Một vài kinh nghiệm trong giảng dạy về các bài toán trắc nghiệm giao thoa sóng cơ học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

GIẢI NHANH CÁC BÀI ĐIỆN XOAY CHIỀU
CÓ YẾU TỐ THAY ĐỔI BẰNG PHƯƠNG PHÁP
“CHUẨN HÓA GÁN SỐ LIỆU”

Người thực hiện: Nguyễn Tất Thành
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc mơn: Vật lí

THANH HỐ NĂM 2017


Mục lục
Trang
I. Mở đầu...............................................................................................................1
1.1. Lí do chọn đề tài…………………………………………………...…..1
1.2. Mục đích nghiên cứu………………………………………………......1
1.3. Đối tượng nghiên cứu…………………………………….....………....2
1.4. Phương pháp nghiên cứu……………………………………..……..…2
II. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm…………………………………..…..….….2
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm………………………...…….2
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm……...….3
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm đã sử dụng để giải quyết vấn đề…….....…3
2.3.1. Giới thiệu phương pháp…………………………………..……...…3
2.3.2. Bài tập minh họa ……………………..…………………..…….….4
2.3.3. Bài tập rèn luyện. …………………………………………..….…13

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục,
với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường…………………………………...….15
III. Kết luận, kiến nghị………………………………………………….…..….15
3.1. Kết luận…………………………………………………………..…..15
3.2. Kiến nghị……………………………………………………….…….16
Tài liệu tham khảo……………………………………………………..…..…...18


I. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.
Bộ mơn Vật lí ở các trường phổ thơng là mơn học hấp dẫn, có tính thực
tiễn. Tuy vậy, Vật lí là một mơn học khó vì cơ sở của nó là tốn học. Bài tập vật
lí rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình học ở trường THPT
số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh. Chính
vì thế, phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học sinh
niềm say mê u thích mơn học này. Giúp học sinh phân loại các dạng bài tập và
hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong
thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ
đó có thể phát triển hướng tìm tịi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.
Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng
phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi học sinh nắm được dạng bài và
phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả lời được bài. Trong cấu
trúc đề thi THPT Quốc Gia thì phần “Dòng điện xoay chiều” chiếm khoảng từ 7
đến 9 câu trong tổng số 40 câu trắc nghiệm.
Chúng ta đã biết rằng trong chương trình Vật lí lớp 12, bài tập về điện
xoay chiều là phức tạp và khó. Tơi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng
trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này. Xuất phát từ thực trạng trên,
tôi đã chọn đề tài: “GIẢI NHANH CÁC BÀI ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ YẾU
TỐ THAY ĐỔI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN HÓA GÁN SỐ LIỆU”
Đề tài này nhằm giúp học sinh khắc sâu những kiến thức lí thuyết, có một

hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được cách
giải và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập. Từ
đó hoc sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí, cũng như giúp các
em học sinh có thể nhanh chóng giải các bài toán trắc nghiệm về bài tập điện
xoay chiều phong phú và đa dạng .
Hiện tại, cũng có sách tham khảo, các bài báo mạng đã trình bày về vấn
đề này ở các góc độ khác nhau nhưng chưa được rõ ràng, hệ thống [1], [2]. Ở
chuyên đề này trình bày việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải
có tính hệ thống với những chú ý giúp các em nắm sâu sắc các vấn đề liên quan.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Với dung lượng kiến thức nhiều mà dung lượng thời gian ngắn, học sinh
khó có thể nắm được và hiểu được toàn bộ kiến thức cơ bản, ý nghĩa vật lí và
Trang - 3 -


chắc chắn sẽ gặp khó khăn để vận dụng kiến thức đó vào giải bài tập. Tơi thực
hiện đề tài này với mục đích giúp khắc sâu kiến thức cho học sinh về ý nghĩa vật
lý của lý thuyết cụ thể được thực hiện trong khi giáo viên cùng học sinh phân
biệt được các dạng bài tập và vận dụng phương pháp chung của từng dạng mà đề
tài xây dựng. Giúp học sinh tháo gỡ khó khăn trên và làm quen với các công
thức giải nhanh và những dạng bài tốn điện xoay chiều có yếu tố thay đổi liên.
Tham khảo và hệ thống kiến thức tổng quát của đề tài, chỉ thêm cho học
sinh kỹ năng làm bài theo các dạng đã đề cập để giúp thêm phương pháp giải bài
tập vật lí 12 một cách phong phú đặc biệt thuận lợi trong làm dạng trắc nghiệm.
Học sinh có thể vận dụng đề tài để giải bài tập và luyện thi trung học phổ
thông quốc gia.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
a. Đối tượng nghiên cứu:
Phương pháp “Chuẩn hóa gán số liệu” trong giải bài tập điện xoay chiều.
b. Khách thể nghiên cứu:

Q trình áp dụng chủ đề: Các bài tốn điện xoay chiều có yếu tố thay đổi.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Xác định nhận thức về phương pháp “Chuẩn hóa gán số liệu” giải bài tập
điện xoay chiều có yếu tố thay đổi để định hướng cho học sinh trong việc rèn
luyện kỹ năng vận dụng.
Mỗi dạng bài tập thì phải biết được phương pháp giải, nhằm mục đính
giúp học sinh hệ thống kiến thức và rèn luyện kỹ năng tính nhanh, đáp ứng theo
hướng làm bài trắc nghiệm. Có đưa ra phương pháp chung, hướng dẫn lược giải
những bài tập minh họa với nhiều cách giải khác để so sánh và đưa ra một số bài
tập tự giải.
II. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Bằng thực tế giảng dạy ôn luyện thi trung học phổ thông quốc gia và bồi
dưỡng học sinh giỏi qua một số năm tôi nhận thấy: Các bài tốn điện xoay chiều
trong vật lí là một trong những bài tốn khó. Khi gặp bài tốn này, thực tế cho
thấy nhiều học sinh còn chưa biết cách giải. Để giải được bài tốn này khơng
những học sinh phải nắm vững các kiến thức vật lí mà bên cạnh đó các em cịn
phải có một kiến thức tốt về tốn.
Mặc dù đây là một dạng tốn khó nhưng rất ít các cuốn sách tham khảo
viết về dạng toán này, có chăng chỉ đề cập đến một vài bài trong một số đề thi
Trang - 4 -


chứ không phân thành dạng cụ thể. Trên cơ sở đó tơi đã quyết định lựa chọn đề
tài này với mục đích:
- Giúp các em học sinh khi gặp các bài tốn thuộc loại này có thể đưa ra được
hướng đi để giải quyết một cách nhanh chóng bài tốn.
- Làm một tài liệu mà các đồng nghiệp có thể tham khảo trong q trình ơn thi
học sinh giỏi cấp tỉnh và trong kỳ thi trung học phổ thông quốc gia.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Hiện nay không chỉ phần đông học sinh mà giáo viên phổ thông đều nhận
định là: Nội dung phần “dịng điện xoay chiều” trong chương trình vật lí phổ
thơng khá nhiều và rộng vì thế việc tiếp thu và nhớ bài của các em rất khó khăn,
dẫn đến một thực trạng đó là tâm lý sợ hay ngại học phần điện xoay chiều nói
riêng và mơn Vật lí nói chung.
Những năm gần đây, hình thức thi tốt nghiệp, đại học của mơn vật lí là
trắc nghiệm làm cho khả năng trình bày, tư duy của học sinh rất kém.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.3.1. Giới thiệu phương pháp
Bản chất của phương pháp “Chuẩn hóa gán số liệu” là dựa trên việc thiết
lập tỉ lệ giữa các đại lượng vật lí (thơng thường là các đại lượng cùng đơn vị),
theo đó đại lượng này sẽ tỉ lệ theo đại lượng kia với một hệ số tỉ lệ nào đó, nó
giúp ta có thể gán số liệu đại lượng này theo đại lượng kia và ngược lại. Nó giống
như “tự chọn lượng chất” trong Hóa học!.
Dấu hiệu nhận biết để áp dụng phương pháp này là bài ra sẽ cho biết các tỉ
lệ giữa các đại lượng cùng đơn vị; hoặc là biểu thức liên hệ giữa các đại lượng ấy
với nhau có dạng tỉ số. Sau khi nhận biết, xác định được “đại lượng cần chuẩn
hóa” thì ta bắt đầu tính tốn, việc xác định được “đại lượng cần chuẩn hóa” thông
thường sẽ là đại lượng nhỏ nhất và gán cho đại lượng ấy bằng 1, các đại lượng
khác sẽ từ đó biểu diễn theo “đại lượng chuẩn hóa” này, đối với trường hợp số
phức thì có thể chuẩn hóa số gán cho góc bằng 0, điều này sẽ được rõ hơn trong
các bài tập cụ thể.
Trong phần điện xoay chiều, ta sẽ xây dựng cách giải cho một số dạng toán
về so sánh, lập tỉ số như: Độ lệch pha, hệ số công suất và so sánh các điện áp hiệu
dụng trên các đoạn mạch, tần số thay đổi… Một bài tập sẽ có nhiều cách giải,
nhưng nếu chọn cách giải theo phương pháp “Chuẩn hóa gán số liệu” thì chắc chắn
Trang - 5 -


sẽ làm cho q trình tính tốn đơn giản hơn, giảm thiểu tối đa ẩn số, phù hợp với

tính chất của thi trắc nghiệm [2].
2.3.2. Bài tập minh họa
Bài 1:
Một đoạn mạch AB gồm ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp (cuộn dây cảm
thuần có độ tự cảm L). Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos 2π ft (U không đổi, tần
số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi tần số là f = f0 thì dịng điện
sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu mạch AB và lúc đó cảm kháng bằng R. Khi tần
số là f = f1 = 2f0 thì độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch AB so với cường độ
dòng điện là
A. π/3.
B. π/4.
C. π/6.
D. - π/4.
Giải:
Cách 1: Dùng phương pháp thông thường
- Khi f = f0 thì dịng điện sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu mạch AB nên ta có:
Z − ZC 0
π
tan(− ) = L 0
= −1 → ZC 0 − Z L0 = R => ZC 0 − R = R → Z C 0 = 2 R
4
R

- Khi f = f1 = 2f0 thì ZL1= 2ZL0 = 2R ; ZC1 = 0,5ZC0 = R, ta có:
tan ϕ =

Z L1 − ZC1 2 R − R
π
=
=1→ϕ =

R
R
4

=> Chọn B.

Cách 2: Dùng phương pháp “Chuẩn hóa gán số liệu”
- Khi f = f0 ta gán ZL= R =1Ω
- Khi f = f0 thì dịng điện sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu mạch AB nên ta có:
Z − ZC 0
π
tan( − ) = L 0
= −1 → Z C 0 − Z L 0 = R = 1Ω => Z C 0 − 1 = 1 → Z C 0 = 2Ω
4
R

- Khi f = f1 = 2f0 thì ZL1 = 2ZL0 = 2Ω ; ZC1= 0,5; ZC0 =1Ω và ta có:
tan ϕ =

Z L1 − Z C1 2 − 1
π
=
=1→ϕ =
R
1
4

=> Chọn B

[2].

* Nhận xét các cách giải: Cách giải 2 có ưu thế hơn về mặt tính tốn!
Bài 2:
Cho mạch điện AB gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ C nối tiếp
với nhau theo thứ tự trên, và có CR2 < 2L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp
xoay chiều có biểu thức u = U 2 cos(ωt), trong đó U khơng đổi, ω biến thiên. Điều

Trang - 6 -


chỉnh giá trị của ω để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại. Khi đó
U Cmax =

A.

5U
×Gọi M là điểm nối giữa L và C. Hệ số công suất
4

2

.
7

1

B.

.
3

5
.
6

C.

của đoạn mạch AM là
D.

1
.
3

Giải:
Cách 1: Dùng công thức và phương pháp thế (tốn học thơng thường)
Đề cho: U Cmax =

5U
5
=> ZC = Z
4
4

(1)

Mặt khác khi: UCmax ta có: ZC2 = Z 2 + ZL2 (2)
3
4

Từ (1) và (2) suy ra: ZL = Z

(3)

Thay (1) và (3) vào biểu thức của tổng trở Z = R 2 + (ZL − ZC )2 (4)
Ta được: R =

3
Z
2

Hệ số công suất của đoạn mạch AM:
cosϕAM =

R
2

R + ZL2

3
Z
2
2
=
×Chọn A
3 2 9 2
7
Z + Z
4
16

=

Cách 2: Dùng công thức vuông pha.
2

2

 U 
 ωC 
ωC 3
=
Cơng thức: 
÷ + 
÷ = 1⇒
U
ω
ω
5
L
 L
 C max 

Từ

ωC L =

cosϕAM =

L R2

−
C 2
R
R 2 + Z2L

Thế (1) vào (2)

và
=

1
L R2
=
×Ta
ωL C
C 2
1
1
L
−
2 CR 2

⇒ cosϕAM =

ω

R 2C

L

5

được: ωC = 1 − 2L ⇒ 2 = 4 (1)
CR
L

(2)

2
7

Cách 3: Dùng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu:
Ta có: (Uc)max =

5
5
U ⇒ ZC = Z. Chọn Z = 4Ω => Zc = 5Ω.
4
4

Ta có:

suy ra

Và

ZC2 = Z2 + Z 2L

z l = zc2 - z 2 = 52 - 42 = 3W

R2
R2
= ZL .(ZC - ZL ) Þ
= 2ZL .(ZC - Z L ) = 2.3(5 - 3) = 12 = 2 3W
2
2

Trang - 7 -


R

cosϕAM =

R 2 + ZL2

=

2 3
(2 3)2 + 32

=

2 7
2
=
×
7
7 Chọn A [2].

*Nhận xét: Mỗi cách giải đều có cái hay riêng! Nhưng cách giải 3 có ưu thế hơn
về mặt tính tốn, thực hiện dễ dàng hơn, cơng thức đơn giản hoặc ít hơn!
Bài 3 (ĐH - 2008):
Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện.
Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong
mạch là

π
.
3

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần điện áp hiệu

dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so
với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên là
A.

2π
3

.

B. 0.

C.

π
3

π

.
2

D. - .

Giải:
Cách 1: Phương pháp đại số ngắn gọn dùng cho học sinh khá trở lên.
ZL
π

 ZL = 3r
 tg ϕcd = r = tg 3 = 3
⇒

 U = 3 U 2 + U 2 ⇒ Z2 = 3(Z2 + r 2 )  ZC = 2 3r
L
r
C
L
 C

⇒ tan ϕ =

Z L − ZC
π
2π
= − 3 ⇒ ϕ = − ⇒ ϕcd − ϕ =
×Chọn A.
r
3

3

Cách 2: Dùng giản đồ véc tơ và chuẩn hóa số liệu.
Ta chuẩn hóa Ud = AB = 1 => Uc = BC = 3
Do góc lệch pha giữa Ud và i là

π
3

=> góc ABC =

π
6

Ta thấy ngay rằng ABC là tam giác cân tại A
và suy ra góc lệch giữa u và ud là

2π
3

.

Cách 3: Dùng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu khác.
Vì cơng thức tanϕ có dạng tỉ số nên ta gán r = 1.
ZL
π

 tg ϕcd = r = tg 3 = 3 ⇒ ZL = 3

 U = 3 U 2 + U 2 ⇒ Z2 = 3( 3 2 + 12 ) ⇒ Z = 2 3

L
r
C
C
 C

⇒ tg ϕ =

ZL − ZC
3−2 3
π
2π
=
= − 3 ⇒ ϕ = − ⇒ ϕ cd − ϕ =
×Chọn A.
r
1
3
3

Trang - 8 -


Cách 4: Dùng phương pháp chuẩn hóa gán số phức.
(chuẩn hóa hàm i = I 0 cos ωt = cos ωt = 1∠0 )
Để đơn giản ta chọn i = I 0 cos ωt = cos ωt = 1∠0 (Chọn I0 = 1A và ϕi = 0 )
Ta

π
π


u = i.Z d = 1∠0 * (r + Z Li ) = 1∠0 * (1 + 3i ) = 2∠ => ϕud =

 d
3
3
có: 
π
u = i.Z = 1∠0 *[1 + ( Z − Z )i ] = 1∠0 *[1 + ( 3 − 2 3)i] = −
L
C

3

2π
3

=> Ta nhận thấy ud sẽ sớm pha hơn u góc

. Chọn A.

* Nhận xét: Việc khai thác được tối đa một phương pháp phải bắt nguồn từ sự hiểu
rõ bản chất của bài tập, học sinh cần phải luyện tập nhiều phương pháp. Chuẩn hóa
gán số liệu là một phương pháp giải nghệ thuật!
Bài 4:
Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay
chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số f 1 = 60Hz, hệ số công suất đạt cực đại
cosϕ1 = 1 và lúc lúc đó cảm kháng ZL1 = R. Ở tần số f2 =120Hz, hệ số công suất
nhận giá trị cos ϕ2 bằng bao nhiêu?
A.

2

.
13

B.

2

.
7

C. 0,5.

D.

2
5

.

[2]

Giải:
Dùng phương pháp “Chuẩn hóa gán số liệu”
Lúc f1 = 60Hz và cosϕ1 = 1 nên ta có: ZL1 = ZC1 = R
Ta gán số liệu: R = ZL1 = ZC1 = 1
Lúc f2 = 120Hz = 2f1 thì ZL2 = 2; ZC2 = 1/2.
cosϕ2 =

R
R 2 + (ZL 2 − ZC2 )2

=

1
1
1 + (2 − ) 2
2
2

=

1
3
1 + ( )2
2
2

=

2
13

×

Chọn A.

Bài 5:

Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết
rằng L = C.R2. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều ổn định, mạch có
cùng hệ số cơng suất với hai giá trị của tần số góc ω1 = 50π(rad/s) và ω2 = 200π
(rad/s). Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

Trang - 9 -


1
2

A. .

1

B.

2

.

2

C.

13

.

D.

3
12

.

[2]

Giải:
Chọn đại lượng chuẩn hóa là ZC, cịn ZL ta chưa biết, khi đó ta có bảng sau
ω
ZL
ZC
ω1
X
1
1
ω2 =
4X
4

4ω1
L = C.R2 => R2 = ZL. ZC = X hay

.

R= X

Hệ công suất của mạch cosϕ1= cosϕ2 ⇔
1

=> X − 1 = 4 − 4 X
=> cos ϕ1

=> X =

R
2

R + (X − 1)

2

R
R 2 + (X − 1) 2

=

R
1
R 2 + (4 X − ) 2
4

1
1
=> R =
4
2

1

2

=

1
1
( ) 2 + ( − 1) 2
2
4

=

2
×
13 Chọn

C.

Câu 6:
Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay
chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số f1 = 50Hz, hệ số công suất đạt cực đại
cosϕ1 = 1. Ở tần số f2 =100Hz, hệ số công suất nhận giá trị

cos ϕ 2 =

2
×Ở
2

tần số f3

= 75Hz, hệ số công suất của mạch cosϕ3 bằng
A.0,874

B. 0,486

C. 0,625

D. 0,781

Giải:
Lúc f1 = 50Hz và cosϕ1 = 1 nên ta có:
ZL1 = ZC1 => chuẩn hóa gán số liệu: ZL1 = ZC1 = 1
Lúc f2 = 100Hz = 2f1 thì ZL2 = 2; ZC2 = 1/2.
cos ϕ2 =

2
=
2

R
R 2 + ( Z L 2 − ZC 2 ) 2

⇔

2
=
2

R

1
R + (2 − ) 2
2

⇒ R = 1,5

2

Lúc f3 = 75Hz = 1,5f1 thì ZL2 = 1,5; ZC2 = 2/3. Khi đó:
cos ϕ3 =

R
2

R + (Z L3 − ZC 3 )

2

=

1,5
2
1,52 + (1,5 − ) 2
3

=

9
= 0,874
106

.Chọn A.

Trang - 10 -


Bài 7:
Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, với tần số f thay đổi được. Thay đổi f = f 0 +
75Hz thì UL= U. Thay đổi f = f0 thì UC = U và

R + ZL 2
= ×
R + ZC 3 Với

U là điện áp hiệu

dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch. Giá trị của f0 gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 25 Hz.
B. 45 Hz.
C. 60 Hz.
D. 80 Hz. [2]
Giải:
Chuẩn hóa ZL= 1 khi f = f0. Ta có bảng sau:
f
ZL
ZC
f0
1
x
F= nf0
n

x/n
Khi f = f0 thì UC = U
=> ZC = Z = R 2 + (ZL − ZC ) 2 => x 2 = R 2 + (1 − x) 2 => x =
R+Z

R 2 +1
(1).
2

R +1 2
L
= =>R - 2x + 3 = 0 (2).
Theo bài: R + Z = 3 =>
R+x 3
C
Thế (1) vào (2) ta được R = 2; x = 5/2
2

Khi tần số là f thì UL = U=>ZL = Z => Z2 = R 2 + (Z L − ZC ) 2
=> n 2 = 22 + (n −

5 2
5
) => n = (3).
2n
2

Ta có: f = f0 + 75Hz ⇔ nf = f0 + 75Hz 

5f

2

= f0 +75Hz => f0 = 50Hz.

Chọn B.
Bài 8 (ĐH-2010):
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn
mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện
trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n
vịng/phút thì cường độ dịng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1A. Khi rôto
của máy quay đều với tốc độ 3n vịng/phút thì cường độ dịng điện hiệu dụng
trong đoạn mạch là 3 A. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vịng/phút
thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

Trang - 11 -


A.

R
3

.

B. R

3.

C.

2R
3

.

D.

2R 3 .

Giải:
Cường độ dòng điện trong mạch

I=

U
R 2 + Z L2

Chú ý các đại lượng tỉ lệ thuận với nhau:
Ta có bảng chuẩn hóa:
Tốc độ của
rơto
n
3n
2n
Khi n1 = n và n2 = 3n
Khi n3 = 22 = 3n thì

thì

I 2 = 3I1 ⇔

Z L3 = 2 =>

.

n ~f~ ZL~U
U

ZL

1
3
2

1
3
2

3
2

2

R +3

= 3.

Z L3
2
2

=
=> Z L3 =
R.
R
3
3

1
2

R + 12

=> R =

3

Chọn C.

Bài 9 (ĐH-2011):
Đặt điện áp

u = U 2cos2π ft (U

không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu

đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và
tụ điện có điện dung C. Khi tần số là f 1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn
mạch có giá trị lần lượt là 6 Ω và 8 Ω. Khi tần số là f2 thì hệ số cơng suất của đoạn
mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là
A.

f2 =

4
f1.
3

B.

f2 =

3
f1.
2

C.

f2 =

2
3

D.

f1 .

f2 =

3
f1.

4

Giải:
Giả sử f2 = nf1 (1)
Ta có: ZL1 = 6 => ZL2 = 6n ; ZC1 = 8 => ZC2 =

8
.
n

Theo đề khi f2 =nf1 thì cosϕ=1 nên có cộng hưởng, suy ra: ZL2 = ZC2
Hay: 6n =

8
=>
n

n= n =

2
3

(2).Từ (1) và (2) => f 2 =

2
3

f1. ⇒Chọn

C.

Bài 10 (ĐH- 2013):
Đặt điện áp u = 120 2cos2π ft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch
mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện
Trang - 12 -


dụng C, với CR2< 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực
đại. Khi f = f2 =

f1 2

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại. Khi f

= f3 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại U Lmax. Giá trị của ULmax
gần giá trị nào nhất sau?
A. 173 V.
B. 57 V.
C.145V.
D. 85 V.
Giải:
f2 = f1

2 =>

Chọn f1 =1 => f2 =

2.
2

Mặt khác theo bài suy ra: f1 f3 =
2

Ta có:

f 22

=> f1 f3 =

f 22

=>

f2
2
f3 = 2 =
=2
f1
1

2

 U   f1 

÷ +  ÷ =1
 U L max   f3 
2

2

 120   1  2
 120  3
=> 
÷ +  ÷ = 1→ 
÷ = => U L max = 80 3V
 U L max   2 
 U L max  4

. Chọn C.

Bài 11 (ĐH - 2014):
Đặt điện áp u = U 2cos2π ft (f thay đổi được, U tỉ lệ thuận với f) vào hai đầu
đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch
AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB
chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Biết 2L > R2C. Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz
thì cường độ dịng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi f = 30 Hz hoặc f =
120 Hz thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị. Khi f = f1 thì điện áp ở
hai đầu đoạn mạch MB lệch pha một góc 135 0 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch
AM. Giá trị của f1 bằng.
A. 60 Hz.
B. 80 Hz.
C. 50 Hz.
D. 120 Hz.
Giải:
* Khi f = 30Hz thì ta gán:U =1V; ZL =1Ω; ZC = x (Ω) ta lập bảng sau:
f
U
ZL
ZC
60

2
2
x/2
90
3
3
x/3
30
1
1
x
120
4
4
x/4
* Trường hợp f = 30Hz và f = 120Hz thấy Uc bằng nhau nên ta có:

Trang - 13 -


UC3 = UC 4 ↔

U 3 .ZC 3 U 4 .Z C 4
=
↔
Z3
Z4

1x
R + (1 − x)2

2

=

4

x
4

x
R 2 + (1 − )2
4

x
4

=> 1 − x = − 4 => x = 4
* Trường hợp f = 60Hz và f = 90Hz ta thấy I bằng nhau nên ta có (Thế x = 4
vào)
I1 = I 2 ↔

⇔

U1 U 2
=
⇔
Z1 Z 2
2

R 2 + (2 − 2)2

=

2
x
R 2 + (2 − ) 2
2
3
4
R 2 + (3 − )2
3

=

3
x
R 2 + (3 − ) 2
3

⇒R=

2 5
3

*Điện áp UMB lệch 1350 với điện áp UAM, mà UMB hướng thẳng đứng lên.
Suy ra điện áp UAM hợp với trục dịng điện góc 450.
Do vậy ZC = R =

30 2 5
2 5

=> f1 = 36 5 Hz. Chọn B.
=> =
f1
3.4
3

Bài 12:
Đặt điện áp u =U 2 cos(2 π ft) V (U không đổi, f thay đổi) vào 2 đầu đoạn
mạch

RLC

nối

tiếp

(2L> R 2 C).

Khi

f = f0

thì

UC = U

và

6 ( R + Z L ) ( Z L + Z C ) = 7 R ( R + Z C ) . Khi f = f 0 + 120 Hz , thì U L = U . Tần số f 0 có

thể nhận giá trị nào sau đây?
A. 80Hz.
B. 60Hz.

C. 50Hz.
Giải:

D. 100Hz.

[2]

* Khi f = f0 ta có U C = U ⇔ ZC = Z ⇒ R 2 = 2Z L Z C − Z L2 (1)
Bài cho 6 ( R + Z L ) ( Z L + Z C ) = 7 R ( R + ZC ) (2)
R2 +1
Z
=
1
Ta chuẩn hóa: L
thay vào (1) ta được: Z C =
tiếp tục thay Z L = 1 và
2
ZC =

R2 +1
vào pt (2) ta tính được: R = 2
2

Trang - 14 -

Z L = 1

R2 + 1 5

Z
=
=
Vậy:  C
2
2

R
=
2


*Khi f = f 0 + 120 Hz ta đặt f = f 0 + 120 Hz = nf 0 ta có bảng chuẩn hóa tiếp
ZL

R
2
2

ZC

1
5/2
nf 0
n
5/2n

Dùng đk: U L = U ⇔ Z L = Z ta tính được n = 2,5
f0

Kết quả f 0 = 80 Hz . Chọn A
2.3.3. Bài tập rèn luyện
Bài 13: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Các
giá trị điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C thỏa điều kiện R =

L
C

. Đặt vào

hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, có tần số của dịng điện thay đổi
được. Khi tần số góc của dịng điện là ω1 hoặc ω2 = 4ω1 thì mạch điện có cùng hệ
số cơng suất. Hệ số cơng suất của đoạn mạch đó bằng
A.

3
13

.

B.

3
12

.

C.

5
12

.

D.

2
13

.

Chọn D.
Bài 14: Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm: điện trở thuần R, cuộn
dây thuần cảm L và tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có
tần số và điện áphiệu dụng khơng đổi. Dùng vơn kế có điện trở rất lớn, lần lượt
đo điện áp ở hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn dây thì số chỉ
của vơn kế tương ứng là U, UC và UL. Biết U = UC = 2UL. Hệ số công suất của
mạch điện là
A. cosφ =

2
.
2

B. cosφ =

1

.
2

C . cosφ = 1.

D. cosφ =

3
2

.

Chọn D.
Bài 15: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay
chiều u = U0cosωt. Kí hiệu UR,UL,UC tương ứng là điện áp hiệu dụng ở hai đầu

Trang - 15 -


điện trở thuần R, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Nếu
1
U R = U L = UC
2

A. sớm pha
B. trễ pha

π
so
2

π
so
4

C. sớm pha
D. trễ pha

thì dịng điện qua đoạn mạch

π
2

với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

π
so
4

với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

Chọn B.
Bài 16: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Các
giá trị của điện trở R, độ tự cảm L điện dung C thỏa điều kiện 4L= C.R 2. Đặt vào
hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, có tần số thay đổi được (với f <
125 Hz). Khi tần số f1 = 60Hz thì hệ số cơng suất của mạch điện là k. Khi tần số

5

f2 =120Hz thì hệ số cơng suất của mạch điện là k2 = 4 k 1×Khi tần số là f3 thì hệ số
60

công suất của mạch điện k3 = 61 là. Giá trị của f3 gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 65 Hz.

B. 80 Hz.

C. 100 Hz.

D.110 Hz.
Chọn C.
Bài 17: Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay
chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số f1= 50 Hz, hệ số công suất đạt cực đại
cos ϕ = 1. Ở tần số f 2 = 120 Hz, hệ số công suất nhận giá trị cos ϕ 2 = 2 ×Ở tần số f3 =
2

100 Hz, hệ số cơng suất của mạch có giá trị gần bằng
A. 0,87.
B. 0,79.
C.0,62.

D. 0,7.
Chọn B.

Trang - 16 -

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Trong q trình giảng dạy tơi đã làm phép đối chứng ở hai lớp 12A1 và
12A2 là hai lớp có lực học tương đương. Đối với lớp 12A1 tôi đã cho học sinh
làm nhiều các dạng bài tập trên. Tôi đã thu được kết quả như sau:
K.Quả
Mức độ lĩnh hội sau khi dạy
Tổng số HS
Biết
Hiểu
Vận dụng
Lớp
12A1
48
7
11
30
12A2
46
25
12
9
Như vậy: Qua bảng kết quả trên ta thấy rằng ở lớp thực nghiệm 12A1 các
em được làm và nghiên cứu nhiều thì kết quả đạt được khá cao, các em có thể
định hướng, vận dụng và làm thành thạo các bài tập một cách nhanh và chính
xác nhất, cịn ở lớp đối chứng 12A2 tỉ lệ này khá thấp.
Nhận xét về phương pháp giải: Dùng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu
có ưu thế hơn, gọn gàng hơn về mặt tính tốn, bài tốn cho dưới dạng tường
minh đã trở thành những con số cụ thể, ít dùng cơng thức hơn, phù hợp với cách
làm trắc nghiệm!

Riêng bản thân tôi, nhờ các kỹ thuật trong dạy học phù hợp: sử dụng đồ
dùng dạy học (máy chiếu đa năng, bản đồ tư duy, dạy học theo nghiên cứu bài
học,…), đưa thêm ví dụ hợp lý vào bài dạy và đặt hệ thống câu hỏi gợi ý cho
học sinh, tôi đã đạt những kết quả tốt trong các giờ dạy. Nhờ các biện pháp trên,
tôi đã phát huy được khả năng tư duy của học sinh giúp các em vận dụng lí
thuyết vào kĩ năng thực hành, mặt khác đã cho các em niềm hứng thú riêng khi
học mơn Vật lí.
III. Kết luận, kiến nghị.
3.1. Kết luận.
Nội dung sáng kiến trên đã được kiểm nghiệm qua thực tế giảng dạy tại
trường cho thấy nó phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.

Trang - 17 -


So sánh giảng dạy hai lớp 12 trường THPT Thạch Thành 3. Trong quá trình
nghiên cứu, để kiểm chứng độ tin cậy của giải pháp đã áp dụng, người nghiên
cứu sử dụng phép kiểm chứng Test độc lập. Kết quả bài kiểm chứng sau tác
động của lớp thực nghiệm 12A1 có điểm trung bình là 6,82 kết quả bài kiểm tra
tương ứng của lớp đối chứng 12A2 có điểm trung bình là 5,96. Như vậy, lớp
được tác động có điểm trung bình cao hơn rõ rệt so với lớp đối chứng. Kiểm
chứng cho thấy sự chênh lệch giữa điểm trung bình lớp thực nghiệm và lớp đối
chứng rất có ý nghĩa, đó là kết quả của tác động chứ khơng phải ngẫu nhiên.

3.2. Kiến nghị.
Để góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học, Mỗi
giáo viên cần phải tìm một phương pháp giảng dạy tốt nhất trong chính những
kinh nghiệm thành cơng, thất bại của mình và của đồng nghiệp.
Đề tài mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu một chuyên đề nhỏ trong
chương trình Vật lí phổ thơng. Để góp phần nâng cao chất lượng giải bài tập, rèn

luyện tư duy Vật lí của học sinh, đề tài sẽ tiếp tục được phát triển cho các
chun đề khác trong chương trình Vật lí phổ thơng như: Trong phần sóng âm,
ta sẽ gặp một số dạng toán về so sánh cường độ âm, tỉ số khoảng cách giữa các
điểm. Trong phần hạt nhân, ta gặp một số dạng toán về tỉ số các hạt nhân phóng
xạ tại những thời điểm…
Vì trình độ của người viết có hạn, chắc chắn phần trình bày trên đây cịn
nhiều thiếu sót. Rất mong q bạn đọc vui lịng thơng cảm và đóng góp ý kiến
để phần trình bày trở thành tài liệu tham khảo có ích.

Trang - 18 -


Tôi xin chân thành cảm ơn!

XÁC NHẬN CỦA
THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thạch Thành, ngày 15 tháng 5 năm 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình
viết, khơng sao chép nội dung của người
khác.

Nguyễn Tất Thành

Trang - 19 -


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] />[2] www.studyvn.com/formula/post/Phuong-phap-chuan-hoa-so-lieu-179
[3] Đề thi tuyển sinh đại học các năm, Bộ Giáo dục.

Trang - 20 -


DANH MỤC
CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Nguyễn Tất Thành
Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Thạch Thành 3
Kết quả
Cấp đánh
đánh giá
giá xếp loại
xếp loại
(Phòng, Sở,
(A, B,
Tỉnh...)
hoặc C)

Năm hc
ỏnh giỏ
xp loi

TT

Tờn ti SKKN

1.

xây dựng các bài giảng
điện tử nhằm đổi mới phơng pháp dạy học vật lí.

S

C

2006-2007

2.

ứng dụng phần mềm matlaB
mô phỏng các hiện tợng vật
lí.

S

C

2007-2008

3.

NG DNG CNTT TẠO CÁC BÀI
GIẢNG VẬT LÍ THÂN THIỆN.

Sở

C

2008-2009

4.

GÂY HỨNG THÚ HỌC TẬP BẰNG
CÁC CÂU HỎI THỰC TẾ VỀ MỘT
SỐ HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC.

Sở

C

2009-2010

5.

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÍ
BẰNG MÁY TÍNH CẦM TAY.

Sở

C

2010-2011

6.

SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƯ DUY
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 11.

Sở

C

2011-2012

7.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI
TỐN CỰC TRỊ TRONG VẬT LÍ
THPT.

Sở

C

2013-2014

Trang - 21 -


---------------------------------------------------

Trang - 22 -