SỮ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570ES HAY 570ES PLUS ĐỂ GIẢI NHANH VÀ HIỆU QUẢ CHO CÁC DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 MỤC LỤC Nội dung Trang A Mở đầu I Lí chọn đề tài: .2 II Nhiệm vụ nghiên cứu: III Đối tượng nghiên cứu: IV Phương pháp nghiên cứu: B Nội dung Error: Reference source not found I BÀI TỐN TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ VÀ CỘNG ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU Cơ sở phương pháp .3 Các dạng bài toán…………………………………………………………………… a Tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số b Nếu cho x1 = A1cos(ω t + ϕ 1) x = x1 + x2 = Acos(ω t + ϕ ) Tìm dao động thành phần x2 .5 c Cho: uAB =uAM + uMB xác định U0AB ϕ ………………………………………… d Nếu cho u1 = U01cos(ω t + ϕ 1) u = u1 + u2 = U0cos(ω t + ϕ ) Tìm dao động thành phần u2 II BÀI TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA……………………………………………… Hướng dẫn cách bấm máy………………………………………………………… Vận dụng…………………………………………………………………………… III BÀI TOÁN VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Lưu ý sở phương pháp .8 Tìm hiểu đại lượng điện xoay chiều dạng phức Chọn cài dặt máy tính……………………………………………………………….8 Vận dụng…………………………………………………………………………… a Tìm biểu thức i hoặc u mạch điện xoay chiều…………………………… b Xác định hộp đen mạch điện xoay chiều 10 c Xác định hệ số công suất mạch điện xoay chiều .11 IV DÙNG (MODE 7) GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÁNH SÁNG…………… 12 Hướng dẫn cách bấm máy……………………………………………………… 12 Vận dụng………………………………………………………………………… 13 C Kết quả:………………………………………………………………………………1519 D Kết luận:…………………………………………………………………………… 15 E Tài liệu tham khảo:………………………………………………………………… 15 F Nhận xét:…………………………………………………………………….16 -17 - 18 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM (Đề tài: SỮ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570ES HAY 570ES PLUS ĐỂ GIẢI NHANH VÀ HIỆU QUẢ CHO CÁC DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12) A MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài: Hiện nay, việc sử dụng máy tính cầm tay giáo viên học sinh tính toán giải toán trở nên phổ biến trường trung học đặt tính ưu việc Với máy tính cầm tay việc hỗ trợ tính tốn phép tốn đơn giản cộng trừ, nhân, chia lấy căn… bình thường, máy tính cầm tay cịn hỗ trợ giải tốn phức tạp như: Hệ phương trình bậc hai ẩn, Hệ phương trình bậc ba ẩn, giải phương trình bậc hai, bậc ba, tính tốn số phức … Nhưng việc sử dụng máy tính cầm tay việc giải tốn Vật lí giáo viên học sinh việc Hầu thực tế chưa có tài liệu cụ thể hướng dẫn sử dụng máy tính cầm tay việc giải tập Vật lí, chủ yếu tài liệu giải tốn Bên cạnh đó, hàng năm Sở GD-ĐT, Bộ GD-ĐT thường tổ chức kỳ thi giải toán máy tính Casio cho mơn có mơn Vật lí để rèn luyện kỹ sử dụng máy tính Casio Trong kỳ thi tốt nghiệp THPT, tuyển sinh ĐH-CĐ Bộ GD-ĐT ban hành danh mục loại máy tính cầm tay mang vào phịng thi, có nhiều loại máy tính sử dụng để giải nhanh tốn Vật lí, giảm tối thiểu thời gian làm thi học sinh Qua nhiều năm giảng dạy mơn Vật lí, bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí học sinh giỏi giải tốn Vật lí máy tính cầm tay, tơi đưa đề tài nhằm mục đích cung cấp cho giáo viên học sinh số kinh nghiệm việc sử dụng máy tính cầm tay để giải nhanh kết tốn trắc nghiệm Vật lí 12 Trên thực tế có nhiều loại máy tính cầm tay hỗ trợ tốt việc giải toán Vật lí, tơi chọn hướng dẫn máy tính Casio fx 570ES hay 570ES Plus có giá rẻ đa số Học Sinh sữ dụng trường THPT, học sinh học hướng dẫn sử dụng mơn tốn theo chương trình tốn 11 II Nhiệm vụ nghiên cứu: + Đối với Học Sinh khối 12: Giúp học sinh nâng cao kĩ sử dụng máy tính để giải nhanh tập trắc nghiệm vật lí Nhằm đáp ứng phần kỹ vận dụng giải tốn vật lí học sinh kì thi tốt nghiệp, cao đẳng đại học Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du + Đối với giáo viên: Giúp giáo viên nâng cao kĩ sử dụng máy tính để kiểm tra nhanh (hoặc giải nhanh) kết tập trắc nghiệm vật lí 12 máy tính cầm tay III Đối tượng nghiên cứu: + Học sinh 12 giáo viên giảng dạy mơn Vật lí … + Chương trình Vật lí 12 + Phương pháp giải tập Vật lí 12 IV Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý luận dạy học tập Vật lí Nghiên cứu chương trình Vật lí 12 THPT Lựa chọn dạng tập phù hợp với nội dung, kiến thức đề tài B NỘI DUNG * Hướng dẫn chọn cài dặt máy tính Fx-570ES hay 570ES plus Các bước Chọn chế độ Cài đặt ban đầu (Reset all): Hiển thị dòng (MthIO) Thực phép tính số phức Dạng toạ độ cực: r∠θ (A∠ϕ ) Tính dạng toạ độ đề các: a + ib Chọn đơn vị góc độ (D) Hoặc chọn đơn vị góc Rad (R) Để nhập ký hiệu góc ∠ Chuyển từ dạng a + bi sang dạng A∠ ϕ , Chuyển từ dạng A∠ ϕ sang dạng a + bi Để nhập phần ảo i Nút lệnh Bấm: SHIFT = = Bấm: SHIFT MODE Bấm: MODE Bấm: SHIFT MODE  Bấm: SHIFT MODE  Bấm: SHIFT MODE Bấm: SHIFT MODE Ý nghĩa- Kết Reset all Màn hình xuất Math Màn hình xuất chữ CMPLX Hiển thị số phức kiểu r ∠θ Hiển thị số phức kiểu a+bi Màn hình hiển thị chữ D Màn hình hiển thị chữ R Bấm: SHIFT (-) Bấm: SHIFT = Màn hình hiển thị ký hiệu ∠ Màn hình hiển thị dạng A∠ ϕ Bấm: SHIFT = Màn hình hiển thị dạng a + bi Bấm: ENG Màn hình hiển thị dạng i * Lưu ý Chế độ hiển thị kết hình: Sau nhập, ấn dấu = hiển thị kết dạng số vô tỉ, muốn kết dạng thập phân ta ấn SHIFT = ( dùng phím SD ) để chuyển đổi kết Hiển thị * Kinh nghiệm cho thấy: nhập với đơn vị độ nhanh đơn vị rad kết sau cần phải chuyển sang đơn vị rad cho toán tính theo đơn vị rad (ví dụ: nhập 90 độ nhanh nhập π/2 ) I BÀI TOÁN TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ VÀ CỘNG ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU Cơ sở phương pháp: r r∠ϕ + Dựa vào phương pháp biểu diễn số phức: z = a + bi thông qua vectơ a +b Trong đó: r = tan ϕ = ; b a Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du + Khi việc tổng hợp tính tốn cộng trừ vectơ đưa việc sử dụng phép cộng, trừ số phức + Cách sử dụng với máy tính cầm tay Casio fx 570ES hay 570ES Plus: r r∠ϕ r ∠ϕ Nhập biểu thức là: (ta hiểu là: A ∠ ϕ) * Vậy: Tổng hợp dao động điều hoà phương, tần số phương pháp Frexnen toán cộng điện áp xoay chiều đồng nghĩa với việc cộng số phức biểu diễn dao động Các dạng bài toán: a Tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số sau: x1 = A1cos (ω t + ϕ 1) x2 = A2cos (ω t + ϕ 2) ; x = x1 + x2 * Hướng dẫn cách bấm máy: + Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX + Giá trị φ dạng độ ( máy cài chế độ D:độ) + Giá trị φ dạng rad ( máy cài chế độ R: Radian) + Nhập A1 bấm SHIFT (-) nhập φ1 bấm + , Nhập A2 , bấm SHIFT (-) nhập φ2 nhấn = hiển thị kết dưới dạng số phức dạng: a+bi bấm SHIFT = hiển thị kết là: A∠ϕ * Vận dụng Ví dụ 1: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trình: x1 = 5cos( t + /3) (cm); x2 = 5cos t (cm) Dao động tổng hợp vật có phương trình π π π A x = cos( t - /4 ) (cm) π π C x = 5cos( t + /4) (cm) π π B x = cos( t + /6) (cm) π π D x = 5cos( t - /3) (cm) π π Giải: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc R (Rad): SHIFT MODE - Nhập máy: SHIFT (-) ∠ (π/3) + SHIFT (-) ∠ = bấm SHIFT =Hiển thị: ∠π/6 Đáp án B Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du Ví dụ 2: Một vật dao động điều hịa xung quanh vị trí cân dọc theo trục x’Ox có li độ Biên độ pha ban đầu dao động là: π π x= cos(2πt + ) + cos(2πt + ) cm A C B π cm ; rad cm ; D π cm ; rad π rad cm ; π rad Giải: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc radian(R): SHIFT MODE - Nhập máy: SHIFT (-) ∠ (π/6) + SHIFT (-) ∠ (π/2) = bấm SHIFT = 3> > 3> > Hiển thị: ∠ π/3 Đáp án A b Nếu cho x1 = A1cos(ω t + ϕ 1) x = x1 + x2 = Acos(ω t + ϕ ) Tìm dao động thành phần x2 : x2 =x - x1 với : x2 = A2cos(ω t + ϕ 2) * Hướng dẫn cách bấm máy: + Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX + Giá trị φ dạng độ ( máy cài chế độ D:độ) + Giá trị φ dạng rad ( máy cài chế độ R: Radian) + Nhập A bấm SHIFT (-) nhập φ bấm - Nhập A1 , bấm SHIFT (-) nhập φ1 nhấn = hiển thị kết dưới dạng số phức dạng: a+bi bấm SHIFT = hiển thị kết là: A∠ϕ * Vận dụng Ví dụ 1: (ĐH2010)Dao động tổng hợp hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình li độ x = 3cos(π t − 5π π ) x1 = 5cos(π t + ) (cm) Biết dao động thứ có phương trình li độ (cm) Dao động thứ hai có phương trình li độ π x2 = 8cos(π t + ) A (cm) C x2 = 8cos(π t − 5π ) (cm) B x2 = 2cos(π t − 5π ) (cm) π x2 = 2cos(π t + ) D (cm) Giải: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc R (Rad): SHIFT MODE uAM B A R Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du L,r uMB M C - Tìm dao động thành phần: Nhập máy:3 SHIFT (-) ∠ (-5π/6) - SHIFT (-) ∠ (π/6) = bấm SHIFT = Hiển thị: 8∠-5π/6 Đáp án: C c Cho: uAB =uAM + uMB xác định U0AB ϕ * Hướng dẫn cách bấm máy: Cách bấm tương tự cách bấm tìm tổng hợp hai dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số, thay: A bằng U0AB ; A1 bằng U0AM và A2 bằng U0MB * Vận dụng Ví Dụ (ĐH 2009) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Biết R = 10−3 10Ω, cuộn cảm có L = 10π (H), tụ điện có C = 2π (F) điện áp hai đầu cuộn cảm u L = 20 cos(100π t + π / 2) (V) Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: A u = 40cos(100π t − π / 4) (V) B u = 40 cos(100π t + π / 4) (V) C u = 40cos(100π t + π / 4) (V) D u = 40 cos(100π t − π / 4) (V) Giải: Tính: ZL = 10Ω; ZC = 20Ω → I0 = U L 20 = = 2( A) → U 0C = I Z C = 40 2(V );U OR = I R = 20 2(V ) ZL 10 u = u R + u L + uC - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc R (Rad): SHIFT MODE Tìm u? Nhập máy:20  SHIFT (-) ∠ + 20  SHIFT (-) ∠π /2 + 40 2  SHIFT (-) ∠ -π /2 = bấm SHIFT = Hiển thị kết quả: 40∠ -π /4 Đáp án: A Ví Dụ 2: Đoạn mạch AB có điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp M là một điểm trên doạn AB với điện áp uAM = 10cos100πt (V) và uMB = 10 cos (100πt - ) (V) Tìm biểu thức điện áp uAB.? Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du A B u AB = 20 2cos(100πt) (V) C   u AB = 10 2cos  100πt + D π  u AB = 20.cos  100πt + ÷(V) 3  π ÷(V) 3 π  u AB = 20.cos  100πt − ÷(V) 3  Giải: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc R (Rad): SHIFT MODE - Tìm uAB ? Nhập máy:10 SHIFT (-) ∠ + 10  SHIFT (-) ∠ (-π /2 = bấm SHIFT = Hiển thị kết quả: 20∠-π/3 Vậy uC = 20 π cos(100π t − ) (V) Chọn D d Nếu cho u1 = U01cos(ω t + ϕ 1) u = u1 + u2 = U0cos(ω t + ϕ ) u1 B A X Y u2 M Tìm dao động thành phần u2 : (Hình minh họa bên) u2 = u - u1 với: u2 = U02cos(ω t + ϕ 2) Xác định U02 ϕ * Hướng dẫn cách bấm máy Cách bấm tương tự cách bấm tìm dao động thành phần x2, biết dao động tổng hợp x và dao động thành phần x1, thay: A bằng U0 ; A1 bằng U01 và A2 bằng U02 * Vận dụng Ví dụ 1: Nếu đặt vào hai đầu mạch điện chứa điện trở cuộn cảm mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos( t + ) (V), điện áp hai đầu điện ω π trở có biểu thức uR=100cos( t) (V) Biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm ω A uL= 100 cos( t + )(V) ω π B uL = 100 cos( t + )(V) ω π 2 C uL = 100 cos( t + )(V) ω π 4 D uL = 100 cos( t + )(V) ω π Giải : Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn chế độ máy tính theo R (Radian): SHIFT MODE - Tìm uL? Nhập máy:100 SHIFT (-) ∠ (π/4) - 100 SHIFT (-) ∠ = Hiển thị kết quả: 100∠π/2 Vậy: uL= 100 π cos(ωt + ) (V) Chọn A Ví dụ 2: Nếu đặt vào hai đầu mạch điện chứa điện trở tụ điện mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos( t - )(V), điện áp hai đầu điện trở có ω π biểu thức uR=100cos( t) (V) Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện ω A uC = 100 cos( t - )(V) ω π B uC = 100 cos( t + )(V) ω π 2 C uC = 100 cos( t + )(V) ω π D uC = 100 cos( t + )(V) ω π Giải : - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn chế độ máy tính theo R (Radian): SHIFT MODE - Tìm uC ? Nhập máy: 100 SHIFT (-) ∠ (-π/4) - 100 SHIFT (-) ∠ = bấm SHIFT 2 = Hiển thị kết quả: 100∠-π/2 Vậy: uC = 100 π cos(ωt − ) (V) Chọn A II.BÀI TOÁN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Hướng dẫn cách bấm máy * B1: điều chỉnh máy: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc R (Rad): SHIFT MODE * B2: Bấm máy: Biết: t=0  a = x0  v0  b = − ω nhập máy: a + bi SHIFT = hiển thị kết là: A∠ϕ Vận dụng Ví dụ 1: Vật m dao động điều hòa với tần số 0,5Hz, gốc thời gian có li độ x(0) = 4cm, vận tốc v(0) = 12,56cm/s, lấy π = 3,14 Hãy viết phương trình dao động Giải: Tính ω= 2πf =2π.0,5= π (rad/s) Sáng Kiến Kinh Nghiệm t=0  a = x0 = 4cm  v0  b = − ω = −4cm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du nhập máy: - 4i SHIFT = hiển thị kết là: ∠− Vậy phương trình dao động là: x = π cos( t - /4 ) (cm) π π Ví dụ 2: Vật nhỏ m =250g treo vào đầu lò xo nhẹ, thẳng đứng k = 25N/m Từ VTCB người ta kích thích dao động cách truyền cho m vận tốc 40cm/s theo phương trục lò xo Chọn gốc tọa độ VTCB, gốc thời gian lúc m qua VTCB ngược chiều dương Hãy viết phương trình dao động Giải: Ta có: ω= t=0 k = 10(rad / s ) m  a = x0 = 0cm   v0 b = − ω = +4cm 4∠ + bấm máy: 4i SHIFT = hiển thị kết là: π Vậy phương trình dao động là: x = cos(10t - /2 ) (cm) π III BÀI TOÁN VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1.Lưu ý sở phương pháp: Trong biểu diễn với điện xoay chiều ur I ur R ur Z ϕ 10 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du 2.Tìm hiểu đại lượng điện xoay chiều dạng phức: ( xem bảng liên hệ ) ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN Cảm kháng ZL CÔNG THỨC Z L = L.ω DẠNG SỐ PHỨC TRONG MÁY TÍNH FX570ES ZL i (Chú ý trước i có dấu cộng ZL ) Dung kháng ZC Z C = / ω C - ZC i (Chú ý trước i có dấu trừ Zc ) Tổng trở: Z = R + ( Z L − ZC ) Z = R + ( Z L − Z C )i = a + bi ( với a=R; b = (ZL -ZC ) ) Nếu ZL >ZC : Đoạn mạch có tinh cảm kháng Nếu ZL u = i.Z => Z = i Z có gạch đầu: R phần thực, (ZL -ZC ) Z phần ảo) + Cần phân biệt chữ i sau giá trị b = (ZL -ZC ) phần ảo , khác với chữ i cường độ dòng điện 3.Chọn cài dặt máy tính: CASIO fx – 570ES hay 570ES Plus Chọn chế độ Chỉ định dạng nhập / xuất toán Thực phép tính số phức Dạng toạ độ cực: r Hiển thị dạng đề các: a + ib Chọn đơn vị đo góc độ (D) Chọn đơn vị đo góc Rad (R) Nút lệnh Bấm: SHIFT MODE Bấm: MODE Bấm: SHIFT MODE  Bấm: SHIFT MODE  Bấm: SHIFT MODE Bấm: SHIFT MODE Ý nghĩa- Kết Màn hình xuất Math Màn hình xuất chữ CMPLX Hiển thị số phức dạng: A  Hiển thị số phức dạng: a+bi Màn hình hiển thị chữ D Màn hình hiển thị chữ R Nhập ký hiệu góc  Nhập ký hiệu phần ảo i Bấm SHIFT (-) Bấm ENG Màn hình hiển thị  Màn hình hiển thị i Vận dụng a Tìm biểu thức i hoặc u mạch điện xoay chiều Ví dụ 1(ĐH 2009): Khi đặt hiệu điện không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/4π (H) cường độ dòng điện chiều 1A Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u =150 cos120πt (V) biểu thức cường độ dịng điện mạch là: 11 Sáng Kiến Kinh Nghiệm A C Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du B π i = 2cos(120π t − )( A) π i = 5cos(120π t + )( A) D π i = 2cos(120π t + )( A) π i = 5cos(120π t − )( A) Giải: Khi đặt hiệu điện không đổi (hiệu điện chiều) đoạn mạch cịn có R: R = U/I =30Ω ; i= ( Phép CHIA hai số phức) u 150 2∠0 Z L = L.ω = 120π = 30Ω = 4π Z (30 + 30i) - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ cực: r∠θ - Chọn đơn vị đo góc độ (D), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị D - Nhập máy: 150  ∠ : ( 30 + 30 ENG i ) = Hiển thị: 5∠- 45 Vậy: i = 5cos( 120πt - π/4) (A) Chọn D Ví dụ 2(TN 2007): Một đoạn mạch gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/π (H) mắc nối tiếp với điện trở R = 100Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều u = 100 cos100πt (V) Biểu thức cường độ dòng điện mạch là: A i = cos(100π t + π / 2)( A) B i = cos(100π t − π / 6)( A) C i = cos(100π t + π / 4)( A) D i = cos(100π t − π / 4)( A) Giải: Z L = L.ω = 100π = 100Ω π u 100 2∠0 = Z (100 + 100i) i= ( Phép CHIA hai số phức) - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ cực: r∠θ - Chọn đơn vị đo góc rad (R), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị R - Nhập máy: 100  ∠ : ( 100 + 100 ENG i ) = Hiển thị: 1∠- π/4 Vậy: i = cos( 100πt - π/4) (A) Chọn D 12 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du Ví dụ 3(TN 2008): Cường độ dịng điện chạy qua tụ điện có biểu thức i = 10 cos100πt(A) Biết tụ điện có C= 250 µF Hiệu điện hai tụ điện có biểu thức là: π A u = 200 cos(100π t + π / 2)(V ) B u = 100 cos(100π t − π / 2)(V ) C u = 400 cos(100π t − π / 2)(V ) D u = 300 cos(100π t + π / 2)(V ) Giải: Tính: ZC = 40Ω ; u= i.Z = 10 2∠0x(−40i) ( Phép NHÂN hai số phức) - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ cực: r∠θ - Chọn đơn vị đo góc rad (R), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị R 400 ∠ - Nhập máy: 10  X ( -40 ENG i ) = Hiển thị: ∠- π/2 400 Vậy: u = cos( 100πt - π/2) (v) Chọn C Ví dụ 4(ĐH 2009): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Biết R = 10−3 10Ω, cuộn cảm có L = 10π (H), tụ điện có C = 2π (F) điện áp hai đầu cuộn cảm u L = 20 cos(100π t + π / 2) (V) Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: A u = 40cos(100π t − π / 4) (V) B u = 40 cos(100π t + π / 4) (V) C u = 40cos(100π t + π / 4) (V) D u = 40 cos(100π t − π / 4) (V) i.Z = Giải: Tính: ZL = 10Ω; ZC = 20Ω ; u = u L Z π = 20 2∠ x(10 + 10i − 20i) : (10i) ZL - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ cực: r∠θ - Chọn đơn vị đo góc đợ (D), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị D - Nhập máy: 20  ∠ 90 X ( 10 +10 ENG i - 20 ENG i ) : ( 10 ENG i ) = 13 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du hiển thị: 40∠- 45 Vậy: u = 40cos( 100πt - π/4) (v) Chọn A b Xác định hộp đen mạch điện xoay chiều Ví dụ 1: Một hộp kín (đen) chứa hai ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp Nếu đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u= 20 cos(100πt- )(V) cường độ dịng điện qua hộp đen π i= cos(100πt)(A) Đoạn mạch chứa phần tử nào? Giá trị đại lượng đó? Z= u 20 6∠60 = i (2 2∠0) Giải: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc độ (D), bấm : SHIFT MODE hình hiển thị chữ D - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ đề các: a + bi - Nhập 20 - Mà :  SHIFT (-) -60 : ( Z = R + ( Z L − Z C )i Suy ra: R =  SHIFT (-) ) = hiển thị: -15i Ω; ZC = 15Ω Vậy : hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C Ví dụ 2: Một hộp kín (đen) chứa hai ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp Nếu đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u= 200 cos(100πt+ )(V) cường độ dịng điện qua hộp π 6 đen i= cos(100πt- )(A) Đoạn mạch chứa phần tử nào? Giá trị đại lượng đó? π Z= u 200 6∠30 = i (2 2∠ − 30) Giải: Ta có: - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Chọn đơn vị đo góc độ (D), bấm : SHIFT MODE hình hiển thị chữ D - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ đề các: a + bi - Nhập 200  SHIFT (-) 30 : (  SHIFT (-) (-30) = hiển thị: 86,6 +150i = 50 +150i - Mà : Z = R + ( Z L − Z C )i Suy ra: R = 50 3 Ω ; ZL= 150 Ω Vậy : hộp kín chứa hai phần tử R, L c Xác định hệ số công suất mạch điện xoay chiều *Lưu ý sở phương pháp 14 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du - Dùng công thức này: u Z= i i cường độ dòng điện! - Tính Cos ϕ : Sau bấm máy tính ta có: - Nếu tính Cos ϕd : u Zd = d i Z = Z ∠ϕ ; sau bấm cos ϕ = Kết quả! Sau bấm máy ta có: Z d = Z d ∠ϕ d sau bấm cosϕd = Kết quả! - Nếu thực phép tính số phức: Bấm SHIFT = kết arg ( θ hay ϕ ) Ví dụ 1: Đoạn mạch gồm đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở tiếp với cuộn cảm L, đoạn mạch MB gồm điện trở uMB = 80 cos(100π t )V Biết điện áp tức thời u AM đoạn mạch AB A cos ϕ = 2 R2 = 50Ω 7π = 200 cos(100π t + )(V ) 12 B C 0,5 cos ϕ = C= nối tiếp tụ điện R1 nối −4 10 F π Tính hệ số cơng suất D 0,75 Z MB Giải : Tổng trở phức đoạn mạch MB : = (50-50i) Ta viết phương trình i trước (Cách bấm máy tương tự các ví dụ ở trên) => π u 80 π i = 0,8 cos(100π t + )( A) i = MB = = ∠ Z MB 50 − 50i Tổng trở phức đoạn mạch AB: Z AB = u AB u +u = ( AM MB ) i i - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ cực: r∠θ - Chọn đơn vị đo góc rad (R), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị R - Nhập máy(Cách bấm máy tương tự các ví dụ ở trên): 7π 200 2∠ + 80 12 ( ) π 0,8 2∠ Bấm = hiển thị: 241,556132 ∠ - π/4 ( A∠ϕ ) - Ta muốn lấy giá trị ϕ thì bấm tiếp : SHIFT = hiển thị: - π/4 (Đây giá trị ϕ ) 15 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du - Bấm tiếp: cos = cos( Ans -> Kết hiển thị : 2 2 Vậy: giá trị cosϕ cần tính cos ϕ = ⇒ Đáp án A Ví dụ (ĐH-2011): Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R1 = 40 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = F, đoạn mạch MB gồm điện trở Ω 10−3 4π R2 mắc với cuộn cảm Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AM MB là: Hệ số công suất đoạn mạch AB 7π uMB = 150 cos100πt (V ) u AM = 50 cos(100πt − A 0,84 12 )( V) B 0,71 C 0,86 D 0,95 Z AM Giải: Ta có : = (40 - 40i) Tổng trở phức đoạn mạch AB: Z AB = u AB u AM + uMB u =( ) Z AM = (1 + MB ) Z AM i u AM u AM - Bấm chọn MODE hình xuất chữ: CMPLX - Bấm SHIFT MODE  : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ ) - Chọn đơn vị đo góc rad (R), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị R - Nhập máy(Cách bấm máy tương tự các ví dụ ở trên) : (1 + 150 7π 50 2∠− 12 ) X (40 − 40i) = hiển thị: 118,6851133 ∠ 0,5687670898 ( A∠ϕ) - Ta muốn hiển thị ϕ bấm: SHIFT hiển thị : arg( bấm = Hiển thị : 0,5687670898 (Đây giá trị ϕ ) - Muốn tính cosϕ: bấm tiếp: cos = cos(Ans hiển thị : 0,842565653 = 0,84 Vậy: giá trị cosϕ = 0,84 ⇒ Đáp án A IV DÙNG ( MODE ) GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÁNH SÁNG Hướng dẫn cách bấm máy * B1: từ công thức tính ta suy đại lượng biến thiên mà đề cho * B2: Bấm máy + MODE + Màn hình xuất hiện: f(x) = ”nhập biểu thức vừa suy với k biến” bấm dấu = - Hiển thị: Start? -> Nhập bấm dấu = - Hiển thị: End? -> nhập 30 bấm dấu = 16 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du - Hiển thị: Step? -> nhập bấm dấu = Hiển thị: kết quả bài toán + Chú ý : - Chọn Start?: Thông thường hay tùy theo - Chọn End?: Tùy thuộc vào đề cho (nếu nhập số lớn q khơng đủ nhớ Thơng thường là nhập sớ 30) - Chọn Step?: ( k là sớ ngun ) * B3: Tìm đại lượng f(x) thõa mãn điều kiện đề Vận dụng Ví dụ 1(ĐH-2009): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 µm đến 0,76µm Tại vị trí vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 µm cịn có vân sáng ánh sáng đơn sắc khác? A B C D Giải: Ta có điều kiện bài toán cho: 0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm λ= k1.λ1 4.0, 76 = k k - Bấm máy MODE - Màn hình xuất hiện: “f(x) =,, nhập (4x0,76) : ALPHA ) bấm dấu = hiển thị:Start? -> nhập bấm dấu = hiển thị: End? -> nhập 30 bấm dấu = hiển thị:Step? -> nhập bấm dấu = hiển thị kết quả: X=k f(x)= λ 3,04 1,52 1,0133 0,76 0,608 0,506 0,434 0,38 ⇒ Đáp án D Ví dụ 2: Sợi dây dài l=1m treo lơ lững cần rung Cần rung dao động theo phương ngang với tần số thay đổi từ 100Hz ->120Hz Tốc độ truyền sóng dây 8m/s Trong q trình thay đổi tần số quan sát lần sóng dừng A B C D 15 Giải: Ta có điều kiện bài toán cho: 100Hz ≤ f ≤ 120Hz v v l = (2k + 1) ⇒ f = (2k + 1) 4f 4l = (2k + 1).8 17 Sáng Kiến Kinh Nghiệm - Bấm máy Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du MODE - Màn hình xuất hiện: “f(x) =,, nhập ( ( ALPHA ) + ) x ) : bấm dấu = hiển thị:Start? -> nhập 20 bấm dấu = hiển thị: End? -> nhập 30 bấm dấu = hiển thị:Step? -> nhập bấm dấu = hiển thị kết quả: X=k f(x)= λ 24 25 26 27 28 29 30 98 102 106 110 114 118 122 ⇒ Đáp án A 18 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du C KẾT QUẢ Trong năm học Ban Giám Hiệu nhà trường phân công giảng dạy học sinh khối 12 gồm các lớp: 12A ; 12A4 bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí thi vịng Tỉnh Trong q trình giảng dạy tập phần tổng hợp dao động lập biểu thức điện áp tức thời, dịng điện tức thời… tơi thấy học sinh gặp khó khăn việc nhớ cơng thức để giải tốn Nhưng hướng dẫn giải trực tiếp toán phần máy tính cầm tay đa phần học sinh làm tốt và chọn đúng kết quả các câu hỏi trắc nghiệm tương đối nhanh Kết có một học sinh đạt giải nhì (được tham gia thi vòng khu vực) và hai học sinh đạt giải ba kỳ thi giải tốn Vật lý máy tính cầm tay Đối với giáo viên, thực chuyên đề buổi sinh hoạt chuyên môn giáo viên tổ đánh giá cao tính ứng dụng D KẾT LUẬN Trong trình giải tập vật lí hay tốn, hố… học sinh thường sử dụng máy tính để hỗ trợ việc tính tốn Nhưng việc giải trực tiếp toán máy tính cầm tay làm học sinh bỏ qua sở kiến thức vật lí, khả trình bày giải Đối với học sinh khối 12, phương pháp dùng máy tính cầm tay để giải nhanh toán dạng lại ưu điểm thi trắc nghiệm, nên hướng dẫn sử dụng máy tính giải tốn dạng sau học sinh nắm vững sở phương pháp giải thông thường Tốt giáo viên nên cung cấp phương pháp giải nhanh máy tính cầm tay cho học sinh q trình ơn tập chương ơn tập học kỳ E Tài liệu tham khảo: Bài tập vật lí 12(Cơ + Nâng cao) Nguyễn Thế Khôi-Vũ Thanh Khiết Tài liệu hướng dẫn sử dụng máy tính Casio fx - 570ES hay 570ES Plus - Nguyễn Văn Trang Tham khảo đề thi ĐH-CĐ-TN THPT Bộ GD-ĐT Trên kinh nghiệm nhỏ đúc rút từ trình làm việc thân Rất mong tham gia đóng góp cấp đạo bạn đồng nghiệp! Giáo viên thực Văn Mạnh Kỳ 19 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du NHẬN XÉT CỦA TỔ LÝ + KỸ THUẬT 20 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TRƯỜNG THPT NGUYỄN DU 21 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Giáo Viên: VĂN MẠNH KỲ – Trường THPT Nguyễn Du NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC SỞ GD & ĐT BÌNH PHƯỚC 22