SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG XN MỸ Mã số:……………… ĐỀ TÀI SỬ DỤNG HÀM SIN (HAY COS) VÀ GIẢN ĐỒ FRE-NEN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12 Người thực hiện: ThS.Nguyễn Ngọc Nghĩ Lĩnh vực nghiên cứu: Phương pháp dạy học mơn VẬT LÝ NĂM HỌC 2011 - 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục tiêu đề tài Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 5 Đối tượng nghiên cứu đề tài .5 Phạm vi nghiên cứu Cấu trúc đề tài NỘI DUNG .7 A CƠ SỞ LÝ THUYẾT: I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA II DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU: .9 B CƠ SỞ THỰC TIỄN 13 Mối liên hệ dao động theo hàm số sin chuyển động tròn 13 Đối với dao động tn theo định luật hàm sin: 13 Phương pháp giản đồ Fre-nen: 15 Hệ thức lượng tam giác: 16 C BÀI TỐN ÁP DỤNG 17 Phần I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA 17 Xác định pha ban đầu dao động điều hòa 17 Qng đường vật khoảng thời gian xác định 19 Tính khoảng thời gian vật từ li độ x1 đến li độ x2 20 Tính số lần vật qua vị trí khoảng thời gian t 22 Xác định thời điểm vật qua vị trí xác định 24 Xác định qng đường lớn nhỏ vật khoảng thời gian 25 Áp dụng hàm số phức để tính dao động tổng hợp 28 Phần II DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 32 Áp dụng hàm số sin để giải tốn dòng điện xoay chiều 32 Sử dụng hàm số phức để giải tốn dòng điện xoay chiều 35 Sử dụng hệ thức lượng tam giác để giải tốn giản đồ vectơ Fre-nen 38 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Phát triển giáo dục đào tạo động lực quan trọng thúc đẩy nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước, điều kiện để phát huy nguồn lực người, yếu tố để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh bền vững Văn kiện Đại hội Đảng lần XI khẳng định: “Phát triển giáo dục quốc sách hàng đầu Đổi bản, tồn diện giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hố, đại hố, xã hội hố, dân chủ hóa hội nhập quốc tế, đó, đổi chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên cán quản lý khâu then chốt Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, lực sáng tạo, kỹ thực hành, khả lập nghiệp…” Sự nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước đặt nhiều thách thức cho giáo dục đào tạo Phải tạo đội ngũ nhân lực có tri thức, tay nghề vững vàng đủ khả hội nhập, theo kịp u cầu đất nước nói riêng giới nói chung Để đạt mục tiêu đó, nhiệm vụ quan trọng giáo dục đào tạo phải đổi phương pháp dạy học, ý nhiều đến khả phân tích, tổng hợp, giải vấn đề học sinh; kích thích tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh Học sinh nắm bắt vấn đề cách nhanh chóng giải vấn đề khoảng thời gian hạn chế định, vấn đề quan trọng sống đại, đinh đến thành cơng sống Giờ dạy học vật lí trường phổ thơng nặng lý thuyết, giáo viên ý đến tập cho học sinh, chưa quan tâm khai thác phát huy hết vai trò tập Đa số học sinh học theo kiểu thuộc lòng, làm tập sách giáo khoa mà giáo viên u cầu Kết học sinh thụ động, khơng biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào tình mới, khơng đáp ứng u cầu xã hội đại Bài tập vật lívới tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật líở nhà trường phổ thơng Thơng qua việc giải tốt tập vật lícác học sinh có kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp … góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập vật lí giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, làm cho mơn trở nên lơi 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 tồn kiến thức chương trình, tránh học tủ, học lệch để đạt kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh khơng phải nắm vững kiến thức mà đòi hỏi học sinh phải có kỹ làm nhanh dạng tốn mà em thường gặp kỳ thi Xuất phát từ lý trên, tơi chọn đề tài “Sử dụng hàm sin (hay cosin) giản đồ Fre-nen giải tập Vật lí12” Mục tiêu đề tài Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập vật lí12 liên quan đến hàm sin giản đồ Fre-nen Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng tập hàm sin giản đồ Fre-nen dạy học Vật lí tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh qua góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lí trường trung học phổ thơng Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Trên sở đề tài xác định mục tiêu đề tài đặt ra, nhiệm vụ nghiên cứu đề tài sau: Nghiên cứu lý luận thực tiễn việc dạy học tập vật lí trường trung học phổ thơng Nghiên cứu lý thuyết phương pháp sử dụng kiến thức tập vào việc sử dụng vào q trình dạy học vật lí trường trung học phổ thơng Nghiên cứu chương trình vật lí phần dao động điều hòa dòng điện xoay chiều chương trình Vật lí 12 Đối tượng nghiên cứu đề tài Hoạt động dạy học phần dao động điều hòa dòng điện xoay chiều Giáo viên dạy mơn Vật lílớp 12 dùng làm tài liệu tham khảo,hướng dẫn học sinh giải tập, đặc biệt giải câu trắc nghiệm định lượng Học sinh học lớp 12 luyện tập để kiểm tra, thi mơn Vật lí Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp giải nhanh tập dao động điều hòa dòng điện xoay chiều Cấu trúc đề tài MỞ ĐẦU NỘI DUNG A CƠ SỞ LÝ THUYẾT I Dao động điều hòa II Dòng điện xoay chiều B CƠ SỞ THỰC TIỄN C BÀI TỐN ÁP DỤNG Phần I Dao động điều hòa Phần II Dòng điện xoay chiều KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO NỘI DUNG A CƠ SỞ LÝ THUYẾT: I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Phương trình dao động: x = Acos(t + ) Vận tốc tức thời: v = - Asin(t + ) r v ln chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v>0, theo chiều âm v  phạm vi giá trị k ) * Liệt kê n nghiệm (thường n nhỏ) * Thời điểm thứ n giá trị lớn thứ n Các bước giải tốn tìm số lần vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) từ thời điểm t1 đến t2 * Giải phương trình lượng giác nghiệm * Từ t1 < t ≤ t2  Phạm vi giá trị (Với k  Z) * Tổng số giá trị k số lần vật qua vị trí ur A Tổng hợp dao động - Giản đồ Fresnel: Hai dao động điều hòa phương, tần số độ uur A2 lệch pha khơng đổi x1  A1 cos(t  1) vàx2  A2 cos(t  2 ) Dao  x' động tổng hợp: x  x1  x2  A cos(t   ) có biên độ pha xác định: 2 a Biên độ: A  A1  A2  2A1 A2 cos(1  2 ) ; uur A1 O x điều kiện A1  A2  A  A1  A2 b Pha ban đầu : tan   A1 sin1  A2 sin2 ; A1 cos1  A2 cos2 điều kiện 1    2 2    1 II DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU: HIỆU ĐIỆN THẾ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Từ thơng:   NBScos(t   )   cos(t   ) (Wb) Suất điện động tức thời: e  d   ' ; e   NBSsin( t   )  E0 sin( t   )(V ) dt e  E0 sin(t   )  E0 cos(t     ); Hiệu điện tức thời: u  U0 cos(t  u ) DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Cường độ dòng điện tức thời: i  I cos( t  i ) (A) Các giá trị hiệu dụng: I  I0 U E ; U  ; E 2 Tần số góc dòng điện xoay chiều:   2 f  2 (rad/s) T Nếu dòng điện xoay chiều dao động với tần số f 1s đổi chiều 2f lần Nam châm điện tạo dòng điện xoay chiều dao động với tần số f rung với tần số f’ = 2f Hoặc từ trường biến thiên tuần hồn với tần số f’ = 2f Các phần tử mạch điện a Điện trở: R () ng pha vớ i i:   Định luật Ohm: U R  IR; U0R  I R ; uR cù b Cảm kháng: ZL  L  L 2 f () i i:   Định luật Ohm: UL  IZL ; U0L  I 0ZL ; uL nhanh pha vớ c Dung kháng: ZC   1  ( ) C C2 f m pha vớ i i:   Định luật Ohm: UC  IZC ; U0C  I 0ZC ; uC chậ Đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp: • R  L C • a Tổng trở: Z  R2  (ZL  ZC )2 b Độ lệch pha (u so với i): m pha i  ZL  ZC : u sớ ZL  ZC U L  UC  tan     ZL  ZC : u cù ng pha vớ ii R UR  Z  Z : u trễpha i C  L c Định luật Ohm: I  U0 U ;I Z Z d Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch: P  UI cos ; Hệsốcô ng suấ t:cos  R UR  Z U Chú ý: Với mạch chứa L, chứa C, chứa LC khơng tiêu thụ cơng suất (P=0) 10 uMB = 80cos(100t -  )V Các bước tiến hành sau: - Khai báo giá trị góc đo đơn vị radian : SHIFT SETUP chọn đơn vị góc đo radian số - Khai báo số phức: MODE (CMPLX)  - Ta tiến hành nhập sau: 60 SHIFT (-) + 80 SHIFT (-) SHIFT = Ta có kết U0 = 100 số đo góc  = - 0.927 rad Xét theo dòng điện, biểu thức uAB = 100cos(100t - 0.927) V Vậy biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch theo hiệu điện uMB cho ban đầu: uAB = 100cos(100t - 0.927+ 3 ) = 100cos(100t + 0.45)V Bài (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 = 103 F, đoạn mạch MB gồm điện trở R2 mắc với cuộn 4 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: u AM  50 cos(100t  7 )( V) uMB  150 cos100t (V ) Hệ số cơng suất 12 đoạn mạch AB A 0,84 B 0,71 C 0,86 R1 Sơ đồ mạch điện hình vẽ : C R2 A M + Ta có ZC = 40Ω + tanφAM =  Z C  1   AM    R1 D 0,95 36 L B + φAM - φMB = 7 7   φMB = φAM + = 12 12  Phương trình viết lại sau : u AM  50 cos(100 t   )(V ) uMB  150 cos(100 t   )(V ) - Sử dụng hàm phức để tính phương trình dao động tổng hợp: uAB = uAM + uMB - Sử dụng máy tính cầm tay CASIO M570-ES - Các bước tiến hành sau:  Khai báo giá trị góc đo đơn vị radian : SHIFT SETUP chọn đơn vị góc đo radian số  Khai báo số phức: MODE (CMPLX)  Ta tiến hành nhập sau: 50 SHIFT (-)   + 150 SHIFT (-  ) SHIFT = Ta có kết U0 = 148,4 số đo góc  = 0.5689 rad  cos = 0.84 Chọn đáp án A Bài Cho đoạn mạch hình vẽ R = 400 (  ), C = 3,18 (F), L =  L A R C M (H) uAB = 2002cos200t (V) Viết biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch AM Bài giải: Ta tính được: ZL = 800(  ), ZC = 500 (  ), Z = 500(  ) I0 = 0,42 A 37 B tanφ = Z L  ZC 37  0.75    R 180 Biểu thức hiệu điện uAB viết lại sau: uAB = 2002cos(200t + 37 ) (V) 180 U0MB = I0 ZC = 2002 V Biểu thức: uMB = 2002cos(200t -  ) V - Sử dụng hàm phức để tính phương trình dao động tổng hợp: uAM = uAB - uMB - Sử dụng máy tính cầm tay CASIO M570-ES - Các bước tiến hành sau:  Khai báo giá trị góc đo đơn vị radian Khai báo số phức  Ta tiến hành nhập sau: 200 SHIFT (-) 37 180 -  200 SHIFT (-) - SHIFT = Ta có kết U0AM = 178 số đo góc  =  53 rad 360 Vậy biểu thức uAM : uAM = 178 cos(200t  53 37 7 + ) = 178 cos(200t + ) V 360 180 120 Bài Một đoạn mạch gồm cuộn dây khơng cảm có độ tự cảm L, điện trở r mắc nối tiếp với điện trở R = 40 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 200cos100t (V) Dòng điện mạch có cường độ hiệu dụng 2A lệch pha 45O so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch Giá trị r L là: 38 A 25 0,159H B 25 0,25H C 10 0,159H D 10 0,25H Bài giải: - Áp dụng hàm số phức: z= R  r   ZL - ZC  = u = (R + r) + ( ZL - ZC)i i - Sử dụng máy tính cầm tay CASIO M570-ES - Các bước tiến hành sau:  Khai báo giá trị góc đo đơn vị độ Khai báo số phức  Ta tiến hành nhập sau: 200 SHIFT (-) : (2 SHIFT (-) 450) SHIFT = Ta có kết 50 + 50i, là: R + r = 50 ZL = 50 - Suy ra: r = 50 – R = 10 L = ZL  39 = 1,59H Chọn đáp án C Sử dụng hệ thức lượng tam giác để giải tốn giản đồ vectơ Fre-nen Bài Đặt điện áp u = 2202cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm cuộn cảm L mắc nối tiếp với điện trở R, đoạn MB có tụ điện C Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM điện áp hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng lệch pha 2/3 Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM A 2202 V B 220/3 V C 220 V D D 110 V Bài giải: M - Sơ đồ mạch điện vẽ sau: L A M R  C N B 2 A - Giản đồ vectơ biễu diễn hình bên - Xét AMB có M = 600 AM = MB nên AMB B tam giác - Suy ra: AM = AB, UAM = UAB = 220 V Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Cuộn dây cảm Cho biết L A R M C N B hiệu điện hiệu dụng hai điểm A, B U AB  200 V  , hai điểm A, M U AM  200 V  M, B U MB  200 V  Tính hiệu điện hiệu dụng ur U AB hai đầu điện trở hai đầu tụ điện 200 Bài giải: O 40 uur UL 200 uuur UR  r I 200 ur U MB uuur UC + Vì U AB  U MB  200 V  nên tam giác OU ABU MB tam giác cân O Ta lại có 2002  2002   200   U AB  U MB  U L , nên tam giác OU ABU MB tam giác vng cân O + Do tam giác OU RU MB tam giác vng cân U R :  U R  UC  UL  100 + Hoặc sử dụng hệ thức lượng tam giác vng: UR  - U AB U MB 200.200   100 UL 200 2 UC  U MB  U R2  2002  100  100 - Bài Đặt điện áp xoay chiều u = 1002cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nơi tiếp gồm tụ điện cuộn dây Điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha  so với dòng điện mạch Điện áp hai đầu tụ điện vng pha với điện áp hai đầu mạch Giá trị hiệu dụng điện áp hai đầu cn dây là: A 100V B 200 V C 150V D.50V A L N C B Bài giải: - Vì điện áp uC vng pha với điện áp hai đầu ur U AN đoạn mạch UAB nên đoạn mạch xảy tượng cộng hưởng - Vì uAN lệch pha  so với dòng điện nên cn dây  ur U AB có điện trở - Mạch điện biễu diễn giản đồ sau: 41 ur UC - Theo giản đồ ta có: U AN  U AB 100   200 (V) cos60 0.5 Bài Cho đoạn mach gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây, điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha góc  / so với cường độ dòng điện lệch pha góc  / A C L N B so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch 100V, điện áp hiệu dụng tụ điện cuộn dây là: A 200V, 100 V B 100 V, 200V C 60 V, 100V D.60V, 60 V Bài giải: -Vì uNB lệch pha  so với dòng điện nên cuộn ur U NB dây có điện trở - Xét OUNBUAB có góc O = 900 AM = MB  nên OUNBUAB tam giác vng - Áp dụng định lý hàm số sin OUNBUAB: O r I U AN U AB   U AN  2U AB  200V sin 90 sin 300 ur ur U AN U AB - Ta có : U NB  U AB  U AN  U NB  U AN  U AB = 100 (V) Kết quả: đáp án A Bài Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở 30 () mắc nối tiếp với cuộn dây Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 120 V Dòng điện mạch lệch pha /6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha /3 so với điện áp hai đầu cuộn dây Cường độ hiệu dụng dòng qua mạch bao nhiêu? 42 Bài giải: Vì dòng điện lệch pha /6 so với điện áp L,r M A R B hai đầu cuộn dây, nên cuộn dây có A B điện trở ur UL Mạch điện vẽ giản đồ vectơ biểu diễn sau: · Xét  BMA: góc ngồi AMUr B  · /3 ABM /6, nên  BMA  ur UR M B ur Ur tam giác cân M  U R  MB  AM  120(V )  I  UR   A R Bài Trên đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh có bốn điểm theo thứ tự A, M, N B Giữa hai điểm A M có điện trở thuần, hai điểm M N có tụ điện, hai điểm N B có cuộn cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều 240V – 50 Hz uMB uAM lệch pha /3, uAB uMB lệch pha /6 Điện áp hiệu dụng R A 80 (V) B 60 (V) C C 803 (V) D 603 (V) Bài giải: C R A M Vì uMB lệch pha /3 so với uAM L B N (dòng điện mạch), nên cuộn dây có điện trở  Mạch điện giản đồ vectơ biểu diễn  sau: - Áp dụng định lý hàm số sin  BMA: 43 A ur UR M ur3 Ur B ur UL ur UC UR U AB 240.sin 300   UR   80 V  sin 300 sin1200 sin1200 Bài (ĐH-10) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số khơng đổi vào hai đầu A B đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N điểm nối cuộn cảm tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn khác khơng Với C = C1 điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở R có giá trị khơng đổi khác khơng thay đổi giá trị R biến trở Với C  C1 điện áp hiệu dụng A N A 200 V B 100 V C 200 V D 100 V Bài giải: Sơ đồ mạch điện hình vẽ R A M Khi C = C1: cộng hưởng nên UR1= U = 200V Khi C  C L B N N C1 ZC = 2ZL => UC = 2UL A Ta vẽ giản đồ vectơ hình bên Vì NB = 2MN nên  BAN vng cân A, M B suy AN = AB  UAN = U AB = 200V Bài (ĐH-09) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC_lần lượt điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Biết điện áp hai đầu 44 đoạn mạch AB lệch pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức đúng? A U  U 2R  U C2  U 2L B U C2  U 2R  U 2L  U C U 2L  U 2R  U C2  U D U 2R  U C2  U 2L  U Bài giải: - Sơ đồ mạch điện giản đồ vectơ hình vẽ R - Áp dụng định lý Pitago cho L A C B N 2  U NB  U AB  U C2  U R2 tam giác vng ta có: U L2  U AB ur U AB ur UR ur U NB ur UL ur UC Bài (ĐH-11) Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số giá trị hiệu dụng khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch AB Khi đoạn mạch AB tiêu thụ cơng suất 120 W có hệ số cơng suất Nếu nối tắt hai đầu tụ điện điện áp hai đầu đoạn mạch AM MB có giá trị hiệu dụng lệch pha  , cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AB trường hợp A 75 W B 90 W C 160 W Bài giải: - Sơ đồ mạch điện hình R1 C R2 A N 45 D 180 W L B vẽ - Ban đầu, mạch xảy cộng hưởng: P1  U2  120  U  120.( R1  R2 ) (1) R1  R2 - Lúc sau, nối tắt C, mạch R1R2L, giản  /6 đồ vectơ biểu diễn hình vẽ: ur U AB ur U NB ur UL u3r U R2 ur U R1 UR1 = UMB ;  = /3 Từ giản đồ   = /6  tan   ZL ( R  R2 )   ZL  R1  R2 3 U2  P2  ( R1  R2 ) I  ( R1  R2 )  ( R1  R2 ) Z 120( R1  R2 ) ( R  R2 )  ( R1  R2 )      90  Đáp án C Bài 10 Cho mạch điện hình vẽ: uAB = 192 2cos(100t + C L R A B M N  ) (V) UMN = UNB = 70 (V); UAM = 192 (V) Viết biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn NB B Bài giải: ur U AB Áp dụng hệ thức lượng ABN ta có: A 46 ur UR M ur UC N ur ur UL U NB i ur Ur 2 U  U AN  U NB · cosNAB  AB  0.25882 2U ABU AN · ·  NAB = 750 ; ABN = 300  · ·  450  BAM AMN vng cân M nên MAB = 300 = · · ·  NBU L = 30 mà MNB = NBU L ( sole trong) ·  BNU r = 60 =  Vậy biểu thức hiệu điện hai điểm NB: uNB = 192 2cos(100t +  ) (V) 47 KẾT LUẬN Căn vào mục tiêu nhiệm vụ đề tài đề ra, đề tài đạt số kết sau: - Bài tập vật lí phần khơng thể thiếu q trình giảng dạy mơn vật lí trường phổ thơng Nó phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, để ơn tập, để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học - Thơng qua điều tra, thu kết thiết thực giúp ích nhiều cho việc nghiên cứu, nhanh chóng nắm bắt thực trạng dạy học vật lí - Trong đề tài tơi tìm cho vài phương pháp áp dụng cho số dạng tốn, tất nhiên khơng trọn vẹn, để giúp học sinh giải tốn nhất, nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt thi hình thức trắc nghiệm khách quan - Xây dựng sở lý luận việc sử dụng hàm sin giản đồ Fre-nen để giải tập Trình bày cách giải tập vai trò dạy học vật lí - Xây dựng hệ thống tập từ đến nâng cao chương trình vật lí trung học phổ thơng Với tập trình bày cách giải ngắn gọn nhanh để thời gian có hạn đề thi tuyển sinh, hướng dẫn chi tiết rõ ràng, cụ thể - Kết sau học sinh nắm cách giải tỉ lệ đạt u cầu cao, rút ngắn thời gian giải tập - Tơi viết đề tài khơng để phủ nhận vai trò phương pháp đại số mà với phương pháp giúp cho học sinh giải tốn vật lí, liên 48 quan đến nội dung đề tài, cách nhanh xác Vì chương trình vật lí 12 mà khơng sử dụng phương pháp giải tập thiệt thòi lớn cho học sinh - Do thời gian có hạn nên đề tài chưa áp dụng rộng rãi chắn khơng tránh thiếu sót Vì mong góp ý q thầy giáo bạn đồng nghiệp để đề tài hồn thiện để áp dụng rộng rãi cho đối tượng học sinh Hướng phát triển đề tài: - Mở rộng phạm vi áp học sinh lớp khác trường trung học phổ thơng sinh viên trường sư phạm chun ngành Vật lí - Xây dựng với phạm vi rộng chương trình Vật li phổ thơng với nhiều nội dung phương pháp giải nhanh tập Đáp ứng u cầu đòi hỏi kỳ thi tuyển cấp quốc gia Một số kiến nghị: - Giáo viên dạy trường phổ thơng cho học sinh tăng cường tập cho học sinh - Đưa nhiều dạng tập vào dạy học vật lí mức độ khác phù hợp với khả thực tế học sinh nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Khi đó, hiệu dạy học nâng cao 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Đảng Cộng sản Việt Nam (2011), Văn kiện đại hội đại biểu tồn quốc lần thứ XI, NXB trị quốc gia, Hà Nội - Lương Dun Bình – Vũ Quang (2009), Vật lí 12, NXB Giáo dục Việt Nam - Hồng Chúng (1983), Phương pháp thống kê tốn học khoa học giáo dục, NXB Giáo dục, Hà Nội - David Halliday, Robert Resick, Jearl Walkerr (1999), Cơ sở vật lí, tập Điện học 1, NXB Giáo dục, Hà Nội - David Halliday, Robert Resick, Jearl Walkerr (1999), Cơ sở vật lí, tập Điện học 2, NXB Giáo dục, Hà Nội - Ngơ Sĩ Đình, Chu Văn Biên (2010), Chun đề: Phương pháp vectơ trượt – Một phương pháp giải tốn điện xoay chiều RLC khơng phân nhánh, Hội nghị Giảng dạy Vật lí tồn quốc, Hà Nội - Lê Văn Giáo (2002), Bài giảng phương pháp giải tập Vật lí, ĐHSP Huế - Trần Văn Hạo – Vũ Tuấn (2010), Giải tích 12, NXB Giáo dục Việt Nam - Vũ Thanh Khiết (2001), Chun đề bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thơng, mơn Vật lí, tập 2, NXB Giáo dục - Vũ Thanh Khiết (2001), Chun đề bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thơng, mơn Vật lí, tập 3, NXB giáo dục - Nguyễn Thế Khơi (2009), Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam - Nguyễn Thế Khơi (2009), Bài tập Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam - Vũ Quang (2009), Bài tập Vật lí 12, NXB Giáo dục Việt Nam - Phạm Hữu Tòng (2006), Những vấn đề giáo dục vật lí phổ thơng nay, NXB ĐHSP, Hà Nội - Đề thi Tốt nghiệp THPT đề thi tuyển sinh Đại học năm 50 [...]... - 5 SHIFT (-) SHIFT 6 6 2 3 = Ta có được kết quả A2 = 8 và số đo góc 2 =  - Chọn đáp án D 31 5 6 Phần II DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Áp dụng hàm số sin để giải bài tốn dòng điện xoay chiều Để giải nhanh bài tốn loại này ta coi biểu thức của dòng điện xoay chiều là hàm sin (hay cos) Sau đó tiến hành giải như ở phần dao động điều hòa đã nêu ở trên Bài 1 Một đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220... Tính khoảng thời gian vật đi từ li độ x1 đến li độ x2 Thơng thường ta sử dùng phương trình x = Acos(t + ), tìm thời điểm t1 khi vật ở tọa độ x1, thời điểm t2 vật ở tọa độ x2 => thời gian vật đi được Đây cũng là phương pháp tốn nhiều thời gian nên khơng đáp ứng được u cầu giải nhanh của bài tốn 20 x Để đơn giản hơn ta xác định vị trí của vật trên đường tròn lượng giác của hàm số sin (hay cos) Sau đó xác... 2 Bài 2 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(4πt + π/3) (cm) Tính qng đường mà vật đi được trong thời gian 4,5s Bài giải: - Chu kỳ dao động của vật: T = 2/ = 2s (1) (2) - Vật dao động từ vị trí (1), dao động được 2 chu kỳ và qng đường từ (1) đến (2).Thời gian vật -4 -2 -2 2 4 O 2 dao động là : t = 4,5s = 2T+ T/4 = 2T +T/12+T/6 - Dựa vào hình (H.1) và hình vẽ trên ta có qng đường vật. .. Vậy z = OM Một dao động hàm sin: x = x0 cos(t + ), ta xét đến biên độ x0 của dao uuuur động tương ứng với OM và pha ban đầu  tương ứng với giác số  Như vậy, để tính dao động tổng hợp ta tính tổng số phức, với mỗi số phức là một vectơ tương ứng với một dao động hàm sin Để giải quyết vấn đề này ta sử dụng máy tính cầm tay Có nhiều loại máy tính được sử dụng, nhưng thơng dụng nhất vẫn là máy tính... AH 2  BH CH 1 1 1   2 2 AH AB AC 2 16 H B C BÀI TỐN ÁP DỤNG Phần I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA 1 Xác định pha ban đầu trong dao động điều hòa Thơng thường để xác định pha ban đầu ta giải hệ phương trình sau để  x  Acos(t0   )   Đây là cách giải chiếm nhiều thời tìm nghiêm:  v    A sin(  t   ) 0  gian Để đơn giản hơn ta sử dụng hàm số sin Dựa vào điều kiện ban đầu ta xác định được vị trí của... của vật trên đường tròn lượng giác của hàm số sin (hay cos) Xác định số chu kỳ thực hiện được, từ đó ta xác định được qng đường đi được Bài 1 Một vật dao động điều hòa theo phương trình: x = 5cos(2πt - π/6) (cm) a Tính qng đường vật đi được sau khoảng thời gian t = 0,5(s) từ lúc bắt đầu dao động b Tính qng đường vật đi được sau khoảng thời gian t = 2,583(s) từ lúc bắt đầu dao động Chiều (-) Bài giải: ... đó xác định qng đường vật đi được, từ đó suy ra thời gian vật thực hiện trên qng đường đó Bài 1 Xét một vật dao động điều hòa theo phương trình: x = Acos(t + ) Hãy tính thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí x = A/2 và từ vị trí A/2 đến vị trí -A biên dương So sánh kết quả thời gian trên A/2 -A/2 (3) Ax O Bài giải: (1) - Vật từ VTCB (1) đến vị trí A/2 (2).Dựa vào bảng (2) tóm tắt... trong cùng một khoảng thời gian vật đi được qng đường nhỏ nhất khi gần vị trí biên và 2 vị trí này trùng nhau và cách đều vị trí biên 25 Bài 1 Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A và chu kỳ T Trong khoảng thời gian T/4, qng đường lớn nhất mà vật có thể đi được là : A A B 2 A C 3 A D 1,5A Bài giải: - Trong cùng một khoảng thời gian vật đi được qng đường lớn nhất... động của vật: T = 2/ = 1s -5 3 5 2 -5/2 5 O - Thời gian t = 0,5s = T/2 (2) Chiều (+) 19 5 3 2 x - Dựa vào hình vẽ và (H.1)ta thấy vật dao động được ½ T nên qng đường đi được là 2A - Qng đường vật đi được là: s = 2A = 10cm b Thời gian vật có vị trí ban đầu tại (1) và vị trí lúc sau tại (2), t = 2,583s = 2 + 0.5 + 0.083 = 2T + T/2+T/12 - Áp dụng vào bảng tóm tắt (H.1), ta tính được qng đường vật đi... tan1.tan2  1 12 B CƠ SỞ THỰC TIỄN 1 Mối liên hệ giữa một dao động theo hàm số sin và một chuyển động tròn đều Khi tìm hiểu về phương trình của dao động hàm số sin, chúng ta đã biết một vật đang chuyển động tròn đều trên quĩ đạo thì có hình chiếu xuống một đường kính của quĩ đạo là dao động theo hàm Chiều âm số sin Do đó một dao động hàm sin có dạng x = x0cos(t + ) có thể được biểu diễn tương đương với