộ kiến thức lý thuyết về dao động điều hòa con lắc lò xo. Tổng hợp các dạng bài toán về dao động điều hòa con lắc lò xo. Phân tích các bài toán về “ Dao động điều hòa – con lắc lò xo” từ đó rút ra cách giải bài toán một cách nhanh nhất ngắn gọn nhất. Nghiên cứu phương pháp giảng dạy bài vật lý với quan điểm tiếp cận mới gúp cho học sinh có phương pháp phân tích và giải nhanh các dạng bài tập về dao động điều hòa con lắc lò xo giúp cho học sinh đạt được kết quả cao trong các kỳ thi bằng “Phương pháp Trắc nghiệm khách quan” III. Nhiệm vụ nghiên cứu. Trao đổi với đồng nghiệp về những khó khăn khi giảng dạy phần dao động điều hòa con lắc lò xo, tìm hiểu những hạn chế và các thiếu sót của học sinh khi học lý thuyết và vận dụng lý thuyết làm bài tập. Thăm dò, khảo sát học sinh trước khi thực hiện đề tài, trao đổi với học sinh về những khó khăn khi vận dụng lý thuyết giải bài tập phần này. Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, các tài liệu liên quan. Nghiên cứu lý thuyết về các nội dung ( Dao động điều hòa, con lắc lò xo). Vận dung lý thuyết trên để giải một số bài toán về “ Dao động điều hòa – con lắc lò xo ” Kiểm tra, đánh giá phân tích kết quả thu được sau khi thực hiện đề tài từ đó có sự điều chỉnh, bổ sung có hiệu quả. IV.Phương pháp nghiên cứu – Đối tượng nghiên cứu 1. Phương pháp nghiên cứu : Nghiên cứu lý thuyết về “dao động động điều hòa – con lắc lò xo” vật lý 12 Phân tích và giải các bài tập phần “ Dao động điều hòa – con lắc lò xo” bằng nhiều cách => Cách giải ngắn gọn nhanh và cho kết quả chính xác. Sử dụng phương pháp hoạt động nhóm và động não khi dạy đề tài này cho học sinh. 2. Đối tượng nghiên cứu : Thực hiện dạy đề tài này trên lớp 12A 2 trong năm học 2011 - 2012 so sánh kết quả thu được với lớp 12A 3 cùng đối tượng. 3. Thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết và thực hiện đề tài tháng 8 trước khi bắt đầu năm học mới 2011 – 2012 Thực hiện dạy lý thuyết theo phân phối chương trình hiện hành. Dạy 4 tiết ôn tập rèn luyện kỹ năng cho học sinh lớp 12 vào tháng 9 năm 2011. Phân tích số liệu tổng hợp => kết quả kết thúc đề tài tháng 10/2011. V. Giải thuyết khoa học Thông thường khi giải các bài tập về “Dao động điều hòa – con lắc lò xo” học sinh sẽ gặp phải một số các bài tập mang tính chất khảo sát mối liên hệ giữa các đại lượng vật lý và xác định giá trị các đại lượng này. Trên tinh thần trắc nghiệm khách quan, nếu phải giải bài toán này trong thời gian ngắn thì quả là rất khó đối với học sinh. Do đó tôi hệ thống lại các loại toán thường gặp và hướng dẫn học sinh giải các bài tập vị dụ cơ bản bằng nhiều cách để các em hiểu, ghi nhớ và dễ dàng giải quyết các bài toán tương tự khi gặp phải. Triển khai có hiệu quả phương pháp sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học giúp học sinh nắm vững kiến thức và vận dụng một cách thành thạo đạt kết quả cao trong các kỳ thi. VI. Giới hạn áp dụng của đề tài. Trong giới hạn đề tài tôi chỉ đưa ra một số phương pháp, cách giải nhanh bài toán về dao động điều hòa con lắc lò xo. Đối tượng áp dụng : Áp dụng thực tế trên lớp 12A 2 trong năm học 2011 – 2012 nếu kết quả thu được đáng tin cậy và có hiệu quả cao sẽ nhân rộng cho tất các các đối học sinh tượng khối 12 trường THPT số 1 Bảo Yên. PHẦN B - NỘI DUNG CHƯƠNG I . THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. Thực trạng vấn đề: 1. Đối với giáo viên: Vận dụng các phương pháp dạy học tích cực hóa hoạt động học tập, tiếp cận với các kĩ thuận dạy học, dần đổi mới phương pháp dạy học áp dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng học sinh, nhất là các học sinh có học lực yếu. Với thời lượng 3 tiết lý thuyết 1 tiết bài tập phần dao động điều hòa con lắc lò xo thì rất khó khăn để hướng dẫn học sinh có kỹ năng và làm chủ được phương pháp giải 2 nội dung với hàng chục dạng toán. 2. Đối với học sinh: Một bộ phận không nhỏ các em học sinh còn yếu về các môn học tự nhiên, tư duy và kỹ năng môn học yếu chưa có kỹ năng vận dụng lý thuyết giải bài tập. Phần lớn học sinh không nhớ biểu thức định lí hàm số sin, cosin, định lí Pitago, không xác định được giá trị của các hàm số lượng giác. Hoặc nhớ được các hàm lượng giác thì việc vận dụng toán vào giải bài tập vật lý rất khó khăn. Một số học sinh chưa có động cơ học tập đúng đắn. Kết quả thu được sau khi học sinh học song phần này còn thấp qua các năm học. II. Giải pháp thực hiện : 1. Hướng dẫn học sinh hệ thống kiến thức lý thuyết cơ bản, mỗi nội dung sẽ có các dạng toán và phương pháp giải các dạng đó. Đây là phần rất quan trọng, yêu cầu các em hệ thống lại thành đề cương, giáo viên giúp chỉnh sửa cho ngắn gọn, khoa học. Với mỗi dạng lựa chọn một bài tập điển hình, kèm theo một hay các cách giải chúng, phân tích ưu nhược của từng cách từ đó học sinh biết vận dụng các bài tập tương tự và sẽ chủ động được cách giải. 2. Nhắc lại và cung cấp thêm các công thức toán học có liên quan để vận dụng giải toán phần Dao động điều hòa – Con lắc lò xo. CHƯƠNG II. BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG VÀ VAI TRÒ CỦA NÓ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT. 1 Vai trò của bài tập vật lý trong việc giảng dạy vật lý ở trường phổ thông . Việc giảng dạy bài tập vật lý trong nhà trường không chỉ giúp học sinh hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. Muốn đạt được điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày. Kỹ năng vận dụng kiến thức trong bài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thước do mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức mà học sinh đã thu nhận được. Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lý dưới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện. Trong qua trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập vật lý đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa , trừu tượng hóa …để giải quyết vấn đề, do đó tư duy của học sinh có điều kiện để phát triển. Vì vậy có thể nói bài tập vật lý là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăn trong cuộc sống của học sinh. Bài tập vật lý là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm bổ sung kiến thức cho học sinh. Đặc biệt, để giải được các bài tập vật lý dưới hình thức trắc nghiệm khách quan học sinh ngoài việc nhớ, tái hiện lại các kiến thức một cách tổng hợp, chính xác ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh đó học sinh phải giải nhiều các dạng bài tập khác nhau để có được kiến thức tổng hợp, chính xác và khoa học . 2. Phân loại bài tập vật lý. a. Bài tập vật lý định tính hay bài tập câu hỏi lý thuyết. Là bài tập mà học sinh không cần phải tính toán (Hay chỉ có các phép toán đơn giản) mà chỉ vận dụng các định luật, định lý, qui luật để giải tích hiện tượng thông qua các lập luận có căn cứ, có lôgic. Nội dung của các câu hỏi khá phong phú, và đòi hỏi phải vận dụng rất nhiều các kiến thức vật lý. Thông thường để giải các bài toán này cần tiến hành theo các bước: B1:Phân tích câu hỏi. B2: Phân tích các hiện tượng vật lý diễn ra trong câu hỏi để từ đó xác định các kiến thức như định luật, khái niệm vật lý hay một qui tắc vật lý nào đó để giải quyết câu hỏi. B3: Tổng hợp các điều kiện đã cho với các kiến thức tương ứng đã phân tích để trả lời câu hỏi. b. Bài tập vật lý định lượng: - Đó là loại bài tập vật lý mà muốn giải quyết nó ta phải thực hiện một loạt các phép tính. Dựa vào mục đích dạy học ta có thể phân loại bài tập dạng này thành 2 loại: * Bài tập tập dượt: Là bài tập đơn giản được sử dụng ngay khi nghiên cứu một khái niệm hay một qui tắc vật lý nào đó để học sinh vật dụng kiến thức vừa mới tiếp thu. * Bài tập tổng hợp: Là những bài tập phức tạp mà muốn giải nó học sinh vận dụng nhiều kiến thức ở nhiều phần, nhiều bài nhiều chương, nhiều cấp học và thuộc nhiều lĩnh vực … Đặc biệt, khi các câu hỏi loại này được nêu dưới dạng trắc nghiệm khách quan thì yêu cầu học sinh phải nhớ kết quả cuối cùng đã được chứng minh trước đó để giải nó một cách nhanh chóng. Vì vậy yêu cầu học sinh phải hiểu bài một cách sâu sắc để vận dụng kiến thức ở mức độ cao . CHƯƠNG III. LÝ THUYẾT VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO 1. Dao động điều hòa. a. Dao động cơ, dao động tuần hoàn + Dao động cơ là chuyển động cơ học có giới hạn trong không gian được lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng nhất đinh. + Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật lại trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. b Dao động điều hòa + Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian. + Phương trình dao động: x = Acos(t + ) (cm) Trong đó: A là biên độ dao động (A > 0); đơn vị m, cm; đó là li độ cực đại của vật. (t + ) là pha của dao động tại thời điểm t; đơn vị rad là pha ban đầu của dao động; đơn vị rad. + Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên đường kính là đoạn thẳng đó. c Chu kỳ, tần số và tần số góc của dao động điều hoà + Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa là khoảng thời gian để thực hiện được một dao động toàn phần; đơn vị giây (s). + Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây; đơn vị héc (Hz). + trong phương trình x = Acos(t + ) được gọi là tần số góc của dao động điều hòa; đơn vị rad/s. + Liên hệ giữa , T và f: = T 2 = 2f. d. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà + Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời gian: v = x' = - Asin(t + ) = Asin(-t - ) = Acos(t + + 2 ) cm/s hay ( m/s) Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn 2 so với với li độ. Ở vị trí biên (x = A), v = 0. Ở vị trí cân bằng (x = 0), v = v max = A. + Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc (đạo hàm bậc 2 của li độ) theo thời gian: a = v' = x’’ = - 2 Acos(t + ) = - 2 x cm/s 2 ( m/s 2 ) Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ (sớm pha 2 so với vận tốc). Véc tơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với độ lớn của li độ. - Ở vị trí biên (x = A), gia tốc có độ lớn cực đại : a max = 2 A. - Ở vị trí cân bằng (x = 0), gia tốc bằng 0. + Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin. 2. CON LẮC LÒ XO. * Cấu tạo con lắc lò xo + Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, một đầu gắn cố định, đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng hoặc trên mặt phẳng nghiêng . + Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa. + Phương trình dao động: x = Acos(t + ). + Với: = k m ; A = 2 2 0 0 v x ; xác định theo phương trình cos = 0 x A (lấy nghiệm (-) nếu v 0 > 0; lấy nghiệm (+) nếu v 0 < 0). + Chu kì dao động của con lắc lò xo: T = 2 m k . + Lực gây ra dao động điều hòa luôn luôn hướng về vị trí cân bằng và được gọi là lực kéo về hay lực hồi phục. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa. Biểu thức tính lực kéo về: F = - kx. * Năng lượng của con lắc lò xo + Động năng : 2 2 2 2 2 d 1 cos 2( t ) 1 1 1 W mv m A sin ( t ) kA 2 2 2 2 + Thế năng: 2 2 2 2 t 1 cos 2( t ) 1 1 1 W kx kA cos ( t ) kA 2 2 2 2 - Động năng và thế năng của vật dao động điều hòa biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2, tần số f’ = 2f và chu kì T’ = T 2 . + Cơ năng: W = W t + W đ = 2 1 kA 2 = 2 1 m 2 A 2 = hằng số. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát. CHƯƠNG IV PHÂN LOẠI CÁC DẠNG TOÁN DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CON LẮC LÒ XO I . Dang 1: Xác định các đại lượng trong dao động. A. Kiến thức vận dụng:: - Các phương trình: + Li độ x = Acos( t + ) cm + Vận tốc v = - Asin( t + ) = Acos( t + + /2) cm/s + Gia tốc 2 2 2 '' ' Acos( t+ ) Acos( t+ ) - a x v x cm => Vận tốc sớm pha /2 so với li độ , a sớm pha /2 so với v, a và x ngược pha nhau. - Nhớ theo giản đồ véc tơ quay. Khi nhìn vào đó học sinh dễ nhận thấy + a ngược pha x ; a sớm pha v : /2; v sớm pha x : /2 - Các công thức: + Chukỳ: 2 T ; k m (con lắc lòxo) + Liên hệ x, v, A. 2 2 2 2 v A x B. Các loại bài toán cơ bản dạng 1 vận dụng : 1. Quãng đường đi của vật - Trong 1T là 4A , trong 1/2T là 2A - Trong 1/4T là A nếu vật xuất phát từ VTCB hoặc VTB 2. Thời gian vật dao động từ vị trí có li độ x 1 đến vị trí có li độ x 2 : Cách 1: thay x 1 vào phương trình dao động x = Acos( t + ) => tìm t 1 thay x 2 vào phương trình dao động x = Acos( t + ) => tìm t 2 .Thời gian cần tìm : t = t 2 – t 1 Chú ý: t 1 , t 2 là họ nghiệm nên phải dựa vào đề bài để chọn nghiệm thích hợp. Cách 2: Sử dụng vòng tròn lượng giác : a. Giải bài tập về dao động điều hòa áp dụng vòng tròn lượng giác (VTLG) chính là sử dụng mối quan hệ giữa chuyển động thẳng và chuyển động tròn đều. - Một điểm d.đ.đ.h trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính của đoạn thẳng đó. b. Cách biểu diễn vòng tròn lượng giác. - Một vật dao động điều hòa theo phương trình : x = Acos(ωt + φ) cm ; (t đo bằng s) , được biểu diễn bằng véctơ quay trên vòng tròn lượng giác như sau: B 1 : Vẽ một vòng tròn có bán kính bằng biên độ R = A B 2 : Trục Ox nằm ngang làm gốc. B 3 : Xác định pha ban đầu trên vòng tròn (vị trí xuất phát). Quy ước : Chiều dương từ trái sang phải. - Chiều quay là chiều ngược chiều kim đồng hồ. - Khi vật chuyển động ở trên trục Ox : theo chiều âm. - Khi vật chuyển động ở dưới trục Ox : theo chiều dương. - Có bốn vị trí đặc biệt trên vòng tròn: M : vị trí biên dương x max = +A ở đây φ = 0 ; (đây là vị trí mốc lấy góc φ) N : vị trí cân bằng theo chiều âm ở đây φ = + π/2 hoặc φ = – 3π/2 P : vị trí biên âm x max = - A ở đây φ = ± π Q : vị trí cân bằng theo chiều dương ở đây φ = – π/2 hoặc φ = +3π/2 Ví dụ : Biểu diễn phương trình sau bằng véctơ quay : a. x = 6cos(ωt + π/3)cm b.x = 6cos(ωt – π/4)cm Biểu diễn HV * Xác định số lần vật đi qua vị trí cho trước trong khoảng thời gian Δt. Phương pháp : + Biểu diễn trên vòng tròn , xác định vị trí xuất phát. + Xác định góc quét Δφ = Δt.ω + Phân tích góc quét Δφ = n 1 .2π + n 2 .π + Δφ’; n 1 và n 2 : số nguyên ; ví dụ : Δφ = 9π = 4.2π + π + Biểu diễn và đếm trên vòng tròn. - Khi vật quét một góc Δφ = 2π (một chu kỳ thì qua một vị trí bất kỳ 2 lần , một lần theo chiều dương , một lần theo chiều âm ) Ví dụ : Vật dao động điều hòa với phương trình : x = 6cos(5πt + π/6)cm (1) a.Trong khoảng thời gian 2,5s vật qua vị trí x = 3cm mấy lần. b.Trong khoảng thời gian 2s vật qua vị trí x = 4cm theo chiều dương mấy lần. c.Trong khoảng thời gian 2,5s vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương mấy lần. d.Trong khoảng thời gian 2s vật qua vị trí cân bằng mấy lần. Giải: Trước tiên ta biểu diễn pt (1) trên vòng tròn, với φ = π/6(rad) -Vật xuất phát từ M , theo chiều âm. (Hình 1 ) a.Trong khoảng thời gian Δt = 2,5s => góc quét Δφ = Δt.ω = 2,5.5π = 12,5π = 6.2π + π/2 Từ vòng tròn ta thấy: (Hình 2) - trong một chu kỳ vật qua x = 3cm 2 lần tại P (chiều âm ) và Q (chiều dương ) - trong Δφ 1 = 6.2π ; 6 chu kỳ vật qua x = 3cm được 6.2 = 12 lần - còn lại Δφ 2 = π/2 từ M →N vật qua x = 3cm một lần tại P (chiều âm ) Vậy: Trong khoảng thời gian Δt = 2,5s vật qua x = 3cm được 13 lần b.Trong khoảng thời gian Δt = 2 s => góc quét Δφ = Δt.ω = 2.5π = 10π = 5.2π Vật thực hiện được 5 chu kỳ (quay được 5 vòng) Từ vòng tròn ta thấy: (Hình 3) - trong một chu kỳ vật qua vị trí x = +4cm theo chiều dương được một lần, tại N Vậy : trong 5 chu kỳ thì vật qua vị trí x = 4cm theo chiều dương được 5 lần c.Trong khoảng thời gian Δt = 2,5s => góc quét Δφ = Δt.ω = 2,5.5π = 12,5π = 6.2π + π/2 Từ vòng tròn ta thấy: (Hình 4) - Trong một chu kỳ vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương 1 lần tại N. - Trong Δφ 1 = 6.2π ; 6 chu kỳ vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương 6 lần tại N. - Còn lại Δφ 2 = π/2 từ M →P vật qua không qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần nào. Vậy trong khoảng thời gian Δt = 2,5s vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương 6 lần. d.Trong khoảng thời gian Δt = 2s => góc quét Δφ = Δt.ω = 2.5π = 10π = 5.2π Vật thực hiện được 5 chu kỳ (quay được 5 vòng) Từ vòng tròn ta thấy: (Hình 5) - Trong một chu kỳ vật qua vị trí vị trí cân bằng 2 lần tại P (chiều âm ) và Q (chiều dương ) . - Vậy trong khoảng thời gian Δt = 2s vật qua vị trí vị trí cân bằng 10 lần . [...]... của chuyển động tròn đều B Biên độ của dao động điều hòa bằng bán kính của chuyển động tròn đều C Lực kéo về trong dao động điều hòa có độ lớn bằng độ lớn lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều D Tốc độ cực đại của dao động điều hòa bằng tốc độ dài của chuyển động tròn đều Câu 27: Khi nói về dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng? A Dao động của con lắc lò xo luôn là dao động điều hòa B Cơ năng... năng của vật dao động điều hòa không phụ thuộc vào biên độ dao động C Hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng D Dao động của con lắc đơn luôn là dao động điều hòa Câu 28 Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 400g và một lò xo có độ cứng k = 40N/m Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn bằng 8cm và thả cho nó dao động Phương trình dao động của quả... 4: Con lắc lò xo gồm vật m=100g và lò xo k=1N/cm dao động điều hòa với chu kì là A 0,1s B 0,2s C 0,3s D 0,4s m 0,1 Phân tích: Theo công thức tính chu kì dao động: T 2 2 0,2 s k 100 Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật m=200g và lò xo k=0,5N/cm dao động điều hòa với chu kì là A 0,2s B 0,4s C 50s D 100s m 0, 2 Phân tích:Theo công thức tính chu kì dao động: T 2 2 0,4 s k 50 Câu 6: Một con. .. lần Câu 7: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 20 N/m và viên bi có khối lượng 0,2 kg dao động điều hòa Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của viên bi lần lượt là 20 cm/s và 2 3 m/s2 Biên độ dao động của viên bi là A 16cm B 4 cm C 4 3 cm D 10 3 cm Câu 8 : Một con lắc lò xo dao động điều hòa Biết lò xo có độ cứng 36 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100g Lấy 2 = 10 Động năng của con lắc biến thiên theo... chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật B tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi C bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng D biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật Câu 4 : Một con lắc lò xo treo thẳng đứng Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8... trong một chu kì dao động là A 20 cm/s B 10 cm/s C 0 D 15 cm/s Câu 13 : Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s Biên độ dao động của con lắc là A 6 cm B 6 2 cm C 12 cm D 12 2 cm Câu 14:: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối... bình là A 3A/2T B 6A/2T C 4A/2T D.9A/2T Câu 17: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 2 2 100 cm/s là T/3 Lấy π = 10 Tần số dao động của vật là A 4 Hz B 3 Hz C 1 Hz D 2 Hz Câu 18: Vật nhỏ của một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng Khi... 3 Hz C 12 Hz D 1 Hz Câu 9: Một con lắc lò xo có khối có lượng vật nhỏ là 50 g Con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acost Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau Lấy 2 =10 Lò xo của con lắc có độ cứng bằng A 50 N/m B 100 N/m C 25 N/m D 200 N/m Câu 10 : Một vật dao động điều hòa có phương trình x = Acos(t + ) Gọi... đổi, dao động điều hoà Nếu khối lượng m = 200g thì chu kì dao động của con lắc là 2s Để chu kì con lắc là 1s thì khối lượng m bằng A 100 g B 200 g C 800 g D 50 g Phân tích: Công thức tính chu kì dao động của 2 con lắc lò xo: m1 m2 T2 m T2 12 T1 2 ;T2 2 12 1 m 2 22 m1 2 200 50 g k k T2 m 2 T1 2 VI BÀI TẬP VẬN DỤNG THỰC HÀNH : Câu 1:Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương. .. kỳ năm học trước thấy kết quả có sự thay đổi rõ dệt II Kết luận chung: Qua việc vận dụng đề tài phương pháp giải nhanh bài toán dao động điều hòa con lắc lò xo , giáo viên có thể hướng dẫn học sinh một cách tổng quát về phương pháp giải toán cho các phần tiếp theo của chương trình vật lý 12 Để giải bài toán vật lý được hiệu quả trước hết cần làm cho học sinh hiểu rõ phần lý thuyết, khắc sâu được hiện . về dao động điều hòa con lắc lò xo. Tổng hợp các dạng bài toán về dao động điều hòa con lắc lò xo. Phân tích các bài toán về “ Dao động điều hòa – con lắc lò xo từ đó rút ra cách giải bài. 0), gia tốc bằng 0. + Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin. 2. CON LẮC LÒ XO. * Cấu tạo con lắc lò xo + Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng. quả. IV .Phương pháp nghiên cứu – Đối tượng nghiên cứu 1. Phương pháp nghiên cứu : Nghiên cứu lý thuyết về dao động động điều hòa – con lắc lò xo vật lý 12 Phân tích và giải các bài tập