S GIO DC V O TO NAM NH TRNG THPT A NGHA HNG SNG KIN KINH NGHIM CHUYấN : MT S DNG BI TP V CHU K CON LC N KHI THAY I CHIU DI V GIA TC TRNG TRNG H v tờn : Lờ Th Minh n v cụng tỏc : T Vt lớ - Ngoi ng Trng : THPT A Ngha Hng Nam nh, thỏng nm 2010 THÔNG TIN CHUNG sáng kiến Tên sáng kiến: Một số dạng tập chu kỳ lắc đơn thay đổi chiều dài gia tốc trọng tr-ờng Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Vật lý lớp 12 Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày 05/09/2009 đến ngày 29/05/2010 Tác giả: Họ tên : Lê Thị Minh Năm sinh : 1982 Nơi th-ờng trú: Nghĩa Thái Nghĩa H-ng Nam Định Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật lý Chức vụ công tác : Giáo viên Nơi làm việc : Tr-ờng THPT A Nghĩa H-ng Địa liên hệ : Lê Thị Minh - Tr-ờng THPT A Nghĩa H-ng Nam Định Điện thoại : 01272802546 Đồng tác giả: Họ tên : Năm sinh : Nơi th-ờng trú : Trình độ chuyên môn: Chức vụ công tác : Nơi làm việc: Địa liên hệ Điện thoại: : Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị : Tr-ờng THPT A Nghĩa H-ng Địa : Nghĩa H-ng Nam Định Điện thoại : 03503871173 I Điều kiện, hoàn cảnh tạo sáng kiến Bắt đầu từ năm học 2005- 2006 Bộ GD& ĐT định chuyển từ hình thức từ tự luận sang hình thức thi trắc nghiệm khách quan kỳ thi quốc gia nh- thi Tốt Nghiệp thi Tuyển sinh đại học yêu cầu đổi mạnh mẽ ph-ơng pháp dạy học giáo viên học sinh Thực tế, trình giảng dạy ôn luyện thi thấy việc dạy học theo ph-ơng pháp trắc nghiệm khách quan đòi hỏi ng-ời giáo viên phải nghiên cứu chiều sâu lẫn chiều rộng kiến thức nhằm giúp học sinh hiểu kỹ lý thuyết mà xây dựng đ-ợc hệ thống công thức giải nhanh tối -u câu hỏi trắc nghiệm câu hỏi định l-ợng để đạt đ-ợc kết cao kỳ thi Ch-ơng Dao động ch-ơng mở đầu ch-ơng trình chuẩn Vật lý 12 ch-ơng có số câu trắc nghiệm chiếm tỷ lệ lớn cấu trúc đề thi quốc gia Vì việc dạy học ch-ơng ảnh h-ởng lớn đến trình học tập học sinh môn Và Bài toán chu kỳ lắc đơn dạng phố biến quan trọng ch-ơng Để giúp cho việc dạy học dạng tập đ-ợc tốt, tạo điều kiện cho học sinh có ph-ơng pháp nhanh để làm tập, chuyên đề đ-a số dạng tập thay đổi chu kỳ lắc đơn chiều dài gia tốc trọng tr-ờng thay đổi Các dạng tập đ-a chuyên đề đ-ợc xếp từ đơn giản đến phức tạp Hy vọng chuyên đề giúp ích cho trình dạy học tập II Thực trạng tr-ớc tạo sáng kiến: - Học sinh mơ hồ dạng tập lắc đơn thay đổi chiều dài gia tốc trọng tr-ờng nên ch-a có ph-ơng pháp cụ thể để giải tập chuyên đề III Các giải pháp: III.1 L-u ý sử dụng đề tài - Để giải tập thay đổi chu kỳ lắc đơn chiều dài gia tốc trọng tr-ờng thay đổi cần nắm đ-ợc kiến thức sau : + Khái niệm Con lắc đơn, điều kiện để lắc đơn dao động điều hoà.Công thức tính chu kỳ dao động điều hoà lắc đơn Công thức nở dài vật rắn (Vật lý 10) phụ thuộc gia tốc g theo độ cao, độ sâu, vị trí địa lí công thức tính t-ơng ứng + Khái niệm lắc đồng hồ chu kỳ dao động lắc đồng hồ - Sử dụng số công thức gần đúng: Nếu nhỏ so với thì: (1 ) n n ; (1 ) n n ; (1 )(1 ) -L-u ý đơn vị đo ph-ơng pháp tính toán III.2 Các giải pháp A Tóm tắt lí thuyết 1.Khái niệm lắc đơn - Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối l-ợng m, treo đầu sợi dây mềm không dãn, khối l-ợng không đáng kể, dài l - Trong hệ quy chiếu quán tính, vị trí cân lắc đơn vị trí dây treo có ph-ơng thẳng đứng, vật nặng vị trí thấp - Khi dao động lắc đơn với góc lệch nhỏ ( sin (rad)), lắc dao động điều hoà với chu kỳ: T l g Trong đó:l chiều dài lắc ( Đơn vị mét); g gia tốc trọng tr-ờng vị trí đặt lắc ( đơn vị m/s2) - Nguyên nhân làm thay đổi chu kỳ lắc Chu kỳ T lắc phụ thuộc vào chiều dài l gia tốc g: + Chiều dài l phụ thuộc vào việc cắt ghép lắc nhiệt độ môi tr-ờng + Gia tốc g phụ thuộc vào độ cao, độ sâu vật so với mặt đất vị trí địa lí Vì chu kì T lắc đơn phụ thuộc vào nhiệt độ môi tr-ờng, độ cao vị trí địa lí đặt lắc Con lắc đồng hồ - Đồng hồ lắc có lắc làm kim loại mảnh dao động lắc coi nh- dao động điều hoà lắc đơn - Chu kỳ chạy đồng hồ T ( th-ờng T =2s) ; số tr-ờng hợp nhiệt độ môi tr-ờng thay đổi vị trí đặt lắc thay đổi lên đồng hồ chạy sai Gọi chu kỳ chạy sai đồng hồ T2( chu kỳ chạy T =T1) độ biến thiên chu kỳ T = T2 T1 Nếu: + T> 0: T2 > T1: Chu kỳ tăng, đồng hồ chạy chậm + T< T2 < T1 :Chu kỳ giảm, đồng hồ chạy nhanh + T= Chu kỳ không đổi ,con lắc chạy - Thời gian lắc đồng hồ chạy sai sau khoảng thời gian : + Thời gian biểu kiến lắc chạy sai là: ' nT1 Với n số chu kỳ lắc chạy sai T2 khoảng thời gian : + Thời gian chạy sai: ' T T2 n T2 T T1 Nếu T2 thay đổi không đáng kể so với T1 thì: T T1 B.Các dạng toán tập vận dụng Dạng 1: Chu kỳ lắc đơn thay đổi theo chiều dài l 1.1/ Con lắc đơn có chiều dài cắt ghép * Ph-ơng pháp: - Viết công thức tính chu kỳ T theo chiều dài l1; l2:( giả sử l2 >l1) T1 l1 g T2 l2 g - Chu kỳ T lắc chiều dài l +/ l = l1+l2 Biến đổi ta đ-ợc : +/ l = l1- l2 T-ơng tự: T l g T T12 T22 T T12 T22 * Ví dụ: Ví dụ 1: Con lắc đơn chiều dài l1 dao động điều hoà nơi với chu kỳ T1 = 1,5s Con lắc đơn chiều dài l2 dao động điều hoà nơi với chu kỳ T2 =0,9s Tính chu kỳ lắc chiều dài l dao động điều hoà nơi với: l = l1+l2 l = l1- l2 H-ớng dẫn: -Với l = l1+l2 Thay số: -Với Sử dụng công thức T 1,5 0,9 1,75s l = l - l2 Thay số: T T12 T22 Sử dụng công thức T T12 T22 T 1,5 0,9 1,2 s Ví dụ 2: Một lắc đơn có dây treo chiều dài l Ng-ời ta thay đổi độ dài tới giá trị l cho chu kỳ dao động 90% chu kỳ dao động ban đầu Hỏi chiều dài l lần chiều dài l ? H-ớng dẫn: Chu kỳ lắc chiều dài l l lần l-ợt là: l T1 g Tỷ số: l' T2 g T2 l' 90% 0,9 T1 l l ' 0,81l Ví dụ 3: Tại nơi mặt đất lắc đơn dao động điều hoà.Trong khoảng thời gian t , lắc thực 60 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài lắc đoạn 44 cm khoảng thời gian t ấy, thực 50 dao động toàn phần Xác định chiều dài ban đầu lắc ? H-ớng dẫn: Gọi chu kỳ lắc chiều dài l1, l2 T1;T2 Xét khoảng thời gian T2 l T1 l1 t l 36 l1 25 nh- thì: 60T1 = 50T2 l2 36 l1 25 l2 = l1 +44 Giải hệ đ-ợc: l = 100 cm 1.2/Chu kỳ lắc v-ớng đinh *Ph-ơng pháp: Một dao động toàn phần lắc bị v-ớng đinh gồm giai đoạn: + Giai đoạn đầu lắc dao động với chiều dài l chu kỳ T1 l g + Giai đoạn lại dao động với l l chiều dài l (điểm treo lắc vị trí đinh) chu kỳ T2 l' g Chu kỳ lắc là: 1 T T1 T2 (T1 T2 ) 2 * Ví dụ: Một lắc đơn gồm cầu nhỏ khối l-ợng m làm thép treo vào đầu sợi dây mềm có khối l-ợng không đáng kể dài l = m.Phía d-ới điểm treo Q theo ph-ơng thẳng đứng sợi dây có đinh đ-ợc đóng vào điểm O cách Q đoạn O Q = 50 cm cho lắc bị vấp phải đinh trình dao động điều hoà a/ Xác định chu kỳ dao động cầu? cho gia tốc g = 9,8 m/s2 b/Nếu không đóng đinh vào O mà đặt vị trí cân O thép đ-ợc giữ cố định t-ợng xảy nh- nào? (Coi va chạm cầu vào vật cản hoàn toàn đàn hồi) H-ớng dẫn: a/ Trong trình dao động lắc bị v-ớng vào đinh O nằm ph-ơng thẳng đứng dây treo nên dao động toàn phần lắc gồm giai đoạn + Giai đoạn đầu lắc dao động với chiều dài l =1m chu kỳ T1 l 2s g 9,8 + Giai đoạn lại dao động với chiều dài l = OO =0,5m chu kỳ l' 0,5 T2 1,4 s g 9,8 Chu kỳ lắc bị v-ớng đinh là: 1 T T1 T2 (T1 T2 ) = 2 1/2 (2+1,4) = 1,7 s b/ Tấm thép đặt tai VTCB O: Vì va chạm cầu thép hoàn toàn đàn hồi nên cầu va chạm vào thép bật ng-ợc lại với vận tốc có độ lớn tr-ớc lúc va chạm vật lại lên A vị trí cao A ( Vì bảo toàn) Vậy lắc dao động cung OA nên chu kỳ O dao động là: T = 1/2T1 = s 1.3.Chiều dài lắc đơn thay đổi theo nhiệt độ môi tr-ờng - Con lắc đơn có dây treo làm kim loại mảnh nhiệt độ môi tr-ờng thay đổi từ t1 đến t2 chiều dài dây đ-ợc xác định bởi: l l1 (1 t ) tr-ờng; với t t t : Là độ biến thiên nhiệt độ môi hệ số nở dài kim loại ( Th-ờng có giá trị nhỏ) * Ph-ơng pháp: + Công thức tính chu kỳ T1; T2 t-ơng ứng với chiều dài l1, l2 lắc: T1 l1 g ; T2 l2 g T2 l l (1 t ) (1 t ) t T1 l1 l1 + Xét tỷ số: T2 (1 t )T1 Và : T T 2T1 t T1 T1 + Nhận xét: Khi nhiệt độ môi tr-ờng tăng chu kỳ lắc tăng ( đồng hồ chạy chậm) ng-ợc lại + Thời gian chạy sai sau khoảng thời gian : T T1 t *Ví dụ 1: Một đồng hồ lắc đếm giây có chu kỳ T = 2s Quả lắc đ-ợc coi nhmột lắc đơn với dây treo vật nặng làm đồng có hệ số nở dài = 17.10-6K-1 Giả sử đồng hồ chạy chân không, nhiệt độ 200c Tính chu kỳ lắc chân không 300c ? 300c đồng hồ chạy nhanh hay chậm? Mỗi ngày chạy sai bao nhiêu? H-ớng dẫn: + Sử dụng công thức: T2 (1 t )T1 T2 (1 17.10 (30 20)).2 = Thay số: 2,00017 s + Chu kỳ T2>T nên đồng hồ chạy chậm Thời gian chạy chậm ngày đêm : T T1 t = 24.60.60 s là: = 24.3600.1/2.17.10-6 10 = 7,34 s 10 H-ớng dẫn: Sử dụng CT: T h 3,2 t 1,8.10 (10 20) 2,3.10 T1 R 6400 Vậy đồng hồ chạy chậm Thời gian chạy chậm sau ngày đêm: T T1 h ( t ) 24.3600 2,3.10 19,87 s R Ví dụ 2: Một lắc đồng hồ ( xem nh- lắc đơn) chạy với chu kỳ T =2 s mặt đất có nhiệt độ 250c Dây treo lắc làm kim loại có hệ số nở dài = 2.10-5K-1 a/ Đ-a lắc lên độ cao 1,5km so với mặt đất lắc lại chạy nhanh hay chạy chậm? Một tuần chạy sai bao nhiêu? Coi nhiệt độ 250c.Cho biết bán kính trái đất R = 6400km b/ độ cao h=1,5km, muốn đồng hồ chạy nhiệt độ phải bao nhiêu? H-ớng dẫn: a/ Tại mặt đất t1= 250c, T = 2s Lên độ cao h nhiệt độ môi tr-ờng không thay đổi nên chu kỳ tăng lên Đồng hồ chạy chậm Sau tuần (7.24.3600s) đồng hồ chạy chậm thời gian: T T1 h 1,5 7.24.3600 141,75s R 6400 b/ độ cao h =1,5km, nhiệt độ t2 Muốn chu kỳ lắc không thay đổi ( T) T T T1 Vận dụng công thức: t t1 T h h t t T1 R R 2h 2.1,5 25 1,56 R 6400 2.10 19 Ví dụ 3: Một đồng hồ lắc chạy mặt đất với chu kỳ T0 nhiệt độ t1 Biết hệ số nở dài dây treo lắc = 4.10-5K-1 a/ Tại mặt đất nhiệt độ môi tr-ờng tăng thêm 30 0c chu kỳ lắc tăng hay giảm phần trăm so với lúc đầu? b/ Đ-a đồng hồ lên độ cao h so với mặt đất, nhiệt độ giảm 25 0c Muốn đồng hồ chạy h bao nhiêu? c/ Ng-ời ta đ-a đồng hồ xuống hầm mỏ sâu 400m so với mặt đất, nhiệt độ d-ới hầm thấp nhiệt độ mặt đất 150c, hỏi đồng hồ chạy nào? ngày đồng hồ chạy sai bao nhiêu? Cho biết bán kính trái đất R = 6370km H-ớng dẫn: a/ Trên mặt đất chu kỳ lắc thay đổi theo nhiệt độ Nhiệt độ tăng chu kỳ lắc tăng Vận dụng công thức: T 1 t 4.10 5.30 6.10 0,06% T0 2 b/ Đ-a đồng hồ lên cao, gia tốc g giảm nh-ng đồng thời nhiệt độ giảm chiều dài lắc giảm Vận dụng công thức: T h t T0 R Muốn chu kỳ lắc không thay đổi h T t R Rt 6370 4.10 5.(25) h 3,18km 2 c/ Khi đ-a lắc xuống độ sâu h so với mặt đất biến thiên chu kỳ lắc thay đổi tính theo công thức: 20 T T h 0,4 t 4.10 (15) 2,68.10 T0 2R 2.6370 nên đồng hồ chạy chậm Thời gian đồng hồ chạy sai sau ngày : T T0 h 0,4 ( t ) 24.3600 4.10 (15) 23,20 s 2R 2.6370 * Tr-ờng hợp2: Gia tốc g thay đổi theo vị độ địa lí Ph-ơng pháp: + Chiều dài lắc phụ thuộc vào nhiệt độ: l2 = l1(1+ t ) +Gia tốc trọng tr-ờng g vị trí có vĩ độ khác nhau: g1; g2 (giả sử g2= g1 + Ta có: T2 l T1 l1 g ) g1 g1 1 g t t g2 g1 g 2 g1 T 1 g t T1 2 g1 + Thời gian đồng hồ lắc chạy sai sau thời gian : T T1 1 g ( t ) 2 g1 Ví dụ : Một đồng hồ lắc chạy Hà Nội đ-ợc đem vào Hồ Chí Minh chạy chậm 34,56s ngày đêm a/ Tính gia tốc g tai TP.HCM biết Hà Nội gia tốc g1 = 9,793m/s2 nhiệt độ Hà Nội thấp Hồ Chí Minh 100c b/ Muốn đồng hồ HCM chạy ng-ời ta đặt đồng hồ vào phòng có nhiệt độ thích hợp Hỏi nhiệt độ rong phòng bên chênh lệch bao nhiêu? Cho hệ số nở dài treo 2.10-5K-1 H-ớng dẫn: 21 a/ Khi đ-a đồng hồ từ Hà Nội vào Hồ Chí Minh chu kỳ dao động lắc đồng hồ chịu ảnh h-ởng đồng thời nhiệt độ gia tốc g thay đổi vĩ độ Vận dụng công thức: T T1 1 g ( t ) 2 g1 Vì đồng hồ chạy chậm ngày 34,56s nên: ( t g ) 34,56 1 g t 4.10 2 g1 g1 g t 4.10 g1 g 2.10 5.10 8.10 6.10 g1 g2 g1 6.104 g1 g2 9,787m / s b/ Gọi nhiệt độ Hà Nội: t1; HCM: t2; phòng HCM : t2 T2 l l2 2' t ' ' ' T2 l2 l2 (1 t ) Mặt khác: T2 1 g (t t1 ) T1 2 g1 Và T2 = T1 Giải hệ đ-ợc: lệch Nhiệt độ phòng bên TP.HCM chêch -250c 3.2/ Chiều dài lắc thay đổi cắt ( thêm) l-ợng l thay đổi gia tốc g * Tr-ờng hợp 1: g thay đổi thay đổi độ cao ( độ sâu) lắc Ph-ơng pháp: Chiều dài lắc mặt đất độ cao h là: l1; l2 ( Giả sử l2 = l1+ l l l1 l ) Chu kỳ dao động lần l-ợt T1;T2: 22 T2 T1 Lập tỷ số T2 l T1 l1 : + Con lắc độ cao h: g g' T2 l T1 l1 g l h l h (1 ) (1 ) ' l1 R l1 R g T l h T1 l1 R + Con lắc độ sâu h: T l h T1 l1 R +Với lắc đồng hồ, thời gian chạy sai sau khoảng thời gian : Độ cao h: Độ sâu h: T T1 T T1 ( l h ) l R ( l h ) l 2R * Tr-ờng hợp 2: Thay đổi vĩ độ địa lí đặt lắc Ph-ơng pháp: + Vị trí A : Gia tốc trọng tr-ờng g1; Vị trí B : gia tốc trọng tr-ờng g2 ; ( giả sử g2= g1 + + T2 l T1 l1 g1 l l g2 l1 T2 (1 l g )T1 l1 g1 g ; g g g ) g1 l g g1 g l1 g1 Và: T l g T1 l1 g1 +Thời gian đồng hồ lắc chạy sai sau thời gian : T T1 ( l g ) l1 g1 Ví dụ1: Một lắc đơn có chu kỳ dao động nhỏ mặt đất T = 2,006s 23 a/ Tính chiều dài lắc biết mặt đất g = 9,8m/s2 b/Để chu kỳ lắc không thay đổi đ-a lên độ cao h ng-ời ta thay đổi chiều dài lắc 1mm Hỏi chiều dài tăng hay giảm? Độ cao h bao nhiêu? H-ớng dẫn: a/ Vận dụng công thức: T l g Suy l=1m b/ Khi lên cao gia tốc trọng tr-ờng giảm Để chu kỳ không đổi chiều dài phải giảm Gọi công thức: T h l độ giảm chiều dài l l2 l1 1mm Vận dụng T l h T1 l1 R R l l Thay số h=3,2km Ví dụ 2: Một lắc đơn dao động điều hoà có chu kỳ T= s Hà Nội có gia tốc trọng tr-ờng g1= 9,787 m/s2,đ-a lắc sang Pa-ri có gia tốc g2 = 9,805 m/s2,coi nhiệt độ nơi nh- a/ Tại Pa-ri chu kỳ lắc tăng hay giảm? sai lệch phần trăm so với Hà Nội? b/ Muốn chu kỳ dao động lắc Pa-ri 1s chiều dài lắc phải thay đổi nh- so với chiều dài ban đầu? H-ớng dẫn: + Tại Hà Nội: g1= 9,787 m/s2 ; T= s Tại Pa-ri chu kỳ dao động T : a/ Vận dụng công thức: T T ' T T T T g 9,805 9,787 9,2.10 T g1 9,787 Vậy chu kỳ Pa-ri giảm 9,2.10 0,092 % 24 b/ Để Pa-ri chu kỳ lắc 1s Vận dụng công thức: T T l g l g 9,805 9,787 1,8.10 T1 l1 g1 l1 g1 9,878 Vậy chiều dài phải tăng thêm 0,18% chiều dài ban đầu Ví dụ 3: Đ-a lắc đơn từ mặt đất lên độ cao h=9,6km Biết bán kính trái đất R=6400km, coi chiều dài lắc đơn không phụ thuộc vào nhiệt độ Muốn chu kỳ lắc đơn không thay đổi chiều dài lắc phải thay đổi nào? H-ớng dẫn: Vận dụng công thức biến đổi chu kỳ theo độ cao theo nhiệt độ: T T h t R T l l Vì chu kỳ không thay đổi nên l 2h 2.9, 0, 003 l R 6400 Vậy chiều dài lắc đơn giảm 0,3%chiều dài ban đầu C Một số câu hỏi trắc nghiệm Câu 1: Hai lắc đơn có chiều dài l1;l2 dao động điều hoà nơi với chu kỳ lần l-ợt 0,3s 0,4s Chu kỳ dao động lắc có chiều dài tổng chiều dài hai lắc dao động nơi : A 0,7s B.0,5s C 0,265s D 0,35s Câu2: Hai lắc đơn dao động điều hoà nơi với chu kỳ 2s 2,5s Chu kỳ dao động lắc đơn có dây treo dài hiệu chiều dài dây treo hai lắc là: A 0,5s B 1,0s C 1,5s D 2,25s 25 Câu 3: Trong phút lắc đơn chiều dài l thực đ-ợc 120 dao động Nêú chiều dài lắc 1/4 chiều dài ban đầu chu kỳ dao động lắc bao nhiêu? A.0,25s B.0,5s C.1s D 2s Câu 4: Tại nơi chân không, chu kỳ dao động điều hoà lắc đơn 2s Sau tăng chiều dài lắc thêm 21cm chu kỳ dao động 2,2s Chiều dài ban đầu lắc là: A.101cm B 99cm C 98cm D 100cm Câu Một lắc đơn chiều dài l khoảng thời gian t thực 12 dao động toàn phần Khi giảm độ dài lắc 25 cmthì khoảng thời gian nói lắc thực 20 dao động toàn phần.Chiều dài ban đầu lắc : A.30cm B 40cm C 50 cm D 80cm Câu Một lắc đơn dao động điều hoà với chu kỳ T Khi ngang qua vị trí cân bị v-ớng vào đinh vị trí dây treo Chu kỳ dao động lắc là: A T B ( 2 1)T C T D T Câu Tại nơi mặt đất, chu kỳ dao động điều hoà lắc đơn: A Tăng khối l-ợng vật nặng lắc tăng B Không đổi khối l-ợng vật nặng lắc thay đổi C Không đổi chiều dài dây treo lắc thay đổi D Tăng chiều dài dây treo lắc giảm Câu Khi đ-a lắc đơn lên cao theo ph-ơng thẳng đứng ( Coi chiều dài lắc không đổi ) tần số dao động điều hoà sẽ: A Tăng tần số dao động điều hoà tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng tr-ờng 26 B Giảm gia tốc trọng tr-ờng giảm theo độ cao C Không đổi chu kỳ dao động điều hoà không phụ thuộc vào gia tốc trọng tr-ờng D Tăng chu kỳ dao động điều hoà giảm Câu Con lắc đơn dùng làm đồng hồ có chu kỳ chuẩn ( ứng với chiều dài l0 gia tốc trọng tr-ờng g0 xác định ) T0 2s Kết luận sau đồng hồ đúng? A địa điểm, nhiệt độ môi tr-ờng cao đồng hồ chạy nhanh B Với nhiệt độ môi tr-ờng, dịch gần xích đạo đồng hồ chạy nhanh C Đồng hồ chạy chuyển động có gia tốc D khối l-ợng lắc lớn đồng hồ chạy chậm Câu 10 Một đồng hồ lắc chạy mặt đất với chu kỳ 2s Đ-a đồng hồ lên độ cao h = 2500m ngày đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? A Chậm 67,5s C Chậm 33,75s B Nhanh 67,5s D.Nhanh 33,75s Câu11 Một đồng hồ chạy nhiệt độ 100c, nhiệt độ tăng lên đến 200c ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu, biết hệ số nở dài lắc -1 2.10 K A Nhanh 17,28s C.Nhanh 8,64s C Chậm 17,28s D Chậm 8,64s Câu 12 Nói nhanh chậm lắc đồng hồ , phát biểu sau sai? A Nhiệt độ tăng đồng hồ chạy chậm B Nhiệt độ giảm đồng hồ chạy nhanh 27 C Đ-a lên cao đồng hồ chạy chậm D Vào sâu lòng đất đồng hồ chạy nhanh Câu 13 Một lắc đồng hồ ngày chạy chậm 130s Hỏi phải điều chỉnh chiều dài lắc để đồng hồ chạy đúng? A Tăng 0,2% B Tăng 0,3% C Giảm 0,2% D Tăng 0,2% Câu 14 Một đồng hồ chạy mặt đất nhiệt độ 25 0c Hệ số nở dài dây treo 2.10 K-1 Khi nhiệt độ lắc 100c sau ngày chạy: A Nhanh 12,96s B Nhanh 6,48s C Chậm 12,96s D Chậm 6,48s Câu 15 Con lắc đơn có chu kỳ chuẩn T=2s nhiệt độ 0c Nếu nhiệt độ 250c chu kỳ lắc biết hệ số nở dài dây treo lắc 1,2.10 K A 2,003s B 2,05s C 2,0005s D.2,1s Câu 16 Một đồng hồ chạy nhanh8.64s ngày nơi mặt biển nhiệt độ 100c Thanh treo có hệ số nở dài 2.10 K Cùng vị trí đồng hồ chạy nhiệt độ: A.200c B.150c C 50c D 00c Câu 17 Con lắc đơn vận hành đồnh hồ, đồng hồ chạy vào mùa hè Vào mùa đông đồng hồ chạy nhanh 1phút30giây tuần lễ ( 7ngày) Độ biến thiên nhiệt độ mùa đông mùa hè là: A.-100c B -120c C -150c D -200c Câu 18 Một lắc đơn dao động A với chu kỳ 2s; Đ-a lắc tới B thực 100 dao động 201s Coi nhiệt độ hai nơi nhau.Gia tốc trọng tr-ờng B so với A: A.Tăng 0,1% B Giảm 0,1% 28 C Tăng 1% D Giảm 1% Câu19: Một lắc đơn dao động nhỏ với chu kỳ T Nếu chu kỳ lắc giảm 1% so với giá trị lúc đầu chiều dài lắc sẽ: A.Tăng 1% so với chiều dài ban đầu B Giảm 1% so với chiều dài ban đầu C Tăng 2% so với chiều dài ban đầu D Giảm 2% so với chiều dài ban đầu Câu 20 Một lăc đơn dao động chân núi có chu kỳ T.Khi đ-a lên đỉnh núi chu kỳ T =T Phát biểu sau Đúng? A Chiều dài lắc không đổi B Gia tốc trọng tr-ờng g không đổi C Cả chiều dài gia tốc giảm D Chiều dài giảm gia tốc tăng Câu 21 Một đồng hồ chạy mặt đất nhiệt độ 170c Đ-a đồng hồ lên núi cao 640m so với mặt đất đồng hồ lại chạy Cho hệ số nở dài dây treo lắc 4.10 K , bán kính trái đất R=6400km Nhiệt độ đỉnh núi A 170c B 120c C 14,50c D 70c Câu 22 Một lắc đơn có dây treo làm kim loại có hệ số nở dài 2.10 K Nó chạy nhiệt độ 420c mặt đất đ-a lắc lên cao 4,2 km so với mặt đất nhiệt độ 220c ngày lắc chạy sai bao nhiêu? Cho bán kính trái đất 6400km A Nhanh 21,6s B Chậm 21,6s C Nhanh 43,2s D Chậm 43,2s Câu23 Một lắc đơn chạy mặt đất nhiệt độ 30 0c, dây treo làm kim loại có hệ số nở dài 2.10 K ,bán kính trái đất 6400km.Khi đ-a 29 lắc lên độ cao 1600m muôn chu kỳ lắc không đổi nhiệt độ phải là: A 17,50c B 23,750c C 50c 250c Câu 24.Một lắc đon có chu kỳ dao động 2s vị trí A với g A=9,76m/s2 Đem lắc đên B có gB=9,86 m/s2 Muốn lắc B dao động với chu kỳ 2s phải: A Tăng chiều dài cm B Giảm chiều dài cm C Giảm gia tốc trọng tr-ờng g l-ợng 0,1m/s2 D Giảm chiều dài 10 cm Câu 25 Một lắc đồng hồ coi nh- lắc đơn đỉnh núi có gia tốc g=9,8m/s2 chạy với chu kỳ 2s Mang lắc xuống đất, nhiệt độ không thay đổi nh-ng tuần chạy nhanh 5,04 phút Để mặt đất đồng hồ $đúng phải tăng hay giảm chiều dài lắc bao nhiêu? A Tăng 1,5 mm B Tăng mm C Giảm 1,5 mm D Giảm mm 30 IV.Kết luận: Qua việc tổng hợp số dạng tập chu kỳ lắc đơn chiều dài gia tốc trọng tr-ờng thay đổi vận dụng vào trình giảng dạy thấy học sinh biết xác định dạng tr-ờng hợp cụ thể có kỹ tính toán Thông qua kết kỳ thi cho thấy phần lớn học sinh vận dụng ph-ơng pháp để trả lời nhanh câu hỏi trắc nghiệm định tính định l-ợng cho kết cao, học sinh học khối A Bên cạnh kết đạt đ-ợc vận dụng, song chuyên đề không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đ-ợc nhận xét, góp ý thầy cô giáo để chuyên đề đ-ợc hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! V Đề xuất, kiến nghị: - Việc áp dụng sáng kiến kinh nghiệm cần phụ thuộc vào lớp, đối t-ợng học sinh, giáo viên cần dựa vào trình độ nhận thức học sinh để định nội dung cần dạy cho phù hợp để cho đạt hiệu cao - Đề nghị quan cấp tạo điều kiện thời gian cung cấp thêm t- liệu tham khảo cho giáo viên đ-ợc đầu t- tích lũy nhằm nâng cao hiệu giảng dạy tr-ờng phổ thông Nam Định, Tháng năm 2010 Ng-ời thực Lê Thị Minh TàI LIệU THAM KHảO 31 1.Tuyển tập dạng tập trắc nghiệm Vật lí Tác giả: Phạm Đức C-ờng; Nxb Đại học quốc gia Hà Nội năm 2007 Kiến thức nâng cao Vật lí THPT Tác giả Vũ Thanh Khiết; Nxb Hà Nội năm 2002 500 Bài toán Vật lí sơ cấp Tác giả Tr-ơng Thọ L-ơng, Nxb Giáo Dục, năm 2001 4.800 Bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Tác giả Lê Gia Thuận, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2008 H-ớng dẫn giải dạng tập từ đề thi quốc gia môn Vật lí Tác giả Nguyễn Kim Nghĩa, Hoàng Danh Tài, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, năm 2009 289 Bài toán học 12- Luyện thi Đại học Tác giả Trần Trọng H-ng,Nxb trẻ, năm 1997 Ph-ơng pháp giải toán Vật lí luyện thi vào Đại học Tác giả Lê Văn Thông, Nxb trẻ, Năm 1997 Sách tập Vật lí 12 nâng cao Nxb Giáo dục, năm 2008 Sách giáo khoa Vật lí 12 nâng cao -Nxb Giáo dục, năm 2008 32 S GD T Nam nh Trng THPT A Ngha Hng CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM c lp - T - Hnh phỳc PHIU NHN XẫT, NH GI SNG KIN KINH NGHIM Tờn sỏng kin kinh nghim: Mt s dng bi v chu k lc n thay i chiu di v gia tc trng trng H v tờn tỏc gi n v cụng tỏc : Lờ Th Minh : T Vt lý - Ngoi Ng Trng THPT A Ngha Hng C QUAN N V P DNG SNG KIN ( xỏc nhn, ỏnh giỏ, xp loi) Kớ tờn, úng du 33 [...]... Không đổi khi khối l-ợng vật nặng của con lắc thay đổi C Không đổi khi chiều dài dây treo của con lắc thay đổi D Tăng khi chiều dài dây treo con lắc giảm Câu 8 Khi đ-a một con lắc đơn lên cao theo ph-ơng thẳng đứng ( Coi chiều dài của con lắc không đổi ) thì tần số dao động điều hoà của nó sẽ: A Tăng vì tần số dao động điều hoà của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng tr-ờng 26 B Giảm vì gia tốc trọng tr-ờng... so với chiều dài ban đầu B Giảm 1% so với chiều dài ban đầu C Tăng 2% so với chiều dài ban đầu D Giảm 2% so với chiều dài ban đầu Câu 20 Một con lăc đơn khi dao động ở chân núi có chu kỳ T .Khi đ-a nó lên đỉnh núi chu kỳ T =T Phát biểu nào sau đây là Đúng? A Chiều dài con lắc không đổi B Gia tốc trọng tr-ờng g không đổi C Cả chiều dài và gia tốc đều giảm D Chiều dài giảm còn gia tốc tăng Câu 21 Một đồng... gian chạy sai sau khoảng thời gian T T1 1 l 2 l1 * Ví dụ 1: Một con lắc đếm giây có chu kỳ chạy đúng T = 2 s Ng-ời ta thay đổi một l-ợng nhỏ chiều dài con lắc thì thấy mỗi ngày nó chạy nhanh 90s Hỏi chiều dài đã thay đổi một l-ợng bằng bao nhiêu chiều dài ban đầu,biết gia tốc trọng tr-ờng của con lắc không thay đổi H-ớng dẫn: Vì đồng hồ chạy nhanh (chu kỳ giảm) và gia tốc trọng tr-ờng g không thay. .. chiều dài con lắc đơn giảm 0,3 %chiều dài ban đầu C Một số câu hỏi trắc nghiệm Câu 1: Hai con lắc đơn có chiều dài l1;l2 dao động điều hoà tại cùng một nơi với chu kỳ lần l-ợt 0,3s và 0,4s Chu kỳ dao động của con lắc có chiều dài bằng tổng chiều dài của hai con lắc trên dao động tại nơi đó là : A 0,7s B.0,5s C 0,265s D 0,35s Câu2: Hai con lắc đơn dao động điều hoà tại cùng một nơi với chu kỳ là 2s và. .. 0,18% chiều dài ban đầu Ví dụ 3: Đ-a một con lắc đơn từ mặt đất lên độ cao h=9,6km Biết bán kính trái đất R=6400km, coi chiều dài của con lắc đơn không phụ thuộc vào nhiệt độ Muốn chu kỳ của con lắc đơn không thay đổi thì chiều dài của con lắc phải thay đổi thế nào? H-ớng dẫn: Vận dụng công thức sự biến đổi chu kỳ theo độ cao và theo nhiệt độ: T T h 1 t R 2 T 0 l l Vì chu kỳ không thay đổi nên... hoà của một con lắc đơn là 2s Sau khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21cm thì chu kỳ dao động của nó là 2,2s Chiều dài ban đầu của con lắc sẽ là: A.101cm B 99cm C 98cm D 100cm Câu 5 Một con lắc đơn chiều dài l trong khoảng thời gian t nó thực hiện 12 dao động toàn phần Khi giảm độ dài của con lắc đi 25 cmthì cũng trong khoảng thời gian nói trên con lắc thực hiện 20 dao động toàn phần .Chiều dài ban... không thay đổi nên chiều dài con lắc phải giảm Sử dụng công thức: l 0,00208 l1 T T1 1 l 1 l 24.3600 90 2 l1 2 l1 = 0,208% Vậy chiều dài của con lắc giảm đi một đoạn bằng 0,208% chiều dài ban đầu Ví dụ 2 Một con lắc đơn dao động nhỏ với chu kỳ T.Nếu chu kỳ của con lắc bị giảm 1% so với giá trị lúc đầu thì chiều dài của con lắc sẽ thay đổi nh- thế nào? Bằng bao nhiêu phần trăm so với chiều dài ban... tăng hay giảm chiều dài con lắc đi bao nhiêu? A Tăng 1,5 mm B Tăng 1 mm C Giảm 1,5 mm D Giảm 1 mm 30 IV.Kết luận: Qua việc tổng hợp một số dạng bài tập về chu kỳ của con lắc đơn khi chiều dài và gia tốc trọng tr-ờng thay đổi và vận dụng vào trong quá trình giảng dạy tôi thấy học sinh đã biết xác định dạng bài trong từng tr-ờng hợp cụ thể và có kỹ năng tính toán Thông qua kết quả ở các kỳ thi cho thấy... với chiều dài ban đầu? H-ớng dẫn: 12 Vì chu kỳ tỷ lệ thuận với căn bậc hai chiều dài nên chu kỳ giảm chiều gài cũng giảm: Vận dụng công thức : T T l l 0, 01 0, 02 2l l Vậy chiều dài con lắc giảm 2% Dạng 2: Chu kỳ con lắc thay đổi theo gia tốc trọng tr-ờng g 2.1 /Gia tốc g thay đổi theo độ cao * Ph-ơng pháp: +Tại mặt đất gia tốc g đ-ợc xác định: g = G M2 R Chu kỳ T1 2 l g Tại độ cao h so với mặt đất... g1 Và T2 = T1 Giải hệ đ-ợc: lệch Nhiệt độ trong phòng và bên ngoài ở TP.HCM chêch -250c 3.2/ Chiều dài con lắc thay đổi do cắt ( hoặc thêm) một l-ợng l và thay đổi gia tốc g * Tr-ờng hợp 1: g thay đổi khi thay đổi độ cao ( hoặc độ sâu) của con lắc Ph-ơng pháp: Chiều dài của con lắc tại mặt đất và ở độ cao h là: l1; l2 ( Giả sử l2 = l1+ l l l1 l 2 ) Chu kỳ dao động lần l-ợt T1;T2: 22 T2 T1 Lập tỷ số ... với chu kỳ: T l g Trong đó:l chiều dài lắc ( Đơn vị mét); g gia tốc trọng tr-ờng vị trí đặt lắc ( đơn vị m/s2) - Nguyên nhân làm thay đổi chu kỳ lắc Chu kỳ T lắc phụ thuộc vào chiều dài l gia tốc. .. đổi chiều dài gia tốc trọng tr-ờng nên ch-a có ph-ơng pháp cụ thể để giải tập chuyên đề III Các giải pháp: III.1 L-u ý sử dụng đề tài - Để giải tập thay đổi chu kỳ lắc đơn chiều dài gia tốc trọng. .. quan trọng ch-ơng Để giúp cho việc dạy học dạng tập đ-ợc tốt, tạo điều kiện cho học sinh có ph-ơng pháp nhanh để làm tập, chuyên đề đ-a số dạng tập thay đổi chu kỳ lắc đơn chiều dài gia tốc trọng