(SKKN mới NHẤT) phát triển mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa nhằm giúp học sinh lớp 12 b4 trường THPT hàm rồng giải hiệu quả các dạng toán vật lí

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG

S¸NG KIÕN KINH NGHIƯM
PHÁT TRIỂN MỐI LIÊN HỆ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỀU
HÒA VÀ CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU NHẰM GIÚP HỌC
SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG GIẢI HIỆU
QUẢ NHIỀU DẠNG TỐN VẬT LÍ

Họ và tên: LÊ DUY DŨNG
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực: Vật lí

THANH HĨA NĂM 2020
MỤC LỤC

TIEU LUAN MOI download :


1. MỞ ĐẦU 1
1.1. Lí do chọn đề tài..............................................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu.......................................................................................................1
1.3. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................................2
2. NỘI DUNG
3
2.1. Cơ sở lí luận.....................................................................................................................3
2.2. Thực trạng của vấn đề......................................................................................................3
2.3. Các kinh nghiệm và giải pháp vận dụng hiệu quả vào giảng dạy....................................4
2.3.1. Cơ sở lí thuyết...........................................................................................................4

2.3.2. Một số giải pháp vận dụng........................................................................................6
2.3.2.1. Vận dụng cho chương ‘‘Dao động cơ’’.............................................................6
2.3.2.2. Vận dụng cho chương ‘‘Sóng cơ học’’............................................................14
2.3.2.3. Vận dụng cho chương ‘‘Dòng điện xoay chiều’’............................................15
2.3.2.4. Vận dụng cho chương ‘‘Dao động và sóng điện từ’’.......................................16
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng
nghiệp và nhà trường............................................................................................................17
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18
3.1. Kết luận:.........................................................................................................................18
3.2. Kiến nghị:.......................................................................................................................19
Các bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập nên viết theo hướng bài tập sáng tạo...........19
TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

TIEU LUAN MOI download :


1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài
Nhiều dạng toán như xác định thời gian, thời điểm, số lần, quãng đường,
vận tốc trung bình, tốc độ trung bình … trong dao động điều hịa và các dạng
tốn tương tự trong sóng cơ, dao động điện từ, dịng điện xoay chiều là một vấn
đề hay và khó trong chương trình vật lí lớp 12. Để giải các dạng tốn này một số
giáo viên và học sinh đã sử dụng kiến thức liên quan đến phương trình lượng
giác, tuy nhiên phương pháp này thuần túy toán học, phức tạp và dễ gây nhầm
lẫn. Để giúp học sinh có phương pháp giải quyết nhanh, hiệu quả các bài toán
trên, đặc biệt là trong làm bài thi trắc nghiệm, tôi chọn và nghiên cứu đề tài: “
Phát triển mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
nhằm giúp học sinh lớp 12 trường THPT Hàm Rồng giải hiệu quả nhiều
dạng tốn vật lí’’
1.2. Mục đích nghiên cứu

Dùng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều, từ đó
đưa ra phương pháp giải các dạng bài toán về xác định thời gian, quãng đường,
vận tốc trung bình, tốc độ trung bình trong dao động điều hịa và trong sóng cơ,
dao động điện từ, dịng điện xoay chiều…
Xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán xác định thời gian trong Dao động
điều hịa, sóng cơ, dịng điện xoay chiều hay mạch dao động LC và bài toán về
quãng đường trong dao động điều hòa…
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Phương pháp xác định pha ban đầu, thời gian, thời điểm, số lần, quãng
đường, tốc độ, vận tốc trong dao động điều hòa.
- Mối liên hệ giữa dao động điều hịa và chuyển động trịn đều.
- Các bài tốn liên quan đến phương trình dạng cos hoặc sin.
- Tìm hiểu nội dung kiến thức chương ‘‘Dao động cơ, sóng cơ, dao động
điện từ, dòng điện xoay chiều’’ cụ thể là mối liên hệ giữa dao động điều hòa và
chuyển động trịn đều.
- Phân tích mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ năng và định hướng
phát triển năng lực học sinh.

1

TIEU LUAN MOI download :


- Tìm hiểu thực trạng dạy học các dạng tốn nói trên.
- Xây dựng hệ thống bài tập vận dụng.
- Thực nghiệm sư phạm ở lớp 12B4 trường THPT Hàm Rồng nhằm xác
định tính phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
* Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, sách

chuẩn kiến thức kỹ năng để xác định nội dung trọng tâm chương.
- Nghiên cứu mối liên hệ giữa dao động điều hịa và chuyển động trịn
đều.
* Phương pháp điều tra
- Tìm hiểu thực tế dạy và học phần mối liên hệ giữa dao động điều hịa và
chuyển động trịn đều thơng qua dự giờ, trao đổi với giáo viên.
- Phân tích kết quả học tập và ý kiến của học sinh.
* Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng phương pháp thực nghiệm Vật lí và thực nghiệm Sư phạm.

2

TIEU LUAN MOI download :


2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận
Mới liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều là một phần
kiến thức quan trọng trong phần dao động cơ. Nắm chắc phần kiến thức này
không những học sinh sẽ có kĩ năng để giải nhanh các bài tập phần dao động cơ
như: Tính thời gian ngắn nhất vật đi từ li độ x1 đến li độ x2(hoặc v1 đến v2 hay a1
đến a2), tính thời điểm vật qua li độ x (v, a, F ph, Wđ, Wt…) lần thứ n, tính quãng
đường vật đi được trong thời gian
(Smax, Smin…), tính tốc độ trung bình, vận
tốc trung bình… mà còn có thể áp dụng để giải một số bài tập khó trong phần
sóng cơ, dao động điện từ, dòng điện xoay chiều.
2.2. Thực trạng của vấn đề
Những năm gần đây trong các đề thi THPT quốc gia có những câu khó,
nhiều câu cần dùng đến mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn
đều để giải nhiều dạng tốn trong dao động cơ, sóng cơ, dao động điện từ, dòng

điện xoay chiều. Đây là vấn đề hay và trọng tâm trong chương trình vật lí lớp
12. Học sinh thường thấy khó khi gặp các dạng toán này. Để giải bài toán loại
này, một số giáo viên và học sinh đã sử dụng những kiến thức liên quan đến
phương trình lượng giác, tuy nhiên phương pháp này thuần túy toán học, phức
tạp và dễ gây nhầm lẫn. Các tài liệu như sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham
khảo có rất ít bài tập thuộc dạng này nên học sinh không được rèn luyện nhiều
để hình thành kĩ năng.
2.3. Các kinh nghiệm và giải pháp vận dụng hiệu quả vào giảng dạy.
2.3.1. Cơ sở lí thuyết
a. Liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều
trên đường tròn tâm O theo chiều dương với tốc
độ góc . Gọi P là hình chiếu của M lên trục Ox.

Mt
+

t

Mo


- Giả sử ban đầu (t = 0) chất điểm M ở vị trí M o
O Pt P0 Ax
được xác định bởi góc . Hình chiếu của M0 trên -A
trục Ox là P0.
- Ở thời điểm t bất kì, chất điểm chuyển động đến
vị trí Mt, được xác định bởi góc: t + . Hình chiếu của Mt trên Ox là Pt.
Khi đó tọa độ của điểm Pt là: x =
= OM.cos(t + )

Với OM = A, phương trình tọa độ của Pt được viết thành: x = A.cos(t + ).
Vậy điểm Pt dao động điều hòa trên Ox.

3

TIEU LUAN MOI download :


* Kết luận: Hình chiếu của một vật chuyển động tròn đều lên một đường
thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hòa.
Vậy: Một dao động điều hịa có thể được biểu diễn bằng một vectơ quay.
b. Biểu diễn một dao động điều hòa bằng một véc tơ quay
Dao động điều hòa
:

được biểu diễn bằng một vectơ quay
+

- Gớc tại O.
quay với tốc độ góc
có đặc điểm:

M



- Độ lớn
-

x

x

ứng với thời điểm t = 0

* Cách biểu diễn:
 Vẽ vịng trịn bán kính R = A.
 Một vị trí của M trên vịng trịn ứng với một vị trí có tọa độ x trên trục Ox
- M nằm trên nửa trên đường tròn ứng với vật chuyển động theo chiều âm.
- M nằm trên nửa dưới vòng tròn ứng với vật chuyển động theo chiều dương .
M2


-A

x2

O

M1

x1

x
x1 A

O

-A

x2

A



x

M2
M1

 Một vị trí P trên trục Ox tương ứng hai vị trí
trên vịng trịn.
- M1 ứng với vật chuyển động theo chiều âm.
- M2 ứng với vật chuyển động theo chiều
dương.

M1

x  O

x
A

-A

M2

4

TIEU LUAN MOI download :

c. Cách xác định vị trí của vật ở thời điểm bất kỳ ứng với vận tốc hoặc gia
tốc tương ứng
Góc phần tư thứ nhất: Li độ dương,
Góc phần tư thứ hai: Li độ âm, vật
vật tăng tốc theo chiều âm, gia tốc âm giảm tốc theo chiều âm, gia tốc dương

 A

 A

v

v
a

-A

 A
2

x

O

+A x

 A
2

a

-A

 A
2

+A x

x

 A

v

v

Góc phần tư thứ ba: Li độ âm, vật
tăng
tốc theo chiều dương, gia tốc dương

-A

 A
2

 A

+A x

x

a

x

-A

 A  A
2

O

2

O

+A x

 2 A

v

v
v

 A

Góc phần tư thứ tư: Li độ dương, vật
giảm tốc theo chiều dương, gia tốc âm

 A

a

 2 A

O

 A

v

 A

2.3.2. Một số giải pháp vận dụng
2.3.2.1. Vận dụng cho chương ‘‘Dao động cơ’’

M2

Dạng 1: Bài tập xác định thời gian ngắn nhất
vật dao động điều hòa đi từ li độ x1 đến x2
Phương pháp :



-A

x2

O

M1

x1 A x

5

TIEU LUAN MOI download :


Thời gian ngắn nhất để vật đi từ điểm có li độ x 1 đến điểm có li độ x2
chính bằng thời gian ngắn nhất để véc tơ quay
quay từ M1 đến M2. Thời
gian này được xác định bằng công thức:

Ví dụ 1. Mợt vật dao động điều hịa với biên độ A và tần số f = 5Hz. Xác định
thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ

đến vị trí có li độ

-

.
Hướng dẫn: Ta có:  = 10(rad/s)

M2

 = M1OM2 =  - 2 mà

=

∆ =
Vậy, thời gian ngắn nhất vật đi từ +A/2 đến – A/2 là:

M1


-A

x2 = -A/2

O


x1 =A/2

A

* Nhận xét: Đối với bài tập này học sinh dễ nhầm lẫn rằng thời gian vật đi từ x1
đến x2, tỉ lệ với quãng đường ∆s = x1 – x2= A, nên cho kết quả sai là:
.
Ví dụ 2: Một con lắc lị xo treo vào một điểm cố định, dao động điều hịa theo
phương thẳng đứng với chu kì 1,8 s. Trong một chu kì, nếu tỉ số của thời gian lị
xo giãn với thời gian lị xo nén bằng 2 thì thời gian mà lực đàn hồi ngược chiều
lực kéo về là
Hướng dẫn: Chọn chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ O
tại vị trí cân bằng (lị xo giãn một đoạn l0), ta thấy góc qt
trong thời gian lị xo bị nén:
 αnen =

 l0 =

- Khi vật chuyển động từ -

.

đến O và ngược lại lò xo bị

giãn lực đàn hồi hướng ra xa vị trí cân bằng (ngược chiều với
lực kéo về).
- Vậy góc quét là α = 2.

rad.

- Thời gian lực đàn hồi ngược chiều với lực kéo về là

= 0,3 s.

Dạng 2: Bài tập xác định quãng đường, vận tốc và tốc độ trung bình

6

TIEU LUAN MOI download :

x


 Quãng đường vật đi được trong thời gian

là:

 Quãng đường mà vật đi được trong thời gian
 Quãng đường đi trong thời gian

là:

(khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên

hoặc ngược lại) là:

Vật dao động sau một số nguyên lần chu kỳ, vật quay về vị trí ban đầu và
chuyển động theo hướng cũ.
* Phương pháp:
+ Xác định trạng thái ban đầu.
+ Tính góc mà

quay được trong thời gian t và phân tích:

Phân tích:

(Với

+ Suy ra quãng đường:
hết góc
cịn lại )
Tìm qng đường
2

(Với

2

1

1

)

là qng đường mà

1

qt

1

1

2

2

2
= x1

= x 1 – x2
1

1

+ 2A + x2

1

= x1 + 4A – x2
1

1

2

2

2

2

2
= x1

= x1 – x2

+ 2A + x2

= x1

2

1

1

1
2

+ 4A – x2

2

2
1

1

2
= x2 – x1

= - x1 + 2A - x2

= -x1 + 4A + x2

Ví dụ 1: Một vật dao động điều hịa theo phương trình:
a/ Tính qng đường vật đi được trong thời gian t = 0,5s kể từ lúc bắt đầu dao
động.
b/ Tính quãng đường vật đã đi được trong khoảng thời gian t = 2,4(s) kể từ lúc
bắt đầu dao động.
7

TIEU LUAN MOI download :

Hướng dẫn:
a/ Góc quay mà vật thực hiện được trong thời gian t = 0,5(s):
Vậy: S = 2A = 10(cm)
b/ Quãng đường vật đã đi được trong khoảng thời gian t = 2,4(s) kể từ lúc bắt
đầu dao động.
Góc quay mà vật thực hiện được trong thời gian t = 2,4(s):

Vậy: S = 2.(4A) + s0
Tính s0:
Khi t = 0

Mt
-A

Khi t = 2,4(s)
Vậy: s0 =

Do đó: S = 47,9(cm)

Ví dụ 2: Vật dao động điều hịa với

M0

+A
x
xt

. Hãy tính qng

đường mà vật đi được trong khoảng thời gian t = 2,8(s) kể từ khi bắt đầu dao
động.
Hướng dẫn: Góc quay mà vật thực hiện được trong thời gian t = 2,8(s):

Vậy S = 4A + s0

Mt

Khi t = 0
-A
xt

Khi t = 2,8(s)
S0 = A + (A - xt) = 14,13(cm)

Vậy: S = 54,13 (cm)

+A
x

M0

Dạng 3 : Bài tập xác định quãng đường S max, Smin vận tốc và tốc độ trung
bình max, min trong khoảng thời gian t cho trước
Phương Pháp :
a. Nếu 0 < t < T/2.
- Góc quét  = t.
- Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1)
- Quãng đường nhỏ nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2)

8

TIEU LUAN MOI download :


M2

M1

M2

P


2
A

-A
P2

O

P
1

x

-A
O


2

A

P

x

M1

b. Nếu t

T/2.

Phân tích:

trong đó

Qng đường khi đó:
Trong thời gian t’ thì qng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên.

Chú ý: Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời gian t:
và

với SMax; SMin tính như trên.

c. Tính thời gian cực đại, cực tiểu vật dđđh đi được đoạn đường S cho
trước.

Nếu S < 2A:
- Thời gian cực đại ứng với quảng đường cực tiểu.
tmax khi
- Thời gian cực tiểu ứng với quảng đường cực đại.
tmin khi
Nếu S

2A:

- Phân tích: S = n.2A +

S’ ứng với thời gian là:

với t’max tính từ cơng thức:

với

t’min tính từ cơng thức:

Ví dụ 1. Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kỳ dao động T. Tính
quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian
a) t = T/6.
b) t = 3T/4.
Hướng dẫn
a) t = T/6 < T/2.
9

TIEU LUAN MOI download :

b) t = 3T/4 = T/2 +T/4.

Ví dụ 2. Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ A = 10(cm), tần số góc
(rad/s). Tính hời gian ngắn nhất để vật đi hết quãng đường
a. S= 16,2 (cm).
b. S = 24 (cm)
Hướng dẫn:
a. S = 16,2 (cm) trường hợp này S < 2A:
tmin khi
b. S = 24 (cm) trường hợp này S > 2A
S = 2A + 4 (cm) ứng với thời gian là:

với

t’min tính từ cơng

thức:
Vậy:

=

Dạng 4: Bài tập xác định thời điểm vật dao động điều hòa đi qua li độ x lần
thứ N( hoặc có v, a, Fph, Wđ, Wt …)
Loại 1: Thời điểm lần thứ n (khơng rõ chiều)
Phương pháp. – Tìm thời điểm t1 và t2:
M1(t1)
-A

M0(t0)
x

+A x

M2(t2)

- Thời điểm t1:

(

- Thời điểm t2:

(

là góc quay từ M0 đến M1)
là góc quay từ M0 đến M2)

- Sớ lần : 2 = n

Nếu dư 1 thì:
Nếu dư 2(cố tình để dư 2) thì:
Loại 2: Thời điểm lần thứ n (biết rõ theo chiều +, -)
10

TIEU LUAN MOI download :


Phương pháp.

– Tìm thời điểm t1:

(

là góc quay từ M0 đến M1)

M1(t1)
-A

M0(t0)
x

+A x

- Thời điểm lần thứ N:
Loại 3. Thời điểm lần thứ n của giá trị tuyệt đối của x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F)
Nhận xét: Trong một chu kỳ vật có 4 thời điểm cách VTCB một đoạn
- Tìm các thời điểm: t1; t2; t3; t4:
– Tìm thời điểm t1:

(

là góc quay từ M0 đến M1)
M2(t2)

– Tìm thời điểm t2:

(

là góc quay từ M0 đến M2)

– Tìm thời điểm t3:

(

là góc quay từ M0 đến M3)

– Tìm thời điểm t4:

(

là góc quay từ M0 đến M4)

-A
M3(t3)

M1(t1)
M0(t0)
+A x
M4(t4)

dư 1 thì: t = t1 + nT
dư 2 thì: t = t2 + nT
dư 3 thì: t = t3 + nT
dư 4(cố tình để dư 4) thì: t = t4 + nT
Ví dụ 1. Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 5cos(4πt + )cm. Kể từ
t = 0, lần thứ 2019 vật cách vị trí cân bằng 2,5 là
Đ/s: t2019 = s
Ví dụ 2. Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 4cos(3πt + )cm. Kể từ
t = 0, lần thứ 202 vật cách vị trí cân bằng một đoạn 2 cm là?
Đ/s: t202 = 33,5 s
Ví dụ 3. Một vật dao động điều hịa với phương trình x = 10cos(2πt - ) cm. Kể

từ t = 0, lần thứ 2013 vật có tốc độ 10π cm/s là?
Đ/s: t2013 = s
Dạng 5: Xác định thời gian lị xo nén, giản
Ví dụ. Một lị xo có khối lượng khơng đáng kể có độ cứng k = 100N/m. Một
đầu treo vào một điểm cố định, đầu còn lại treo một vật nặng khối lượng 500g.
Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 10cm
rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa. Lấy g = 10m/s2. Xác định khoảng thời
gian mà lò xo bị nén, bị dãn trong một chu kỳ.
Hướng dẫn:

11

TIEU LUAN MOI download :


Ta có:  =

= 10

x

(rad/s).

A
nén

- Độ dãn của lị xo ở vị trí cân bằng là:

M2


l

- Biên độ dao động: A = 10cm > ∆l
Thời gian lò xo nén t1 là thời gian
ngắn nhất để vật đi từ vị trí lị xo khơng biến
dạng đến vị trí cao nhất và trở về vị trí cũ:
t1 =

với sin =

=

O

dãn

M1



O

-A

(A > l)

. Vậy góc quay: ∆ =  - 2 =

Do đó: t1 =

Thời gian lò xo dãn t2 là thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí lị xo
khơng biến dạng đến vị trí thấp nhất và trở về vị trí cũ: t2 =
* Chú ý: Cũng có thể tính: t2 = T - t1
Dạng 6: Bài tốn thực tế
Ví dụ: Một đu quay có bán kính R = 2 m, lồng bằng
kính trong suốt quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng.
Hai người A và B (coi như chất điểm) ngồi trên hai lồng
khác nhau của đu quay. Ở thời điểm t(s) người A ở vị trí
cao nhất, ở thời điểm t + 2 (s) người B ở vị trí thấp nhất
và ở thời điểm t + 6(s) người A lại ở vị trí thấp nhất.
Chùm tia sáng mặt trời chiếu theo hướng song song với
mặt phẳng đu quay và nghiêng một góc 60 0 so với
phương ngang. Bóng của hai người dao động điều hòa
trên mặt đất nằm ngang với vị trí cân bằng là gốc tọa độ O của trục Ox nằm
ngang. Khi bóng của A đang chuyển động với vận tốc cực đại thì bóng của B
đang cách O một đoạn là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Ở t(s): A ở VT cao nhất, đến t + 6 (s) lại ở VT thấp nhất nên:
.

Á

600

 

2
3
B
300

o
xB
TIEU LUAN MOI download :

600

12


Tại t(s) A ở VT cao nhất, sau

, người A quay thêm một góc:

Lúc này B đang ở VT thấp nhất, vậy B nhanh hơn A một góc:
Bóng người trên mặt đất dao động với biên độ
Khi bóng A qua O thì bóng B có li độ

:

Ta có:
2.3.2.2. Vận dụng cho chương ‘‘Sóng cơ học’’
Ví dụ 1. Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau x =
λ/3, sóng có biên độ A, chu kì T. Tại thời điểm t 1 = 0, có uM = +3cm và uN = 3cm. Ở thời điểm t2 liền sau đó có uM = + A, biết sóng truyền từ N đến M. Xác
định A và t2.
Hướng dẫn:
A
M1

M

u(cm)
3





’

t
N
M2

-3
-A

- Ta có độ lệch pha giữa M và N là:
ta có thể xác định biên độ sóng là: A =

=>

, dựa vào hình vẽ,

(cm)

- Ở thời điểm t1, li độ của điểm M đang giảm. Đến thời điểm t2 liền sau đó, li độ
tại M là uM = + A.
Ta có

với

;
Vậy:

13

TIEU LUAN MOI download :


Ví dụ 2. Sóng dừng trên một sợi dây có biên độ ở bụng là 5cm. Giữa hai điểm
M, N có biên độ 2,5cm cách nhau x = 20cm các điểm ln dao động với biên độ
nhỏ hơn 2,5cm. Tìm bước sóng.
Hướng dẫn:
Tại mỗi điểm, dao động của các phẩn tử trên dây là dao động điều hòa. Độ lệch
pha giữa M, N xác định theo công thức:

(*)
u(cm)

5
M1

M



-qo

N

2,5

t
-2,5

M2

-5

Do các điểm giữa M, N đều có biên độ nhỏ hơn biên độ dao động tại M, N nên
chúng là hai điểm gần nhau nhất đối xứng qua một nút sóng. Độ lệch pha giữa
M và N dễ dàng tính được

 = 6x =

, thay vào (*) ta được:

120cm.
2.3.2.3. Vận dụng cho chương ‘‘Dịng điện xoay chiều’’
Ví dụ 1. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức
u = 220 cos(100t – /2)(V), t tính bằng giây(s). Kể từ thời điểm ban đầu(t1 =
0), thời điểm đầu tiên điện áp tức thời có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng và điện
áp đang giảm là t2. Hãy xác định t2.
Hướng dẫn:
M
2

- Ở thời điểm t1 = 0, có:

-Uo

O
u1

tức là điện áp tức thời bằng 0 và đang tăng.
- Ở thời điểm t2, có: u2 = 220(V) và đang giảm.




u2

Uo u

M1

Ta có:
với: ∆ =

+ ; cos =

=

(rad)

∆ =

+

=

(rad)
. Vậy:
Ví dụ 2. Mắc một đèn vào nguồn điện xoay chiều có điện áp tức thời là
Đèn chỉ phát sáng khi điện áp đặt vào đèn có độ lớn
14

TIEU LUAN MOI download :


không nhỏ hơn
. Xác định tỉ số thời gian đèn sáng và tắt trong một chu
kỳ.
Hướng dẫn:
Điều kiện để đèn sáng là:
M2
M1
- Trong mỗi nửa chu kì, khoảng thời gian đèn tắt
là: ∆t1 =

1

, với ∆1 =  - 2,



-Uo

Uo

O

 =

(rad)

∆1 =

(rad)

x

∆t1 =

- Trong một chu kì, thời gian đèn tắt là: 2∆t1 =

và thời gian đèn sáng trong

một chu kì là: T - 2∆t1 =
Vậy, tỉ số thời gian đèn sáng và tắt trong một chu kì là:
2.3.2.4. Vận dụng cho chương ‘‘Dao động và sóng điện từ’’
Ví dụ 1. Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do.
Tại thời điểm t = 0, tụ điện bắt đầu phóng điện. Sau khoảng thời gian ngắn nhất
t = 10-6s thì điện tích trên một bản tụ điện bằng một nửa giá trị cực đại. Tính
chu kì dao động riêng của mạch.
Hướng dẫn:
M2
Ở thời điểm đầu (t = 0), điện tích trên một bản
tụ là: q1 = qo. Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, điện



tích trên một bản tụ điện là: q2 =
Ta có: ∆ =M1OM2 =

rad

-qo

O

q2

M1
q1 qo

t =

Vậy, chu kì dao động riêng của mạch là: T = 6∆t =
6.10-6s
Ví dụ 2. Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Điện
tích trên một bản tụ điện có biểu thức: q = q ocos(106t -

(C). Kể từ thời điểm

ban đầu( t = 0), sau một khoảng thời gian ngắn nhất là bao lâu thì năng lượng
điện trường trên tụ điện bằng ba lần năng lượng từ trường ở cuộn cảm?
Hướng dẫn:
Ở thời điểm ban đầu t = 0, điện tích trên một bản tụ là q1 = 0.
Sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, thì WL =

W=
-qo

Oq1



q2

qo

WC + WC =

WC
WC

q



15

M download :
TIEU LUANM MOI
2

1

q

q2 =

qo hoặc q2 = -

- Ta có:

với ∆ =

qo

=>  =

mà: cos =

=> ∆ =

. Vậy:

Ví dụ 3. Một mạch dao dộng LC lí tưởng có chu kì dao động là T. Tại một thời
điểm điện tích trên tụ điện bằng 6.10-7C, sau đó một khoảng thời gian t = 3T/4
cường độ dịng điện trong mạch bằng 1,2.10-3A. Tìm chu kì T.
Hướng dẫn:
Giả sử ở thời điểm ban đầu t1, điện tích trên tụ điện
có giá trị q1. Ở thời điểm t2, sau đó một khoảng thời
M1
gian ∆t =

ta có

rad

Theo giản đồ véc tơ: 1 + 2 =
Từ cơng thức:
Do đó:



sin2 = cos1

O

-qo

=>

1
2q2

q1 qo q

M2

rad/s. Vậy : T = 10-3s

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Trong q trình giảng dạy tơi thấy học sinh gặp nhiều khó khăn, chưa có
phương pháp giải hiệu quả các bài tốn liên quan tới dao động điều hịa. Nhưng
khi học sinh được tiếp cận với phương pháp vận dụng mối liên hệ giữa dao động

điều hòa và chuyển động trịn đều trên thì các em đều có khả năng nhìn nhận và
phân tích các bài tốn khác tốt hơn, từ đó các em sẽ tìm ra được các quy luật và
vận dụng chúng một cách linh hoạt để giải quyết các yêu cầu của các bài toán
hiệu quả hơn nhiều.
Các em sau khi được tiếp cận cách giải thì học sinh đã biết cách phân tích
nhìn nhận và hiểu vấn đề theo nhiều khía cạnh từ tổng quát, thực tế đến đơn giản
hóa bài tốn. Giúp các em có thể giải được nhiều bài toán khác nhau, các bài
toán thực tế chưa được lí tưởng hóa, chứ khơng gói gọn trong việc giải bài toán
minh họa.
Đối với giáo viên, tôi cũng đã thực hiện chuyên đề này trong buổi sinh
hoạt chuyên môn và được giáo viên trong tổ đánh giá cao về tính ứng dụng.

16

TIEU LUAN MOI download :


3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận:
Xuất phát từ kinh nghiệm của bản thân, từ thực tế nhiều năm giảng dạy ở
trường THPT, bản thân tôi đúc rút thành kinh nghiệm mong rằng sẽ giúp cho
học sinh tường minh hơn mối quan hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động
trịn đều để từ đó có thể vận dụng để giải các bài tập liên quan.
Tôi đưa thêm các ví dụ về dịng điện xoay chiều, mạch dao động LC... là
để giúp các em học sinh thấy rằng, ngoài dao động cơ thì dao động điện, dịng
điện xoay chiều, điện tích hay điện áp trên tụ điện của mạch LC...cũng là những
đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian nên có thể vận dụng phương pháp
này để giải.
Bên cạnh những bài tập vận dụng có hướng dẫn, tơi đưa ra những bài tập
đề nghị nhằm giúp các em học sinh lựa chọn cách giải phù hợp để rèn luyện kỹ

năng và phương pháp làm bài.
Đề tài này đã được áp dụng cho học sinh lớp 12 - Trường THPT Hàm
Rồng, năm học 2019 – 2020, hầu hết học sinh đã nắm được phương pháp và vận
dụng rất tốt trong việc giải các bài tập liên quan.

17

TIEU LUAN MOI download :


Do thời gian có hạn nên đề tài này chưa được áp dụng rộng rãi và chắc
chắn không tránh được những thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự góp ý của quý
thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn và được áp
dụng phổ biến hơn trong những năm học tới.
3.2. Kiến nghị:
Các bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập nên viết theo hướng bài tập
sáng tạo.
Đề đề tài được thực hiện tốt hơn tôi mong các thầy cô dạy môn vật lí
khơng ngừng tự bồi dưỡng cho mình kĩ năng phân tích chuyên sâu các hiện
tượng vật lí, liên hệ kiến thức với thực tiễn từ đó bồi dưỡng cho học sinh,
nhằm tăng hứng thú và hiệu quả trong giảng dạy bộ mơn.

XÁC NHẬN
CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN
VỊ

Thanh Hóa, ngày 20 tháng 06 năm 2020
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
khơng sao chép nội dung của người khác.
Người viết sáng kiến

Lê Duy Dũng
Tôi xin chân thành cảm ơn!

18

TIEU LUAN MOI download :


19

TIEU LUAN MOI download :


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Quang Hân – Giải toán Vật lý 12 – NXB Giáo dục, 2004.
2. Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết – Sách giáo khoa Vật lý 12 – NXB Giáo
dục, 2008.
3. Vũ Thanh Khiết - Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao vật lý 12 trung
học phổ thông – NXB ĐHQG, Hà Nội, 2008
4. Phạm Đức Cường - Tuyển tập các dạng bài tập trắc nghiệm vật lí 12 – NXB
Hải Phòng, 2006.
5. Bộ Giáo Dục và Đào Tạo - Đề Thi Tuyển sinh Đại Học các năm.
6. Đề thi Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi – Bài tập Vật lý 12 Nâng cao –
NXB Giáo dục, 2008.

TIEU LUAN MOI download :


DANH MỤC

CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP
LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Lê Duy Dũng
Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Hàm Rồng

TT

Tên đề tài SKKN

Kết quả
Cấp đánh
đánh giá
giá xếp loại
xếp loại
(Phòng, Sở,
(A, B,
Tỉnh...)
hoặc C)

Năm học
đánh giá xếp
loại

Ứng dụng tin học trong dạy
học Vật lí “Sử dụng phần
1.

mềm Power point trong việc

Sở GD&ĐT

C

2008-2009

Sở GD&ĐT

C

2011-2012

Sở GD&ĐT

C

2012-2013

Sở GD&ĐT

B

thiết kế và trình chiếu bài
giảng Vật lí”
Một cách giải cho nhiều dạng
2.

toán vật lý lớp 12 giúp học
sinh giải nhanh và chính xác
Chứng minh các cơng thức

momen qn tính của vật rắn
quay quanh một trục cố định

3.

giúp học sinh hiểu rõ về bản
chất của momen qn tính và
hình thành kĩ năng giải toán.

4.

Giải bài toán máy biến áp
bằng định luật bảo tồn năng
lượng giúp học sinh có
phương pháp giải tổng quát

2014-2015

và hình thành kĩ năng giải

TIEU LUAN MOI download :


tốn
Phương pháp Chuẩn hóa và
gán số liệu nhằm giúp học
5.

sinh giải nhanh các câu hỏi

Sở GD&ĐT

C

2015-2016

động điều hoà và ứng dụng Sở GD&ĐT
giải nhanh trên máy tính cầm

B

2016-2017

C

2017-2018

trắc nghiệm phức tạp phần
dịng điện xoay chiều
Sử dụng phương pháp số
phức giải một số dạng tốn
Vật lý lớp 12 có hàm dao
6.

tay
Phân tích chun sâu các bài
tốn điển hình phần động lực
học và các định luật bảo toàn
7.

nhằm nâng cao chất lượng

Sở GD&ĐT

bồi dưỡng học sinh giỏi
THPT

TIEU LUAN MOI download :