TRNG THPT Tễ HIN THNH -*** - SáNG KIếN KINH NGHIệM Môn vật lí TI: XC NH NHANH LCH PHA GIA LI _ VN TC _ GIA TC TRONG DAO NG IU HềA Ngi thc hin: Lờ c Khiờm Nhúm: VT L T: Lớ _ Húa _ Sinh _ Th Thanh Hóa Năm 2011 A Lí chọn đề tài * Môn vật lí môn học có liên quan nhiều đến vận dụng kiến thức thực tiễn đời sống nh liên quan nhiều đến việc thi cử em học sinh * Chng dao ng c chim mt thi lng ln chng trỡnh vt lớ 12 * Chng dao ng c cú s cõu hi v bi nhiu chng trỡnh vt lớ 12 * Chng dao ng c cú liờn quan n cỏc chng chng trỡnh vt lớ 12 * Chng dao ng c cú i lng vt lớ chớnh l li , tc, gia tc * Khi gii cỏc bi vt lớ phn dao ng iu hũa thng gp mt s bi toỏn so sỏnh lch pha gia cỏc i lng l li , tc, gia tc Trong ó: - Việc giải bi toán số học sinh lớp 12 thờng gặp khó khăn dễ b nhầm lẫn v phải vận dụng đến kiến thức toán học - Việc so sỏnh lch pha gia cỏc i lng l li , tc, gia tc dao ng iu hòa đợc vận dụng tốt việc giải số kiến thức tơng tự chơng khác * Trên thực tế học sinh thi trắc nghiệm, có nhiều toán có kinh nghiệm ( có mẹo riêng ) phần việc tìm đáp án đợc nhanh chóng ( kể trờng hợp dù học sinh không hiểu nhng tìm đợc đáp án thời gian nhanh ) Từ lí trình giảng dạy nghiên cứu có kinh nghiệm; nội dung đề tài: Xác định nhanh độ lệch pha li độ vận tốc gia tốc dao động điều hòa Trang B Nội dung thực I Kiến thức liên quan Phơng trình li độ: Phơng trình vận tốc: Phơng trình gia tốc: Trong đó: vị rad x = Acos( t + ) v = Asin( t + ) a = Acos( t + ) = x x: li độ Đơn vị thờng lấy cm v: vận tốc Đơn vị thờng lấy cm/s a: gia tốc Đơn vị thờng lấy cm/s.2 : vận tốc góc Đơn vị thờng lấy rad/s ( t + ): pha dao động thời điểm t Đơn : pha ban đầu thời điểm ban đầu t0 Đơn vị rad II Một số vớng mắc học sinh làm Một số toán ví dụ: Lu ý: Các toán ví dụ dới liên quan đến so sánh độ lệch pha đại lợng dao động điều hòa li độ vận tốc gia tốc *Bài toán 1: Trong dao động điều hòa vận tốc biến thiên điều hòa A pha so với li độ B ngợc pha so với li độ C sớm pha so với li độ D trễ pha so với li độ *Bài toán 2: Trong dao động điều hòa gia tốc biến thiên điều hòa A pha so với li độ B ngợc pha so với li độ C sớm pha so với li độ D trễ pha so với li độ *Bài toán 3: Trong dao động điều hòa gia tốc biến thiên điều hòa A pha so với vận tốc B ngợc pha so với vận tốc C sớm pha tốc so với vận tốc D trễ pha so với vận Hoặc thay đổi lời dẫn Ví dụ: Li độ dao động điều hòa biến thiên điều hòa A pha so với vận tốc B ngợc pha so với vận tốc C sớm pha so với vận tốc D trễ pha so với vận tốc Trang 2 Một số vớng mắc học sinh làm Từ công thức vật lí li độ, vận tốc, gia tốc x = Acos( t + ) v = Asin( t + ) a = Acos( t + ) = x Ta thấy việc giải toán nêu nhiều vớng mắc với số học sinh nhầm lẫn không nắm vững kiến thức toán học việc biến đổi lợng giác + li độ x hàm cosin + vận tốc v hàm sin số có dấu âm + gia tốc a lại hàm cosin số có dấu âm Khi học phần này, giáo viên giới thiệu, nhắc nhở cho học sinh làm tập ví dụ nhng sau thời gian ngắn - Một số học sinh quên, muốn làm đợc nhng kiến thức toán học không vững nên phải nhiều thời gian dễ bị nhầm lẫn - Một số học sinh lực học yếu nên biến đổi lợng giác đợc, đành phải tô bừa trắc nghiệm dẫn đến kết không cao - Bản thân toán so sánh độ lệch pha đại lợng dễ làm cho học sinh bị nhầm lẫn, so sánh li độ với vận tốc, vận tốc với li độ; gia tốc với vận tốc vận tốc với gia tốc III Biện pháp khắc phục Việc giải toán liên quan đến độ lệch pha đại lợng dao động điều hòa li độ vận tốc gia tốc đợc khắc phục cách đơn giản nhng có hiệu cao Tất học sinh ( kể học sinh học yếu môn lí, môn toán ) sau đợc hớng dẫn kinh nghiệm làm toán nh phần (II 1) cách nhanh xác ( em không hiểu ) Không thế, học sinh ( kể học sinh học yếu môn lí, môn toán ) sau đợc hớng dẫn kinh nghiệm nhớ kiến thức lâu dễ dàng việc truyền lại kinh nghiệm cho bạn khác Từ công thức vật lí li độ, vận tốc, gia tốc ta thấy: - Li độ ngợc pha với gia tốc (gia tốc ngợc pha với li độ) - Gia tốc sớm pha gia tốc) - Vận tốc sớm pha so với vận tốc (vận tốc trễ pha so với 2 so với li độ (li độ trễ pha so với vận 2 tốc) Ngoài có lu ý: Vòng tròn lợng giác có chiều dơng ngợc chiều kim đồng hồ Trang Biện pháp khắc phục: Thông qua trình giảng dạy, rút đợc kinh nghiệm Xác định nhanh độ lệch pha li độ vận tốc gia tốc dao động điều hòa Cách xác định đợc thể nh hình sau: Biểu diễn hệ trục O(xa)v (trục Ox, trục Ov, trục Oa) Biểu diễn chiều dơng (ngợc chiều kim đồng hồ) v + a x Dựa vào hình biểu diễn ta thấy đợc kết cần tìm: - Li độ ngợc pha với gia tốc (gia tốc ngợc pha với li độ) - Gia tốc sớm pha gia tốc) - Vận tốc sớm pha so với vận tốc (vận tốc trễ pha so với 2 so với li độ (li độ trễ pha so với vận 2 tốc) Vận dụng kinh nghiệm: Với kinh nghiệm ta làm phần dao động điều hòa mà làm tơng tự chơng khác: ví dụ chơng dao động sóng điện từ *tìm độ lệch pha điện tích cờng độ dòng điện mạch dao động Điện tích : q = Q0cos( t + ) ( C ) Dòng điện: i = I0sin( t + ) ( A ) Ta thấy có tơng tự ( điện tích li độ ) ( cờng độ dòng điện vận tốc ) so với li độ) + (Cờng độ dòng điện sớm pha so với điện tích) + (Vận tốc sớm pha Do vậy, có kinh nghiệm khắc phục nh phần dao động điều hòa dựa vào cách so sánh tơng tự ta tìm độ lệch pha điện tích cờng độ dòng điện mạch dao động cách nhanh chóng xác Kết thực hiện: Tất học sinh sau đợc hớng dẫn kinh nghiệm vận dụng tốt để làm toán cách nhanh xác Không thế, học sinh sau Trang đợc hớng dẫn kinh nghiệm nhớ kiến thức lâu dễ dàng việc truyền lại kinh nghiệm cho bạn khác Ưu điểm kinh nghiệm đợc thống kê thông qua bảng so sánh sau: Tỉ số học sinh làm đợc trớc sau đợc bầy kinh nghiệm: Trớc đợc bày kinh nghiệm 80% Sau đợc bầy kinh nghiệm 90% Tỉ số học sinh làm đợc thời gian nbắn số học sinh làm đợc trớc sau đợc bầy kinh nghiệm: Trớc đợc bày kinh nghiệm 60% Sau đợc bày kinh nghiệm 100% C Kết luận Với đề tài Xác định nhanh độ lệch pha li độ vận tốc gia tốc dao động điều hòa, tác giả khác có nhiều cách xác định khác Với kinh nghiệm mà vừa trình bày trên, vài sai sót, cha đợc đầy đủ đợc vận dụng tốt Song kinh nghiệm quý trình làm tất học sinh Tôi mong đồng nghiệp em học sinh trình sử dụng hệ thống đầy đủ nhân rộng kịp thời để nhiều ngời vận dụng Tôi xin chân thành cảm ơn! Thanh hóa Tháng năm 2011 Ngời thực hiện: Lê Đức Khiêm Trang Trang Trang Trang Trang Trang ... li n quan đến so sánh độ lệch pha đại lợng dao động điều hòa li độ vận tốc gia tốc *Bài toán 1: Trong dao động điều hòa vận tốc biến thiên điều hòa A pha so với li độ B ngợc pha so với li độ. .. sánh li độ với vận tốc, vận tốc với li độ; gia tốc với vận tốc vận tốc với gia tốc III Biện pháp khắc phục Việc giải toán li n quan đến độ lệch pha đại lợng dao động điều hòa li độ vận tốc gia. .. lí li độ, vận tốc, gia tốc ta thấy: - Li độ ngợc pha với gia tốc (gia tốc ngợc pha với li độ) - Gia tốc sớm pha gia tốc) - Vận tốc sớm pha so với vận tốc (vận tốc trễ pha so với 2 so với li