SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
M CL C
Trang
PH N I:
TV N
. ........................................................................................................ 1
PH N II: GI I QUY T V N
. ...................................................................................... 2
I. Lụ THUY T. .................................................................................................................. 3
I.1. Ph
ng trình b c 2: ................................................................................................. 3
I.2. Hàm s b c 2: ........................................................................................................... 3
I.3. Dòng đi n không đ i: ............................................................................................... 4
I.4. M ch đi n xoay chi u RLC n i ti p: ...................................................................... 4
I.5. T ng h p dao đ ng: ................................................................................................. 4
I.6. Dao đ ng t t d n: ..................................................................................................... 6
II. BÀI T P. ........................................................................................................................ 6
II.1. M t s bài toán liên quan đ n đ i h c. ................................................................. 6
II.2. M t s bài t p nâng cao dành cho h c sinh gi i. ............................................... 18
II.3. M t s bài t p v n d ng....................................................................................... 23
PH N III: K T LU N. ...................................................................................................... 25
I. K T QU TH C HI N. ............................................................................................. 25
II. BÀI H C KINH NGHI M. ....................................................................................... 26
PH N IV: PH N NH N XÉT ÁNH GIÁ. ......................................................................... 229
PH N I:
TV N
.
-1/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
Môn V t lý là m t b ph n khoa h c t nhiên nghiên c u v các hi n t
tính qui lu t trong t nhiên. Nh ng thành t u c a v t lý đ
s ng và ng
ng x y ra có
c ng d ng vào th c ti n cu c
c l i chính th c ti n cu c s ng đã thúc đ y khoa h c v t lý phát tri n. Vì v y,
h c v t lý không ch đ n thu n là h c lý thuy t v t lý mà ph i bi t v n d ng ki n th c y
vào th c ti n cu c s ng. Do đó trong quá trình gi ng d y môn V t lí, ng
rèn luy n cho h c sinh có đ
c nh ng k n ng, k x o và th
i giáo viên ph i
ng xuyên v n d ng nh ng
hi u bi t đã h c đ gi i quy t nh ng v n đ th c ti n đ t ra.
Bài t p v t lý có ý ngh a h t s c quan tr ng trong vi c th c hi n nhi m v d y h c
v t lý
đ
nhà tr
ng ph thông. Thông qua vi c gi i t t các bài t p v t lý, h c sinh s có
c nh ng k n ng so sánh, phân tích, t ng h p … do đó s góp ph n to l n trong vi c
phát tri n t duy c a h c sinh.
c bi t bài t p v t lý giúp h c sinh c ng c ki n th c có h
th ng c ng nh v n d ng nh ng ki n th c đã h c vào vi c gi i quy t nh ng tình hu ng c
th , làm cho b môn tr nên lôi cu n, h p d n các em h n.
Hi n nay, trong xu th đ i m i c a ngành giáo d c v ph
nh ph
ng pháp ki m tra đánh giá k t qu gi ng d y và thi tuy n, c th là ph
ki m tra đánh giá b ng ph
tr thành ph
tr
ng THPT.
ng pháp
ng ti n tr c nghi m khách quan. Tr c nghi m khách quan đang
ng pháp ch đ o trong ki m tra đánh giá ch t l
ng d y và h c trong nhà
i m đáng l u ý là n i dung ki n th c ki m tra t
ng đ i r ng, đòi h i h c
sinh ph i h c k , n m v ng toàn b ki n th c c a ch
đ tđ
ng pháp gi ng d y c ng
ng trình, tránh h c t , h c l ch và đ
c k t qu t t trong vi c ki m tra, thi tuy n h c sinh không nh ng ph i n m v ng
ki n th c mà còn đòi h i h c sinh ph i có ph n ng nhanh đ i v i các d ng toán, đ c bi t
các d ng toán mang tính ch t kh o sát mà các em th
ph
ng g p.
đáp ng yêu c u c a
ng pháp thi tuy n b ng tr c nghi m khách quan, trong quá trình gi ng d y giáo viên
ph i d y cho h c sinh ph
ng pháp làm bài nhanh, đ n gi n nh ng hi u qu . Qua quá trình
gi ng d y và tìm hi u, b n thân tôi nh n th y “
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2
đ gi i các bài t p V t lí” th t s mang l i hi u qu r t t t.
thptmangthit.edu.vn
PH N II: GI I QUY T V N
-2/29-
.
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
I. Lụ THUY T.
I.1. Ph
- Ph
ng trình b c 2:
ng trình có d ng: ax2 bx c 0 a 0 .
ng trình b c hai là ph
- H th c b2 4ac.
-
N u 0 : ph
ng trình vô nghi m.
N u 0 : ph
ng trình có nghi m kép x1 x2
N u 0 : ph
ng trình có hai nghi m x1
b
.
2a
b
b
và x2
.
2a
2a
b
x1 x2 a
nh lí Vi – et:
.
x x c
1 2 a
- Ph
0
, trái d u n u a.c 0.
a .c 0
ng trình có hai nghi m cùng d u n u
I.2. Hàm s b c 2:
a. Hàm s b c 2 là hàm s có d ng: y f x ax2 bx c a 0 .
- Giá tr c a x làm hàm y c c tr
ng v i t a đ đ nh xCT
b
(1)
2a
- Hai giá tr x1, x2 cho cùng m t giá tr c a hàm y theo Vi –et thì th a mãn x1 x 2
(2)
1
2
- T (1), (2) ta có xCT ( x1 x2 )
b. Hàm s ki u phân th c y f ( x) a.x
-C c tr c a y ng v i ax
b
x
b
b
hay là xCT
a
x
-Hai giá tr x1, x2 cho cùng m t giá tr c a hàm y thì th a mãn x1 x 2
b
a
- Quan h hàm ph c v giá tr c c tr xCT x1 x2
VD1:Có hai giá tr L1 L2 cho cùng giá tr UL , giá tr L đ ULmax tính theo L1 và L2
-3/29-
b
a
ng d ng ph
SKKN:
U L I .ZL
UZL
R ( ZL ZC )
2
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
U
2
( R2 ZC2 )(
1 2
1
) 2ZC ( ) 1
ZL
ZL
Ta th y UL ph thu c ki u hàm s b c 2 đ i v i
1
vì v y ta ph i có quan h hàm b c hai
ZL
2 L1L2
1
1 1 1
1
(
) L
xCT ( x1 x2 ) t c là
ZL 2 ZL1 ZL2
L1 L2
2
VD2: Có hai giá tr 1 , 2 . Khi 0 thì đi n áp hi u d ng gi a hai b n t đ t c c đ i
U C I .ZC
UZL
R ( ZL ZC )
2
2
U
L
1
C L2 4 ( R2 2 ) 2 2
C
C
Ta th y UC thu c ki u hàm b c hai đ i v i 2 vì v y ta ph i có quan h hàm b c 2
1
1
xCT ( x1 x2 ) t c là 02 (12 22 )
2
2
VD3: Có hai giá tr 1 , 2 . Khi 0 thì đi n áp hi u d ng gi a hai đ u cu n dây đ t
c cđ i
Áp d ng công thúc hàm b c hai ta có
1
1 1
1
( 2 2)
2 1 2
2
0
VD4: Kh o sát theo đ i v i m ch RLC
P RI R
U2
2
1
R2 L
C
2
Ta th y P ph thu c ki u hàm phân th c đ i v i vì v y ta có quan h phân th c
xCT x1 x2 t c là 12
I.3. Dòng đi n không đ i:
- Dòng đi n không đ i là dòng đi n có chi u và c
-
ng đ dòng đi n không đ i.
nh lu t Ôm đ i v i đo n m ch ch ch a đi n tr thu n: I
U
.
R
- Công su t t a nhi t trên R: P I 2 R.
I.4. M ch đi n xoay chi u RLC n i ti p:
V n d ng ph
l
ng trình b c hai và hàm s b c hai tìm các giá tr c c tr trong các đ i
ng c a m ch đi n xoay chi u
1. S thay đ i R trong m ch R-L-C m c n i ti p:
Xét m ch đi n xoay chi u có hi u hi u th hai đ u n đ nh : u U 0 cos(t u )
-4/29-
ng d ng ph
SKKN:
R
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
R là m t bi n tr , các giá tr R0 , L và C không đ i.
G i Rtd = R + R0
C
L,R0
A
B
Có hai giá tr R1 R2 cho cùng m t giá tr công su t
U2
- Công su t tiêu th trên m ch là : P Rtd I Rtd 2
Rtd ( ZL ZC )2
2
- Vì P1 = P2 = P nên ta có th xem nh công su t trong ph ng trình trên là m t s
không đ i ng v i hai giá tr R1 và R2 . Khai tri n bi u th c trên ta có:
PRtd2 RtdU 2 P (ZL ZC )2 0
-
N u có 2 giá tr c a đi n tr cho cùng m t giá tr công su t thì ph ng trình b c 2
trên có hai nghi m phân bi t R1 và R2. Theo đ nh lý Viète (Vi-et):
R1td .R2td ( ZL ZC ) 2
( R1 R0 )( R2 R0 ) ( ZL ZC ) 2
U2
U2
R1td R2td
R1 R2 2 R0
P
P
- T đó ta th y r ng có 2 giá tr R1 và R2 khác nhau cho cùng giá tr công su t
2. S thay đ i L trong m ch R-L-C m c n i ti p:
a. Giá tr ZL đ hi u đi n th ULmax
R2 ZC2
- Khi ZL
thì U Lmax U
ZC
R2 ZC2
R
- Khi ULmax thì hi u đi n th t c th i hai đ u m ch luôn nhanh pha h n uRC m t góc 900.
b.Giá tr ZL đ hi u đi n th ULRrmax
Khi ZL
ZC 4 R2 ZC2
thì U RLMax
2
2UR
4 R2 ZC2 ZC
3.S thay đ i C trong m ch R-L-C m c n i ti p.
a. Giá tr ZC đ hi u đi n th UCmax
-
R2 ZL2
Khi ZC
thì :
ZL
U CMax
U R2 ZL2
2
2
2
2
2
2
và UCM
ax U U R U L ; U CMax U LU CMax U 0
R
uRL vuông pha v i hi u đi n th hai đ u m ch
b.Giá tr ZC đ hi u đi n th URCmax
- Khi ZC
ZL 4 R2 ZL2
2UR
thì U RCMax
( V i đi n tr R và t đi n
2
4 R2 ZL2 ZL
m c g n nhau)
4.S thay đ i trong m ch R-L-C m c n i ti p
Giá tr làm cho Pmax
L
1
0 0
1
U2
. V i Pmax
R
LC
5.Giá tr làm cho hi u đi n th ULmax
-5/29-
SKKN:
1
C
ng d ng ph
1
2
L R
C 2
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
và U LMax
2U .L
R 4 LC R2C 2
6.Giá tr làm cho hi u đi n th Ucmax
Khi
2L
2U .L
1 L R2
R2
thì U CMax
v i
2
2
C
L C 2
R 4 LC R C
7. Giá tr U(RrLC) có giá tr c c ti u
U MB min
U.r
r+R
I.5. T ng h p dao đ ng:
- Cho hai dao đ ng đi u hòa cùng ph
ng, cùng t n s : x1 A1 cos t 1 cm và
x2 A2 cos t 2 cm .
- Dao đ ng t ng h p c a hai dao đ ng trên là m t dao đ ng đi u hòa:
x Acos t cm .
- Biên đ và pha ban đ u c a dao đ ng t ng h p:
A A12 A22 2 AA
1 2 cos 1 2 ; tan
A1 sin 1 A2 sin 2
.
A1 cos 1 A2 cos 2
I.6. Dao đ ng t t d n:
- Trong quá trình dao đ ng c a v t n u ta không lo i b đ
c ma sát thì dao đ ng c a
v t là dao đ ng t t d n.
- Dao đ ng t t d n là dao đ ng có biên đ gi m d n theo th i gian.
II. BÀI T P.
II.1. M t s bài toán liên quan đ n đ i h c.
Tr
c h t Tôi xin gi i thi u m t bài t p c a h c sinh l p 11. ây là bài t p nâng cao c a
V t lí 11. D ng bài t p này đã đ
c dùng đ làm đ thi trong các đ thi ch n h c sinh gi i
Bài 1: Cho đo n m ch AB g m bi n tr R m c n i ti p v i đi n tr R 0 = 40 , đ t vào hai
đ u đo n m ch m t hi u đi n th không đ i UAB = U = 100V.
a. Khi thay đ i giá tr c a bi n tr thì th y công su t t a nhi t trên bi n tr đ t m t giá tr
l n nh t. Tìm giá tr c a bi n tr đ công su t t a nhi t trên bi n tr đ t giá tr l n nh t?
Tìm giá tr l n nh t đó c a công su t?
thptmangthit.edu.vn
-6/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
b. Khi thay đ i giá tr c a R thì th y có hai giá tr R = R1 và R = R2 cho cùng m t giá tr
công su t P trên bi n tr . Bi t R1 R2 100 . Tính giá tr c a P trong hai tr
ng h p trên?
Gi i
+ Khi thay đ i R thì công su t P thay đ i, ngh a là P là hàm s c a R.
+ Bi u th c tính công su t tiêu th trên bi n tr :
P I 2R
U2
R R0
.R
2
U2
.R .
R2 2 RR0 R02
Hay PR2 2R0 P U 2 R PR02 0 1 .
Ph
ng trình (1) là ph
ng trình b c 2 đ i v i R.
a. Tìm Pmax và R đ Pmax:
- i u ki n đ ph
ng trình (3) có nghi m là:
2R0 P U 2 4P 2 R02 0 4R02 P 2 4R0 PU 2 U 4 4P 2 R02 0 U 2 U 2 4R0 P 0 .
2
P
U2
U 2 1002
Pmax
62,5 W .
4 R0
4 R0 160
- Khi Pmax thì 0 , do đó ph
R1 R2 R
ng trình (1) có nghi m kép:
b U 2 2 R0 .Pmax
2a
2 Pmax
U 2 2 R0
U2
4 R0
U2
2.
4 R0
R0 40.
b. Theo đ bài, có hai giá tr c a R cho cùng m t giá tr c a P. T c là ph
ng trình (3) có
2 nghi m phân phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et:
U 2 2 R0 P
R
R
U2
1002
1
2
P
55,56 W .
P
R
R
R
2
180
2
1
2
0
R .R R
0
1 2
* Nh n xét: B ng cách đ a v ph
ng trình b c 2 c a đi n tr R theo công su t P, dùng
đi u ki n có nghi m và tính ch t v nghi m c a ph
ng trình b c 2, ta có th tr l i đ
c
nhi u câu h i liên quan đ n bài toán công su t.
* Phát tri n bài toán: Ta có th dùng ph
trong ch
ng pháp gi i bài toán trên cho các bài toán
ng trình V t lí 12. Sau đây ta s đi tìm hi u thêm m t s bài toán t
ng t liên
quan đ n bài thi đ i h c.
Bài 2: M t m ch đi n kín g m ngu n đi n có su t đi n đ ng E = 10V, đi n tr trong R0
= 1 ; m ch ngoài là bi n tr R.
-7/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
a. Khi thay đ i giá tr c a bi n tr thì th y công su t t a nhi t trên bi n tr đ t m t giá tr
l n nh t. Tìm giá tr c a bi n tr đ công su t t a nhi t trên bi n tr đ t giá tr l n nh t?
Tìm giá tr l n nh t đó c a công su t?
b. Khi thay đ i R thì th y có hai giá tr c a R là R1 và R2 cho cùng m t giá tr công su t
P trên bi n tr . Cho bi t R1 + R2 = 8 . Tìm P?
Bài gi i
Công su t t a nhi t trên bi n tr có bi u th c: P I 2 R
Hay PR2 2R0 P E 2 R PR02 0 1 .
Ph
ng trình (1) là ph
E2
R R0
.R
2
E2
.R .
R2 2 RR0 R02
ng trình b c 2 đ i v i R.
a. Tìm Pmax và R đ Pmax:
- i u ki n đ ph
ng trình (1) có nghi m là:
2R0 P E 2 4P 2 R02 0 4R02 P 2 4R0 PE 2 E 4 4P 2 R02 0 E 2 E 2 4R0 P 0 .
2
P
E2
E 2 102
Pmax
25 W .
4 R0
4 R0 4.1
- Khi Pmax thì 0 , do đó ph
R1 R2 R
ng trình (1) có nghi m kép:
b E 2 2 R0 .Pmax
2a
2 Pmax
E 2 2 R0
E2
4 R0
E2
2.
4 R0
R0 1 .
b. Theo đ bài, có hai giá tr c a R cho cùng m t giá tr c a P. T c là ph
ng trình (1) có
2 nghi m phân phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et:
R1 R2
E 2 2 R0 P
E2
102
P
10 W .
P
R1 R2 2 R0 10
Bài 3: Cho m ch đi n xoay chi u n i ti p g m bi n tr R, cu n c m thu n L và t đi n
có đi n dung C.
t vào hai đ u m ch m t đi n áp xoay chi u n đ nh u U 2 cos t V .
1. Tìm R đ công su t tiêu th c a m ch đ t giá tr c c đ i? Tìm bi u th c tính công su t
c c đ i đó?
2. Khi thay đ i giá tr c a bi n tr thì th y có hai giá tr R = R1 và R = R2 m ch tiêu th
cùng m t công su t (P1 = P2 = P). Ch ng minh r ng:
a. R1R2 ZL ZC .
2
-8/29-
SKKN:
ng d ng ph
b. Công su t t a nhi t t
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
ng ng khi đó P1 P2 P
U2
.
R1 R2
Bài gi i
Công su t tiêu th c a m ch đi n: P I 2 R
U2
U2
.
R
.R.
2
Z2
R2 ZL ZC
Hay: PR2 U 2 R ZL ZC .P 0 1 .
2
Ph
ng trình (1) là ph
a. i u ki n đ ph
ng trình b c 2 đ i v i R.
ng trình có nghi m:
0 U 4P
4
- Khi Pmax thì ph
2
ZL ZC
2
U2
U2
0P
Pmax
.
2 ZL ZC
2 ZL ZC
ng trình (1) có nghi m kép: R1 R2 R
b
U 2
ZL ZC .
2a
2 Pmax
b. Theo đ bài có hai giá tr c a R cho cùng m t giá tr c a P, t c là ph
ng trình (1) có
c
2
R1.R2 a ZL ZC
hai nghi m phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et, ta có:
(đpcm).
2
2
b
U
U
R1 R2
P
a
P
R1 R2
Bài 4: Cho m ch đi n xoay chi u n i ti p g m đi n tr thu n R, cu n dây thu n c m có
L thay đ i, t đi n có đi n d ng C.
t vào hai đ u m ch đi n m t đi n áp xoay chi u có
giá tr hi u d ng U và t n s f không đ i.
a. Tìm L đ hi u đi n th hi u d ng hai đ u cu n c m đ t giá tr c c đ i, tìm giá tr c c
đ i c a UL?
b. Khi thay đ i L thì th y có hai giá tr L = L1 và L = L2 cho cùng đi n áp hi u d ng hai
đ u cu n c m. Tìm đi n áp hi u d ng hai đ u cu n c m trong hai tr
ng h p đó.
c. Khi thay đ i L thì th y có hai giá tr L = L1 và L = L2 cho cùng đi n áp hi u d ng hai
đ u cu n c m. Khi L = L0 thì đi n áp hi u d ng hai đ u cu n c m đ t giá tr c c đ i. Tìm h
th c liên h gi a L0, L1 và L2?
d. Khi thay đ i L thì th y có hai giá tr L = L1 và L = L2 cho cùng công su t tiêu th trên
m ch đi n. Khi L = L0 thì công su t tiêu th c a m ch đ t giá tr c c đ i. Tìm h th c liên
h gi a L0, L1 và L2?
Bài gi i
- Bi u th c hi u đi n th hai đ u cu n c m:
-9/29-
SKKN:
ng d ng ph
U
U L I .ZL
t y R2 ZC2
Ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
R ZL ZC
2
2
U
R2 ZC2 Z12 2ZC . Z1 1
L
L
.ZL
1 .
1
1
1
có h s a d
2ZC
1 2 , y là hàm s b c 2 đ i v i
2
ZL
ZL
ZL
ng trình (2) t
ng đ
ng v i: R2 ZC2
1
1
2ZC
1 y 0
2
ZL
ZL
ng.
3 .
a. Khi hi u đi n th hai đ u cu n c m đ t c c đ i thì y đ t giá tr c c ti u, y đ t giá tr
c c ti u khi
Z
R2 ZC2
1
2 C 2 ZL
ZL R ZC
ZC
Giá tr c c ti u c a y: ymin
4 . T đó suy ra:
L
R2 ZC2
.
2 f .ZC
2
2
2
R2
4ZC 4 R ZC
4a
R2 ZC2
4 R2 ZC2
Hi u đi n th c c đ i hai đ u cu n c m: U L max
5 .
R2 ZC2
U
U
ymax
R
6 .
b. Có hai giá tr c a L cho cùng đi n áp hi u d ng hai đ u cu n dây, t c là ph
ng trình
(3) có hai nghi m phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et:
ZL1.ZL2 R2 ZC2
1 1
1 y
2
y
.
ZL1 ZL2 R ZC2
ZL1.ZL2
7.
- Hi u đi n th hai đ u cu n c m: U L
U ZL1.ZL2
c. UL đ t giá tr c c đ i khi:
ZL1.ZL2 R2 ZC2
Z
1
2 C 2
ZL0 R ZC
8 .
* .
- Có hai giá tr c a L cho cùng m t giá tr c a UL, t c là ph
Theo đ nh lí Vi – et:
Z
1
1
2 2 C 2
ZL1 ZL2
R ZC
T (*) và (**), suy ra:
T đó suy ra:
** .
1
1 1
1
ZL0 2 ZL1 ZL2
9 .
1 1 1 1
.
L0 2 L1 L2
d. Bi u th c tính công su t: P
U 2R
R2 ZL ZC
2
- Công su t đ t giá tr c c đ i khi: ZL ZL0 ZC
-10/29-
10 .
* .
ng trình (3) có hai nghi m.
SKKN:
- Ph
ng d ng ph
ng trình (10) đ
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
c đ a v ph
ng trình b c 2:
PZL2 2PZC .ZL R2 ZC2 P U 2 R 0
11 .
Có hai giá tr c a L cho cùng công su t tiêu th trong m ch, t c là ph
hai nghi m phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et: ZL1 ZL2
T (*) và (**), suy ra: ZL1 ZL2 2ZL0 ZL0
T đó suy ra: L0
2 PZC
2ZC
P
ZL1 ZL2
2
ng trình (11) có
** .
12 .
L1 L2
.
2
Bài 5: Cho m ch đi n xoay chi u n i ti p g m đi n tr thu n R, cu n dây thu n c m L,
t đi n có đi n d ng C thay đ i.
t vào hai đ u m ch đi n m t đi n áp xoay chi u có giá
tr hi u d ng U và t n s f không đ i.
a. Tìm C đ hi u đi n th hi u d ng hai đ u t đi n đ t giá tr c c đ i.
b. Khi thay đ i C thì th y có hai giá tr C = C1 và C = C2 cho cùng đi n áp hi u d ng hai
đ u t đi n. Tìm đi n áp hi u d ng hai đ u t đi n trong hai tr
ng h p đó.
c. Khi thay đ i C thì th y có hai giá tr C = C1 và C = C2 cho cùng đi n áp hi u d ng hai
đ u t đi n. Khi C = C0 thì đi n áp hi u d ng hai đ u t đi n đ t giá tr c c đ i. Tìm h th c
liên h gi a C0, C1 và C2?
d. Khi thay đ i C thì th y có hai giá tr C = C1 và C = C2 cho cùng c
hi u d ng trong m ch đi n. Khi C = C0 thì c
ng đ dòng đi n
ng đ dòng đi n hi u d ng trong m ch đ t
giá tr c c đ i. Tìm h th c liên h gi a C0, C1 và C2?
Bài gi i
- Bi u th c hi u đi n th hai đ u t đi n:
U C I .ZC
U
R2 ZL ZC
2
.ZC
U
..
1
1
2
2
R ZL Z 2 2 ZL . Z 1
C
C
- Nh v y bi u th c c a UC có d ng gi ng bi u th c c a UL trong bài t p 4. Do đó các
k t qu c a bài t p 4 có th áp d ng đ
a. U C max U
R2 ZL2
,đ tđ
R
c cho bài t p 5.
R2 ZL2
.
c khi ZC
ZL
b. Hi u đi n th hai đ u t đi n: U C
-11/29-
U ZC1.ZC 2
ZC1.ZC 2 R2 ZC2
.
SKKN:
c.
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
C1 C2
1
1 1
1
.
C0
ZC 0 2 ZC1 ZC 2
2
d. C
-C
- Ph
U
ng đ dòng đi n hi u d ng trong m ch có bi u th c: I
ng đ dòng đi n đ t giá tr c c đ i khi: ZC ZC 0 ZL
ng trình (1) đ
c đ a v ph
2
1 .
* .
ng trình b c 2:
yZC2 2ZL y.ZC R2 ZL2 y U 2 0
Có hai giá tr c a C cho cùng c
R2 ZL ZC
2 , v i
y I2 0.
ng đ dòng đi n hi u d ng trong m ch, t c là ph
trình (2) có hai nghi m phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et: ZC1 ZC 2
T (*) và (**), suy ra: ZC1 ZC 2 2ZC 0
2ZL . y
2ZL
y
ng
** .
1 1 1
1
.
C0 2 C1 C2
Bài 6: Cho m ch đi n xoay chi u g m đi n tr thu n, cu n dây thu n c m và t đi n
m c n i ti p. Hi u đi n th hai đ u m ch đi n có giá tr hi u d ng không đ i, t n s thay đ i
đ
c. Khi t n s f = f1 và f = f2 thì công su t tiêu th c a m ch b ng nhau. Khi f = f0 thì
công su t tiêu th c a m ch đ t giá tr c c đ i. Tìm h th c liên h gi a f1, f2 và f0?
Bài gi i
Cách 1: Dùng tính ch t nghi m c a hàm s b c 2.
- Công su t tiêu th c a m ch: P
U 2R
R2 ZL ZC
2
1 .
- Công su t tiêu th đ t giá tr c c đ i khi ZL ZC 0 L
- Ph
P
Ph
ng trình (1) t
ng đ
U 2R
1
R2 2 L2 2 LC 2 2
C
ng trình (2) là ph
1
1
02
* .
LC
0C
ng v i:
PL2C 2 4 R2C 2 2 LC 3 U 2 RC 2 2 P 0
2.
ng trình b c hai đ i v i 2 .
Có hai giá tr c a f cho cùng m t giá tr công su t P, t c là ph
nghi m phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et: 12 .22
P
1
1
2 2 12
2 2
PL C
LC
LC
T (*) và (**), suy ra: 1 .2 02 hay f1. f2 f02 .
Cách 2: Dùng tính ch t đ i x ng c a ph
-12/29-
ng trình (2) có hai
ng trình b c 2.
** .
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
- Công su t tiêu th c a m ch: P
U 2R
R2 ZL ZC
2
1
- Có hai giá tr f1 và f2 cho cùng giá tr công su t Z1L Z1C Z2 L Z2C
2
- T ph
ph
ng trình (2), ta th y khi thay Z1L b ng Z2C, Z1C b ng Z2L và ng
ng trình (2) c ng nghi m đúng, ngh a là Z1L Z2C 1L
f1. f2
2
2 .
c l i thì
1
1
2 f1 L
2C
2 f2C
1
f02 .
2
4 LC
Nh n xét: Khi s d ng tính đ i x ng c a ph
ng trình b c 2 thì vi c gi i các bài toán
tr nên đ n gi n h n nhi u. Sau đây tôi xin gi i thi u thêm hai bài toán có th đ
b ng tính đ i x ng c a ph
c gi i
ng trình .b c 2:
Bài 7: Cho đo n m ch RLC v i L / C R2 , đ t vào hai đ u đo n m ch trên đi n áp xoay
chi u u U 2 cos t, (v i U không đ i, thay đ i đ
c). Khi 1 và 2 91 thì
m ch có cùng h s công su t, giá tr h s công su t đó là
A. 3/ 73.
C. 2 / 21.
B. 2 / 13.
D. 4 / 67.
Bài gi i
* Tr
c h t tôi xin gi i thi u đáp án c a đ :
1
ZC ; cos cos '
9
1
1
Z LC Z ' LC ZC Z L 9Z L ZC Z L ZC
9
9
.
73
1
2
2
2
Z L ZC L / C R Z L R; ZC 3R Z R ( Z L ZC ) R
9
3
3
cos R / Z
73
2 91 Z ' L 9Z L ; Z 'C
* Dùng tính đ i x ng c a ph
ng trình b c 2:
+ Theo đ bài cos 1 cos 2 Z1 Z2 Z1L Z1C Z2L Z2C Z1C Z2L .
2
2
+ H s công su t:
cos
R
R
R
R
.
2
2
2
Z
R 2 Z1L Z1C
R 2 Z1L Z2L
R 2 81L
L
1
R2
2
2
2
2
R 1L.2 L R 1L
.
+ M t khác: R 1L.
C
2C
9
-13/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
Thay vào bi u th c trên, ta đ
c: cos
* Nh n xét: Khi dùng tính đ i x ng c a ph
3
.
73
ng trình b c 2 đ gi i s cho k t qu nhanh
h n, đ ng th i h c sinh c ng không c n ph i th c hi n nhi u phép bi n đ i ph c t p.
Bài 8: (
thi
t đi n áp u U0 cos t V (U0 không đ i, thay
H n m 2012)
đ i) vào hai đ u đo n m ch g m đi n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m
đi n n i ti p. Khi 0 thì c
ng đ dòng đi n hi u d ng qua đo n m ch đ t giá tr c c
đ i Im. Khi 1 ho c 2 thì c
ng đ dòng đi n hi u d ng qua đo n m ch b ng
nhau và b ng Im. Bi t 1 2 200 rad
A. 150.
4
H và t
5
s
. Giá tr c a R b ng
B. 200. .
C. 160.
D. 50.
Bài gi i
* Bài gi i đ
c đ a lên m ng internet:
+ V i 1 ho c 2 thì I1 I2 Z1 Z2 .
R 2 Z1L Z1C R 2 Z2L Z2C Z1L Z1C Z2L Z2C
2
12 02
2
1
.
LC
+ Theo đ : I1 I2 Im I00 Z1 Z2 2Z0 .
R 2 Z1L Z1C R 2 Z2L Z2C 2R 2 Z1L Z1C Z2L Z2C R 2 .
2
2
Z1L Z1C R
. Vì 1 2 nên Z1L Z1C , Z2L Z2C .
Z
Z
R
2C
2L
1
1
Z1L Z1C Z2L Z2C L 1 2
2R
C
C
1
2
2
L 1 2 1
L 1 2 1 2 2
12C
0 .C
L 1 2 L 1 2 2R R 1 2 L 160.
* Dùng tính đ i x ng c a ph
ng trình b c 2:
Theo đ : I1 I2 Im I00 Z1 Z2 2Z0 .
-14/29-
2
2
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
R 2 Z1L Z1C R 2 Z2L Z2C 2R 2 .
2
2
Z1C Z2L
2
R Z1L Z2L 1 2 L 160.
2
2
R
Z
Z
2R
1L
1C
* Nh n xét: Dùng tính đ i x ng c a hàm s b c 2 cho k t qu bài toán nhanh chóng.
Bài toán trên có th m r ng cho tr
ng h p cho bi t giá tr c a C.
Bài 9:( H 2013) t đi n áp u 120 2cos2 ftV ( f thay đ i đ c) vào hai đ u đo n m ch
m c n i ti p g m cu n c m thu n có đ t c m L, đi n tr R và t đi n có đi n dung C, v i
CR2<2L. Khi f=f1 thì đi n áp hi u d ng gi a hai đ u t đi n đ t c c đ i. Khi f=f2=f1 2 thì
đi n áp hi u d ng gi a hai đ u đi n tr đ t c c đ i. Khi f=f3 thì đi n áp gi a hai đ u cu n
c m đ t c c đ i ULmax. Giá tr c a ULmax g n giá tr nào nh t sau đây:
A. 85V
B. 145V
C. 57V
D.173V.
HD: ÁP d ng các công th c v hàm s b c 2 khi thay đ i f. Ta gi i nhanh
Khi U LMax 3
2
2 LC RC 2
L
f2 f1 2 R
C
Khi 3
, Khi U CMax 1
2 LC RC 2
, khi U RMax 2
2 L2C 2
1
LC
120
2
R
13
=> U LMax
.2 R 133,1V . Ch n B
ZC , ZL 2 R, Z R
Z
2
2
LC
Bài 10: M t máy phát đi n xoay chi u m t pha có đi n tr không đáng k , đ
cm cv i
m ch ngoài là m t đo n m ch m c n i ti p g m đi n tr thu n R, cu n c m thu n L và t
đi n C. Khi t c đ quay c a rôto là n1 và n2 thì c
có cùng giá tr . Khi t c đ quay là n0 thì c
ng đ dòng đi n hi u d ng trong m ch
ng đ dòng đi n hi u d ng trong m ch đ t c c
đ i. M i liên h gi a n1, n2 và n0 là
A. n n1.n2
2
0
n12 n22
C. n
2
2n12 n22
B. n 2 2
n1 n2
2
0
2
0
D. n02 n12 n22
Bài gi i
Su t đi n đ ng hi u d ng: E
C
I
E0
2
NBS.n
2
1 .
ng đ dòng đi n hi u d ng xu t hi n trong m ch đi n:
E
NBS.n
NBS.n
NBS.n
.
2
2
2
2
2
Z
1
2
2
R
Z
Z
Z
Z
2
2
2
2 R ZL ZC
L
L C
C
2 R n .L 2 LC 2 2
nC
Vì n 0 nên ph
ng trình trên t
ng đ
-15/29-
ng v i:
ng d ng ph
SKKN:
I
t
ph
y
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
NBS
1 1
1
2
. 4 R2 2 LC 2 L2
2
C n
n
2 .
1 1
1
1 1
1
R2 2 LC 2 L2 2 4 R2 2 LC 2 L2 y 0
2
4
C n
n
C n
n
ng trình b c 2 đ i v i
3 .
ây
là
1
.
n2
Theo bài ra có hai giá tr c a n cho cùng giá tr c a I, t c là có cùng giá tr c a y. Ngh a
là ph
ng trình (3) có hai nghi m phân bi t. Theo đ nh lí Vi – et, ta có:
1 1
2 LC R2 .C 2
n12 n22
Khi n = n0 thì Imax, t c là ymin
T (*) và (**), suy ra:
1
2 2 LC R2 C 2
2
n0
* .
** .
1 1
2n12 .n22
1
2
2
n
.
2
0
2
2
2
n02
n
n
n
n
1
2
1
2
Bài 11( H 2014): t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng 200 V và t n s không thay
đ i vào hai đ u đo n m ch AB (hình v ). Cu n c m thu n có đ t c m L xác đ nh; R = 200
; t đi n có đi n dung C thay đ i đ c. i u ch nh đi n dung C đ đi n áp hi u d ng gi a
hai đ u đo n m ch MB đ t giá tr c c ti u là U1 và giá tr c c đ i là U2 = 400 V. Giá tr c a
M
A
U1 là
B
L
R
C
A. 173 V
B. 80 V
C. 111 V
Giài áp d ng d ng toán v hàm s b c hai ch ng minh đ
UMBmax =
UMbmin =
2UR
4 R 2 Z L2 Z L
U R2
R Z
2
2
L
=
D. 200 V
c các công th c
= U2
UR
R 2 Z L2
= U1
Bài 12( H 2014): t đi n áp u = U 2 cos 2ft (f thay đ i đ c, U t l thu n v i f) vào
hai đ u đo n m ch AB g m đo n m ch AM m c n i ti p v i đo n m ch MB. o n m ch
AM g m đi n tr thu n R m c n i ti p v i t đi n có đi n dung C, đo n m ch MB ch có
cu n c m thu n có đ t c m L. Bi t 2L > R2C. Khi f = 60 Hz ho c f = 90 Hz thì c ng đ
dòng đi n hi u d ng trong m ch có cùng giá tr . Khi f = 30 Hz ho c f = 120 Hz thì đi n áp
hi u d ng hai đ u t đi n có cùng giá tr . Khi f = f1 thì đi n áp hai đ u đo n m ch MB
l ch pha m t góc 1350 so v i đi n áp hai đ u đo n m ch AM. Giá tr c a f1 b ng.
A. 60 Hz
B. 80 Hz
C. 50 Hz
D. 120 Hz
HD: Áp d ng công th c hàm s b c hai khi thay đ i f và k t h p v i gi n đ
-16/29-
ng d ng ph
SKKN:
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
1
1
12 213.183,46 L
LC
C 213.183,46
R2
R2
1 2
1
2 12 2 R.C 2.10 3
3 42
LC 2 L
2
2L
ZC
1
tan(450 )
f1 80 Hz
R
2f1CR
Bài 13:Cho hai dao đ ng đi u hòa cùng ph
ng, cùng t n s có ph
x1 Ac
1 os t 3 cm và x2 5cos t cm . Ph
ng trình l n l
t là
ng trình dao đ ng t ng h p c a hai
dao đ ng này có d ng x Acos t 6 cm . Thay đ i A1 đ biên đ A có giá tr l n nh t
Amax. Giá tr đó là
B. 10 cm
A. 5 3 cm
C. 5 cm
D. 10 3 cm
Bài gi i
V i bài toán này, h c sinh s dùng gi n đ vecto đ gi i s cho k t
qu r t nhanh. Tuy nhiên h c sinh c ng có th dùng hàm s b c hai đ
gi i nh sau:
T các ph
ng trình dao đ ng, ta d ng đ
hình v . Áp d ng đ nh lí hàm s cos, ta đ
A22 A2 A12 2 AA1.cos
Ph
ng trình (1) là ph
nghi m là:
6
6
A2
c gi n đ vecto nh
A
c:
A1
A12 3 A. A1 A2 A22 0
ng trình b c 2 đ i v i A1.
1 .
i u ki n đ ph
ng trình (1) có
3 A 4 A2 A22 0 A 2 A2 10cm Amax 10cm.
2
Bài 14: Cho hai dao đ ng đi u hòa cùng ph
ng, cùng t n s có ph
x1 Ac
1 os t 6 cm và x2 A2 cos t
cm . Ph
2
ng trình l n l
t là
ng trình dao đ ng t ng h p c a hai
dao đ ng này có d ng x 3cos t cm .Tìm giá tr c a A1 và đ A2 có giá tr c c đ i
Gi i:
Ta có ph
ng trình b c 2 đ i v i A1 : A2 A12 A22 2 AA
1 2 cos(2 1 )
2
A12 AA
1 2 ( A2 3) 0
ph
ng trình có nghi m: A22 4( A22 3) 0 A2 2
=> A2 MAX 2(cm) A1 1cm
-17/29-
3
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
Bài 15:Cho con l c lò xo n m ngang g m lò xo có đ c ng k = 100N/m; v t n ng có
kh i l
ng m = 200g, h s ma sát ngh c c đ i và h s ma sát tr
t gi a m và m t ph ng
ngang là = 0,05. Ban đ u đ a v t d i VTCB sao cho lò xo dãn 4cm r i th nh . V n t c
l n nh t c a v t trong quá trình dao đ ng b ng bao nhiêu?
Bài gi i
- L c ma sát ngh c c đ i (c ng là l c ma sát tr
t) gi a v t và m t ph ng ngang:
Fms mg 0,05.0, 2.10 0,1 N .
- Khi đ a v t đ n v trí lò xo dãn 4cm, thì l c đàn h i tác d ng lên v t là:
Fdh K.l 100.0,04 4 N .
- Vì Fdh Fms nên khi th nh v t s dao đ ng t t d n. Trong quá trình dao đ ng, v t s
đ t v n t c c c đ i khi đi t v trí lò xo dãn 4cm đ n v trí lò xo không bi n d ng.
G i S là quãng đ
ng v t đã đi đ
c cho đ n khi đ t v n t c c c đ i. T i v trí này lò xo
dãn m t đo n l ' l S .
Áp d ng đ nh lu t b o toàn n ng l
ng, ta có:
1
1
1
K l 2 mv2 K.l '2 mg.S.
2
2
2
K l S 2 mg.S mv2 K l 2 0.
2
KS 2 2 mg Kl S mv2 0
Ph
ng trình (1) là ph
ng trình b c 2 đ i v i S, đi u ki n đ ph
' mg K.l K.mv2 0 v
2
Thay s : vmax
1 .
0, 05.0, 2.10 100.0, 04
100.0, 2
mg K.l
K.m
vmax
ng trình có nghi m:
mg K.l
K.m
2.
s .
0,872 m
Nh n xét: Qua các bài t p ví d , ta th y v m t ph
ng pháp vi c gi i các bài toán
t
ng đ i gi ng nhau. Nh v y h c sinh ch c n n m b t ph
đ
c vào các bài t p t
ng pháp là có th v n d ng
ng t .
II.2. M t s bài t p nâng cao dành cho h c sinh gi i.
Bài 1: Hai chi c tàu cùng chuy n đ ng v i v n t c đ u v, h
đ o là nh ng đ
ng đ n O theo nh ng qu
ng th ng h p v i nhau góc 600 . Xác đ nh kho ng cách nh nh t gi a
các tàu. Cho bi t ban đ u chúng cách O nh ng kho ng l1 20 km , l 2 30 km .
Bài gi i
-18/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
i v i m i tàu ch n tr c to đ trùng v i ph ng
chuy n đ ng, góc to đ t i v trí trí ban đ u c a m i
tàu, chi u d ng trùng v i chi u chuy n đ ng c a m i
tàu. G c th i gian t i th i đi m các tàu xu t phát.
Xét các tàu th i đi m t, khi đó tàu th nh t t i
A cách O m t đo n l1 v.t , tàu th hai
A
l1 v.t
l
t i B cách O
O
m t đo n l2 v.t . G i kho ng cách gi a hai tàu lúc B
l2 v.t
này là l.
Áp d ng đ nh lí hàm s Cos trong tam giác OAB, ta có:
AB 2 OA2 OB 2 2.OA.OB.cos
l 2 (l1 v.t )2 (l2 v.t )2 2(l1 v.t )(l2 v.t )cos60 0
l 2 v2 .t 2 (l1 l2 ).v.t l12 l22 l1.l2 (*)
(*) là hàm b c hai theo th i gian, có h s a > 0, hàm s đ t c c ti u khi:
t
(l1 l2 ).v l1 l2
.
2.v
2.v2
Khi đó: (l )min
2
(l1 l2 )2 .v2 4.v2 (l12 l22 l1l2 )
.
4a
4.v2
l min
1
3(l12 l 22 ) 6.l1l 2 5 3 (km ).
2
Bài 2: M t máy bay bay theo ph
ng ngang
đ cao H, v i v n t c v . úng lúc
trên
đ nh đ u m t c pháo, thì pháo b n. Tính v n t c t i thi u v0min và góc mà vo h p v i
ph
ng ngang đ có th b n trúng máy bay. B qua s c c n c a không khí, gia t c r i t do
là g.
y
Bài gi i
Ch n h qui chi u g n v i m t đ t, h tr t a đ nh hình
v
v , g c t a đ t i v trí đ t kh u pháo, g c th i gian t i th i
đi m đ n đ
Ph
c b n ra.
ng trình chuy n đ ng c a máy bay:
x1 v.t
y1 H
Ph
H
v0
1 .
ng trình chuy n đ ng c a viên đ n:
-19/29-
O
x
ng d ng ph
SKKN:
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
x2 v0 cos .t
1
y2 v0 sin .t gt 2
2
2 .
Khi đ n trúng máy bay:
v
v
vt v0 cos .t
3 .
0
x1 x2
cos
1 2
sin
.
H
v
t
gt
y1 y2
0
1 gt 2 v tan t H 0
2
2
đ n trúng máy bay thì ph
tan
M t khác:
4.
1
2
ng trình (4) ph i có nghi m v2 tan 2 4. g.H 0.
2 gH
2 gH
.
tan min
v
v
1
1
1 tan 2
1 tan 2 , thay vào (3) ta đ
2
cos
cos
v0 v 1 tan 2 v0min v 1 tan min v 1
2
c:
2 gH
v2 2 gH .
2
v
Bài 3: Có 20g khí hê li ch a trong xilanh đ y kín b i pit tông bi n đ i ch m t (1) sang
(2) theo đ th mô t hình bên. Cho V1 =30l, p1 =5atm, V2 =10l, p2 15atm. Hãy tìm nhi t đ
cao nh t mà khí đ t đ
c trong quá trình bi n đ i
Gi i: Ta có áp su t và th tích bi n đ i
P =aV + b
1
2
T đ th ta tìm đ
=> pV
c a , b 20 p
V
20
2
P
2
V
20V
2
M t khác pV
m
P1
RT 5RT => T
2
V 2 4V
10 R R
R
b
4
Ta có T =Tmax khi V
20l
1
2a
2(
)
10 R
p2
1
V2
V1
Lúc đó Tmax =478,8K
Bài 4: M t qu bom n
ph
đ cao H so v i m t đ t. Gi s các m nh v ng ra theo m i
ng li tâm, đ i x ng nhau v i cùng đ l n v n t c v0. H i ng
-20/29-
i đ ng
m t đ t ph i
V
SKKN:
ng d ng ph
cách v trí bom n theo ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
ng ngang m t đo n th a mãn đi u ki n gì đ không b các
m nh bom bay trúng?
Bài gi i
- Xét chuy n đ ng c a m t m nh bay ra v i v n t c
ban đ u v0 h p v i ph
y
ng ngang m t góc .
- Ch n h qui chi u g n v i m t đ t; h tr c t a đ
Oxy có g c t a đ t i m t đ t, tr c Ox n m ngang, tr c
Oy th ng đ ng h
ng lên và đi qua v trí bom n . Ch n
v0 y
g c th i gian t i th i đi m bom n .
v0
v0 x
- Phân tích chuy n đ ng c a m nh bom thành hai
H
hmax
thành ph n:
Theo ph
ng ngang: m nh bom chuy n đ ng
O
x
L
th ng đ u v i v n t c vx v0 cos .
Theo ph
ng th ng đ ng: m nh bom chuy n
đ ng th ng bi n đ i đ u v i gia t c a y g và
v n t c ban đ u v0 y v0 sin
- Các ph
ng trình chuy n đ ng:
x x0 vx t t0 v0 cos .t
1
2
(1).
1
2
y y0 v0 y t t0 a y t t0 H v0 sin .t g.t 2
Ph
2
(2).
2
1
1
x tan .x H
2
2
2 v0 cos
ng trình qu đ o: y g
(3).
- T m xa c a v t: khi v t ch m đ t:
y 0, x L
V i
2
1
1
g 2
L tan .L H 0
2
2 v0 cos
4.
1
1 tan 2 , ph ng trình (4) t ng đ ng v i:
2
cos
g
1 tan 2 L2 L.tan H 0
2
2v0
gL2
gL2
2
H 0
tan
.tan
L
2v02
2v02
5 .
ng i không b m nh bom trúng thì ng i ph i đ ng v trí cách v trí bom n m t
đo n l n h n Lmax, t c là t m xa c a ng i không ph i là nghi m c a ph ng trình (5), hay
ph ng trình (5) ph i vô nghi m.
-21/29-
SKKN:
ng d ng ph
i u ki n đ ph
L2 4.
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
ng trình (5) vô nghi m:
2 g gL2
gL gL2
2 g gL2
2
H
L
H
H0
0
1
0
1
2
2
2
2
2
2
v0 2v0
2v0 2v0
v0 2v0
2
v
v
2 v
gL
H
L v0
H L 0 v02 2 gH
2
2v0
2g
g 2g
g
2
2
0
2
0
.
6.
Bài 5: M t ngu n đi n có su t đi n đ ng e = 18 V, đi n tr trong r =
6 dùng đ th p
sáng các bóng đèn lo i 6 V - 3 W.
a) Có th m c t i đa m y bóng đèn đ các đèn đ u sáng bình th ng và ph i m c chúng
nh th nào?
b) N u ch có 6 bóng đèn thì ph i m c chúng th nào đ các bóng đèn sáng bình th ng.
Trong các cách m c đó cách m c nào l i h n.
i n tr và c ng đ dòng đi n đ nh m c c a m i bóng đèn là:
U đ2
P
Rđ =
= 12 ; Iđ = đ = 0,5 A.
Pđ
Uđ
a) G i N là s bóng đèn đ c th p sáng. Khi chúng sáng bình th ng thì công su t tiêu
th c a m ch ngoài là:
P = 3N = UI = (e – rI)I = 24I – 6I2 6I2 – 8I + N = 0 (1).
ph ng trình có nghi m thì
’ = 16 – 2N 0 N 8. V y s bóng đèn t i đa là 8 bóng.
V i N = 8 thì ph ng trình (1) có nghi m kép là I = 2 A.
N u các bóng đèn đ c m c thành m dãy, m i dãy có n bóng thì ta ph i có I = mI đ m
=
N
I
= 4; n = = 2.
Iđ
m
V y ph i m c thành 4 dãy, m i dãy có 2 bóng.
b) V i N = 6 thì ph ng trình (1) có 2 nghi m: I1 = 1 A v I2 = 3 A.
V i I1 = 1 A, ta có: m =
N
I1
= 2; n = = 3.
Iđ
m
V y ph i m c thành hai dãy, m i dãy có 3 bóng.
Khi đó đi n tr m ch ngoài: R =
3Rđ
= 18 .
2
R
= 0,75.
R r
N
I
V i I2 = 3 A, ta có: m = 2 = 6; n = = 1.
Iđ
m
Hi u su t c a m ch là: H1 =
V y ph i m c thành 6 dãy, m i dãy có 1 bóng đèn.
Khi đó đi n tr m ch ngoài: R =
Hi u su t c a m ch là: H2 =
Rđ
= 2.
6
R
= 0,25.
R r
V y, cách m c thành hai dãy, m i dãy g m 3 bóng đèn có l i h n.
Nh n xét: Qua 5 bài t p trên, ta th y r ng tính ch t nghi m c a ph ng trình b c 2 và
các đ c đi m v nghi m và d u c a hàm s b c 2 c ng v n d ng r t t t đ gi i quy t các
bài t p khó.
-22/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
II.3. M t s bài t p v n d ng.
Bài 1: Hi u đi n th xoay chi u u U 0 cos t đ t vào đo n m ch AB g m các ph n
t R, L, C m c n i ti p. Bi t đi n tr R thay đ i đ
c.
công su t tiêu th trong m ch đ t
giá tr c c đ i thì giá tr c a R là:
A. R = ZL + ZC.
B. R = ZL - ZC.
C. R
ZL ZC
.
ZL ZC
D. R ZL ZC .
Bài 2: Cho m ch đi n xoay chi u m c n i ti p g m bi n tr R, cu n dây thu n c m có
đ t c m L, t đi n có đi n dung C.
t vào hai đ u m ch đi n m t hi u đi n th xoay
chi u có bi u th c u 100 2 cos 100 t V . Khi bi n tr
có giá tr R R1 18 ho c
R R2 32 thì công su t tiêu th c a m ch đi n là nh nhau. Công su t P c a m ch ng
v i hai giá tr đi n tr đó là
A. 40W.
B. 120W.
C. 200W.
D. 300W.
Bài 3: M ch đi n g m m t bi n tr R m c n i ti p v i cu n dây thu n c m.
t vào hai
đ u m ch m t hi u đi n th xoay chi u n đ nh u U 0 cos 100 t V . Thay đ i R ta th y v i
hai giá tr R R1 45 ho c R R2 80 thì m ch tiêu th công su t 80W. Khi thay đ i R
thì công su t tiêu th c c đ i trên m ch b ng
B. 80 2W .
A. 250W.
C. 100W.
D.
250
W.
3
Bài 4: Cho m ch đi n xoay chi u m c n i ti p g m bi n tr R, cu n dây không thu n
c m có đ t c m L và đi n tr r, t đi n có đi n dung C.
t vào hai đ u m ch đi n m t
hi u đi n th xoay chi u n đ nh u U 2 cos t V . Khi thay đ i giá tr c a bi n tr thì th y
có hai giá tr R R1 ho c R R2 m ch tiêu th công su t b ng nhau.
i u ki n c a R đ
công su t trong m ch đ t giá tr c c đ i là
A. R
R1 r R2 r r .
C. R 2 R1 R2 r r .
B. R
R1 r R2 r r .
D. R
R1 r R2 r r .
Bài 5: Cho m ch đi n xoay chi u n i ti p g m đi n tr thu n R, cu n dây thu n c m có
đ t c m L thay đ i đ
c, t đi n có đi n dung C.
t vào hai đ u m ch m t hi u đi n th
xoay chi u u U 0 cos t . Thay đ i L thì th y có hai giá tr
-23/29-
L L1
2,5
H
ng d ng ph
SKKN:
ho c L L2
1,5
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
H cho cùng c
ng đ dòng đi n hi u d ng trong m ch.
công su t tiêu
th trong m ch đ t giá tr c c đ i thì L có giá tr b ng
A.
4
H.
B.
2
C.
H.
1
D.
H.
Bài 6: Cho m ch đi n xoay chi u RLC n i ti p có L thay đ i đ
0,5
H.
c.
t vào hai đ u
m ch đi n m t hi u đi n th xoay chi u n đ nh có t n s f. Khi L L1
L L2
3
2
H ho c
H thì hi u đi n th trên cu n dây thu n c m này là nh nhau. Mu n hi u đi n th
hi u d ng hai đ u cu n dây đ t giá tr c c đ i thì L b ng
A. L
2, 4
H.
B. L
2,5
H.
C. L
1
H.
D. L
5
H.
t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng không đ i, t n s 50Hz vào hai đ u
Bài 7:
đo n m ch m c n i ti p g m đi n tr thu n R, cu n dây có đ t c m L và t đi n có đi n
dung C thay đ i đ
104
104
H ho c
H thì công su t
4
2
c. i u ch nh đi n dung C đ n giá tr
tiêu th trên đo n m ch đ u có giá tr nh nhau. Giá tr c a L b ng
A. L
1
H.
2
B. L
2
H.
C. L
1
H.
3
D. L
3
H.
Bài 8: Cho m ch đi n RLC n i ti p, t đi n có đi n dung C thay đ i đ
C C1
104
F ho c C C2
b ng nhau.
A.
F thì hi u đi n th hi u d ng hai đ u t đi n có giá tr
hi u đi n th hai đ u t đi n đ t giá tr c c đ i thì t đi n có đi n dung
2,5.104
3.104
c. Khi
F.
B.
2.104
F.
C.
1,5.104
F.
D.
4.104
F.
Bài 9: Cho m ch đi n xoay chi u g m đi n tr thu n, cu n dây và t đi n m c n i ti p.
Hi u đi n th hai đ u m ch đi n có t n s thay đ i đ
200Hz thì h s công su t c a m ch là nh nhau.
c. Khi t n s f = f1 = 50 Hz và f = f2 =
c
ng đ dòng đi n hi u d ng đ t c c
đ i thì t n s dòng đi n có giá tr là
A. 75Hz.
Bài 10:
B. 125Hz.
C. 100Hz.
D. 150Hz.
t đi n áp u = U0cost (U0 không đ i và thay đ i) vào hai đ u đo n m ch
m c n i ti p g m đi n tr thu n R, t đi n C và cu n c m thu n L v i CR2 2L . Khi
-24/29-
SKKN:
ng d ng ph
ng trình và hàm s b c 2 đ gi i các bài t p V t lí.
1 ho c 2 thì đi n áp hi u d ng hai đ u t đi n có cùng m t giá tr . Khi 0 thì
đi n áp hi u d ng hai đ u t đi n đ t c c đ i. H th c liên h gi a ZL1 , ZL2 , ZL0 là
A.
ZL21 ZL22 1
.
ZL20
2
B.
ZL21 ZL22
2.
ZL20
C.
ZL20 ZL22
2.
ZL21
D.
ZL1ZL2
1.
ZL20
t đi n áp u = U0cost (U0 không đ i và thay đ i) vào hai đ u đo n m ch
Bài 11:
m c n i ti p g m đi n tr thu n R, t đi n C và cu n c m thu n L v i CR2 2L . Khi 1
ho c 2 thì đi n áp hi u d ng hai đ u cu n c m có cùng m t giá tr . Khi 0 thì đi n
áp hi u d ng hai đ u cu n c m đ t c c đ i. H th c liên h gi a 1 , 2 , 0 là
A. 02
C.
1 2
1 22 .
2
B. 0
1 1
1
2 2 .
2 1 2
1
1
1 2 .
2
D. 0 12 .
2
0
t đi n áp u = U0cost (U0 không đ i và thay đ i) vào hai đ u đo n m ch
Bài 12:
m c n i ti p g m đi n tr thu n R, t đi n C và cu n c m thu n có đ t c m L v i
CR2 L . Khi 1 50 (rad / s) ho c 2 200 (rad / s) thì h s công su t c a m ch
có cùng m t giá tr , giá tr đó là
A. 8/17.
B. 2 / 13 .
C. 3 / 12 .
D. 5 / 61 .
t đi n áp u = U0cost (U0 không đ i, thay đ i) vào hai đ u đo n m ch m c
Bài 13:
n i ti p RLC. Khi 1 ho c 2 (v i 1 2 ) thì dòng đi n hi u d ng trong m ch có
giá tr l n l
A. R
t là I1 = I2 =
1 2
L n 1
2
.
I max
(v i n>1). Bi u th c tính R là
n
B. R
L(1 2 )
n 1
2
.
C. R
L(1 2 )
.
n2 1
D. R
L12
n2 1
.
PH N III: K T LU N.
I. K T QU TH C HI N.
Ph
ng pháp này đ
c dùng đ d y cho h c sinh l p 10, 11 và 12 trong vi c d y
-25/29-