Tải bản đầy đủ (.doc) (55 trang)

PHÂN TÍCH SAI LẦM THƯỜNG MẮC CỦA HỌC SINH KHI LÀM BÀI THI PHẦN "DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ"

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (396.39 KB, 55 trang )

ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
SOẠN THẢO HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG "DAO ĐỘNG
VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ" CHUẨN VÀ PHÂN TÍCH SAI LẦM THƯỜNG MẮC
CỦA HỌC SINH KHI LÀM BÀI THI PHẦN KIẾN THỨC NÀY
Trắc nghiệm khách quan trong vài năm trở lại đây không còn là điều gì xa lạ
với cả thầy và trò trong nhà trường THPT đặc biệt là với các thầy cô tham gia ôn
luyện thi đại học môn Vật lí. Nhưng theo tôi không có nhiều người thực sự đầu tư
thời gian và sức lực cho việc nghiên cứu quy trình thiết lập và tự xây dựng cho mình
một bộ câu hỏi chuẩn trong quá trình luyện thi theo đủ các bước cơ bản: Phân tích
cấu trúc chương trình, thiết lập ma trận đề, Phân bố số câu hỏi theo ma trận, lắp nội
dung yêu cầu từng loại câu hỏi theo ma trận, xây dựng bộ câu hỏi tương ứng, phân
tích những sai lầm có thể mắc của học sinh, thực nghiệm trên đối tượng, đánh giá
kết quả bổ sung,
Với tinh thần trên và để phục vụ thiết thực cho việc ôn luyện thi đại học tôi
tiến hành xây dựng bộ câu hỏi chuẩn chương: ‘‘Dao động và sóng điện từ ’’- Vật lí
12 đồng thời phân tích rõ những sai lầm thường mắc của học sinh trên từng câu hỏi.
1. Đặc điểm cấu trúc nội dung chương "Dao động và sóng điện từ" ở lớp 12
THPT
1.1. Đặc điểm nội dụng chương "Dao động và sóng điện từ"
Đây là chương thuộc phần dao động và sóng của chương trình vật lí lớp 12
THPT. Trong SGK vật lí lớp 12 chương này đề cập tới những khái niệm và hiện
tượng sau:
1. Dao động điên từ trong mạch LC lí tưởng, khái niệm dao động điện từ tự do.
1
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
2. Khái niệm dao động điện tắt dần, khái niệm dao động điện từ duy trì và
khái niệm dao động điện từ cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng điện.
3. Khái niệm điện từ trường, khái niệm sóng điện từ.
4. Ứng dụng của sóng điện từ trong thông tin liên lạc, nguyên tắc thu phát
sóng điện từ.
Việc nắm vững các khái niệm, hiện tượng trong chương này sẽ giúp HS củng


cố các kiến thức thuộc phần dao động cơ học, thấy được sự tương tự giữa dao động
điện từ và dao động cơ học. Các kiến thức về sóng điện từ giúp HS giải thích một số
hiện tượng thường gặp cũng như hiểu được sơ bộ các ứng dụng của sóng điện từ
trong đời sống, kĩ thuật và quân sự.
1.2. Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương " Dao động và sóng điện từ "
Để hiểu được khái niệm dao động điện từ trước hết phải chứng minh được
các đại lượng q,i trong mạch dao động LC lí tưởng biến đổi điều hòa theo thời gian.
Qua đó còn thấy được tần số của dao động điện từ trong mạch dao động LC chỉ phụ
thuộc vào điện dung của tụ điện và độ tự cảm của cuộn dây. Đây chính là cơ sở để
HS hiểu được nguyên tắc hoạt động của mạch chọn sóng.
Từ khái niệm dao động điện từ, cũng giống như dao động cơ học, sẽ nghiên
cứu các loại dao động: Dao động điện từ tự do; dao động điện từ duy trì; dao động
điện từ cưỡng bức và sự cộng hưởng.
Sự biến thiên của điện trường và từ trường hình thành một khái niệm: Điện từ
trường. Từ khái niệm điện từ trường sẽ hình thành khái niệm sóng điện từ qua đó hình
thành khái niệm sóng vô thuyến và các ứng dụng của nó trong thông tin liên lạc. Trên
cơ sở các kiến thức đã biết, cuối cùng sẽ tìm hiểu nguyên tắc phát và thu sóng điện từ.
2
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn

.2. Nội dung về kiến thức, kĩ năng học sinh cần có sau khi học.
.2.1. Nội dung kiến thức khoa học
Dao động điện từ trong mạch LC lí tưởng.
Mức độ cần đạt ở trường THPT
* Xét mạch LC lí tưởng
- Qui luật biến thiên của q,u,i
+ Điện tích trên mỗi bản tụ điện : q = Q
0
cos(
ϕω

+t
)
+ Điện áp giữa hai bản tụ điện : u = U
0
cos(
ϕω
+t
)
+ Cường độ dòng điện trong mạch: i = I
0
cos(
ϕω
+
t
2
π
+
)
3
Dao động và sóng điện từ
Điện từ trường
Dao động điện từ trong mạch LC
Dao động điện
từ tự do
Dao động điện
từ tắt dần
Dao động điện
từ duy trì
Dao động điện
từ cưỡng bức

Điện từ
trường
Sóng
điện từ
Các
đặc
trưng
riêng
Phương
trình
của điện
tích
Phương
trình của
điện áp
giữa hai
bản tụ
Phương
trình của
cường độ
dòng
điện
Năng
lượng
điện
từ
Hiện
tượng
cộng
hưởng

điện
Truyền
thông
bằng
sóng
điện từ
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Vậy: điện tích q của một bản tụ điện, điện áp u giữa hai bản tụ và cường độ
dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian với cùng tần số, q và u
cùng pha với nhau; i sớm pha
2
π
so với q và u.
- Các đặc trưng riêng của mạch dao động
Tần số góc riêng:
LC
1
=
ω
Chu kì riêng: T =
LC
π
ω
π
2
2
=
Tần số riêng: f =
LC
T

π
2
11
=
- Năng lượng điện từ trong mạch dao động
+ Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện
W
C
=
( )
[ ]
ϕωϕω
22cos1
4
1
)(cos
2
1
2
1
2
0
2
2
0
2
++=+= t
C
Q
t

C
Q
C
q

W
C (max)
=
00
2
0
2
1
2
1
UQ
C
Q
=
+ Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm
W
L
=
( )
[ ]
ϕωϕω
22cos1
4
1
)(sin

2
1
2
1
2
0
22
0
2
+−=+= tLItLILi
2
0(max)
2
1
LIW
L
=⇒
=
C
Q
2
0
2
1
= W
C (max)
+ Năng lượng điện từ toàn phần trong mạch của mạch LC
W = W
C
+ W

L
= hằng số
W = W
C(max)
= W
L(max)
Vậy: + Trong quá trình dao động của mạch, năng lượng từ trường và năng
lượng điện trường luôn chuyển hóa cho nhau, nhưng tổng của năng lượng điện từ là
không đổi.
+ Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần
hoàn cùng tần số, tần số này gấp 2 lần tần số của dao động điện từ trong mạch.
4
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
+ Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần
hoàn ngược pha nhau.
* Định nghĩa dao động điện từ tự do: sự biến thiên điều hòa theo thời gian của
điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường

E
và cảm ứng từ

B
) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
Các loại dao động điện từ
Mức độ cần đạt ở trường THPT
* Dao động điện từ tắt dần
- Dao động điện từ có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động điện
từ tắt dần.
- Nguyên nhân:
+ Do tỏa nhiệt trên điện trở R của toàn mạch.

+ Do bức xạ điện từ ra bên ngoài.
- Đặc điểm: Trong trường hợp dao động điện từ tắt dần chậm, chu kì dao
động điện từ tắt dần chậm gần đúng bằng chu kì của dao động điện từ riêng trong
mạch dao động lí tưởng tương ứng.
* Dao động điện từ duy trì.
- Dao động điện từ duy trì là dao động điện từ riêng của một mạch dao động
đã được bù năng lượng để nó không bị tắt dần.
- Đặc điểm:
+Dao động duy trì có tần số bằng tần số dao động riêng của mạch.
+Biên độ của dao động duy trì không thay đổi.
* Dao động điện từ cưỡng bức.
- Dao động điện từ cưỡng bức là dao động điện từ mà ta tạo ra trong một
mạch dao động bằng cách đặt vào mạch đó một điện áp xoay chiều. Tần số của dao
động điện từ cưỡng bức là tần số của điện áp cưỡng bức.
- Đặc điểm:
5
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
+ Dao động điện từ cưỡng bức có tần số bằng tần số của điện áp xoay chiều
cưỡng bức đã tạo ra nó.
+ Biên độ của dao động điện từ cưỡng bức phụ thuộc rất mạnh vào hiệu
0
ωω

giữa tần số góc
ω
của điện áp xoay chiều cưỡng bức và tần số góc của dao
động riêng
0
ω
của mạch.

- Hiện cộng hưởng điện:
Hiện tượng biên độ dòng điện của dao dộng điện từ cưỡng bức đạt giá trị cực
đại khi tần số góc của nguồn điện xoay chiều kích thích có giá trị bằng tần số góc
riêng của mạch dao động được gọi là hiện tượng cộng hưởng điện.
Điện từ trường và sóng điện từ.
Mức độ cần đạt ở trường THPT.
* Mối quan hệ giữa điện trường và từ trường
- Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó
xuất hiện một điện trường xoáy.
Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là các đường cong kín.
- Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất
hiện một từ trường. Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín.
* Điện từ trường
- Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường đều sinh ra trong không gian
xung quanh một điện trường xoáy biến thiên theo thời gian và ngược lại, mỗi biến
thiên theo thời gian của điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời
gian trong không gian xung quanh. Hai trường biến thiên này liên quan mật thiết với
nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất, gọi là điện từ trường.
6
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Vậy: Vùng không gian có sự biến thiên liên tục của điện trường và từ
trường được gọi là điện từ trường.
* Sóng điện từ.
- Định nghĩa: sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
- Đặc điểm của sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền được trong các điện môi(rắn, lỏng, khí) và trong cả
chân không.Tốc độ của sóng điện từ trong chân không có giá trị lớn nhất bằng c (với
c = 3.10
8
m/s) bằng tốc độ của ánh sáng trong chân không.

+ Sóng điện từ là sóng ngang: Trong quá trình truyền sóng vectơ cường độ
điện trường

E
và vectơ cảm ứng từ

B
luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc
với phương truyền sóng.
+ Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một
điểm luôn luôn đồng pha với nhau.
+ Trong quá trình truyền sóng, sóng điện từ mang theo năng lượng.
+ Sóng điện từ tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, nhiễu
xạ và giao thoa.
Truyền thông bằng sóng điện từ
Mức độ cần đạt ở trường THPT.
*Sóng vô tuyến và các loại sóng vô tuyến.
- Định nghĩa: Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilômet
được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến gọi là sóng vô tuyến.
- Các loại sóng điện từ:
Tên sóng Sóng cực ngắn Sóng ngắn Sóng trung Sóng dài
Bước sóng
λ
m01,0
m10
÷
m10
m200
÷
m200

m3000
÷
m3000>
- Sự phản xạ của các sóng vô tuyến trên tầng điện li
+ Các sóng dài, trung và ngắn đều bị tầng điện li phản xạ với các mức độ
khác nhau.
7
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Đặc biệt, sóng ngắn phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và
mặt nước biển. Do đó các sóng ngắn có thể truyền đi rất ra xa trên mặt đất (qua
nhiều lần phản xạ giữa tầng điện li và mặt đất).
+ Sóng cực ngắn không bị phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li hoặc chỉ có
khả năng truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu. Vì vậy sóng cực ngắn hay được dùng
để thông tin trong cự li vài chục kilômet hoặc truyền thông tin qua vệ tinh.
- Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển.
+ Khi các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn truyền đi trong khí quyển sẽ
bị các phần tử không khí hấp thụ rất mạnh nên các sóng này không thể truyền đi xa
được.
+ Sóng ngắn cũng bị không khí hấp thụ rất mạnh, tuy nhiên, trong một số
vùng tương đối hẹp của bước sóng, các sóng ngắn hầu như không bị không khí hấp
thụ. Người ta lợi dụng điều này để truyền thông tin đi xa.
* Nguyên tắc thu, phát thanh bằng sóng vô tuyến
- Nguyên tắc chung của việc thu phát thanh bằng sóng điện từ.
+ Phải dùng sóng điện từ cao tần làm sóng mang.
+ Phải biến điệu sóng mang.
+ Ở nơi thu phải tách tín hiệu âm tần ra khỏi tín hiệu cao tần.
+ Khi tín hiệu thu nhỏ phải khuếch đại chúng bằng mạch khuếch đại.
- Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản.

Micrô (1); mạch phát dao động điện từ cao tần (2); mạch biến điệu (3); mạch

khuếch đại cao tần (4) và anten phát (5).
- Sơ đồ khối của một máy thu thanh vô tuyến đơn giản
8
6
3
4
5
2
1
4
5
3
1
2
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Anten thu(1); mạch chọn sóng (2); mạch khuếch đại cao tần biến điệu (3);
mạch tách sóng(4); mạch khuếch đại âm tần(5) và loa (6).
2.2. Các kĩ năng cơ bản học sinh cần rèn luyện
Cùng với việc nắm vững kiến thức cơ bản ở trên HS cần rèn luyện những kĩ
năng cơ bản sau:
- Kĩ năng suy luận lí thuyết.
+ Từ kiến thức đã học về tụ điện về hiện tượng cảm ứng điện từ HS suy luận
trong mạch LC có một dao động điện từ.
+ Kĩ năng vận dụng những kiến thức đã học liên hệ với các qui luật phương
trình mới học để đưa ra những kết luận tương tự.
+ Từ các khái niệm về điện trở R là thuần trở của cuộn dây, điện trở R này gây
ra hiệu ứng Jun-Lenxơ tỏa nhiệt làm năng lượng của mạch giảm. Năng lượng của
mạch còn mất do bức xạ sóng điện từ ra không gian xung quanh làm cho dao động
của mạch LC là dao động tắt dần. Từ đó muốn duy trì dao động phải bù năng lượng.
+ Từ kiến thức về điện từ trường, hiện tượng cộng hưởng suy luận ra sóng

điện từ, cách phát và thu sóng điện từ.
- Kĩ năng quan sát các hình ảnh mô phỏng để hiểu rõ bản chất hiện tượng một
cách sâu sắc và các quá trình xảy ra trong mạch với các qui luật được rút ra từ lí thuyết
- Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng có liên quan, giải
thích sự tạo thành dao động điện từ trong mạch dao động, sự tạo thành điện từ
trường, sóng điện từ, tính chất sóng điện từ, sự thu và phát sóng điện từ.
- Kĩ năng vẽ đồ thị, ứng dụng kiến thức để giải bài tập.
3. Soạn thảo hệ thống câu hỏi theo phương pháp trắc nghiệm khách
quan nhiều lựa chọn chương "Dao động và sóng điện từ" Vật lí lớp 12 -THPT
9
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Ở đây chúng tôi soạn thảo hệ thống câu hỏi theo phương pháp trắc nghiệm
khách quan nhiều lựa chọn cho chương "Dao động và sóng điện từ ", mỗi câu hỏi có 4
lựa chọn trong đó chỉ có một lựa chọn đúng. Các phương án nhiễu được xây dựng
trên sự phân tích những sai lầm của HS khi học chương "Dao động và sóng điện từ
".
Trong hệ thống các câu hỏi có thể dùng để làm bài kiểm tra đầu giờ, cuối giờ,
15 phút, 1 tiết hoặc các bài kiểm tra cuối chương, cuối kì. Tùy vào mục đích kiểm
tra và đối tượng kiểm tra mà GV có thể chọn số lượng và câu hỏi cụ thể.
Nghiên cứu về cách phân loại các hoạt động nhận thức, vận dụng vào phạm
vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi chỉ quan tâm đến ba trình độ nắm vững tri thức
là: nhận biết (nhớ), hiểu và áp dụng trong trường hợp quen thuộc, vận dụng linh
hoạt giải quyết vấn đề mới.
3.1.Bảng ma trận 2 chiều liên hệ giữa nội dung kiến thức và cấp độ nhận thức.
Trong chương "Dao động và sóng điện từ", chúng tôi chia ra thành bốn khối
kiến thức cơ bản:
1. Dao động điện từ trong mạch LC lí tưởng.
2. Dao động điện từ tắt dần, dao điện từ duy trì và dao động điện từ cưỡng bức.
3. Sóng điện từ.
4. Truyền thông bằng sóng điện từ.

Trình độ
Nội dung
Nhận biết (nhớ) Hiểu và áp dụng trong
tình huống quen thuộc
Vận dụng (vận
dụng linh hoạt giải
quyết vấn đề mới)
1. Dao
động điện
từ trong
mạch LC
lí tưởng
+Nhận ra được cấu tạo của
mạch LC.
+ Nhớ được các công thức
LC=
ω
+ Giải thích được sự
hoạt động của mạch LC.
+ Hiểu được mối quan
hệ giữa điện dung của tụ
điện và độ tự cảm của
+ Xác định được
ω
,f,T trong các
mạch dao động có
10
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
f =
LC

π
2
1
T = 2
LC
π
+ Tính được một trong các
đại lượng
ω
,f,T khi biết
các đại lượng còn lại.
+ Nhớ được các biểu thức
q = Q
0
cos(
ϕω
+
t
)
u = U
0
cos(
ϕω
+
t
)
i = Q
0
cos(
2

π
ϕω
++t
)
+ Tính được giá trị của q,u
hoặc i khi biết biểu thức cụ
thể của chúng và thời điểm
t xác định.
+ Nhớ được các biểu thức
U
0
=
C
Q
0
; u =
C
q

và I
0
= Q
0
ω
cuộn dây trong mạch LC
với
ω
,f,T từ đó suy luận
được sự biến đổi của
ω

,f,T theo C và L.
+ Phân biệt được giá trị
tức thời và giá trị cưc đại
của các đại lượng điện
tích, điện áp và cường
độ dòng điện.
+ Nhận ra được q,u,i
biến thiên điều hòa cùng
tần số nhưng khác pha: u
và q cùng pha nhau; i
nhanh pha
2
π
với q.
+ Giải thích được tại sao
không thể viết được
i = q
ω

+ Giải thích được khi
dòng điện trong mạch
đạt giá trị cực đại thì
điện tích trên tụ điện
bằng không và ngược
lại.
bộ tụ ghép nối tiếp
hoặc song song.
+ Viết đươc các
phương trình của
q,u,i với các cách

chọn gốc thời gian
khác nhau.
+ Vẽ và khai thác
được đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc
của q hoăc u hoặc i
theo thời gian.
+ Xây dựng được
mối
quan hệ giữa I
0

U
0
theo biểu thức:
I
0
= U
0
L
C

và vận
dụng để giải các
bài toán liên quan.
+ Xác định đươc
tần số (chu kì) khi
cho các đại lượng
I
0

, Q
0
theo công
thức
11
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
+ Nhớ được các công thức
tính năng lượng điện
trường W
C
=
)(cos
2222
2
2
0
22
ϕω
+===
t
C
Q
quCu
C
q
năng lượng điện từ
)sin(
22
2
0

2
ϕω
+== t
LI
Li
W
L
và năng lượng điện từ
W = W
L
+ W
C
+ Nhớ được năng lượng
điện trường tập trung tại tụ
điện, năng lượng từ trường
tập trung trong ống dây
*Dao động tắt dần
+ Phát biểu được định
+ Chứng minh được W
C
và W
L
biến thiên điều
hòa cùng tần số (và bằng
2 lần tần số của dao
động điện từ trong mạch
LC) nhưng ngược pha
nhau.
+ Hiểu được sự chuyển
hóa giữa năng lượng

điện trường và năng
lượng từ trường tức là:
Khi W
C
tăng bao nhiêu
thì W
L
giảm bấy nhiêu
và ngược lại.
+ Chứng minh được
trong mạch LC lí tưởng
thì năng lượng điện từ là
hằng số và
W = W
C(max)
= W
L(max)
f =
0
0
2 Q
I
π
+ Xây dựng được
biểu thức
1
2
0
2
2

0
2
=+
I
i
Q
q
và vận
dụng vào giải bài
toán liên quan
+ Viết được biểu
thức của W
C
và W
L
với các cách chọn
gốc thời gian khác
nhau.
+ Vẽ và khai thác
được đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc
W
C
và W
L
theo thời
gian.
+ Xác định được
giá trị tức thời và
giá trị cực đại của

năng lượng điện
trường, năng lượng
từ trường.
+ Vận dụng được
mối quan hệ giữa
năng lượng điện
trường, năng lượng
12
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
2. Dao
động điện
tắt dần,
dao động
điện từ
duy trì và
dao động
điện từ
cưỡng bức
nghĩa dao động điện từ tắt
dần.
+ Nhớ được 2 nguyên nhân
gây ra dao động điện từ tắt
dần trong mạch LC.
+ Nhớ được khi trong mạch
LC có điện trở càng lớn thì
dao động điện từ trong
mạch tắt dần càng nhanh.
*Dao động điện từ duy trì
+ Trả lời được câu hỏi dao
động điện từ duy trì là gì ?

+ Nhớ được đăc điểm về
biên độ trong dao động
điện từ duy trì.
+ Nhớ được tần số dao
động điện từ duy trì bằng
tần số dao động riêng của
mạch.
*Dao động điện từ cưỡng
bức
+ Trả lời được câu hỏi dao
động điện từ cưỡng bức là
gì ?
+ Giải thích được khi có
dao động điện từ tắt dần
trong mạch LC thì các
đại lượng I
0
, Q
0
, U
0
đều
giảm dần theo thời gian.
+ Giải thích được sơ bộ
tại sao khi điện trở R của
mạch càng lớn thì sự tắt
dần càng nhanh.
+ Giải thích sự tạo dao
động điện từ duy trì
bằng tranzito.

từ trường và năng
lượng điện từ để giải
các bài toán: tìm một
thời điểm xác định,
tìm khoảng thời gian
xác định hay tìm các
giá trị tức thời q,u,i
+ Áp dụng định
luật bảo toàn và
chuyển hóa năng
lượng giải bài toán
dao động điện từ
tắt dần chậm và
tính năng lượng
mất mát trong
mạch dao động.
+ Áp dụng công
thức tính công suất
tỏa nhiệt P = RI
2
để
tính công suất tiêu
hao trong mạch
LC.
13
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
3. Sóng
điện từ
+ Nhớ được tần số của dao
động điện từ cưỡng bức

bằng tần số của điện áp
cưỡng bức.
+ Nhớ được biên độ của
dao động điện từ cưỡng
bức phụ thuộc sự chênh
lệch
ω

0
ω
. Khi
ω
=
0
ω
thì cộng hưởng
* Điện từ trường
+ Phát biểu được mối quan
hệ giữa sự biến thiên theo
thời gian của từ trường và
điện trường xoáy.
+ Phát biểu được mối quan
hệ giữa sự biến thiên theo
thời gian của điện trường
và từ trường.
+ Phát biểu được định
nghĩa điện từ trường.
*Sóng điện từ
+ Nhớ được định nghĩa về
sóng điện từ.

+ Nhớ được các đặc điểm
của sóng điện từ.
+ Nhớ được công thức tính
bước sóng của sóng điện từ
+ So sánh được dao
động điện từ duy trì và
dao động điện từ cưỡng
bức.
+ Phân biệt được điện
trường xoáy và điện
trường tĩnh.
+ Giải thích được sự tồn
tại không thể tách rời
giữa điện trường và từ
trường.
+ Lấy được ví dụ
về dao động điện từ
cưỡng bức.
+ Vẽ được mô hình
đường sức của điện
từ trường.
14
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
4.Truyền
thông
bằng sóng
điện từ
trong chân không.
Tc
f

c
.==
λ
+ Định nghĩa được sóng vô
tuyến.
+ Nhớ được 4 loại sóng vô
tuyến.
+ Nêu được vai trò của
tầng điện li đối với các loại
sóng vô tuyến.
+ Trả lời được câu hỏi thế
nào là mạch dao động kín
và mạch dao động hở?
+ Nhớ đước định nghĩa và
vai trò của anten trong việc
thu phát sóng điện từ.
+ Nhớ được nguyên tắc
chung của việc thu (phát)
thanh bằng sóng điện từ
+ Vẽ lại được sơ đồ khối
máy thu (phát) thanh vô
tuyến đơn giản
+ Giải thích được sự
hình thành sóng điện từ.
+ So sánh được đặc
điểm của sóng điện từ
với sóng cơ.
+ Hiểu được tại sao sóng
điện từ lại là sóng
ngang.

+ Phân biệt được các
loại sóng vô tuyến.
+ Giải thích được sơ bộ
nguyên tắc chung của
việc thu( phát sóng điện
từ).
+ Vận dụng được
quy tắc vặn đinh ốc
để xác định một
trong 3 vectơ
→→→
vBE ,,
khi biết các
vectơ còn lại.
+ Vận dụng được
công thức
LC
8
10.6
πλ
=
(m)
để giải bài toán tìm
bước sóng
λ
của
máy thu (phát) có
thể thu (phát) khi L
hoặc C hoặc cả L,
C thay đổi.

+ Vận dụng được
bài toán tụ xoay để
tìm góc xoay tương
ứng khi máy thu
sóng muốn thu
được bước sóng
λ

xác định.
15
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
+ Giải thích được vai trò
của các bộ phận trong sơ
đồ khối của máy thu
(phát) thanh vô tuyến đơn
giản.
+ Lấy được ví dụ về các
dụng cụ là máy thu, máy
phát và các dụng cụ vừa
có một máy thu vừa có
một máy phát trong đời
sống.
2.3.2.Bảng phân bố câu hỏi theo mục tiêu giảng dạy
Mục tiêu nhận
thức
ND kiến thức
Nhận biết Hiểu Vận dụng Tổng
%
Dao động điện từ
trong mạch LC lí

tưởng.
02 06 16 24 48%
Dao động điện từ tắt
dần, duy trì, cưỡng
bức.
02 01 01 04 8%
Sóng điện từ 03 02 01 06 12%
Truyền thông bằng 05 04 07 16 32%
16
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
sóng điện từ
Tổng
12 13 24 50
% 24% 26% 50%
3.3. Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn chương
"Dao động và sóng điện từ"
Câu 1: Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính năng lượng điện từ
trong mạch LC
A.
C
Q
2
2
0
B.
2
2
0
LI
C.

C
UQ
2
00
D.
2
2
0
CU
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về công thức năng lượng điện từ trong mạch
dao động LC lí tưởng.
Mức độ nhận thức: Nhận biết
Phân tích các phương án lựa chọn: HS nhớ đúng các công thức tính năng
lượng điện từ sẽ chọn được phương án đúng C.
Nếu nhầm lẫn giữa năng lượng điện từ với năng lượng điện trường có thể
chọn phương án B.
Nếu không nhớ, chọn ngẫu nhiên hoặc thuộc bài nhưng đọc không kĩ câu dẫn
có thể chọn các phương án sai A, D.
Nếu không nhớ HS có thể chọn phương án A hoặc B, hoặc D.
Câu 2: Nguyên tắc hoạt động của mạch dao động LC lí tưởng dựa trên hiện tượng
A. cộng hưởng điện B. cảm ứng điện từ
C. tự cảm D. từ hóa.
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về nguyên tắc hoạt động của mạch dao động
LC lí tưởng.
Mức độ nhận thức: Nhận biết.
Phân tích các phương án lựa chọn: HS chỉ cần nhớ đúng nguyên tắc hoạt
động của mạch dao động LC lí tưởng là chọn được đáp án đúng C.
17
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Nếu HS nhớ không đầy đủ và không có sự so sánh giữa phương án B và C thì

chọn phương án sai B. Nếu chỉ nhớ mạch LC lí tưởng có
LC
1
=
ω
suy ra có hiện
tượng cộng hưởng điện thì chọn phương án sai A. Nếu không nhớ, chọn hú họa, có
thể chọn phương án sai D.
Câu 3: Một mạch dao động gồm một tụ điện và cuộn cảm có độ tự cảm L = 2 mH
thực hiện dao động điện từ tự do với tần số 5 kHz. Điện dung của tụ điện là
A. 0,5.10
-9
F. B.0,5.10
-6
F. C.0,5.10
-3
F D.0,2.10
-4
F
Mục tiêu: Kiểm tra về công thức tính tần số dao động điện từ trong mạch
dao động LC.
Mức độ nhận thức: Hiểu
Phân tích các phương án lựa chọn: HS nhớ công thức f =
LC
π
2
1
, biến
đổi được C =
Lf

22
4
1
π
, đổi đơn vị và tính đúng, chọn được phương án đúng B.
Nếu đổi đơn vị của f mà không đổi đơn vị của L sẽ chọn phương án sai A.Nếu
không đổi đơn vị của L và f sẽ chọn phương án sai C. Nếu nhớ nhầm công thức f =
LC
1
và vẫn đổi đúng đơn vị sẽ chọn phương án sai D.
Câu 4: Năng lượng điện trường trong mạch dao động LC biến đổi tương tự cùng qui
luật với
A. động năng của vật dao động điều hòa.
B. thế năng của vật dao động điều hòa.
C. cơ năng của vật dao động điều hòa.
D. cả thế năng và động năng của vật dao động điều hòa.
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về năng lượng điện trường trong mạch dao
động LC và động năng, thế năng của dao động cơ điều hòa.
Mức độ nhận thức: Hiểu.
18
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Phân tích các phương án lựa chọn: HS cần nhớ được công thức
)(cos
2
2
2
0
ϕω
+= t
C

Q
W
C
và các công thức động năng của vật dao động điều hòa:
)(sin
2
2
22
ϕω
ω
+= t
Am
W
d
, thế năng của vật dao động điều hòa:
)(cos
2
2
2
ϕω
+= t
kA
W
t
.
So sánh sẽ chọn được phương án đúng B.
Nếu lẫn lộn giữa công thức của năng lượng điện trường với công thức của
năng lượng từ trường hoặc công thức của động năng và thế năng thì chọn phương
án sai A. Không nhớ cơ năng của dao động điều hòa luôn không đổi thì chọn
phương án C. Nếu hiểu động năng và thế năng của dao động điều hòa biến đổi điều

hòa cùng tần số tức là cùng qui luật và nhớ được biểu thức
)(cos
2
2
2
0
ϕω
+= t
C
Q
W
C
sẽ
chọn phương án sai D.
Câu 5: Khi mạch dao động lí tưởng hoạt động, hai đại lượng biến thiên điều hòa
ngược pha nhau là
A. điện tích của tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch
B. điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.
C. năng lượng từ trường và năng lượng điện từ
D. năng lượng điện trường và năng lượng từ trường
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức mối quan hệ về pha của các đại lượng điện
trong mạch dao động điện từ.
Mức độ nhận thức: Hiểu.
Phân tích các phương án lựa chọn: HS nhớ được các biểu thức q, i,
CL
WW ,
.
Sau đó so sánh về pha dao động của các đại lượng này để rút ra câu trả lời đúng là
phương án đúng D.
Nếu không nhớ biểu thức các đại lượng đó, chọn hú họa hoặc suy luận sai

thì chọn phương án sai A hoặc B. Nếu lẫn lộn giữa khái niệm năng lượng điện
trường
19
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
và năng lượng điện từ sẽ chọn phương án sai C.
Câu 6:Khi giảm khoảng cách giữa hai bản của tụ điện phẳng trong mạch dao
động thì chu kì dao động điện từ trong mạch.
A. tăng B. giảm
C. không thay đổi D. Không trả lời được vì thiếu giá trị của L.
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về sự phụ thuộc của chu kì dao động điện từ
vào điện dung của tụ điện phẳng.
Mức độ nhận thức: Hiểu.
Phân tích các phương án lựa chọn: HS nhớ công thức T = 2
LC
π

công thức C =
dk
S
π
ε
4
. Từ đó suy luận: khi d giảm thì C tăng và do đó T tăng. Khi đó
sẽ chọn được phương án đúng A.
Nếu nhớ nhầm công thức T =
LC
π
2
1
hoặc T =

LC
1
mà vẫn nhớ được
công thức C =
dk
S
π
ε
4
và suy luận đúng sẽ chọn phương án sai B. Nếu không nhớ
công thức tính điện dung C của tụ điện HS sẽ cho rằng điện dung không phụ thuộc
khoảng cách giữa hai bản tụ nên chọn phương án sai C. Nếu hiểu máy móc cần
phải có giá trị cụ thể của L thì mới tìm được mối quan hệ giữa C và T thì HS sẽ
chọn phương án sai D.
Câu 7: Trong mạch dao động LC lí tưởng, tại thời điểm t cường độ dòng điện qua
cuộn cảm là i = 0 và đang giảm. Vào thời điểm t +
4
T
kết luận nào sau đây là đúng?
A. điện tích của tụ điện cực đại.
B. năng lượng điện từ trong mạch bằng không.
C. cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị đại số cực đại.
D. năng lượng từ trường trong cuộn cảm có giá trị cực đại.
20
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về mối liên hệ giữa điện tích trên tụ điện và
cường độ dòng điện qua cuộn cảm trong mạch dao động LC.
Mức độ nhận thức: Hiểu
Phân tích các phương án lựa chọn: HS cần nhớ trong mạch dao động LC
thì i nhanh pha

2
π
so q phải suy luận được (hiểu) tại thời điểm t: i
1
= I
0
cos
t
ω
=0
t
ω
cos⇒
=0 hay sin
1±=t
ω
Tại thời điểm t +
4
T
: i
2
= I
0
cos







+ )
4
(
π
ω
t
= I
0
cos(
)
2
π
ω
+t
= I
0
sin
t
ω
02
Ii ±=⇒
.
Khi đó W
L
đạt cực đại hay W
C
đạt cực tiểu và W
C
= 0


C
q
2
2
1
=0 hay q = 0.
Chọn được phương án đúng D.
Nếu chỉ để ý đến i= 0 và vội suy ra q cực đại, chọn phương án sai A. Nếu sau
khi suy luận được W
C
= 0 nhưng lẫn lộn giữa khái niệm năng lượng điện trường và
năng lượng điện từ, sẽ chọn phương án sai B. Nếu không để ý đến cụm từ "đang
giảm" và suy luận
Tại thời điểm t: i
1
= I
0
cos
t
ω
=0
t
ω
cos⇒
=0 hay sin
1=t
ω
Tại thời điểm t +
4
T

; i
2
= I
0
cos






+ )
4
(
π
ω
t
= I
0
cos(
)
2
π
ω
+t
= I
0
sin
t
ω

02
Ii =⇒

chọn phương án sai C.
Câu 8: Dao động tự do trong hai mạch dao động có các giá trị L và C giống
nhau nhưng lúc đầu tích điện cho tụ bằng những bộ nguồn một chiều có suất điện
động khác nhau thì khi hai tụ cùng phóng điện, dao động điện từ ở hai mạch dao động
sẽ khác nhau về
A. pha dao động.
B. năng lượng từ trường cực đại.
C. chu kì dao động.
D. thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị cực đại.
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về dao động điện từ tự do .
21
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Trình độ nhận thức: Hiểu.
Phân tích các phương án lựa chọn: HS cần nhớ được khái niệm dao động
tự do là dao động mà chu kì của nó không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài chỉ phụ
thuộc đặc tính của hệ hai mạch dao động LC có
21
21
21
ωω
=⇒



=
=
CC

LL

Hay f
1
= f
2
và T
1
= T
2

Ngoài ra do các tụ cùng bắt đầu phóng điện nên dao động điện từ trong 2
mạch LC có cùng pha dao động. Nhưng do được tích điện từ các nguồn điện có
suất điện động khác nhau nên năng lượng cung cấp cho 2 mạch là khác nhau, chọn
phương án đúng B.
Nếu không để ý đến hai tụ cùng bắt đầu phóng điện HS có thể sẽ chọn
phương án sai A. Nếu không hiểu về dao động tự do có chu kì không phụ thuộc các
yếu tố bên ngoài và cho rằng vì được nạp điện bằng các nguồn điện có suất điện
động khác nhau thì chu kì dao động khác nhau, HS sẽ chọn phương án sai C. Nếu
cho rằng tụ điện được tích điện bằng những nguồn có suất điện động khác nhau
làm cho cường độ dòng điện trong các mạch đạt giá trị cực đại ở những thời điểm
khác nhau sẽ chọn phương án sai D.
Câu 9: Tần số dao động của một mạch LC nào đó bằng 200kHz. Gọi A và B là 2
bản tụ điện. Tại thời điểm t = 0, bản tụ A của tụ có điện tích dương cực đại. Thời
gian ngắn nhất để bản B của tụ điện có điện tích dương cực đại là:
A. t = 5
µ
s B. t = 2,5
µ
s C. t = 5ms D. t = 2,5ms

Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về nguyên tắc hoạt động của mạch LC lí tưởng.
Mức độ nhận thức: Vận dụng.
Phân tích các phương án lựa chọn: HS cần nhớ f =
LC
π
2
1
, phải đổi
đúng đơn vị của f và HS phải hiểu được khi điện tích một bản tụ có giá trị cực đại q
= Q
0
thì điện tích bản còn lại có giá trị cực tiểu q = - Q
0
. Như vậy khoảng thời gian
kể từ khi điện tích trên bản A cực đại q
A
= Q
0
đến khi điện tích trên bản B cực đại q
B
22
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
= Q
0
tức là q
A
= - Q
0
hết là
f

T
t
2
1
2
==∆
= 2,5.10
-6
(s). Hoặc nhớ
)cos(
0
ϕω
+= tQq
rồi suy luận toán học đúng, chọn phương án đúng B.
Nếu hiểu khoảng thời gian để điện tích trên một bản tụ điện trong mạch LC lí
tưởng đạt cực đại lần hai và đổi dấu bằng một chu kì sẽ chọn phương án sai C. Nếu
vẫn hiểu đúng
f
T
t
2
1
2
==∆
nhưng không đổi đơn vị của f HS sẽ chọn phương án D.
Câu 10: Một tụ điện có điện dung C = 500pF được tích đầy điện nhờ một nguồn
điện có suất điện động 2V. Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn điện người ta nối nó với
một cuộn cảm thuần thành mạch kín. Năng lượng điện từ trong mạch đó là
A. 2.10
-9

(J) B. 10
-9
(J) C. 10
-6
(J) D. 10
3
(J)
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về năng lượng điện từ trong mạch LC lí tưởng.
Mức độ nhận thức: Vận dụng.
Phân tích các phương án lựa chọn: HS cần nhớ công thức W =
2
2
0
CU
,và
vận dụng được kiến thức: "điện áp cực đại giữa hai bản tụ bằng suất điện động của
nguồn điện không đổi tích điện cho tụ điện" và đổi đúng đơn vị, tính đúng sẽ chọn
được phương án đúng B.
Nếu hiểu điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ U =
ξ

22
0
=⇒U
(V) và
đổi đúng đơn vị sẽ chọn A. Nếu đổi nhầm đơn vị của điện dung sẽ chọn phương án
C hoặc không đổi đơn vị của điện dung sẽ chọn phương án D.
Câu 11: Cho mạch dao động LC lí tưởng. Tần số dao động riêng của mạch thay đổi
thế nào lúc đầu trong mạch có hai tụ giống nhau mắc nối tiếp, lúc sau mắc hai tụ đó
song song?

A. tăng 2 lần B. giảm 2 lần
C. giảm
2
lần D. giảm 4 lần
23
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về việc vận dụng công thức tính tần số dao
động điện từ trong mạch dao động LC và các công thức điện dung tương đương khi
các tụ điện ghép nối tiếp hoặc song song.
Mức độ nhận thức: Vận dụng
Phân tích các phương án lựa chọn: HS nhớ công thức f =
LC
π
2
1


C
f
1
~
và các công thức C
nt
=
2
21
21
C
CC
CC

=
+
; C
//
= C
1
+ C
2
= 2C suy ra được nếu
chuyển từ mắc hai tụ nối tiếp sang mắc song song thì điện dung của bộ tụ điện tăng 4
lần suy ra f giảm 2 lần. Phương án đúng là B.
Nếu nhớ nhầm công thức f = 2
LC
π
hoặc nhớ nhầm các công thức tính C
//

C
nt
thì chọn phương án sai A. Nếu chỉ để ý đến mắc 2 tụ song song mà không để ý đến
trước đó hai tụ đã mắc nối tiếp thì thấy C tăng 2 lần nên chọn phương án sai C. Nếu
suy luận sai
C
f
1
~
và suy luận đúng C thì thấy f tăng 4 lần nên chọn phương án sai D.
Câu 12: Một mạch dao động điện từ gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và
một tụ điện có điện dung C. Điện tích cực đại trên tụ điện là Q
0

. Vào thời điểm điện
tích trên tụ điện là
q
=
2
0
Q
thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có độ lớn là
A. i =
2
0
I
B. i =
2
3
0
I
C. i =
4
3
0
I
D. i =
4
0
I
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về mối quan hệ giữa giá trị tức thời và giá trị
cực đại của cường độ dòng điện trong mạch dao động LC.
Mức độ nhận thức: Vận dụng.
Phân tích các phương án lựa chọn: Để hiểu được bài này HS có thể có cách

giải khác nhau để có kết quả bài toán. Nhưng nhìn chung có 2 hướng chính như sau:
24
ThS.Phạm Hoài Nam Trường THPT Bình Sơn
Cách 1: Khi
2
0
Q
q =
thì









=
=
C
Q
W
C
q
W
C
2
2
2

0
2


W
C
=
4
1

4
1
W
Mặt khác W = W
C
+ W
L


W
L
=
4
3
W

24
3
2
2

0
2
LI
Li
=
2
3
0
I
i =⇒
Cách 2: từ q = Q
0
cos
t
ω

2
0
Q
q =


cos
t
ω
=
2
1




2
3
sin =t
ω
do sin
tt
ωω
22
cos+
= 1


2
3
0
I
i =
Phương án đúng là B.
Nếu từ
ω
00
QI =
học sinh cho rằng
ω
qi =

q
=
2

0
Q
22
00
IQ
i ==⇒
ω

chọn phương án sai A. Nếu không để ý khai căn bậc hai của i (ở cách 1) hoặc sin
t
ω
(ở cách 2) thì sẽ chọn phương án sai C. Nếu cho rằng
2
~ qi
sẽ chọn phương án
sai D.
Câu 13: Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,2mH và
một tụ điện có điện dung C. Năng lượng dao động của mạch là W = 2,5.10
-7
J. Chọn
t = 0 lúc năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường, biết lúc này cường độ
dòng điện có giá trị dương và đang giảm. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch
viết dưới dạng
)cos(
0
ϕω
+= tIi

A. i = 50cos(
4

π
ϖ
+t
) mA B. i = 50cos(
4
π
ϖ
−t
) mA
C. i = 25
2
cos(
4
π
ϖ
+t
) mA D. i = 25
2
cos(
2
π
ϖ
+t
)mA
Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức về mối liên hệ giữa năng lượng điện từ với
cường độ dòng điện trong mạch LC lí tưởng và kĩ năng viết biểu thức cường độ
dòng điện trong mạch LC.
Mức độ nhận thức: Vận dụng
25

×