1 / 16

Hướng dẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa

Cung cu1ea5p cho hu1ecdc sinh nhu1eefng kiu1ebfn thu1ee9c phu1ed5 thu00f4ng cu01a1 bu1ea3n vu1ec1 du00f9ng mu1ed1i quan hu1ec7 giu1eefa chuyu1ec3n u0111u1ed9ng tru00f2n u0111u1ec1u vu00e0 dao u0111u1ed9ng u0111iu1ec1u hu00f2a u0111u1ec3 giu1ea3i bu00e0i tu1eadp tu00ednh thu1eddi gian, quu00e3ng u0111u01b0u1eddng trong dao u0111u1ed9ng u0111iu1ec1u hu00f2a Hu00ecnh thu00e0nh vu00e0 phu00e1t triu1ec3n cho hu1ecdc sinh ku1ef9 nu0103ng thu thu1eadp thu00f4ng tin: Tu00f3m tu1eaft u0111u1ea7u bu00e0i, phu00e2n du1ea1ng bu00e0i tu1eadp, thiu1ebft lu1eadp mu1ed1i quan hu1ec7 giu1eefa cu00e1c u0111u1ea1i lu01b0u1ee3ng bu1eb1ng cu00e1c biu1ec3u thu1ee9c Tou00e1n hu1ecdc thu00f4ng qua cu00e1c u0111u1ecbnh luu1eadt, u0111u1ecbnh lu00fd, cu00f4ng thu1ee9c...

SydnieWisozk
Download Presentation

Hướng dẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa A. PHẦN MỞ ĐẦU I, Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu của trường THPT là đào tạo con người mới phát triển toàn diện, phù hợp với yêu cầu điều kiện và hoàn cảnh của đất nước cũng như phù hợp với sự phát triển của thời đại. Đổi mới phương pháp dạy học đã được xác định trong nghị quyết TW 2 khoá VIII, đựơc thể chế hoá trong luật giáo dục. Luật giáo dục có ghi “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh” Vì vậy công tác giáo dục và từng bước nâng cao chất lượng dạy học là mục tiêu hành đầu của nghành giáo dục nói chung và trường THPT Dân tộc nội trú tỉnh nói riêng. Theo yêu cầu mới của Bộ giáo dục và Đào tạo về đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh theo phương pháp trắc nghiệm khách quan trong các kỳ thi. Đây là một phương pháp mang tính tích cực đề cao năng lực sáng tạo của học sinh nhưng lại hết sức mới mẻ đối với học sinh. Do vậy giáo viên phải đổi mới phương pháp dạy học. Đây chính là lí do tôi chọn đề tài:Hướng dẫn học sinh giải bài tập dùng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải bài tập tính thời gian, quãng đường trong dao động điều hòa..Với mục đích: Phát huy tính tích cực chủđộng trong học tập bộ môn Vật Lý, có kỹ năng làm bài tập trắc nghiệm khách quan. II, Tình hình nghiên cứu. §Ò tµi: Hướng dẫn học sinh giải bài tập dùng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải bài tập tính thời gian, quãng đường trong dao động điều hòa..đã có nhiều đồng nghiệp trong tổ Vật lý của tỉnh nghiên cứu song chưa hệ thống, chưa khái quát cụ thể. Với đối tượng là học sinh trường Dân tộc Nội trú thì đây là chuyên đề mới lần đầu tiên được áp dụng. 1 https://tiemnail.com.vn/

  2. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu những tài liệu lý luận về dạy học môn Vật lý: Đọc tài liệu, thu thập kinh nghiệm của đồng nghiệp có kinh nghiệm và nghiên cứu qua thực tế giảng dạy các đối tượng học sinh. Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành giảng dạy tạilớp 12A ôn thi đại học-cao đẳng trường THPT –Dân tộc nội trútỉnh Lào Cai. Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 4 năm 2013 đến tháng 12 năm 2013 Thời gian thực nghiệm: Tháng 10, 11 năm 2013. III, Mục đích và nhiệm vụ của sáng kiến kinh nghiệm 1, Mục đích Cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản về dùng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải bài tập tính thời gian, quãng đường trong dao động điều hòaHình thành và phát triển cho học sinh kỹ năng thu thập thông tin: Tóm tắt đầu bài, phân dạng bài tập, thiết lập mối quan hệ giữa các đại lượng bằng các biểu thức Toán học thông qua các định luật, định lý, công thức... Phát huy lòng ham học hỏi, hứng thú say mê tìm hiểu các hiện tượng Vật lý. Phát huy tính chủ động sáng tạo chống thói quen học tập thụ động của học sinh. 2,Nhiệm vụ nghiên cứu Đề xuất những biện pháp giải bài tập dùng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải bài tập tính thời gian, quãng đường trong dao động điều hòa của học sinh trong quá trình học tập của học sinh. Thực nghiệm để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của đề tài. IV, Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Học sinh lớp 12A năm học 2013– 2014 trườngTHPT Dân tộc nội trú tỉnh Lào Cai. Phạm vi nghiên cứu: Dao độngcơ họctrong Vật Lý phổ thông B. NỘI DUNG. CHƯƠNG I. CƠ SỞ KHOA HỌC. 2 https://tiemnail.com.vn/

  3. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa 1, Cơ sở lý luận. Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý thông thường theo các bước sau Bước 1:Hướng dẫn học sinh phân tích đầu bài xác định xem đầu bài cho đại lượngVật Lýnào, phải tìm đại lượng Vật lý nào. Bước 2: Dựa vào dữ kiện đầu bài xác định áp dụng công thức nào, định luật nào... để diễn tả mối quan hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm. Bước 3: Giải các phương trình và biện luận chọn kết quả đúng. Tuy nhiên tuỳ theo từng đơn vị kiến thức đặc trưng khác nhau theo từng chương mà giáo viên cụ thể thành phương pháp chung của riêng chương đó. 2, Cơ sở thực tiễn. Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm nhưng lại tương đối trừu tượng nên khó đối với học sinh. Trong quá trình xây dựng kiến thức hoặc giải bài tập Vật Lý có liên quan đến hiện tượng Vật lý và kiến thức Toán gây nhiều khó khăn trong việc xây dựng kiến thức và giải bài tập. Thực trạng ở trường phổ thông là học sinh học yếu môn Vật lý, lý do phần lớn các em chưa biết phân tích hiện tượng Vật lý, chưa thiết lập được các mối quan hệ giữa các đại lượng trong bài, chưa cótư duy để xây dựng lập luận lôgíc trong việc giải bài tập. Theo yêu cầu mới của BGD&ĐTvề đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh theo phương pháp trắc nghiệm khách quan trong các kỳ thi. Đây là một phương pháp mang tính tích cực đề cao năng lực sáng tạo của học sinh nhưng lại hết sức mới mẻ và khó đối với học sinh đặc biệt là học sinh có thao tác chậm. Đề thi trắc nghiệm khách quan có nội dung kiến thức rất rộng phủ kín toàn bộ chương trình Vật lý lớp 12 do đó học sinh phải hiểu bản chất lý thuyết và có kỹ năng vận dụng thao tác nhanh. Dao động điều hòalà mảng kiến thức hết sức quan trọng trong chương trình. Đối với một số em học sinh nhận thức chậm, tư duy yếu thì đây là một dạng bài tập khó đặc biệt là dạng bài tập giải nhanh theo phương pháp trắc nghiệm. Một số em học sinh đã biết kiến thức cũ cần để xây dựng kiến thức mới nhưng không áp dụng 3 https://tiemnail.com.vn/

  4. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa được, không chuyển thành kỹ năng để giải bài tập, không hình dung được mối quan hệ giữa chúng. Điều này rất khó khăn trong việc giải bài tập. CHƯƠNG II. NỘI DUNG CỦA CHUYÊN ĐỀ Gồm các phần sau: + Kiến thức cơ bản. + Phân dạng bài tập và phương pháp chung làm bài tập. + Bài tập ví dụ. I, Kiến thức cơ bản. 1. Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và hình chiếu của chuyển động tròn đều: - Xét một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn có bán kính A và tốc độ góc ω. Tại thời điểm ban đầu chất điểm ở vị trí điểm M0 và tạo với trục ngang một góc φ. Tại thời điểm t chất điểm ở vị trí M và góc tạo với trục ngang 0x là (ωt + φ). Khi đó hình chiếu của điểm M xuống ox là OP có độ dài đại số . x = OP = Acos(t + ) (hình 1) -> hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều là một dao động điều hòa. II x Hình1 II II II M1 A/ A/2 III III I I x x O O A/ 30 o III III M0 I x x I O a a 3 A 30 30 2 30 M1 M1 Hình 2 IV M0 Hình 3 - Giải bài tập về dao động điều hòa áp dụng vòng tròn lượng giác (VTLG) chính là sử dụng mối quan hệ giữa chuyển động thẳng và chuyển động tròn. - Một điểm dao động điều hòatrên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính của đoạn thẳng đó. 2.Vòng tròn lượng giác. IV IV Mốc lấy góc φ φ > 0 O x A φ < 0 − O + -A VTCB +A 4 Hình 5 https://tiemnail.com.vn/

  5. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa - Một vật dao động điều hòa theo phương trình : x = Acos(ωt + φ)cm ; (t đo bằng s), được biểudiễn bằng véctơ quay trên VTLG như sau: B1: Vẽ một vòng tròn có bán kính bằng biên độ A B2: Trục Ox nằm ngang 0 làm gốc. B3: Xác định pha ban đầu trên vòng tròn (vị trí xuất phát). Quy ước :Chiều dương từ trái sang phải. - Chiều quay là chiều ngược chiều kim đồng hồ. - Khi vật chuyển động ở trên trục Ox : theo chiều âm. - Khi vật chuyển động ở dưới trục Ox : theo chiều dương. - Có bốn vị trí đặc biệt trên vòng tròn: M : vị trí biên dương xmax= +A ở đây φ = 0 ; (đây là vị trí mốc lấy góc φ) N : vị trí cân bằng theo chiều âm ở đây φ = + π/2 hoặc φ = –3π/2 P : vị trí biên âm xmax = - A ở đây φ = ± π Q : vị trí cân bằng theo chiều dương ở đây φ = –π/2 hoặc φ = +3π/2 II, Phương pháp chung làm bài tập: N P M Q Hình 6 Dạng 1 : Xác định thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1đến x2 1.Phương pháp: Dùng mối liên hệ giữa DĐĐH và CĐTĐ đều để tính. - Khi vật dao động điều hoà từ x1đến x2 thì tương ứng với vật chuyển động tròn đều từ M đến N ( x1 và x2 là hình chiếu của M và N lên trục OX) (Hình vẽ).Thời gian ngắn nhất vật dao động từ x1đến x2 bằng thời gian vật chuyển động tròn đều từ M đến N x cos A x cos A   x v  B2: Xác định vị trí vật lúc t (xtđã biết) B3: Xác định góc quét Δφ =? −   = = t   1.2 Bài tập ví dụ . M  N 2 1 x − − A A 1 x x O 2 N' M'      = 1 =   −  1 Hình 7 tMNΔt = với và (   ) 2 1 0 , 1 2  = 2 2 = =   ? ? Xác định vị trí vậtlúc đầu t =0 thì 0 0     T  B4: Xác định thời gian: =2 2 1 Bài tập 1. Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T = 8s, tính thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí 2 Hướng dẫn giải: Ta có tần số góc: = T = +A = −A đến vị trícó li độ N M x x 2    2 2  = = ( / ) rad s 8 4 -A x2 O x1 N X 5 https://tiemnail.com.vn/ Hình 8

  6. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa      A 2 = + x - Giả sử tại thời tại t = 0: vật ở vị trí M 0  v 0 0 như hình vẽ. Sau thời gian t vật qua vị trí N li độ = −A x có 2 vị trí trên đường tròn. 2 = +A = −A - Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí đến vị trícó li độ phải là vị trí x x 2 2 N trên vòng tròn. t 4( ) 3 = +A = −A Vậy thời gian ngắn nhất mà vật đi từ đến là s .  = x x 2 2 Bài tập 2:Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T và biên độ là A. Tìm thời gian ngắn nhất mà vật đi từ vị trí:x = 0 (vị trí cân bằng) đến vị trí = +A . x 2 Hướng dẫn giải: Thực hiện các thao tác như ví dụ 1 chúng ta có: được thời gian. Dạng này học sinh TB khá tính được khá tốt. Dạng 2 : Xác định quãng đường vật đi được từ thời điểm t1đến thời điểm t2 1. Phương pháp :Xác định quãng đường vật đi được từ thời điểm t1đến t2 Bước 1: Xác định góc quét Δφ Bước 2: Phân tích t2– t1 = nT + t (n N; 0 ≤ t < T) . (Nếu T 2A t S 2 Quãng đường đi được trong thời gian nT là: S1= 4nA, trong thời gian t là S2. Quãng đường tổng cộng là S = S1 + S2 : Cách tính S2: T t S x x 2 T t S 4A x x 2  v 0 S 2A x x v 0 S 2A x x   = + +  Lưu ý:+ Tính S2bằng cách định vị trí x1, x2và chiều chuyển động của vật trên trục Ox + Có thể dùng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và Chuyển động tròn đều giải bài toán sẽ đơn giản hơn. Kết luận: Với dạng bài tập này học sinh xác định góc quét Δφtừ đó tính ) =   = 2        = − * Nếu v1v2≥ 0  * Nếu v1v2 < 0  2 2 1  = − − 2 2 1   = − −   1 2 1 2 1 2 1 2 6 https://tiemnail.com.vn/

  7. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa + Trong nhiều bài tập có thể người ta dùng kí hiệu: t = t2– t1 = nT + t’ 2. Các bài tập ví dụ. Bài tập 1:Một vật dao động điều hòa với phương trình  . =  − 4cos( )( ) x t cm 2 Tính quãng đường vật đi được trong 2,25s đầu tiên. Giảicách 1: Ta có : = T  Quãng đường vật đi được trong 2s đầu tiên là S1 = 4A = 16cm.   2 2  ; t = 2,25s =T + 0,25(s) = = 2( ) s - Tại thời điểm t = 2s : - Tại thời điểm t = 2,25s : Từ đó ta thấy trong 0,25s cuối vật không đổi chiều chuyển động nên quãng đường vật đi được trong 0,25s cuối là 2 2 2 0 = − S được trong 2,25s là: S = S1 +S2 (16 2 2)( = + Giảicách 2:(Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều). B1: Góc quét được trên đường tròn (bán kính A = 4cm) là: . 2,25. (2 ) 4 B2: Độ dài hình chiếu là quãng đường đi được: 2 cos 4 2 2( ) 2 Trong một chu kỳ T vật đi được quãng đường S1 = 4A = 16cm B3: Từ đó ta tìm được quãng đường mà vật đi được là: S = S1 +S2 (16 2 2)( ) = + cm Bài tập 2: Một con lắc lò xo dao độngđiều hòa với phương trình: x = 12cos(50t - π/2)cm. Quãng đường vậtđi được trong khoảng thời gian t π/12(s), kể từ thời điểm gốc là (t = 0): A. 6cm. B. 90cm. C. 102cm. Giải Cách 1:Chu kì dao động : T =2 cm .Vậy quãng đường vật đi = 2 2( ) cm )   =  =  =  + t rad  B x B O =  = = S A cm N M 2 Hình 9 D. 54cm.  = s  = 2 50 25 =     x v 0 0 Vậtbắt đầu dao độngtừ VTCB theo chiều dương tại t = 0 : 0 0 =  t    t x v 6cm 0 tại thời điểm t = π/12(s) : Vậtđi qua vị trí có x = 6cm theo chiều dương. −  = 2 +1 =t .25 12. 12Thời gian vậtdao động là: t Số chu kì dao động : N = T= 0 T s. = 2T + T 12= 2T +300 7 https://tiemnail.com.vn/

  8. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa Quãng đường tổng cộng vậtđi được là : St = SnT + SΔt Với : S2T = 4A.2 = 4.12.2 = 96m. v v 0 T t < 2 Vậy : St = SnT + SΔt = 96 + 6 = 102cm. Giải Cách 2:Ứng dụng mối liên hệ giữa CĐTĐ và DĐĐH B1: Góc quay được trong khoảng thời gian t : α = t = 2π.2 + 6 Vậy vậtquay được 2 vòng +góc π/6 quãng đường vậtđi được là : St = 4A.2 + A/2 = 102cm. Kết luận: So với cách giải truyền thống thì cách giải dùng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa đơn giản vàđỡ tốn thời gian hơn nhiều. Dạng 3 : Xác định thời điểm- số lần vật đi qua một vị trí xác định  x x B B x 0    O 1 2  SΔt = = 6  0 = 6cm Vì − x x 0 Chọn : C.  x x B x B 0 O  6  (hình 9) Hình 10 1. Phương pháp :Phương trình dao động có dạng: x  Acos(t +φ) cm Phương trình vận tốc: v –Asin(t +φ) cm/s Tvới T 2 − n +m t t Tính số chu kỳ dao động từ thời điểm t1đến t2 : N   2 1 T Trong một chu kỳ : + vật đi được quãng đường 4A + Vật đi qua ly độ bất kỳ 2 lần * Nếu m 0 thì: + Quãng đường đi được: ST n.4A + Số lần vật đi qua x0 là MT 2n * Nếu m 0 thì : + Khi t t1 ta tính x1 = Acos(t1+φ)cm và v1dương hay âm (không tính v1) + Khi t  t2 ta tính x2 = Acos(t2+φ)cm và v2dương hay âm (không tính v2) Sau đó vẽ hình của vật trong phần lẽ m Tchu kỳ rồi dựa vào hình vẽ để tính Slẽvà số lần Mlẽvật đi qua x0tương ứng. Khi đó:+ Quãng đường vật đi được là: S ST +Slẽ M1 + Số lần vật đi qua x0 là: MMT+ Mlẽ 2.Các bài tập ví dụ : Ví dụ 1:Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 8cos(2t) cm. Thời điểm thứ nhất vật đi qua vị trí cân bằng là: A) 1 4s Giải Cách 1: M0 -A x O A B) 1 C) 1 D) 1 2s 6s 3s Hình 11 M2 8 https://tiemnail.com.vn/

  9. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa Vật qua VTCB: x = 0  2t = /2 + k Thời điểm thứ nhất ứng với k = 0  t = 1/4 (s) Giải Cách 2:Dùng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều.Vật đi qua VTCB, ứng với vật chuyển động tròn đều qua M1 và M2.(Hình 10) Vì = 0, vật xuất phát từ M0nên thời điểm thứ nhất vật qua VTCB ứng với vật qua M1. Khi đó bán kính quét góc  = /2  t =    1 4 = s ) Ví dụ 2:Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(4t + 6 M1 cm. Thời điểm thứ 3 vật qua vị trí x = 2cm theo chiều dương. A) 9/8 s B) 11/8 s C) 5/8 s  =  =        = −   k N 8 2 Giải Cách 2:Dùng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều.Vật qua x = 2 theo chiều dương là qua M2.Qua M2lần thứ 3 ứng với vật quay được 2 vòng (qua 2 lần) và lần cuối cùng đi từ M0đến M2.(Hình 12) Góc quét  = 2.2 + 3 2 8  Ví dụ 3:Một vật dao động điều hoà với x=8cos(2t-6 vật qua vị trí v= -8 cm/s. A) 1004,5s B)1004s C)2010 s D) 1005s Bài gỉai: Cách 1: Ta có v = -16sin(2t-6 1 2 2 6 6 6 5 1 2 2 6 6 2    Thời điểm thứ 2010 ứng với nghiệm dưới 1 1004 2 2 v x A cm  Vì v < 0 nên vật qua M1 và M2; Qua lần thứ 2010 thì phải quay 1004 vòng rồi đi từ M0đến M2. Góc quét  = 1004.2 +  t = 1004,5 s . (Hình 14) M0 D) 1,5 s   + x O = - 4 os(4 c ) 2 x t 2 0 x v   A 6 Giải Cách 1: Ta có  A   + = − + 4 2 t k  6 3 16 sin(4   +  ) 0 v t 6 M2 1 11 8 k Hình 12 Thời điểm thứ 3 ứng với k = 3  . t = − +  = * t s    11 = = t s ) cm. Thời điểm thứ 2010 ) = -8            − = +  = + t k t k    k N    − = +  = + t k t k 4 3 − 4 3 2010 1 k = − =  = + = 1004 1004,5 t s Cách 2: Ta có . = − =  2 2 ( ) 4 3 Hình 14 9 https://tiemnail.com.vn/

  10. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa Kết luận: So với cách giải truyền thống thì cách giải dùng mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa đơn giản và đỡ tốn thời gian hơn nhiều. Dạng 4: Tính quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian Δt ( 0 < Δt < T/2). 1.Phương pháp: Trong dao động điều hòa: -Quãng đường lớn nhất: (hình 17) max S Hình 15 Hình 16   = 2 ( ) Asin 2 -Quãng đường nhỏ nhất: (hình 18) -Chú ý: + Trong trường hợp Δt > T/2 Tách: ' 2 +Trong thời gian n T t Trong đó:  = t + n T quãng đường luôn là n.2A, nhỏ nhất 2 S t và +Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất trong thời gian Δt: max= max  v tb S t min= min  2.Mô tả: Trong dao động điều hòa: +Quãng đường dài nhấtvật đi được trong khoảng t (với 0 < t < T/2) từ M đến N: Smax= MO + ON. Chọn gốc thời gian lúc vật quaVTCB theo chiều dương thì : x =A.cos(t-/2) = A.sint. t S ON A  = =    +Quãng đường ngắn nhấtvật đi được trong khoảng t (với 0 < t < T/2) từ J đến F rồi đến J: Smin= JF + FJ. Chọn gốc thời gian lúc vật biên dương thì : x = A.cost v tb Nhanh Chậm x E N M J F 0     (Hình 17) 2. 2 . .2 sin Hình 17 max 10 https://tiemnail.com.vn/

  11. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa        (Hình 19). t  = = − 2. 2 2 .2 S JF A Ac os min Thế t vào 2 công thức trên ta có:  =   =   =   =   =   = −   =   =   = −  ........ : ......... : 8 =  Min S 2. Bài tập ví dụ : Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kỳ T. Tìm tốc độ trung bình nhỏ nhất và tốc độ trung bình lớn nhất của vật trong3 Hướng dẫn giải : Góc quét: . 3 3 T 3 3 : 2 3 : : 2  => Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất là: 3 3 M M v t T  3 Min Min v t T  Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và chu kỳ là T. Tìm quãng đường n hỏ nhất mà vật đi được trong2. 3 Hướng dẫn giải : 2 3 2 2 6 3 3 A A =   3 : A Khi x S T Max 2 2 t ; 3 A A =  →  →  : : S A Khi x A Min 2 2 2 2 A A =   2 . A : S Khi x Max T 2 2 t 4 2 2 A A =  → → A (2 2). : S A Khi x Min 2 2 A A =   ; : S A Khi x Max T 2 2 ; t 6 3 3 A A =  →  →  A (2 3); : S A Khi x Min 2 2 = = =  .......... .......... S x x T Max  = t  : T.   2 2. T  =    = t =    3 A A = =   S A Khi x T Max 2  = t  A A = =  →  →  S A Khi x A Min 2 S A = = ax ax S A = = T . T T T T luôn là 2A.  =   = + t T t Do Quãng đường mà vật đi được trong2 11 https://tiemnail.com.vn/

  12. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa Quãng đường nhỏ nhất mà vật đi được trong2 Tchính là quãng đường nhỏ nhất 3 T . Tìm được quãng đường nhỏ nhất mà vật đi được trong mà vật đi được trong6 6 Vậy quãng đường nhỏ nhất mà vật đi được trong2 T là . T là 3 Tóm lại: Đối với dạng bài tập xác tập tính thời gian, quãng đường trong dao động điều hòathì học sinh Tb và khá năng tư duy không cao thì làm theo phương pháp mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều vàdao động điều hòa là nhanh hơn, đủ thời gan theo yêucầu của Bộ giáo dục. C. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC. Sau khi tổ chức ôn tập kiến thức cơ bản, hướng dẫn phương pháp làm và cho học sinh làm bài tập từ dễ đến khó và sửa lỗi sai cho học sinh thì nhìn chung các em đã có kĩ năng giải bài tập. Kết quả kiểm tra lớp 12A trước khi thực hiện chuyên đề và sau khi thực hiện chuyên đềphần này như sau: Tổng số 30 học sinh Đề kiểm tra số 1 Đề kiểm tra số 2 Ghi (Trước khi thực hiện chuyên đề) (Sau khi thực hiện chuyên đề) chú Xếp loại Giỏi Khá TB Yếu Kém Giỏi Khá TB Yếu Kém Số lượng 2 4 10 14 0 7 10 10 3 0 tỉ lệ % 6,7 13,3 33,3 46,7 13,2 33,3 33,3 20,2 Tỉ lệ khá giỏi tăng từ 6,7 % đến 13,2 % Tỉ lệ yếu giảm đi rõ rệt từ 46,7 % đến 20,2% So với trước đây giáo viên không tổ chức ôn tập theo từng dạng bài, không đưa ra phương pháp cụ thể mà thời gian ôn tập còn hạn chế nên chất lượng ôn tập còn thấp. D. KẾT LUẬN. Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện chuyên đề tôi nhận thấy: Theo yêu cầu của Bộ Giáo dục về đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. Mỗi câu làmtrong thời gian cho phép là 1,8 phút đối với đề đại học 12 https://tiemnail.com.vn/

  13. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa cao đẳng. Vì vậy học sinh phải có kỹ năng thành thạo khi làm bài tập và phải làm nhanh. Khi giáo viên dạy đếndao dộng Cơ họcviệc củng cố lý thuyết có nhấn mạnh hiện tượng Vật lýgiúp học sinh hiểu rõ bản chất hiện tượng từ đó làm bài tập trắc nghiệm nhanh không bị nhầm và rễ ràng loại bỏ phương án nhiễu. Việc đưa ra phương pháp giải và hướng dẫn học sinh làm bài tập giúp học sinh giải nhanh bài tập và chính xác đảm bảo yêu cầu của Bộ Giáo dục về đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. Các em đã tự tin mạnh dạn hơn, yêu thích hơn khi học bộ môn Vật lý. Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân tôi đã đúc rút trong quá trình giảng dạy do tài liệu nghiên cứu không nhiều, thời gian chưa thoả đáng không sao tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được những ý kiến đóng góp quý báu từ phía hội đồng thẩm định cũng như các đồng chí đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.121 Bài toán dao động cơ học( NXB giáo dục.Ttác giả PGS, PTS Vũ Thanh Khiết( Chủ biên), PGS Ngô Quốc Quỳnh, Nguyễn Anh Thi và Nguyễn Đức HIệp) 2.Một số phương pháp chọn lọc giải các bài toán vật lý sơ cấp( NXB quốc gia Hà Nội năm 1998. Tác giả PGS, PTS Vũ Thanh Khiết) 3.Giải toán Vật Lý 12.( NXB giáo dục năm 1977Tác giả Bùi Quang Hân). 4.Đề thi đại học và cao đẳng các năm của BGD&ĐT. 13 https://tiemnail.com.vn/

  14. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa MỤC LỤC Trang A. Phần mở đầu 1 I Tính cấp thiết của đề tài 1 II Tình hình nghiên cứu 1 III Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2 IV Đối tượng nghiên cứu 2 B. Nội dung 2 Chương I. Cơ sở khoa học 2 1 Cở sở lý luận 2 2 Cở sở thực tiễn 3 Chương II. Nội dungcủa chuyên đề 4 I Kiến thức cơ bản 4 II Phương pháp chung làm bài tậpvà bài tập ví dụ. 5 C. Những kết quả đạt được 12 D. Kết luận 12 Lào Cai, ngày 25 tháng 12 năm 2013 Người viết sáng kiến kinh nghiệm Lê Thị Thanh Hương 14 https://tiemnail.com.vn/

  15. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa Đánh giá xếp loại của nhà trường: ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ........................................................................................................................... Lào Cai, ngày…. tháng năm Hiệu trưởng Đánh giá xếp loại của SGD&ĐT Lào Cai ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ........................................................................................................................... 15 https://tiemnail.com.vn/

  16. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hướngdẫn học sinh giải bài tập về dao động cơ điều hòa dùng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dao động điều hòa 16 https://tiemnail.com.vn/

More Related