SKKN PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA vật CHUYỂN ĐỘNG TRONG DAO ĐỘNG điểu HÒA

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (190.79 KB, 9 trang )

Huongdanvn.com –Có hơn 1000 sáng kiến kinh nghiệm hay

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vi: TRƯỜNG THPT TRỊ AN
Mã sớ: ………………
(Do HĐKH Sở GD và ĐT ghi)

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHỦN ĐỢNG
TRONG DAO ĐỢNG ĐIỂU HÒA

Người thực hiện: LÙ KỲ BẮC
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục
W
- Phương pháp dạy học bợ mơn: Vật lý
- Lĩnh vực khác:………………………

W
W

Có đính kèm: các sản phẩm khơng thể hiện trong bản in SKKN
WMơ hình WP̀n mềm
WPhim ảnh WHiện vật khác

Năm học 2011- 2012
-1-

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: LÙ KỲ BẮC
2. Ngày tháng năm sinh: 14/01/1975
3. Nam, nữ: Nam
4. Địa chỉ: Ấp Tân Lâp1, xã Cây Gáo, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai
5. Điện thoại: 0988324427
6. Fax:
Email:
7.Chúc vụ: Giáo Viên
8. Đơn vị công tác: Trường THPT Trị An
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học: Đại Học
- Năm nhận bằng: 2002
- Chuyên ngành đào tạo: vật lý
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Dạy môn vật lý
Số năm có kinh nghiệm: 7 năm
- Các sáng kiến kinh nghiện đã có trong 5 năm gần đây:
+ Phát huy tính tích cực học tập của học sinh trong tiết dạy môn vật lý
+ Thực hiện công tác duy trì sĩ số ở lớp chủ nhiệm
+ Phương pháp và kĩ thuật trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn . . .

-2-

PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG
TRONG DAO ĐỘNG ĐIỂU HÒA
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây thi tốt nghiệp phổ thông và tuyển sinh đại học, môn vật lý thi
trắc nghiệm. Do đó đề thi theo chiều rộng bao phủ gần như hoàn toàn kiến thức trong

chương trình vật lý lớp 12 và thường hay có những bài toán liên quan tìm thời gian của vật
chuyển động.
Học sinh thường hay gặp khó khăn giải những bài toán liên quan tìm thời gian của vật
chuyển động. Để giải quyết khó khăn đó tôi sẽ cố gắng đưa ra phương pháp giải bài toán
cụ thể và theo cách giải nhanh nhất.
II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận
Bộ môn Vật lý là 1 trong 6 môn thường thi tốt nghiệp THPT và là 1 trong 3 môn thi
tuyển sinh Đại học – Khối A nên rất nhiều học sinh yêu thích và cố gắng học tập.
Bộ môn Vật lý được BGD quy định thi trắc nghiệm. Để giúp học sinh có kiến thức và
kỹ năng làm bài một cách nhanh nhất về những bài toán liên quan tìm thời gian của vật
chuyển động. Trước tiên tôi xây dựng lý thyết dựa vào các kiến thức đã được học rồi đưa
ra kết quả xem như là công thức. Từ đó học sinh dựa vào các công thức này để làm một số
bài tập ví dụ cơ bản
2. Nội dung
2.1. Tìm thời gian ngắn nhất của vật chuyển động từ vi trí x0 đến vi trí x
Gọi T là chu kỳ dao động của vật , A là biên độ và t là thời gian của vật chuyển động từ
vị trí x1 đến vị trí x2. (x1 và x2 thường gặp là những vị trí đặc biệt )
* Về phương pháp tìm chung: Sử dụng mối liên hệ giữa dao động đều hòa và chuyển
động tròn đều
a. Vật đi từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x=
B′

x0

x

B

x

B x

A
2

x

O

B′

x0
O

π
6

Vật đi từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x=

-3-

A
tương ứng quay được một góc α
2

sin α =

x 1

π
⇒α =
=
.
6
A 2

α .T T
ω .t = α ⇔ t =
= (s)
2π 12

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với tần số bằng 5Hz. Thời gian ngắn nhất để vật đi
từ vị trí cân bằng x0=0 (A là biên độ dao động) đến vị trí có li độ x2 = + 0,5A là:
A.

1
s.
60

B. 1 s.

C.

1
s.
20

D.

6
s.
5

Giải
Ta có : t =

T
1
1
=
= ( s)
12 12 f 60

b. Vật đi từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x=

A 2
2

Tương tự :
sin α =

π
x
2
⇒α =
=
.
4
A

2

α .T T
ω .t = α ⇔ t =
= (s)
2π
8

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với tần số bằng 5Hz. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ
vị trí cân bằng x0=0 (A là biên độ dao động) đến vị trí có li độ x2 x=
A.

1
s.
20

B. 1 s.

C.

1
s.
40

A 2
là:
2
6
D.
s.

5

Giải
Ta có : t =

T
1
1
=
= ( s)
8 8 f 40

c. Vật đi từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x=

A 3
2

Tương tự :
sin α =

π
x
3
⇒α =
=
.
3
A
2

α .T T
ω .t = α ⇔ t =
= (s)
2π
6

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với tần số bằng 5Hz. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ
vị trí cân bằng x0=0 (A là biên độ dao động) đến vị trí có li độ x2 x=
A.

1
s.
10

B. 1 s.

C.

1
s.
60

A 3
là:
2

D.

1
s.

30

Giải
T
1
1
=
= ( s)
6 6 f 30
d. Vật đi từ vi trí cân bằng (x0=0) đến vi trí x= A
Tương tự :
Ta có : t =

sin α =

x
π
=1 ⇒α =
.
2
A

α .T T
ω .t = α ⇔ t =
= (s)
2π
4

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ 0.2 (s). Thời gian ngắn nhất để vật đi từ
vị trí cân bằng đến vị trí vật có tốc độ bằng 0 là:

-4-

A.

1
s.
10

B.

1
s.
20
Giải

C.

1
s.
40

D.

1
s.
30

Vật có tốc độ bằng 0 tức là vật ở vị trí biên
T

1
Ta có : t = = ( s )
4 20
* chú ý: Do tính đối xứng qua vị trí cân bằng. Vật đi từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x=
−A
−A 2
; Vật đi từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x=
; Vật đi từ vị trí cân bằng (x0=0)
2
2

đến vị trí x=

−A 3
; Vật đi từ vị trí cân bằng (x0=0) đến vị trí x= − A cũng có kết quả tương
2

tự như trên.

A

T
8

−A
2

T
2

T
24

T
12 A

O
a
(
c
m
/s
Sơ đồ phân bố thời gian
trong quá trình
2
)

2T
6

T
8

T
A6 3
2 T

A

12

dao động
2.2. Tìm thời gian ngắn nhất của vật chuyển động từ vi trí x1 đến vi trí x2
Dựa vào sơ đồ phân bố thời gian ta xét vài trường hợp cụ thể như sau:
a. Vật đi từ vi trí x1=

−A
A
đến vi trí x2=
2
2

Dựa vào sơ đồ phân bố thời gian ta dễ dàng thấy: t =

T T T
+
=
(s)
12 12 6

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với tần số bằng 10Hz. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ
trí x1=

−A
A
đến vị trí x2= (A là biên độ dao động) là:
2
2
1
1

1
A.
s.
B.
s.
C.
s.
60
40
20

Giải
1
1
= ( s)
f 10

T
1
= ( s)
6 60
−A
A 2
b. Vật đi từ vi trí x1=
đến vi trí x2=
2
2

Ta có : T =

⇒

t=

-5-

D.

6
s.
5

Tương tự : t =

T T 5T
+ =
(s)
12 8 24

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với tần số bằng 10Hz. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ
trí x1=

−A
A 2
đến vị trí x2=
(A là biên độ dao động) là:
2
2
7

1
5
A.
s.
B.
s.
C.
s.
60
40
20

D.

5
s.
240

Giải
1
1
= ( s)
f 10

5T
5
( s)
=
24 240
A

−A 3
c. Vật đi từ vi trí x1=
đến vi trí x2=
2
2
T T T
Tương tự: t = + =
(s)
6 12 4

Ta có : T =

⇒

t=

Ví dụ: Con lắc lò xo dao động với biên độ A. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí
x1=

A
−A 3
đến vị trí x2= là 0,25(s). Chu kỳ của con lắc:
2
2

A. 1(s)

B. 1,5(s)

C. 0,5(s)

D. 2(s)

Giải
Ta có:

t=

T
4

⇒ T = 4t = 1 (s)

−A 2
A 3
đến vi trí x2=
2
2
T T 5T
Tương tự: t = + =
(s)
8 6 24

d. Vật đi từ vi trí x1=

Ví dụ: Con lắc lò xo dao động với biên độ A. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí
x1=
A. 1(s)

−A 2

A 3
đến vị trí x2=
là 1 (s). Chu kỳ của con lắc:
2
2
5
24
B.
(s)
C.
(s)
24
5

D. 2(s)

Giải
Ta có:

t=

5T
24

⇒T =

24t 24
=
(s)
5

5

2.3. Mối liên hệ giữa khoảng thời gian của vật chuyển động từ vi trí x1 đến vi trí x2 và
một tính chất khác
Ví dụ 1. Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Con lắc
dao động đều hòa theo phương ngang với phương trình x = A cos(ω t +ϕ ) . Mốc thế năng tại vị
trí cân bằng. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp con lắc có động năng bằng thế năng là
0,1 s. Lấy π2 = 10 . Khối lượng vật nhỏ bằng
A. 400 g.
B. 40 g.
C. 200 g.
D. 100 g.
-6-

Giải
Với phương pháp giải nhanh này học sinh đã biết: wđ= wt thì x = ±
Vậy theo đề bài: thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí x1=

A 2
2

−A 2
A 2
đến vị trí x2=
2
2

T T T
+ = = 0.1s ⇔ T= 0.4 s

8 8 4
k 4π 2 ⇔
k .T 2
2
ω = = 2
m=
= 400 g
m T
4π 2
Ví dụ 2. Một con lắc lò xo (độ cứng của lò xo là 50 N/m) dao động điều hòa theo
phương ngang. Cứ sau 0,05 s thì vật nặng của con lắc lại cách vị trí cân bằng một khoảng
như cũ. Lấy π2 = 10. Khối lượng vật nặng của con lắc bằng
A. 250 g.
B. 100 g
C. 25 g.
D. 50 g.
Giải
Dựa vào sơ đồ phân bố thời gian trong quá trình dao động ta thấy:
Cứ sau 0,05 s thì vật nặng của con lắc lại cách vị trí cân bằng một khoảng như cũ. Vị trí
T T T
A 2 ⇒
t = + = = 0.05 s ⇔ T= 0.2 s
đó chích là: x = ±
8 8 4
2
k 4π 2 ⇔
k .T 2
2
ω = = 2
m=

= 50 g
m T
4π 2
Hoặc ngược lại từ x2 đến x1 là : t =

III. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
Cần phải giải bài tập từ dễ đến khó, giúp cho học sinh có thái độ tích cực, tự giác tìm
lời giải cho mỗi bài toán.
Đến tiết bài tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày bài giải chi tiết, nhiều
em có thể cùng tham gia giải một bài tập, kích thích khả năng độc lập, sáng tạo của mỗi
học sinh.
Giúp các em có được cái nhìn tổng quan về phương pháp giải một bài tập Vật lý nói
chung và bài tập liên quan đến bài toán tìm thời gian của vật chuyển động nói riêng. Tạo
hứng thú say mê học tập trong bộ môn Vật lý. Từ đó phát huy được khả năng tự giác, tích
cực của học sinh, giúp các em tự tin vào bản thân khi gặp bài toán mang tính tổng quát.
Sau khi tôi áp dụng phương pháp này thì tôi thấy đa số học sinh có hứng thú học tập và
thi tuyển có kết quả cao
IV. ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
Sáng kiến kinh nghiệm này áp dung cho tất cả các học sinh có học lực khác nhau. Đặc
biệt học sinh trung bình va yếu, chỉ cần nhớ công thức là làm bài được
Trên đây là những kinh nghiệm trong giảng dạy mà tôi đúc kết được; do thời gian có
hạn, nên chắc chắn còn nhiều hạn chế, thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của Quý
thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm này có ích trong việc truyền thụ
tri thức cho học sinh. Xin chân thành cảm ơn!
-7-

V. TÀI LIỆU THAM THẢO
STT
1.

Tên tài liệu tham khảo

Tác giả

Nhà xuất bản

Cẩm nang ôn luyện thi Nguyễn Anh Vinh

Đại

đại học

Phạm

Học

Sư

năm 2011
Chuyên đề bồi dưỡng PGS.TẦN SỐ. Vũ Thanh Giáo Dục
2.

học sinh giỏi vật lý Khiết – Vũ Đình Túy

năm 2003

THPT tập 3
Giáo Dục
3.

Giải toán vật lý 12 tập 2 Bùi Quang Hân

4.

Trắc nghiệm Vật lí ,

Năm 1995

Cục Khảo thí và Kiểm ĐHQG Hà Nội

Hóa học , Sinh học , định chất lượng giáo dục Năm 2007
Ngoại ngữ
– Bộ giáo dục và Đào tạo
5
Giới thiệu đề TSĐH Nguyễn Cảnh Hòe

ĐHSP

&CĐ từ 2001-2004

Năm 2005
NGƯỜI THỰC HIỆN
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

-8-

SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI
Đơn vi: THPT Trị An

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do - Hạnh phúc
………………., ngày

tháng

năm

PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Năm học: 2011 – 2012
Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA VẬT CHUYỂN
ĐỘNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỂU HÒA
Họ và tên tác giả: LÙ KỲ BẮC
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị: THPT Trị An
Lĩnh vực: (Đánh dấu x vào các ô tương ứng, ghi rõ tên bộ môn hoặc lĩnh vục khác)
- Quản lý giáo dục
W - Phương pháp dạy học bộ môn…………………W
- Phương pháp giáo dục W
- Lĩnh vực khác:……………………………… W
Sáng kiến kinh nghiệm đã được triễn khai áp dụng: Tại đơn vị W Trong ngánh W
1. Tính mới (Đánh dấu x vào 1 trong 2 ô dưới đây)
- Có giải pháp hoàn toàn mới
W
- có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có
W
2. Hiệu quả (Đánh dấu x vào 1 trong 4 ô dưới đây)
- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao
W

- Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng
trong toàn ngành và có hiệu quả cao
W
- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao
W
- Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng
tại đơn vị có hiệu quả cao
W
3. Khả năng áp dụng (Đánh dấu x vào 1 trong 3 ô mỗi dòng dưới đây)
- Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chích sách:
Tốt W
Khá W
Đạt W
- Đưa ra các các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện
và dễ đi vào cuộc sống:
Tốt W
Khá W
Đạt W
- Đã áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong
phạm vi rộng:
Tốt W
Khá W
Đạt W
Phiếu này được đánh dấu x đầy đủ vào các ô tương ứng, có ký tên xác nhận của
người có thẩm quyền,đóng dấu của đơn vị và đóng kèm vào cuối mỗi bản sáng kiến kinh
nghiệm.
XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

-9-

THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

SKKN PHƯƠNG PHÁP TÌM THỜI GIAN CỦA vật CHUYỂN ĐỘNG TRONG DAO ĐỘNG điểu HÒA

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về