›

Sáng kiến kinh nghiệm Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh một số bài tập trắc nghiệm Vật lý 12

doc 26 trang thungat 2730
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh một số bài tập trắc nghiệm Vật lý 12", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docsang_kien_kinh_nghiem_ung_dung_may_tinh_casio_giai_nhanh_mot.doc

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh một số bài tập trắc nghiệm Vật lý 12

  1. MỤC LỤC PHẦN I. MỞ ĐẦU . 1. Lý do chọn đề tài . 2. Mục đích nghiên cứu 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4. Nhiệm vụ đề tài . 5. Phương pháp nghiên cứu . 6. Nội dung đề tài . 7. Thời gian thực hiện: . PHẦN II. NỘI DUNG . Chương 1 1. Cơ sở lí luận . 2. Cơ sở lý thực tiễn Chương 2. Thực trạng của đề tài nghiên cứu CHƯƠNG 3. Các giải pháp thực hiện đề tài 3.1. Giải pháp truyền thống . 3.2. Giải pháp mới sử dụng máy tính CASIO fx – 570E 3.2.1. Cơ sở lý thuyết: 3.2.2. Giải pháp mới: (Các thao tác với máy tính CASIO fx – 570ES ) 3.3. Các ví dụ minh họa của giải pháp sử dụng máy tính CASIO fx – 570ES 3.3.1. Để tìm dao động tổng hợp ta thực hiện phép tính cộng 3.3.2. Để tìm dao động thành phần ta thực hiện phép tính trừ 3.4. Một số thao tác khác trên máy tính 3.5. Một số vấn đề liên quan và vận dụng 3.5.1. Vấn đề liên quan Trang 1
  2. 3.5.2. Phần dành cho học sinh vận dụng, tính tốn, trả lời 3.5.3. Mở rộng đề tài 3.6. Ưu điểm 3.7. Nhược điểm và khắc phục . PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận . 2. Kiến nghị Phần nhận xét đánh giá Tài liệu tham khảo Trang 2
  3. PHẦN I. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Vật lý là mơn khoa học thực nghiệm, liên quan rất nhiều đến thực tế nên việc dạy vật lý trong trường phổ thơng phải giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản, trọng tâm, mối quan hệ giữa vật lý và các mơn khoa học khác để vận dụng các quy luật Vật lý vào thực tiễn đời sống. Vật lý biểu diễn các quy luật tự nhiên thơng qua tốn học vì vậy hầu hết các khái niệm, các định luật, quy luật và phương pháp, của vật lý trong trường phổ thơng đều được mơ tả bằng ngơn ngữ tốn học, đồng thời cũng yêu cầu học sinh phải biết vận dụng tốt tốn học, đặc biệt là máy tính Casio vào vật lý để giải nhanh, chính xác bài tập vật lý. Trong các năm gần đây đề thi tốt nghiệp THPT mơn Vật lí cho rất dài, nội dung kiến thức Vật lí rất rộng và phong phú nếu HS khơng biết sử dụng máy casio thì khơng thể làm bài tốt được. Để đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của các đề thi tốt nghiệp trung học phổ thơng và tuyển sinh đại học dưới hình thức thi trắc nghiệm khách quan như hiện nay. Vấn đề đặt ra là với số lượng lớn câu hỏi trắc nghiệm nhiều, trong khi đề thi trắc nghiệm phủ hết chương trình, khơng trọng tâm, trọng điểm, mà thời gian trả lời mỗi câu hỏi quá ngắn nên việc ứng dụng máy tính casio vào việc giải bài tập vật lý để giải nhanh bài tập vật lý là rất cần thiết. Vì vậy, tơi chọn đề tài “Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh một số bài tập trắc nghiệm Vật lý 12”. 2. Mục đích nghiên cứu. - Tìm cho mình một phương pháp giải bài tập trắc nghiệm vật lý nhanh nhất. - Nghiên cứu số phức và ứng dụng vào máy tính casio để giải nhanh bài tập trắc nghiệm vật lý. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 3.1. Đối tượng nghiên cứu: tất học sinh lớp 12, ơn thi tốt nghiệp và đại học, giáo viên của trường THPT Dương Háo Học. Trang 3
  4. 3.2. Phạm vi nghiên cứu: Trong đề tài này tơi giới hạn nghiên cứu ở chương trình vật lý 12 chủ đề tổng hợp dao động và chủ đề dịng điện xoay chiều. 4. Nhiệm vụ của đề tài + Nghiên cứu cách sử dụng và ứng dụng máy tính Casio để giải nhanh nhất, chính xác nhất các bài tập trắc nghiệm vật lý 12. + Thơng qua đề tài rèn luyện, phát triển tư duy, tính sáng tạo,tính cận thận,thao tác nhanh chính xác của học sinh khi giải bài tập vật lý và sử dụng thành thạo máy tính casio. 5. Phương pháp nghiên cứu. + Tìm hiểu, đọc, phân tích, tổng hợp các tài liệu trên mạng internet,sách tham khảo + Tổng hợp từ kinh nghiệm giảng dạy của bản thân và học hỏi kinh nghiệm giảng dạy của các đồng nghiệp trong các đợt tập huấn chuyên mơn, bồi dưỡng thay sách giáo khoa. 6. Nội dung đề tài: Ứng dụng máy tính Casio giải nhanh một số bài tập trắc nghiệm Vật lý 12. 7. Thời gian thực hiện: Từ tháng 08/2016 đến nay. Trang 4
  5. PHẦN II. NỘI DUNG Chương I. Cơ sở lý luận liên quan đến đề tài nghiên cứu. I. Cơ sở lý luận Trang 5
  6. Hiện nay, giải bài tập trắc nghiệm vật lý địi hỏi giáo viên phải cung cấp cho học sinh những phương pháp giải bài tập trắc nghiệm vật lý tối ưu nhất, chính xác nhất và nhanh nhất để tiết kiệm thời gian trong quá trình làm bài tập và bài thi, việc ứng dụng máy tính casio giải nhanh bài tập trắc nghiệm vật lý đối với giáo viên và học sinh là điều cần thiết. II. Cơ sở thực tiễn Đề thi mơn Vật lí qui định thi dưới hình thức trắc nghiệm thời gian làm bài ngắn, nội dung kiến thức dàn trải chương trình, bài tập vận dụng kiến thức tốn nhiều, Địi hỏi học sinh phải biết vận dụng giải phương pháp thích hợp và sử dụng máy tính casio trong phịng thi đạt hiệu quả. Chương II. Thực trạng của đề tài nghiên cứu - Đề tài nghiên cứu quá trình giảng dạy của các giáo viên tại trường THPT Dương Háo Học, các giờ dạy phụ đạo, dạy ơn thi tốt nghiệp 12 hằng năm và luyện thi Đại học - Cao đẳng, các đợt bồi dưỡng thi học sinh giỏi casio cấp tỉnh, - Trong các kỳ thi TN THPT và TSĐH mơn vật lý thi dưới hình thức trắc nghiệm khách quan, mà thời gian rất ngắn, trong khi đĩ giáo viên và học sinh ứng dụng máy tính để giải các dạng bài tập vật lý rất ít, việc sử dụng máy tính casio của giáo viên và học sinh cịn rất nhiều hạn chế, thao tác chưa thành thạo và hầu như khơng sử dụng hết chức năng của nĩ. Chương 3. Các giải pháp thực hiện đề tài 3.1. Giải pháp truyền thống Hiện tại tổng hợp hai dao động điều hồ cùng phương cùng tần số như sau: x1 A1cos(t 1) vàx2 A2cos(t 2 ) ta được một dao động điều hồ cùng phương cùng tần số x A cos(t ) . Trong đĩ: 2 2 Biên độ: A A1 A2 2A1 A2 cos( 1 2 ) ; điều kiện A1 A2 A A1 A2 A sin A sin Pha ban đầu : tan 1 1 2 2 ; điều kiện hoặc A cos A cos 1 2 2 1  1 1 2 2 A  A 2  A1 Trang 6 x ' O x
  7. Hai dao động cùng pha k2 : A A1 A2 Hai dao động ngược pha (2k 1) : A A A 1 2 Nếu : 2 2 Hai dao động vuông pha (2k 1) : A A1 A2 2 Hai dao động có độ lệch pha const: A1 A2 A A1 A2 Khi biết một dao động thành phần x1 A1cos(t 1) và dao động tổng hợp x A cos(t ) thì dao động thành phần cịn lại là x2 A2cos(t 2 ) 2 2 A sin A1 sin 1 Trong đĩ: A2 A A1 2A A1 cos( 1) tan 2 A cos A1 cos 1 với 1 2 nếu 1 2 Nếu một vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hồ cùng phương cùng tần số x1 A1cos(t 1) ,x2 A2cos(t 2 ) , thì dao động tổng hợp cũng là dao động điều hồ cùng phương cùng tần số: x A cos(t ) Chiếu lên trục Ox và trục Oy trong hệ xOy. Ax Acos A1cos 1 A2cos 2 Ay Asin A1 sin 1 A2 sin 2 2 2 Ay A Ax Ay và tan với [ min, max ] Ax Hoặc song song với cách trên thì người ta biểu diễn giản đồ Fresnel từ đĩ tìm biên độ A và pha ban đầu * Nhận thấy một số nhược điểm của phương pháp này khi làm trắc nghiệm: Mất nhiều thời gian để biểu diễn giản đồ véctơ, đơi khi khơng biểu diễn được với những bài tốn tổng hợp từ 3 dao động trở lên, hay tìm dao động thành phần. Ta thấy việc xác định biên độ A và pha ban đầu của dao động tổng hợp theo phương pháp Frexnen là rất phức tạp và dễ nhầm lẫn khi thao tác “nhập máy” đối với các em học sinh, thậm chí cịn phiền phức ngay cả với giáo viên. Việc xác định gĩc hay 2 thật sự khĩ khăn đối với học sinh bởi vì cùng Trang 7
  8. một giá trị tan trong bài tốn vật lý luơn tồn tại hai giá trị của ví dụ tan =1 3 thì hoặc vậy chọn giá trị nào cho phù hợp với bài tốn. 4 4 Sau đây, chúng tơi xin trình bày một phương pháp khác nhằm giúp các em học sinh và hỗ trợ giáo viên kiểm tra nhanh được kết quả bài tốn tổng hợp dao động trên. 3.2. Mơ tả giải pháp sử dụng máy tính CASIO fx- 570ES 3.2.1. Cơ sở lý thuyết Như ta đã biết một dao động điều hồ  x A cos(t )  + Cĩ thể được biểu diễn bằng một vectơ quay A cĩ độ dài tỉ lệ với biên độ A và tạo với trục hồnh một gĩc bằng gĩc pha ban đầu . + Mặt khác cũng cĩ thể được biểu diễn bằng số phức dưới a Ae j( t ) vì các dao động cùng tần số gĩc cĩ trị số xác định nên thuận tiện trong tính tốn người ta thường viết với quy ước a Ae j trong máy tính CASIO fx- 570ES kí hiệu dưới dạng mũ là A . + Đặc biệt giác số được hiện thị trong phạm vi : rất phù hợp với bài tốn tổng hợp dao động điều hồ. Như vậy, việc tổng hợp các dao động điều hồ cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp Frexnen cũng đồng nghĩa với việc cộng các số phức biểu diễn của các dao động đĩ. 2. Giải pháp mới (Các thao tác với máy tính CASIO fx – 570ES ) Chọn chế độ mặc định của máy tính: + Để tính dạng toạ độ cực : A . Bấm máy tính như sau: SHIFT MODE  3 2 + Để tính dạng toạ độ đề các: a + ib. Bấm máy tính như sau: SHIFT MODE  3 1 Để thực hiện các phép tính về số phức thì ta phải chọn Mode của máy tính ở dạng Complex (dạng số phức) phía trên màn hình xuất hiện chữ CMPLX. Ta Trang 8
  9. bấm máy như sau: MODE 2 Để cài đặt đơn vị đo gĩc (Deg, Rad, Gra) cũng cĩ tác dụng với số phức. Nếu trên màn hình hiển thị kí hiệu D thì ta phải nhập các gĩc của số phức cĩ đơn vị đo gĩc là độ. Nếu màn hình hiển thị kí hiệu R thì ta nhập các gĩc với đơn vi rad. Chọn chế độ này cĩ thể bấm máy như sau: SHIFT MODE 3 là chọn chế độ tính theo độ, cịn bấm máy SHIFT MODE 4 là chọn chế độ tính theo rad. Kinh nghiệm cho thấy nhập với đơn vị độ nhanh hơn đơn vị rad nhưng kết quả sau cùng cần phải chuyển sang đơn vị rad đối với những bài tốn cho theo đơn vị rad. Để nhập ký hiệu gĩc “ ” của số phức ta ấn SHIFT Ví dụ: Dao động x sẽ 3 đượccos( tbiểu ) cdiễnm với số phức 360 3 hoặc 3 ta nhập máy như sau: 3 - Chế độ tính theo độ (D) : 3SHIFT sẽ hiển thị là 360 . 3 - Chế độ tính theo rad (R): sẽ hiển thị là 3 3 3.3. Ví dụ minh họa của giải pháp sử dụng CASIO fx- 570ES 3.3.1. Để tìm dao động tổng hợp ta thực hiện phép tính cộng. Câu 1. Dao động tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số x a 2cos(t ) (cm),x acos(t ) (cm) cĩ phương trình dao động 1 4 2 tổng hợp là 2 A. x a 2cos(t ) (cm) B. x acos(t ) 3 2 3a 2a C. x cos(t ) (cm) D.x cos(t ) (cm) 2 4 3 6 Hướng dẫn: Tiến hành nhập máy: MODE 2 Chế độ tính độ (Rad). Tìm dao động tổng hợp Trang 9
  10. 2 1 .kết quả 1 . chọn B 4 2 Câu 2. Hai dao động điều hồ cùng phương, cùng tần số cĩ các biên độ A1 = 2a, A2 = a và các pha ban đầu , . Hãy tính biên độ và pha ban đầu 1 3 2 của dao động tổng hợp. Hướng dẫn: PHƯƠNG PHÁP Frexnen Biên độ dao động tổng hợp 2 2 A A1 A2 2A1 A2 cos 2 1 2 2 2 4a a 4a cos 3 5a2 2a2 = a 3 Pha ban đầu của dao động tổng hợp: A sin A sin tan 1 1 2 2 A1 cos 1 A2 cos 2 2asin asin a 3 3 2a cos a cos a a 3 hay 90o . 2 PHƯƠNG PHÁP SỐ PHỨC (Dùng máy tính CASIO fx – 570MS) Số phức của dao động tổng hợp cĩ dạng: A  A  A  1 1 2 2 (khơng nhập a) 260 1180 Tiến hành nhập máy tính được hay 90o 2 3.3.2. Để tìm dao động thành phần ta thực hiện phép tính trừ: Câu 1: Một chất điểm dao động điều hồ cĩ phương trình dao động tổng hợp 5 x 5 2cos(t ) với các dao động thành phần cùng phương, cùng tần số là 12 Trang 10
  11. x a cos(t ) ,x 5cos(t ) pha ban đầu của dao động 1 là: 1 1 1 2 6 2 A. B. C. D. 1 3 1 2 1 4 1 3 Hướng dẫn: Tiến hành nhập máy: Chế độ tính rad (R). Tìm dao động thành phần 5 2 5 2 5 Hiển thị: 5 . chọn đáp án A 12 6 3 Câu 2: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số cĩ phương trình dao động: x 2 3cos(2 t ) cm,x 4cos(2 t ) cm 1 3 2 6 phương trình dao động tổng hợp cĩ dạng x 6cos(2 t ) cm. Tính biên độ dao 6 động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 3: A. 8cm và - /2 . B. 6cm và /3. C. 8cm và /6 . D. 8cm và /2. Hướng dẫn: Tiến hành nhập máy: Chế độ tính rad (R). Tìm dao động thành phần thứ 3 6 2 3 4 . Hiển thị :8 , chọn A 6 3 6 2 * Lưu ý: + Khi thực hiện các phép tính mà kết quả phép tính được hiển thị cĩ thể dưới dạng đại số a+bi. Tức là chưa mặc định dạng A . Hoặc cĩ dạng A cần chuyển qua dạng a + bi. Ta phải chuyển kết quả này về lại dạng cần thiết. Bằng cách: - Chuyển từ dạng toạ độ đề các a + bi sang dạng toạ độ cực A : SHIFT 2 3 = - Chuyển từ dạng toạ độ cực A sang dạng toạ độ đề các a + bi : SHIFT 2 4 = Theo kinh nghiệm thì cần chọn chế độ mặc định theo dạng toạ độ cực A bài Trang 11
  12. tốn nhanh hơn, và thực tế trong phần tổng hợp dao động chưa cần thiết sử dụng dạng đề các. 3. Cĩ thể dùng thao tác khác trên máy x1 A1 cos t 1 Xét hai phương trình dao động: x 2 A2 cos t 2 Phương trình dao động tổng hợp: x=Acos( t + ) Giải bằng máy tính fx 570 ES theo cách bấm như sau: Chọn MODE 2 CMPLX A1 Shift (-) 1 + A2 Shift (-) 2 Shift 2 3 = Chú ý: nếu gĩc tính bằng độ thì trên màng hình thể hiện D nếu gĩc tính bằng rad thì trên màng hình thể hiện R x1 3 cos 100 t cm 3 Ví dụ 1: x 2 cos 100 t cm 6 o 3 Shift (-) 60 + 1 Shift (-) (-30) Shift 2 3 kết quả 2 A30 = 2 cm và = 30 = rad 6 2 x1 cos 100 t cm 3 Ví dụ 2: x 2 2 cos 100 t cm 4 x 2 2 cos 100 t cm 2 2 3 Shift (-) 0 + 2 Shift (-) (45) + 2 Shift (-) (-90) Shift 2 3 = 4 3 2 A = 43 cm và = 0o = 0 rad 2 Trang 12
  13. x1 3cos 100 t cm 4 Ví dụ 3: x 2 3 3 cos 100 t cm 4 3 3Shift (-) 45 + 3 3 Shift (-) (-45) Shift 2 3 = 4 6  15 2 A= 6 cm và =-15o = - rad 15 Trang 13
  14. 3.5. Một số vấn đề liên quan và vận dụng: 3.5.1.Vấn đề liên quan: Hiện tại trên mạng internet cĩ tài liệu hướng dẫn các thao tác sử dụng với máy tính CASIO fx – 570MS nhưng đây là loại máy cĩ cấu hình yếu hơn máy tính CASIO fx – 570ES (được phép mang vào phịng thi) mà chuyên đề này đề cập đến. Mặt khác, kết quả hiểm thị của CASIO fx – 570MS về biên độ A rồi sau đĩ là gĩc lệch phải thơng qua một bước tính nữa, cịn máy tính CASIO fx – 570ES hiển thị đồng thời. Ví dụ: Hai dao động điều hồ cùng phương, cùng tần số cĩ các biên độ A1 = 2a, A2 = a và các pha ban đầu , . Hãy tính biên độ và pha ban đầu của dao 1 3 2 động tổng hợp. Trang 14
  15. PHƯƠNG PHÁP FRENEN PHƯƠNG PHÁP SỐ PHỨC Biên độ dao động tổng hợp: (Dùng máy tính CASIO fx – 570MS) 2 2 Số phức của dao động tổng hợp cĩ A A1 A2 2A1 A2 cos 2 1 2 2 2 dạng: 4a a 4a cos 3 A  A  A  1 1 2 2 (khơng nhập a) 5a2 2a2 = a 3 260 1180 Tiến hành nhập máy: Chọn MODE 2 Pha ban đầu của dao động tổng hợp: 2 SHIFT 6 0 + 1 SHIFT 1 8 0 A sin A sin tan 1 1 2 2 SHIFT sẽ hiển thị giá trị biên độ A cos A cos 1 1 2 2 A. 2asin asin a 3 3 A = 1.73 = 3 2a cos a cos a a 3 SHIFT sẽ hiển thị gĩc pha ban đầu hay 90o . . 2 = 90o. Như vậy: Dùng máy tính CASIO fx – 570MS phức tạp hơn nhiều so với CASIO fx – 570ES Trang 15
  16. 3.5.2. Bài tập dành cho học sinh vận dụng, tính tốn, trả lời: Câu 1. Một vật thực hiên đồng thời hai dao động điều hịa x1 = 4sin10 t (cm) , x2 = 43 sin(10 t + ) (cm) . Phương trình dao động tổng 2 hợp là : A.x = 8 sin(10 t + ) (cm) B. x = 8 sin(10 t - ) (cm) 3 2 C. x = 43 sin(10 t - ) (cm) D. x = 43 sin(10 t + ) (cm) 3 2 Câu 2. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà: x1 = 4 sin (t + /6) cm ; x 2 = 3sin(t + /6) cm . Viết phương trình dao động tổng hợp. A. x = 5sin (t + /3)cm. B. x = sin(t + /3)cm. C. x = 7sin (t + /3)cm. D. x = 7 sin (t + /6)cm. Câu 3. Một vật thực hiện đồng thời 4 dao động điều hịa cùng phương và cùng tần số cĩ các phương trình: x1 = 3sin( t + ) cm; x2 = 3cos t (cm);x3 = 2sin( t + ) cm; x4 = 2cos t (cm). Hãy xác định phương trình dao động tổng hợp của vật. A. x 5 cos( t / 2) cm B. x 5 2 cos( t / 2) cm C. x 5cos( t / 2) cm D. x 5cos( t / 4) cm Câu 4: Đoạn mạch AC cĩ điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. B là một điểm trên AC với u AB = sin100 t (V) và uBC = 3sin(100 t - ) (V). 2 Tìm biểu thức hiệu điện thế uAC. A. uAC 2 2 sin(100 t) V B. uAC 2 sin 100 t V 3 C. uAC 2sin 100 t V D. uAC 2sin 100 t V 3 3 Câu 5: Đồ thị của hai dao động điều hịa cùng tần số được vẽ như sau: Trang 16
  17. x(cm) x1 3 x2 2 2 4 t(s) 0 1 3 –2 –3 Phương trình nào sau đây là phương trình dao động tổng hợp của chúng: A. x 5cos t (cm) B. x cos t (cm) 2 2 2 C. x 5cos t (cm) D. x cos t (cm) 2 2 Câu 6: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hịa cùng phương theo các phương trình: x = -4sin( t ) và x =43 cos( t) cm Phương trình dao động tổng hợp là 1 2 A. x = 8cos( t + ) cm B. x = 8sin( t - ) cm 1 6 1 6 C. x = 8cos( t - ) cm D. x = 8sin( t + ) cm 1 6 1 6 Câu 7: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hồ cùng phương, cĩ phương trình lần lượt là x 1 = 2.sin(10t - /3) (cm); x2 = cos(10t + /6) (cm) (t đo bằng giây). Xác định vận tốc cực đại của vật. A. 10cm/s B.5cm/s C. 10m/s D.5m/s Câu 8: ( Đề thi TN 2009) Cho hai dao động điều hịa cùng phương cĩ các phương trình lần lượt làx 4cos(2 t ) cm, x 4cos(2 t ) cm.Dao động tổng hợp của hai 1 6 2 2 dao động này cĩ biên độ là A. 42 cm. B. 8 cm. C. 4 3 cm. D. 2 cm. Trang 17
  18. Câu 9: (Đề thi ĐH 2009) Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương. Hai dao động này cĩ phương trình lần lượt là x = 4cos(10t 1 +π/4) (cm) và x = 3cos(10t -3π/4) (cm). Độ lớn vận tốc của vật ở vị trí cân bằng là 2 A. 80 cm/s. B. 100 cm/s. C. 10 cm/s. D. 50 cm/s. Câu 10: (Đề thi ĐH 2010) Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương. Hai dao động này cĩ phương trình lần lượt làx1 3cos(10t) cm và x 4sin(10t ) cm. Gia tốc của vật cĩ độ lớn cực đại bằng 2 2 2 2 2 A. 0,7 m/s . B. 7 m/s . C. 1 m/s . D. 5 2 m/s . Câu 11: (Đề thi ĐH 2008) Cho hai dao động điều hồ cùng phương cĩ phương trình dao động lần lượt làx 3 3 sin(5 t ) , x 3 3 sin(5 t ) 1 2 2 2 Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên bằng A. 0 cm. B. 3 3 cm. C. 63 cm. D. 3 cm. 3 Câu 12. Dao động tổng hợp của ba dao động x =4 2 sin4t; x =4sin(4t + ) và 1 2 4 x =3sin(4t + ) là 3 4 A. x 8sin(4 t ) B. x 7sin(4 t ) C. x 8sin(4 t ) D. 4 4 6 x 7sin(4 t ) 6 Trang 18
  19. Câu 13: Một vật chịu tác dụng đồng thời hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số cĩ các phương trình dao động là x 1 = 5cos( 10 t ) (cm) và x2 = 5cos( 10 t + ) (cm) Phương trình dao động tổng hợp của vật là 3 A. x = 53 cos( 10 t + ) (cm) B. x = 5 3 cos( 10 t + ) (cm) 4 6 C. x = 5cos( 10 t + ) (cm) D. x = 5cos( 10 t + ) (cm) 6 2 Câu 14. Cho x1 =3cos(2t + /6) và x 2 = 3 cos(2t + 2/3) .Biểu thức của dao động tổng hợp x = x1 + x2 là : A. x = 23 cos (2t + /6) B. x = 23 cos (2t - /6) C. x = 22 cos (2t - /3) D. x = 2 3 cos (2t + /3) Câu 15: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hịa cùng phương theo các phương trình: x = -4sin( t ) và x =43 cos( t) cm. Phương trình dao động tổng hợp là 1 2 A. x = 8sin( t + ) cm B. x = 8cos( t + ) cm 1 6 1 6 C. x = 8cos( t - ) cm D. x = 8sin( t - ) cm 1 6 1 6 Câu 16: Một chất điểm thực hiện đồng thời 2 dao động x1 = 8cos2πt (cm) ; x2= 6cos(2πt +π/2) (cm). Vận tốc cực đại của vật dao động là A. 60 (cm/s). B. 20 (cm/s). C. 120 (cm/s). D. 4 (cm/s). Câu 17: Một chất điểm thực hiện đồng thời 2 dao động : x1 = 5cos(πt − π) cm;x2 = −4sin(πt) cm.Phương trình dao động tổng hợp là: A. x = 41 cos(πt +141π /180) cm B. x = cos(πt − π) cm C. x = 9cos(πt − π) cm D.x = 41 cos(πt - 141π /180) Trang 19
  20. Câu 18: Một chất điểm thực hiện đồng thời 3 dao động x 2 3cos(2 t ) , 1 3 x 4cos(2 t ) , x 8cos(2 t ) 2 6 2 2 Giá trị vận tốc ban đầu cực đại của vật và pha ban đầu là A.12 cm / s và rad B.12 cm / s và rad 6 3 C.16 cm / s và rad D.16 cm / s và rad 6 6 Câu 19. Khi tổng hợp 4 dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số: x1 8.cost , 3 x 6.cos(t ) , x 4.cos(t ) và x 2.cos(t ) , với x tính bằng cm, t tính 2 2 3 4 2 bằng giây. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp là: 5 A. 20cm; B. 4 2 ; C. 20cm; D. 4 2 ; 2 2 6 4 Câu 20. Hai dao động cùng phương, cùng tần số, cĩ biên độ lần lượt là 1 cm và 3 cm. Biết độ dao động thứ nhất cĩ pha ban đầu là và dao động thứ 2 cĩ pha 6 2 ban đầu là . Biên độ dao động tổng hợp hai dao động trên là: 3 A. 3 1 cm B. 2 cm C. 2,7 cm D. 3 cm 3.5.3. Vận dụng giải một số bài tốn về dịng điện xoay chiều Bài tốn: Dạng thức: Dạng phức: Tổng trở: 2 2 Z= R + j ( ZL-ZC) Z R ZL ZC Cường độ dịng điện: i=Io cos t i= Io Trang 20
  21. j Điện áp: u=Uo cos t u= Uoe Định luật Ơm: U=IZ. * Chú ý: đến dấu của 1 200 Bài 1: Mạch điện xoay chiều R,L,C khơng phân nhánh, R=50 ; L= H ; C= F. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp u=200cos100 t (V). a) Tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp và dịng điện b) Viết biểu thức cường độ dịng điện qua mạch điện R=50  ; ZL=100  ; ZC =50 Sử dụng máy tính fx 570 ES  Máy tính ở chế độ: CMPLX D Math Tổng trở: 2 (R+i(Z -Z )) shift 2 3 kết quả: Z=502 100 50 =50  L C Cụ thể: 50 ENG 100 - 50 shift 2 3 kết quả 50 245 100 50 Tan = = 1 50 4 ( tổng trở: 502 ; = ) 4 rad 200  Ans shift 2 3 Kết quả: 2 2 45 200 i= cos 100 t 50 2 4 i=22 cos 100 t A 4 hay: i=22 cos 100 t A 4 Nếu bài tốn chỉ yêu cầu Viết biểu thức cường độ dịng điện qua mạch điện 200  50 ENG 100 - 50 shift 2 3 Kết quả: 2 2 45 i=22 cos 100 t A 4 Đối với máy tính fx 570MS 50 ENG 100 - 50 shift kết quả Z=50 2 Trang 21
  22. Shift = kết quả =45 0,3 Bài 2: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R = 30 và cuộn dây thuần cảm L H mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều: u 60 2 sin(100 t ) V thì biểu thức cường độ dịng điện qua đoạn mạch là: 4 Thực hiện: 60 2shift( )( 45)  (30 ENG(30)) shift 2 3 = kết quả: 2 90 i=2cos 100 t 2 0,1 Bài 3: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R = 30 và cuộn dây thuần cảm L H, tụ 10 3 điện cĩ điện dung C F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện 4 thế xoay chiều: u 120 2 sin100 t V thì: A. hiệu điện thế u chậm pha hơn dịng điện i là B. hiệu điện thế u 4 sớm pha hơn dịng điện i là 4 C. hiệu điện thế u chậm pha hơn dịng điện i là D. hiệu điện thế u 3 sớm pha hơn dịng điện i là 3 Thực hiện: (30 ENG(10 40)) shift 2 3 = kết quả: 30 2 45 Tổng trở: 30 2 và =- 4 Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ, biết u AN = 100sin(100πt– π/3)(V); u NB = 75sin(100πt + π/6)(V). Biểu thức uAB là: A. uAB = 125sin(100πt + 7π/180)(V) B. uAB = 155sin(100πt – π/12)(V) Trang 22
  23. C. uAB = 125sin(100πt + π/12)(V) D. uAB = 125sin(100πt – 23π/180) Thực hiện: 100 shift (-) (-60) + 75 shift (-) (30) shift 2 3 = kết quả 125 -23,1301 10 4 Bài 5: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm R=100 Ω , tụ điện C= F và cuộn cảm 2 L H mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều cĩ dạng u=200cos (100πt + φ) V. Cường độ dịng điện hiệu dụng I trong mạch là: A. 1A B. 1,4A C. 2A D. 0,5A Thực hiện: 200  (100+ ENG (200-100)) shift 2 3 kết quả 2  -45 0,4 Bài 6: Bốn bĩng đèn giống nhau. ống dây cĩ R0 = 5  và L H. Ampe kế chỉ 2A. Hãy tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch? Biết R đèn = 100 ; f = 50Hz. A. 50V B. 100V. C. 150V D. 200V 100 0.4 2 x ( +5+ ENG (x100 ) ) shift 2 3 = kết quả 100  53. 130 4 3.4. Ưu điểm: Thứ nhất: Thực hiện nhanh được bài tốn tổng hợp với nhiều dao động và pha ban đầu của các dao động cĩ thể cĩ trị số bất kỳ. Điều này đã được minh chứng minh ở học sinh khối 12 năm học 2009-2010,2010-2011 về thời lượng nếu tính bằng Trang 23
  24. phương pháp giản đồ Fresnel mất 10- 15 phút cịn giải bằng phương pháp sử dụng máy tính mất khoảng 0.5 phút Thứ hai: Là phương pháp tối ưu và cĩ thể nĩi là duy nhất để tính các dao động tổng hợp từ 3 hoặc 4 dao động thành phần thật nhanh và chính xác. Thứ ba: Khi tính tốn bằng hàm phức thì giá trị của là chính xác, duy nhất cịn tính theo hàm tan ta phải chọn nghiệm, ngồi ra cịn tốn rất nhiều thao tác. Thứ 4: Sử dụng máy tính casio về hàm phức khơng chỉ dừng lại ở bài tốn tổng hợp dao động mà cịn mở rộng ra ở bài tốn điện xoay chiều ,giao thoa sĩng cơ, . 3.5. Nhược điểm và khắc phục: Do học sinh khơng được trang bị lý thuyết về số phức nên việc dùng máy tính ban đầu cĩ thể gặp rắc rối mà khơng biết cách khắc phục. (ví dụ như MODE, chế độ Deg, Rad, ). Nhưng thao tác máy năm ba lần rồi sẽ quen, và cũng khơng cần thiết biết máy tính thực hiện tính tốn hàm phức như thế nào. Tốc độ thao tác phụ thuộc nhiều vào các loại máy tính khác nhau, khơng dùng cho các loại máy tính cĩ cấu hình yếu hơn. (Nhược điểm này, giáo viên cĩ thể khắc phục dễ. Nhưng với học sinh, chưa cĩ máy tính fx – 570ES cĩ thể mua giá khoảng 250.000 đồng ). Khi trở về chế độ tính cơ bản thường quên khơng chọn lại chế độ tính bình thường MODE 1 Nếu quên điều này thì kết quả tính tốn ở các phép tính cơ bản của các bài tốn tiếp theo sẽ bị sai cần lưu ý điều này. Nhập đơn vị đo gĩc khơng đúng chế độ nên khi cài đặt máy ở chế độ đơn vị đo gĩc nào thì phải nhập đơn vị đo gĩc ấy. Trên máy tính,để bấm nhanh ta thường ấn dấu chia cho dấu phân số.Chính vì vậy khi bấm máy ta thường xuất hiện những lỗi sau: 1 1 1  khác 1: 2 ;  khác  : 4 ; 3:2i khác với 2 4 4 2 4 2 3:(2i) Trang 24
  25. Để khắc phục ta đưa dấu ngoặc vào PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. Kết luận Trong khuơn khổ chuyên đề này,tơi mong muốn giúp cho học sinh sử dụng máy tính casio nhằm giải quyết nhanh, chính xác các dạng tốn trong chương trình theo yêu cầu của các đề thi TNPT và TSĐH, rèn luyện, vận dụng các phương pháp và thủ thuật để học sinh tự chiếm lĩnh tri trức và phát huy tính độc lập sáng tạo, từ đĩ cĩ thể suy nghĩ tìm tịi phương pháp riêng của bản thân. Bản thân đề tài đáp ứng tốt cho yêu cầu về làm bài trắc nghiệm với mục đích trả lời nhanh, chính xác, loại bỏ được yếu tố tốn học phức tạp, tổng hợp dao động cùng phương cùng tần số bằng phương pháp sử dụng máy tính casio fx - 570 ES để rèn luyện học sinh thao tác nhanh, chính xác trong việc sử dụng máy tính cầm tay, cĩ thể coi đây là phương pháp duy nhất về mặt nhanh, với độ chính xác cao. Chuyên đề này đựợc ứng dụng hiệu quả vào thực tiễn, áp dụng rộng rãi cho đối tượng học sinh đại trà, nhất là trong việc bồi dưỡng học sinh chuẩn bị tham gia các kỳ thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học. Nhưng khơng thể tránh khỏi những thiếu sĩt. Rất mong nhận được ý kiến đĩng gĩp từ phía đồng nghiệp và học sinh để chuyên đề này ngày càng hồn hiện hơn. Tơi xin chân thành cảm ơn. II. Kiến nghị Kiến nghị bộ mơn vật lý của trường cần tổ chức các cuộc hội thảo chuyên mơn, tập trung về phương pháp để đúc kết những kinh nghiệm quý báu của các thầy cơ giáo giảng dạy trong tồn trường. Từ đĩ, phổ biến rộng rãi để cán bộ, giáo viên và học sinh học tập, vận dụng vào thực tiễn để cho chất lượng bộ mơn vật lí của nhà trường ngày càng đạt kết quả cao hơn. Trang 25
  26. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguồn tài liệu trên mạng internet trang Violet, Thư viện vật lý 2. Hướng dẫn sử dụng và giải tốn trên máy tính CASIO fx 570ES, Nguyễn Trường Chấng – Nguyễn Thế Thạch - NXB Giáo Dục. 3. Sách giáo khoa Vật lý 12 Nâng cao. Tác giả: Nguyễn Thế Khơi (Tổng chủ biên) – NXB Giáo Dục. 4. Sách giáo khoa Vật lý 12 Cơ bản. Tác giả: Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) – NXB Giáo Dục. Trang 26