SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “HƢỚNG DẪN GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12” PHẦN I: MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Môn Vật lý phận khoa học tự nhiên nghiên cứu tượng vật lý nói chung điện học nói riêng Những thành tựu vật lý ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ngược lại chính thực tiễn sản xuất thúc đẩy khoa học vật lý phát triển Vì học vật lý không dơn học lý thuyết vật lý mà phải biết vận dụng vật lý vào thực tiễn sản xuất Do trình giảng dạy người giáo viên phải rèn luyện cho học sinh có kỹ năng, kỹ xảo thường xuyên vận dụng hiểu biết học để giải vấn đề thực tiễn đặt Bộ môn vật lý đưa vào giảng dạy nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông, bản, có hệ thống toàn diện vật lý Hệ thống kiến thức phải thiết thực có tính kỹ thuật tổng hợp đặc biệt phải phù hợp với quan điểm vật lý đại Để học sinh hiểu cách sâu sắc đủ kiến thức áp dụng kiến thức vào thực tiễn sống cần phải rèn luyện cho học sinh kỹ , kỹ xảo thục hành : Kỹ năng, kỹ xảo giải tập, kỹ đo lường, quan sát hay sử dụng máy tính cầm tay casio… Bài tập vật lý với tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý nhà trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lý học sinh có những kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp … góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập vật lý giúp học sinh cố kiến thúc có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, làm cho môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn em Hiện , xu đổi mối ngành giáo dục phương pháp giảng dạy phương pháp kiểm tra đánh giá kết giảng dạy thi tuyển Cụ thể phương pháp kiểm tra đánh giá phương tiện trắc nghiệm khách quan Nó trở thành phương pháp chủ đạo kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học nhà trường THPT Điểm đáng lưu ý nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn kiến thức chương trình, tránh học tủ, học lệch để đạt dược kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh phải nắm vững kiến thức mà đòi hỏi học sinh phải có phản ứng nhanh dạng toán, đặc biệt phải nhớ nhiều công thức tổng quát toán chứng minh, tiêu biểu dạng bài: Cực trị điện xoay chiều… Với mong muốn tìm phương pháp giải toán trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khả trực quan hoá tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập giúp số học sinh không yêu thích không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài: “HƢỚNG DẪN GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học - Tìm cho phương pháp để tạo không khí hứng thú lôi nhiều học sinh tham gia giải tập lý, đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi - Nghiên cứu phương pháp giảng dạy vật lý với quan điểm tiếp cận :”Phương pháp Trắc nghiệm khách quan” III, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Trong đề tài giải nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu sở lý luận chung tập vật lý phương pháp tập vật lý nhà trường phổ thông - Nghiên cách sử dụng máy tính cầm tay 570-ES -Nghiên cứu lý thuyết Cực trị điện xoay chiều - Vận dung lý thuyết để giải số toán IV PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý thuyết - Giải tập vận dụng V GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Khai thác có hiệu phương pháp góp phần nâng cao chất lượng nắm kiến thúc, vận dụng đạt kết tốt kỳ thi VI GIỚI HẠN ĐỀ TÀI -Trong giới hạn đề tài đưa phương pháp giải nhanh số dạng tập máy tính cẩm tay phương pháp nhanh chóng tìm đáp số tập cực trị điện xoay chiều - Đối tượng áp dụng :Tất học sinh PHẦN II: NỘI DUNG CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI NHANH BẰNG MÁY TÍNH CẦM TAY A SỬ DỤNG TRONG DAO ĐỘNG CƠ HỌC I Viết phƣơng trình dao động điều hòa 1- Cơ sở lý thuyết  x(0)  A cos   a   x  A cos(.t   )  x(0)  A cos   t 0     v(0)   A sin   b v   A sin(.t   ) v(0)   A sin      Vậy x  A cos(t   )   x  a  bi, t 0 a  x(0)   v(0) b     2- Phƣơng pháp SỐ PHỨC: t = có: a  x(0) v(0)  i  A    x  A cos(t   )  v(0)  x  x(0)   b     3.- Thao tác máy tính (fx 570MS;570ES): Mode 2, R (radian), Bấm nhập : x(0)  v(0)  = i - Với máy fx 570ES : bấm tiếp SHIFT, , 3, = máy A   , biên độ A pha ban đầu  -Với máy fx 570MS : bấm tiếp SHIFT, + ( r ( A ) ), = (Re-Im) máy A, sau bấm SHIFT, = (Re-Im) máy  Chú ý vị trí đặc biệt: (Hình vòng tròn lƣợng giác) II Vị trí vật lúc đầu t=0 Phần Phần ảo: Kết quả: Phương thực: a bi a+bi = trình: A x=Acos(t+ -A X0 O  III IV M Ax I ) Biên dương(I): a = A A0 x=Acos(t) Theo chiều âm a = (II): x0 = ; v0 Vị trí bất kỳ: a= x0 bi   v0 A  i  x=Acos(t+ ) Chọn chế độ thực phép tính số phức máy tính: CASIO fx–570ES, 570ES Plus Các bƣớc Chọn chế độ Nút lệnh Ý nghĩa- Kết Chỉ định dạng nhập /xuất Bấm: SHIFT MODE toán Màn hình xuất Math Thực phép tính Bấm: MODE số phức Màn hình CMPLX xuất Hiển thị dạng toạ độ cực: Bấm: SHIFT MODE  Hiển thị số phức dạng r  r 32 Hiển thị dạng đề các: a + Bấm: SHIFT MODE  Hiển thị số phức dạng ib a+bi 31 Chọn đơn vị đo góc độ Bấm: SHIFT MODE (D) Màn hình hiển thị chữ D Chọn đơn vị đo góc Bấm: SHIFT MODE Rad (R) Màn hình hiển thị chữ R Nhập ký hiệu góc  Màn hình hiển thị kí hiệu:  Bấm SHIFT (-) -Thao tác máy tính (fx 570MS;570ES): Mode 2, dùng đơn vị R (radian), Bấm nhập : x(0)  v(0)  i - Với máy fx 570ES : Muốn xuất biên độ A pha ban đầu : Làm sau: Bấm SHIFT hình xuất hình bên Nếu bấm tiếp phím = kết dạng cực (r   ) Nếu bấm tiếp phím = kết dạng phức (a+bi ) ( thực phép tính ) -Với máy fx 570MS : bấm tiếp SHIFT SHIFT = (Re-Im) :  + ( r ( A ) ), = (Re-Im): A, 6- Thí dụ: Ví dụ 1.Vật m dao động điều hòa với tần số 0,5Hz, gốc thời gian có li độ x(0) = 4cm, vận tốc v(0) = 12,56cm/s, lấy   3,14 Hãy viết phương trình dao động Giải: Tính = 2f =2.0,5=  (rad/s) a  x(0)   t  0:  x   4i v(0) b        SHIFT 23    bấm - 4i, =    x  cos( t  )cm 4 Ví dụ Vật m gắn vào đầu lò xo nhẹ, dao động điều hòa với chu kỳ 1s người ta kích thích dao động cách kéo m khỏi vị trí cân ngược chiều dương đoạn 3cm buông Chọn gốc tọa độ VTCB, gốc thời gian lúc buông vật, viết phương trình dao động Giải: Tính = 2/T=2/1= 2 (rad/s) a  x(0)  3  t  0:  x  3; v(0) 0 b     SHIFT 23    ; bấm -3,=  x  cos(2 t   )cm Ví dụ Vật nhỏ m =250g treo vào đầu lò xo nhẹ, thẳng đứng k = 25N/m Từ VTCB người ta kích thích dao động cách truyền cho m vận tốc 40cm/s theo phương trục lò xo Chọn gốc tọa độ VTCB, gốc thời gian lúc m qua VTCB ngược chiều dương, viết phương trình dao động Giải: a  x(0)  k    10rad / s ;   x  4i v(0) m 4 b     bấm 4i,= SHIFT   ;    x  cos(10t  )cm 2 Ví dụ (ĐH 2013) Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ cm, chu kì s Tại thời điểm t = 0, vật qua cân O theo chiều dương Phương trình dao động vật  x  5cos( t  ) (cm)  x  5cos(t  ) A B  x  5cos(2t  ) (cm) C  x  5cos(2t  ) (cm) D Giải 1: A= 5cm; ω=2 π/T= 2π/2 =π rad/s Khi t= vật qua cân O theo chiều dương: x=0 v>0 => cosφ = => φ= π/2 Chọn A Giải 2:Dùng máy tính Fx570ES: Mode ; Shift mode 4: Nhập: -5i = shift = kết  -π/2 II DÙNG TÍCH PHÂN TÍNH QUÃNG ĐƢỜNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1.Xét toán tổng quát : Một vật dao động hoà theo quy luật: x  Aco s(t   ) (1) Xác định quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2 : t = t2- t1 -Ta chia khoảng thời gian nhỏ thành phần diện tích thể quãng đường nhỏ, khoảng thời gian dt coi vận tốc vật không đổi : v  x,   Asin( t+ ) (2) -Trong khoảng thời gian dt này, quãng đường ds mà vật là: ds  v dt   Asin( t+ ) dt -Do đó, quãng đường S vật từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 là: t2 t2 t1 t1 S   ds    Asin( t+ ) dt (3) -Tuy nhiên,việc tính (3) nhờ máy tính Fx570ES Fx570ES Plus thường chậm, tùy thuộc vào hàm số vận tốc pha ban đầu Do ta chia khoảng thời gian sau: t2- t1 = nT + t; Hoặc: t2- t1 = mT/2 + t’ -Ta biết: Quãng đƣờng vật đƣợc chu kỳ 4A Quãng đƣờng vật đƣợc 1/2 chu kỳ 2A -Nếu t  t’  việc tính quãng đƣờng khó khăn Ta dùng máy tính hỗ trợ! 2.Ứng dụng Ví dụ 1: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục 0x với phương trình x = 6.cos(20t - /3) cm (t đo giây) Quãng đường vật từ thời điểm t = đến thời điểm t = 0,7π/6 (s) A 9cm D 27cm Giải 1: Chu kỳ T = = t2 -  0, 7 7  s 60 B 15cm T 2   s 20 10 C 6cm ; Thời gian : t = t2- t1 A x0 O  M Hỡnh A x  7   60     n     T     6  10  T/6 ứng với góc quay /3 từ M đến A dễ thấy đoạn X0A= 3cm( Hình bên) Quãng đường vật 1chu kỳ 4A từ x đến A ứng với góc quay /3 x0A Quãng đường vật : 4A + X0A= 4.6 +3= 24+3 =27cm Chọn D Giải 2: Dùng tích phân xác định nhờ máy tính Fx570ES Fx570ES Plus:  Vận tốc: v  120sin(20t- )(cm/s) Quãng t2 là: S   ds  t1 đường vật 7 /60  120sin(20x- Nhập máy tính: Bấm   khoảng thời gian cho ) dx , bấm: SHIFT hyp (Dùng trị tuyệt đối (Abs) ) Chọn đơn vị góc Rad bấm: SHIFT MODE hình hiển thị R Với biểu thức dấu tích phân vận tốc, cận thời gian cuối, cận thời gian đầu,.biến t x, ta biểu thức sau: 7 /60  120sin(20x-  ) dx Bấm = chờ khoảng phút hình hiển thị: 27 Chọn D Quá Lâu!!! Sau cách khắc phục thời gian chờ đợi !!! c.Các trƣờng hợp xảy ra: t2- t1 = nT + t; hoặc: t2- t1 = mT/2 + t’ Trƣờng hợp 1: Nếu đề cho t2- t1 = nT ( nghĩa t = ) quãng đường là: = n.4A S Trƣờng hợp 2: Nếu đề cho t2- t1 = mT/2 ( nghĩa t‟ = 0) quãng đường là: S = m.2A Trƣờng hợp 3: Nếu t  hoặc:: t‟  dòng điện mạch trường hợp Để công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại L phải bao nhiêu? Giải Cách 1: làm theo kiểu tự luận cổ điển Theo đề Vì 2 2 I  I  I I ZZ 1 1   2 2  RZZ L  RZZ (L  ) C C Z  Z LL Z  Z n ê n : Z  Z   ( Z  Z )  Z  (1) L L L C LC C 1 2 Do toán L biến thiên cho công suất mạch cực đại nên mạch lúc Z Z ) xảy cộng hưởng điện  L C ( Đối chiếu (2) (1) ta Thay số ta có ZZ  L  L L L Z 1 2 L  L 2 ,5 ,5  L   H  Cách 2: phương pháp CỰC TRỊ HÀM SỐ Ngoại trừ R biến thiên, trường hợp L hay C hay  mà cho I, P,… tương tự nhau, toán nói có hai giá trị L cho I tìm L để Pmax ta cần làm hai cách sau: Có giá trị L cho I, tìm L để Imax Có giá trị L cho P, tìm L để Pmax Sau lời giải theo cách thứ nhất: Ta có: U U I   2 2 R  ( Z  Z ) Z  Z Z  ( R  Z ) L C L C L C Dễ thấy I phụ thuộc “ hàm bậc 2” ZL theo pp cực trị hàm số thì: x x2)tức C T  (x 1 ZZ  L  L L L Z 1 2 L  Các L 2 em tự giải theo cách thứ hai! Câu 7: Cho mạch RLC nối tiếp : Điện trở R, L thay đổi được, tụ điện có điện dung C Điện áp xoay chiều đặt vào đầu mạch u=U 0cos(t) Khi thay đổi độ tự cảm đến L1   (H) cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại, lúc công suất mạch 200W Khi thay đổi L đến L2   (H) điện áp hiệu dụng đầu cuộn cảm cực đại = 200V Điện dung C có giá trị : A C  200  F B C  50  F C C 150  F D C  100  F Giải: Khi thay đổi độ tự cảm cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại xảy cộng hưởng: ZC = ZL1 => ZC= Lúc đó: P  Pmax  U2 R Z C  Z L1  Z C  Pmax  U L max Thế (1‟) vào (3): U R Z Pmax R R Z 2 C C  Thế (7) vào (4) : (*) =>   => C R U R Z 2 C R + ZC2 ZC2 Z L2 = R + ZC2 ZC (2)  U R  ZC2 (5) với (6) với 1 (3) (H) L1  L2    (H) => 2ZC2 = R2 + ZC2  ZC2  R2  R = ZC (7) 2Z C  Pmax  Z C  Pmax 200   100 2 => ZC 100   100 (rad / s) L1 1/  1 10 4 100    (F )  ( F ) .ZC 100. 100.100   3.Thay đổi C : (4) ZL1 = ZC Và ta có lúc sau : ULMAX Với 2= 200  200 R  Z C2   R  ZC2  Pmax R Ta có lúc đầu công hưởng: Lấy (6) chia (5) U L max  U (*) (1‟) U  Pmax R (1) => Khi thay đổi đến L2= 2/π H : Lấy (1) chia (2)   L1 C Chọn D Chú ý: gặp toán C biến thiên, có giá trị C1, C2 làm cho hiệu điện tụ hai trường hợp Tìm C để hiệu điện tụ đạt cực đại, làm theo phương pháp cực trị hàm số cho cách giải ngắn gọn, thực vật, sau viết: U Z U L U  I Z   L C 2 R  ( Z  Z ) ( 21 LC R  Z ) ()  Z ()  L L Z Z C C Ta thấy Uc phụ thuộc kiểu “ hàm số bậc 2” 1/zc 1 1  từ nên Z 2 Z  Z C C 2 C C C C 2 Câu 8: Cho mạch điện RLC, Với C thay đổi đƣợc Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u  U cos t (V ) Khi với u Khi C  C2   Biết L  A  4 10 (F ) 2,5 C  C1  104  (F ) cường độ dòng điện i trễ pha  so điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại Tính tần số góc (H ) 200 (rad / s) Giải: Khi B C  C1  104  50 (rad / s) C 10 (rad / s) D 100 (rad / s) dòng điện i trễ pha (F )  so u nên: Z L  Z C1  R (1) Khi 104 C  C2  (F ) 2,5 điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại nên : Z C R  Z L2  ZL (2) thay (1) vào (2) ta có pt: 2   9.10   10   (3) 50 -giải ta đươc:   100 rad/s   Rad/s (loại) thay nghiệm vào (1) không thỏa mãn Câu 9: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, tụ có điện dung C thay đổi Khi 104 C1  F  3.104 C  F  hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị Để hiệu điện hiệu dụng đầu tụ điện đạt giá trị cực đại điện dung tụ điện phải bao nhiêu? Giải Cách 1: làm theo kiểu tự luận cổ điển 2 2 2 PP 2 IRIR I I Z Z 1   1 2 1 Theo đề   ( Z Z) Z Z  2 R  ( Z  Z )  R  Z  Z L L L C 2  L C 2 L C Vậy xảy khả năng, biến đổi chi tiết ta         1  1  (1 L  )(  L )  (1 L  L )(  ) 2  C C CC 2    1  1  (1 L )   (2 L )  (1 L  L )(  )  C C CC 2   1 1   1 (   ) L (  ) 1 2) ( 1 2) ( L C C    2     1  1   1 (   ) L (  ) 1 2) ( 1 2) ( L C   C   2    C L      C L    Chỉ có trường hợp L C   (1 ) thỏa mãn Vì R=const, muốn công suất P = I2R đạt cực đại Imax tức mạch phải xảy cộng hưởng điện, lúc ZL= ZC   1  L  h a y2    C L C 12      Từ (2) (1) có  12 Thay số      0    0  r a d / s Cách 2: phương pháp cực trị hàm số Vì toán xét phụ thuộc P theo  nên ta viết: U R PIR 2  12 R  (  L  )  C Thấy P phụ thuộc “ hàm phân thức”  phải có quan hệ hàm 0  0 0  r a d /s phân thức: xCT  xx Thay số   tức   2= Chú ý: sau gặp toán  biến thiên, thấy có giá trị  1,  cho cường độ dòng điện, cho độ lớn lệch pha u i , UR…tìm  để cộng hưởng điện ( hay nói cách khác I  I ;  ;    ; c o s  ; P  P ; U  U   ) ta nên làm theo PP cực trị m a x u i u i m a x R R m a x ; m a x hàm số để có mối liên hệ   cho nhanh      Chú ý: gặp toán C biến thiên, có giá trị C1, C2 làm cho I1 = I2 P1=P2 hay 1  2 tìm C để có cộng hưởng điện nên làm theo cách thứ để ZC ZC2 ZC nhanh chóng thu kết suy C C 11 11  ( ) h a y C 12 C C C  C 1C 2 Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp có C thay đổi thấy C1  104 π  F C2  104 2π  F  điện áp hiệu dụng đặt vào tụ C không đổi Để điện áp hiệu dụng đạt cực đại giá trị C A C 3.104 4π  F B C 104 3π  F C C 3.104 2π  F D C  Giải: Ta có U C1  UZC1 R  ( Z L  Z C1 ) 2 UC  UZC R  ( Z L  ZC )2 Z C21 Z C2   R  ( Z L  Z C1 ) R  ( Z L  Z C ) UC1 = UC2 > Z C21 ( R  ( Z L  Z C )  Z C2 ( R  ( Z L  Z C1 )  R ( Z C21  Z C2 )  Z L2 ( Z C21  Z C2 )  Z L Z C1Z C ( Z C1  Z C ) 2.10 4 3π  F Do ZC1 ≠ ZC2 nên ta có: R2 +ZL2 = Z L Z C1Z C Z C1  Z C Mật khác C thay đổi UC có giá trị cực đại Tù suy ra: C C1  C2 3.104  4 ZC  R  Z L2 2ZC1ZC  ZL Z C1  Z C F Chọn A Câu 11: Cho đoạn mạch điện xoay chiều ANB , tần số dòng điện 50Hz, đoạn AN chứa R=10 3 C thay đổi ,đoạn NB Chứa L= A.C=106 F B.200 F C.300 F D.250 F Giải: Dùng công thức: Khi ZC   Z L  R  Z L2 H Tìm C Rđể U ANCcực đại L,r : A N B 2UR U RCMax  4R  Z L2  Z L Lưu ý: R C mắc liên tiếp nhau; Z L= .L = 100.0,2/ =20 = UAN Z L  R  Z L2 20  4(10 3)2  202 20  1200  400 Tính : ZC  =   30 2 1 103  C    ( F ) = 106 F Mà ZC  Đáp án A C .ZC 100 30 3 A L,r Câu 12: Cho mạch điện hình vẽ Cuộn dây có độ tự cảm L  M C B V H, điện trở r = 100 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u AB  100 cos100 t (V) Tính giá trị C để vôn kế có giá trị lớn tìm giá trị lớn vôn kế A C  C C   4 104 F UC max  120 V .104 F UC max  200 V B C  4 D C  104 F UC max  180 V  104 F UC max  220 V Giải Ta có: Z L   L  100  100 3  U C max  ZC  r Z  ZL 2 L  1002  100   400 1  C    104 F.;  Z C 100 400 4 3  100 U r  Z L2 100 100  100   R 100 U C max   200 V Chọn C Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều u  U cos(100t) V vào đoạn mạch RLC Biết R  100  , tụ điện có điện dung thay đổi Khi điện dung tụ điện C1  25 /  (F) C2  125 / 3 (F) điện áp hiệu dụng tụ có giá trị Để điện áp hiệu dụng điện trở R đạt cực đại giá trị C A C 300 (F) 3 Ta có U C1  UC  B C  50 (F)  C C  20 (F)  D C  200 (F) 3 UZC1 R  ( Z L  Z C1 ) UZC R  ( Z L  ZC )2 UC1 = UC2 ZC21 ZC2  R  ( Z L  Z C1 ) R  ( Z L  Z C ) => Z C21 ( R  ( Z L  Z C )  Z C2 ( R  ( Z L  Z C1 )  R ( Z C21  Z C2 )  Z L2 ( Z C21  Z C2 )  2Z L Z C1Z C ( Z C1  Z C )  ( R  Z L2 )( Z C1  Z C )  2Z L Z C1Z C Để điện áp hiệu dụng điện trở R đạt cực đại mạch có cộng hưởng ZL = ZC Thay R =100 Ω; ZC1 =  C1 ( R  Z L2 )( Z C1  Z C )  2Z L Z C1Z C  ( R  Z C2 )( Z C1  Z C )  2Z C Z C1Z C  100 25  10 6  400 Ω; ZC2 = 240Ω 640 (ZC2 +20000) = 192000ZC  ZC2 - 300ZC +20000 = Phương trình có hai nghiệm : ZC = 200Ω Z‟C = 100 Ω Khi ZC = 200Ω C = Khi ZC = 100Ω C = 10 4 50 F F 2  10 4  F 100  Chọn B F Câu 14: Cho đoạn mạch điện xoay chiều ANB ,đoạn AN chứa R C thay đổi ,đoạn NB Chứa L= H Biết f=50Hz ,người ta thay đổi C cho U AN cực đại  U AB Tìm R C: A Z C =200  ; R=100  B Z C =100  ; R=100  C Z C =200  ; R=200  D Z C =100  ; R=200  Giải: Khi Z L  R  Z L2 ZC  U RCMax  2UR R  Z L2  Z L Lưu ý: R C mắc liên tiếp Đề cho U AN cực đại U AB suy ra: 1 R R  Z L2  Z L => 4R  Z L2  2Z L 4R  Z L2  Z L2  R  3R  2Z L2  2Z L 4R  Z L2  9R  12( R Z L2 )  4Z L4  4Z L2 (4 R  Z L2 )  9R4  (12Z L2 16Z L2 ) R2   9R4  4Z L2 R2   (9R2  4ZL2 )R2  Do R khác nên  (9R2  4Z L2 )  => Z L  R  Z L2 ZC   (9 R  4Z L2 )   R  150  41002  1502  200 = 2 Z L  150  100 3 Đáp án A 4.Thay đổi : Khi tần số góc  (hay f) thay đổi (còn R, L C không đổi ) Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều u=U0cost (U0 không đổi  thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R,cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp,với CR2< 2L Khi  = 1  = 2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị.Khi  = 0 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại.Hệ thức liên hệ A  02  (1   22 ) B   (1   ) C  = 2 (  +  22 ) 1,2 0 : D 0 = 1 Giải cách 1: làm theo kiểu tự luận cổ điển + Từ kiện điện áp tụ U1C = U2C ta biến đổi nhằm thu biểu thức rút gọn.Ta có: C  U U  2 C 2 1 1   R L  R L 2   1 C  C 2  1       :    CR CL 1 CL 1    CR CL  2.CL   2 2  C2 L  C2 L 221 R C  R C 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2LC R2 2 2  C R2 2LC L 22  L     C     (a) +Xem điện áp tụ đạt cực tiểu Ta có: U Z U C U  I Z   C C 2 L 22 R   Z Z  C L C R  L 2  C C U U U   C L  Cy 2 CL  R  2 2  C   C 2  x  y  a x  b xd Đặt  Dễ thấy UCmax ymin a>0 nên    b y k h ix = m in a a L R L  C R    L   b   Tức  L C C 2 2 2  (  So sánh (a) (b) ta  1 2) Cách 2: UZ L UL = Do UL1 = UL2 R  (Z L  Z C ) 12 => R  (1 L  ) 1 C =  22 R  ( L  ) 2C R2  => =>  L (2 C L C 2 + -R)= 1 C =  L C 2  C2 + 12   22 C 12 22 R2  UL = ULmax R2   Từ(1) (2) suy ra: L C  + = =>  C ( L C => (2 - R2)(  1  1  + 2  + L có giá trị cực tiểu =>  2  1 - 41 2  C 1 C = C2 (2 - R2) (1) 2  )= L C + = C2 L C (2 - R2) (2) ) Chọn đáp án C Với điều kiện CR2< 2L Cách 3: Ta sử dụng phương pháp cực trị hàm số toán xét phụ thuộc Uc theo  nên ta viết: U Z U C U  I Z   C C 2   L 21 R  Z  Z  C LC LR     C C   Thấy hàm UC thuộc kiểu “ hàm bậc 2”  phải có quan hệ hàm bậc 2: 2 x   C T ( 1 2) Chú ý: với toán có giá trị    làm điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây cảm có giá trị Còn  =  điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn đạt cực đại Nếu giải theo phương pháp cực trị hàm số (đánh giá kiểu hàm số), viết U Z U L U  I Z  C  C L 2 1   2 L 22 R  Z  Z   LC ()  R  ( )  L  22  C  C    Và thấy UL thuộc kiểu “hàm bậc 2”  nên có mối liên hệ 11 11  ,  v àà  l  ( ) 2 một cách nhanh chóng 12 2 2 Câu 16: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u  U 2cost, tần số góc  biến đổi Khi   1  40 (rad / s)   2  360 (rad / s) cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch điện có giá trị Để cường độ dòng điện mạch đạt giá trị lớn tần số góc  A 100  (rad/s) B 110  (rad/s) C 200  (rad/s) D 120  (rad/s) Giải 1: Nhớ công thức:Với  = 1  = 2 I P UR có giá trị IMax PMax URMax ta có:   12 =120  (rad/s) Chọn D Giải 2: I1 = I1 => Z1 = Z1 => (ZL1 – ZC1)2 = (ZL2 – ZC2)2 Do 1  2 nên (ZL1 – ZC1) = - (ZL2 – ZC2) => ZL1 + ZL2 = ZC1 + ZC2 (1 + 2)L = C ( 1 + 2 ) => LC = 1 (1) Khi I = Imax; mạch có cộng hưởng LC = 2 (2) Từ (1) (2) ta có  = 1 = 120(rad/s) Chọn D Câu 17: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Đặt vào đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có tần số f thay đổi Khi tần số góc dòng điện 1 2 dòng điện hiệu dụng mạch có giá trị I I1 I2  max n Giá trị điện trở R biểu thức ( biểu thức liên hệ R, L, 1 , 2 , n)? Giải : + I m a x I  I   Z  Z  n Zn  R 2 m i n n     22 2  1  Z  R  L   n Rn  ( ) R  L  ( * )   1 1  C   C  2 + theo phương pháp  0    C  12 Mà 0  LC nên  thay vào (*) L C L   1 12     2 2   ( n  ) R  L   ( L   L  )  L (  2) 1 1    1  C     2 L   (  ) L 12  R  R  2 n n  Câu 18: Đặt điện áp u = U0 cos t ( U0 không đổi,  thay đổi được) vào đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện: CR < 2L Gọi V1,V2, V3 vôn kế mắc vào đầu R, L, C Khi tăng dần tần số thấy vôn kế có giá trị cực đại, thứ tự vôn kế giá trị cực đại tăng dần tần số A V1, V2, V3 V1, V3,V2 B V3, V2, V1 C V3, V1, V2 UR Giải: Ta gọi số vôn kế U: U1=IR = R  (L  U1 = U1max mạch có cộng hưởng điện: => 2 = UL U2 = IZL = R  (L  U2 = U2max y2 = Đặt x =  22   2 ) C UL  1  C2 4 R   L2  L 2 C  C D  ) C LC (1) U y 22 2 R2  2 L C  L2 có giá trị cực tiểu y2min , Lấy đạo hàm y2 theo x, cho y2‟ = => x = 2 = L C (2  R ) C (2 L  CR ) C  (2) = C L (2  CR ) C U U3 = IZC = ) C C R  (L  U  C  ( R   L2  U3 = U3max y3 = L24 +(R2 -2 L C )2 + C2 L 2 ) C  C  U y 32 có giá trị cực tiểu y3min Đặt y = 2 , Lấy đạo hàm y3 theo y, cho y‟3 = y = 2 = L  R2 R2 C   LC L2 L2 32 = Xét hiệu 22 - 12 = Do 22 = Vậy ta có 3 R2  LC L (3) Do CR2 < 2L nên : 2L – CR2 > So sánh (1); (2), (3): Từ (1) (3) 32 = => R2  LC L < 12 = 2 C (2 L  CR ) LC C (2 L  CR ) > 12 = LC R2 =  LC L < 12 = LC = LC L  (2 L  CR ) CR >  LC (2 L  R ) LC (2 L  R ) < 22 = C (2 L  CR ) Khi tăng dần tần số vôn kế số cực đại lần lƣợt V 3, V1 V2 Chọn đáp án C Câu 19: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm, biết L  CR2 Đặt vào đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều với tần số góc thay đổi Khi 1 2 thấy hệ số công suất đoạn mạch có giá trị nhau, giá trị biểu , 1,2)? thức ( biểu thức liên hệ Cos Giải : Ta tính cos1  ứng với   1 , ta có:  R R R c o s   h a y c o s  1 2 Z   1   2 R  L R  L     C C         Theo giả thuyết L L 2L C  C L  C R  R  n ê n c o s  L 12 L C 2 L  L   L   1 2 2 C C C C C 1     Ngoài ta sử dụng PP cực trị hàm số                       c o s         L 11 2      L n ê n : c o s  1 2 22 2 2 L C C L  L  L   1 2 1 2 2 1 2 1 22 PHẦN III KẾT LUẬN Như nói, tập vật lý phần thiếu trình giảng dạy môn vật lý trường phổ thông Nó phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, để ôn tập, để rèn luyện kỹ , kỹ xảo vận dụng kiến thức bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học Bài tập vật lý phương tiện để giúp học sinh rèn luyện đức tính tốt đẹp tính cảm nhận, tinh thần chịu khó đặc biết giúp em có giới quan khoa học chủ nghĩa vật biện chứng Để tập vật lý thực mục đích điều người giáo viên phải phân loại có phương pháp tốt để học sinh dễ hiểu phù hợp với trình độ học sinh Trong đề tài tìm cho vài phương pháp áp dụng cho số dạng toán , tất nhiên không trọn vẹn, để giúp học sinh giải toán mang tính lối mòn nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt thi hình thức trắc nghiệm khách quan Tuy nhiên phương pháp mang tính chủ quan nhân tôi, thật thử áp dụng cho nhiều loại đối tượng học sinh thấy em thích làm tương đối có kết tốt( tất nhiên giới hạn dạng toán này) Rất mong quan tâm giúp đỡ, chia kinh nghiệm quí đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn% Hưng Yên, ngày 25 tháng năm 2014 Giáo viên TRẦN QUỐC VIỆT [...]... 150 165 180 360 Đơn vị (Rad) 1 π 12 1 π 6 1 π 4 1 π 3 1 π 2 7 π 12 góc 5 π 12 2 π 3 9 π 12 5 π 6 11 π 12  2 b.Lưu ý :Khi thực hiện phép tính kết quả đư c hiển thị dạng đại số: a +bi (hoặc dạng cực: A  ) -Chuyển từ dạng : a + bi sang dạng: A  , bấm SHIFT 2 3 = Ví dụ: Nhập: 8 SHIFT (-) (:3 ->Nếu hiển thị: 4+ 4 = kết quả: 8 3i Ta bấm SHIFT 2 3 1 π 3 -Chuyển từ dạng A  a + bi : bấm SHIFT 2 4... dưới dạng là: r   (ta hiểu là: A  ) +Đặc biệt giác số  trong phạm vi : -1800<  < 1800 hay - m =7 *Quãng đường vật đi được trong m nửa chu... = 1 π 2 Trắc nghiệm Câu 1: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động: x1 = 8cos(2πt + /2) (cm), x2 = 2cos(2πt -/2) (cm) và x3 = A3 cos(t + 3) (cm) Phương trình dao động tổng hợp có dạng x = 6 2 cos(2πt + /4) (cm) Tính biên độ dao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 3: A 6cm và 0 B 6cm và /3 C 8cm và /6 D 8cm và /2 Câu 2: Một vật đồng... CASIO fx – 570ES ; 570ES Plus Chọn chế độ Nút lệnh Chỉ định dạng nhập / xuất toán Bấm: SHIFT MODE 1 Ý nghĩa- Kết quả Màn hình Math xuất hiện Thực hiện phép tính số phức Bấm: MODE 2 Màn hình xuất hiện chữ CMPLX Dạng toạ độ cực: r Bấm: SHIFT MODE  Hiển thị số phức dạng: A 32  Hiển thị dạng đề các: a + ib Bấm: SHIFT MODE  Hiển thị số phức dạng: a+bi 31 Chọn đơn vị đo góc là độ (D) Bấm: SHIFT MODE... dấu = có thể hiển thị kết quả dưới dạng số vô tỉ, muốn kết quả dưới dạng thập phân ta ấn SHIFT = ( hoặc nhấn phím SD ) để chuyển đổi kết quả Hiển thị 4 Các Ví dụ 1: Ví dụ 1: Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 50, một cuộn thuần 4 cảm có hệ số tự cảm L  1 ( H ) và một tụ điện có điện dung C  2.10 ( F ) mắc nối tiếp  Biết rằng dòng điện qua mạch có dạng giữa hai đầu mạch điện i  5cos100... này điện áp u =150 2 cos120t (V) thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là: B i  5cos (120  t   )( A)  2cos (120  t  )( A) 4  D i  5cos (120  t  )( A) 4 A i  5 C i  5 4  2cos (120  t  )( A) 4 Giải: Khi đặt hiệu điện thế không đổi (hiệu điện thế 1 chiều) thì đoạn mạch chỉ còn có R: R = U/I =30 Z L  L.  1 120   30 ; 4 i= u 150 20  Z (30  30i) ( Phép CHIA hai số phức) a.Với máy FX570ES... Sau khi nhập ta ấn dấu = có thể hiển thị kết quả dưới dạng số vô tỉ, muốn kết quả dưới dạng thập phân ta ấn SHIFT = (hoặc dùng phím SD ) để chuyển đổi kết quả Hiển thị d.Các ví dụ: Ví dụ 1: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1 = 5cos(  t +  /3) (cm); x2 = 5cos  t (cm) Dao động tổng hợp của vật có phương trình A x = 5 3 cos(  t -  /4 ) (cm)... dòng điện qua cuộn cảm là 1A Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A π  i=3 2cos 120 πt-  A 6  B π  i=2cos 120 πt+  A 6  C π  i=3cos 120 πt-  A 6  D π  i=2 2cos 120 πt-  A 6  II TÍNH HỆ SỐ CÔNG SUẤT 1 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU DÙNG MÁY FX-570ES a.Hệ số công suất của đoạn mạch: -Đoạn mạch RLC: R cos  Z hay U L  UC U cos = R U U Ud UL d  UR... Kết quả Chỉ định dạng nhập / xuất Bấm: SHIFT MODE 1 toán Màn hình xuất hiện Math Thực hiện phép tính về Bấm: MODE 2 số phức Màn hình xuất hiện CMPLX Hiển thị dạng toạ độ cực: Bấm: SHIFT MODE  Hiển thị số phức dạng: A  r 32 Hiển thị dạng đề các: a + Bấm: SHIFT MODE  Hiển thị số phức dạng: a+bi ib 31 Chọn đơn vị đo góc là độ Bấm: SHIFT MODE 3 (D) Màn hình hiển thị chữ D Chọn đơn vị đo góc là Bấm: ... tập giúp số học sinh không yêu thích không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài: “HƢỚNG DẪN GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 II MỤC... tính cầm tay casio… Bài tập vật lý với tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý nhà trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lý học sinh có những... phương pháp giải nhanh số dạng tập máy tính cẩm tay phương pháp nhanh chóng tìm đáp số tập cực trị điện xoay chiều - Đối tượng áp dụng :Tất học sinh PHẦN II: NỘI DUNG CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI NHANH