S GD&T LÀO CAI
TRUNG TÂM GDTX S 1 TP LÀO CAI
Sáng kin kinh nghim cp tnh
Môn Vt lý
ÔN TP LÝ THUYT
KT HP VI LUYN TP THEO TNG PHN
NI DUNG KIN THC TRONG MI CHNG
H và tên: àm ình Hoa
n v: Trung tâm GDTX s 1 TP Lào Cai
Lào Cai, tháng 3 nm 2011
A- PHN M U
Hc sinh lp 12 B túc trung hc ph thông nói chung và hc viên lp
12 ca trung tâm GDTX s 1 thành ph Lào Cai nói riêng, đu rt hn ch và
khó khn trong vic tip thu kin thc mi do nhiu nguyên nhân khác nhau.
Trong chng trình Vt lý lp 12 hin hành, chng “Dao đng c” là
chng đu tiên và cng là mt chng thuc loi khó. Nu nm vng kin
thc ca chng này s giúp cho hc sinh vn dng đc khá nhiu mt s
chng sau c trong lý thuyt và bài tp. Mt khác trong các bài kim tra 1
tit hay hc k và k c thi tt nghip luôn luôn có mt s câu hi thuc
chng này. giúp cho hc sinh nm vng thêm kin thc, nht là nhng
hc sinh hc yu đc bit là hc viên B túc vn hoá (nhng ngi có ít điu
kin đ hc tp), ngoài vic dy, hng dn hc viên hc và làm bài tp sau
mi tit hc, ngi thy giáo phi t chc ôn tp cho hc viên mt cách phù
hp nht. Sau mi chng đu có nhng tit ôn tp, thông thng giáo viên
cho hc sinh h thng kin thc trng tâm c bn trong chng sau đó mi
luyn gii bài tp. Cách làm này ch phù hp vi nhng hc sinh có kt qu
hc tp trung bình khá tr lên, đi vi nhng hc sinh hc yu mà nht là hc
viên B túc trung hc ph thông thì vi cách ôn tp nh vy hc viên cha
kp nm vng và hiu rõ v lý thuyt thì đã chuyn sang luyn gii bài tp nên
hc sinh đã yu li càng yu hn. gii quyt vn đ này, tôi đã có sáng
kin “Ôn tp lý thuyt kt hp vi luyn tp theo tng phn ni dung kin
thc trong mi chng”. Vi cách làm này, tôi đã thc hin trong mt s nm
gn đây và thy có hiu qu rõ rt. Sau đây tôi xin trình bày cách ôn tp
chng “Dao đng c” ca chng trình Vt lý lp 12 hin hành theo sáng
kin ca tôi.
1
B- PHN NI DUNG
I. NHÓM CÁC NI DUNG KIN THC TRONG CHNG:
1. Dao đng điu hòa.
2. Con lc lò xo, con lc đn.
3. Dao đng tt dn, dao đng cng bc s cng hng, tng hp hai dao
đng điu hòa cùng phng cùng tn s.
II. HNG DN HC VIÊN ÔN TP:
1. Dao đng điu hòa:
1.1. Lý thuyt:
- Khái nim dao đng c, dao đng tun hoàn.
- Dao đng điu hòa:
+ nh ngha: (SGK – 5)
+ Phng trình: x = Acos(t + )
+ Chu k:
2
T =
+ Tn s:
2
T
1
f ==
- Vn tc, gia tc ca vt dao đng điu hòa:
+ Vn tc: v = -Asin(t + )
Chú ý: v
Max
= A (Vt v trí cân bng).
+ Gia tc: a = -
2
Acos(t + )
Chú ý: a
Max
=
2
A (Vt v trí biên).
1.2. Bài tp:
Bài tp 1:
Mt vt dao đng điu hòa có qu đo là mt đon thng dài 12cm. Bit
phng trình dao đng ca vt là
)
3
5cos(
π
π
+= tAx
(cm). Hãy xác đnh biên đ dao
đng và ly đ ca vt ti thi đim 2s?
* Hng dn hc viên gii:
2
- Qu đo dao đng ca vt là S = 12cm nên biên đ dao đng ca vt là
)(6
2
12
2
cm
S
A ===
- Ly đ ca vt ti thi đim t = 2s là:
3)
3
2.5cos(6 =+=
π
π
t
x
(cm)
Bài tp 2:
Phng trình dao đng điu hòa ca mt vt là
)
6
10cos(10
π
π
+= tx
(cm).
Hãy tính:
a. Chu k và tn s ca dao đng.
b. Vn tc cc đi và gia tc cc đi ca vt.
* Hng dn hc viên gii:
- T phng trình dao đng ta thy A = 10cm = 0,1m; = 10 rad/s do đó
tính đc chu k và tn s ca dao đng là:
+ Chu k:
)(2,0
10
22
sT ===
π
π
ω
π
+ Tn s:
)(5
2,0
11
Z
H
T
f ===
- Vn tc cc đi ca vt là: v = A = 10.0,1 ≈ 3,14 (m/s)
- Gia tc cc đi ca vt là: a =
2
A = (10)
2
.0,1 ≈ 100 (m/s
2
)
2. Con lc lò xo, con lc đn:
2.1. Lý thuyt:
Con lc lò xo Con lc đn
Phng trình x = Acos(t + )
s = s
o
cos(t + )
hoc x = Acos(t + )
Lc kéo v F = -kx
s
l
mg
F −=
Tn s góc
m
k
=
l
g
=
Chu k
k
m
2T =
g
l
2T =
3
C nng
W = W
đ
+ W
t
=
22
Am
2
1
2
kA
2
1
=
W = W
đ
+ W
t
=
)cos1(
2
1
2
ϕ
−+ mglmv
2.2. Bài tp:
Bài tp 1: Mt con lc lò xo gm mt vt có khi lng 0,4kg và mt lò xo có đ
cng 80N/m
2
. Con lc dao đng điu hòa vi biên đ 0,1m. Hãy tính vn tc ca
con lc khi qua v trí cân bng và c nng ca con lc?
* Hng dn hc viên gii:
- Vn tc ca vt v trí cân bng có giá tr cc đi nên v = A.
Mà
(rad/s)210
0,4
80
m
k
===
=>
1,41(m/s).0,1210Av ≈==
- C nng ca con lc là
0,4(J)80(0,1)
2
1
kA
2
1
W
22
===
Bài tp 2: Mt con lc đn dài 2m dao đng điu hòa. Hãy tính chu k dao đng
ca con lc bit g = 9,8m/s
2
và tính s ln dao đng ca con lc trong 1,5 phút?
* Hng dn hc viên gii:
- Chu k dao đng ca con lc đn là
9(s)
9,8
2
2
g
l
2T ≈==
- S ln sao đng ca con lc trong thi gian t = 1,5 phút = 90s là:
10
9
90
T
t
N ===
(ln)
3. Dao đng tt dn, dao đng cng bc, tng hp hai dao đng điu
hòa cùng phng cùng tn s:
3.1. Lý thuyt:
- Khái nim các loi dao đng tt dn, duy trì, cng bc.
- Hin tng cng hng:
+ nh ngha.
+ iu kin đ có cng hng: f = f
o
4
- Véc t quay:
- Phng pháp gin đ Fre-nen:
+ Mt vt đng thi thc hin hai dao đng cùng phng cùng tn s:
x
1
= A
1
cos(t +
1
)
x
2
= A
2
cos(t +
2
)
=> Dao đng tng hp ca vt có dng: x = Acos(t + )
+ Biu din hai dao đng thành phn lên cùng mt gin đ véc t và xác đnh
dao đng tng hp qua gin đ.
+ Biên đ ca dao đng tng hp đc tính bng công thc:
222
12 12 21
2cos(AAA AA )
ϕ
ϕ
=++ −
+ Pha ban đu ca dao đng tng hp đc tính bng công thc:
112
112
sin sin
tan
cos cos
AA
AA
2
2
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
+
=
+
+ Chú ý:
* Nu hai dao đng cùng pha
ϕ
2
- ϕ = 2nπ thì A = A
1
+ A
2
* Nu hai dao đng ngc pha ϕ
2
- ϕ = (2n + 1)π thì
21
A = A - A
3.2. Bài tp:
Bài tp 1:
Mt vt đng thi thc hin hai dao đng điu hoà cùng phng theo
các phng trình x
1
= 100cos50t (mm) và x
2
= 173cos(50t -
2
π
) (mm). Hãy vit
phng trình dao đng tng hp ca vt.
* Hng dn hc viên cách gii:
- Phng trình dao đng tng hp có dng x = Acos(ωt + ϕ).
- Do pha ban đu ca các dao đng thành phn là các góc đc bit và biên đ
dao đng A
2
≈
3 A
1
(173 ≈ 3 .100) nên ta gii bng gin đ véc t.
- Trên gin đ: có phng nm ngang,
1
A
uur
2
A
u
ur
có phng thng đng và hng
xung di vì pha ban đu ca dao đng là
2
−
.
5
- Theo gin đ véc t ta có:
+ Biên đ ca dao đng tng hp:
22
1
2
2
A
AA=+
=>
22 2 2
12
100 173 200AAA=+= + ≈
(mm)
+ Pha ban đu ca dao đng tng hp là:
2
1
173
tan 3
100 3
A
A
π
ϕϕ
== ≈ ⇒≈
rad
Hoc:
2
173 3
sin
200 2 3
A
A
π
ϕϕ
== ≈ ⇒ ≈
rad
O
1
A
u
ur
ϕ
2
A
uur
A
u
ur
- Tn s góc ca dao đng tng hp đúng bng tn s góc ca các dao đng
thành phn
ω = 50 rad/s.
Vy phng trình dao đng tng hp ca vt là:
x = 200cos(50t + )
3
π
(mm)
Bài tp 2: Mt vt thc hin đng thi hai dao đng điu hoà cùng phng có
phng trình ln lt là
1
5
3cos( )
26
xt
π
π
=+
(cm);
2
5
3cos( )
23
xt
π
π
=+
(cm).
Hãy tính biên đ và pha ban đu ca dao đng tng hp.
* Hng dn hc viên cách gii:
- Biên đ ca dao đng tng hp:
222
12 12 21
A = A+A + 2AAcos( )
ϕ
ϕ
−
=>
22
12 12 2
A A + A + 2A A cos( )
1
ϕ
ϕ
=−
=
23
3 3 2.3.3cos( )
36
π
π
++ −
≈ 5,8 (cm)
- Pha ban đu ca dao đng tng hp:
6
112
112
Asin Asin
tan =
A cos A cos
2
2
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
+
+
13
3sin + 3sin
3 + 3
63
22
= = = 1
31
3cos + 3cos
3 + 3
63
22
=> ϕ =
4
π
(rad)
C- PHN KT LUN:
I. KT QU THC HIN:
Mc dù sáng kin này tôi đã thc hin mt s nm gn đây nhng đ thy rõ
hiu qu ca nó, ngay t đu nm hc tôi đã chn 2 lp có nhng đc đim tng
đi tng đng vi nhau đ kim chng. C th nh sau:
Lp S lng N Dân tc Cán b
h/s
chuyên
nghip
Trên
25 tui
12B 49 26 23 8 25 15
12D 52 26 28 32 5 22
Tin hành ôn tp cho các lp nh sau:
- Lp 12B: Tin hành ôn tp lý thuyt kt hp vi luyn tp theo tng phn
ni dung kin thc theo nhóm các ni dung kin thc đã nêu mc I và đc thc
hin nh mc II phn ni dung.
- Lp 12D: Tin hành ôn tp xong toàn b lý thuyt ri mi luyn tp vi ni
dung ging nh ni dung ôn tp lp 12B (Ch khác cách ôn tp).
7
Kt qu kim tra trc và sau khi ôn tp c hai lp nh sau:
Kt qu đim
Thi
đim
Lp
S
bài
KT
Di
2
T 2
đn 4
%
di
TB
T 5
đn 7
T 8
tr
lên
%
trên
TB
Ghi
chú
12B 49 0 32 65,3 17 0 34,5
Trc
khi ôn
tp
12D 50 0 35 70,0 15 0 30,0
12B 49 0 14 28,6 34 1 71,4
Sau
khi ôn
tp
12D 52 0 20 38,5 32 0 61,5
Kt qu kim tra trc và sau khi ôn tp cho thy mc dù s chênh lch đim
không nhiu nhng phn nào cng khng đnh vic ôn tp lý thuyt kt hp vi
luyn tp theo tng phn ni dung kin thc trong chng đã có hiu qu là làm
cho hc viên nm vng kin thc hn.
II. KT LUN VÀ KHUYN NGH:
Vi kinh nghim ging dy nhiu nm tôi đã có sáng kin “Ôn tp lý thuyt
kt hp vi luyn tp theo tng phn ni dung kin thc trong chng”. Bng cách
ôn tp nh vy không nhng vn đáp ng đc mc tiêu ca gi ôn tp là cng c,
h thng đc ni dung kin thc trng tâm c bn trong chng và rèn luyn các
k nng cho hc viên mà còn giúp cho hc viên nm vng kin thc hn. Vic ôn
tp cho hc viên theo cách này không ch dng li chng “Dao đng c” mà tôi
đã trình bày trên mà còn có th áp dng ôn tp tt c các chng ca tt c các
khi lp; Không ch b môn Vt lý mà còn có th áp dng cho các môn khác nh
Toán hc, Hóa hc, Sinh hc, Ngoi ng …; Không ch áp dng cp THPT mà
còn có th áp dng cho c cp THCS; Vic áp dng sáng kin này không ch có
hiu qu vi các trung tâm GDTX mà còn có th áp dng cho các lp các trng
THPT vi hc sinh có lc hc không phi là khá và gii. Không nhng ch áp dng
trong tnh Lào Cai mà còn có th áp dng rng rãi trong toàn quc.
8
Cách ôn tp này ch là mt trong s rt nhiu bin pháp nhm nâng cao kt
qu hc tp ca hc sinh. Tuy có tính tích cc nhng không phi là không có
nhc đim nh: Vic chia ni dung kin thc trong chng còn mang tính ch
quan ca giáo viên; Nu ch có 1 tit ôn tp thì rt khó thc hin, nu có nhiu tit
ôn tp thì ging nh dy li kin thc đã hc.
Vi kh nng có hn và do nhiu yu t khách quan cng nh ch quan,
phn trình bày trên có th không tránh khi nhng sai sót. Tôi rt mong các bn
đng nghip cùng trao đi góp ý kin đ vic ging dy ca chúng ta ngày càng đt
kt qu tt hn.
Tôi xin chân thành cám n!
NGI VIT
àm ình Hoa
9
DANH MC T LIU THAM KHO
1. Sách giáo khoa Vt lý 12 (Chng trình c bn)- Tng ch biên:
Lng Duyên Bình; Ch biên: V Quang; Các tác gi: Nguyn Thng
Chung, Tô Giang, Trn Chí Minh, Ngô Quc Quýnh – Nhà xut bn giáo
dc.
2. Sách Bài tp Vt lý 12 (Chng trình c bn) – Ch biên: V Quang;
Các tác gi: Lng Duyên Bình, Tô Giang, Ngô Quc Quýnh – Nhà xut
bn giáo dc Vit Nam.
3. Hng dn ôn tp môn Vt lý lp 12 (Dùng cho GDTX) – Các tác gi:
Kiu Th Bình, Nguyn Trng Su, V ình Túy – Nhà xut Bn giáo
dc Vit nam.
4. Chng trình khung môn Vt lý lp 12 GDTX ca B GD&T.
5. Chng trình giáo dc ph thông cp trung hc ph thông (Tài liu
chun kin thc, k nng) – B GD&T – Nhà xut bn giáo dc.
10