Đang tải... (xem toàn văn)
SKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc GiaSKKN Phân loại và phương pháp giải nhanh các dạng bài tập thường gặp về tụ xoay trong bồi dưỡng HSG và THPT Quốc Gia
A ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài “ Hiền tài nguyên khí quốc gia, nguyên khí thịnh nước mạnh mà hưng thịnh, nguyên khí suy nước yếu mà thấp hèn.” Câu nói bất hủ tiến sĩ triều Lê cho thấy, từ xa xưa ông cha ta coi trọng nhân tài Biểu qua loại kì thi tổ chức như: “ thi Hương, thi Hội, thi Đình” Cho đến nay, nhiệm vụ vô quan trọng giáo dục đào tạo Điều thể qua nhiều kì thi học sinh giỏi (HSG) trường, HSG tỉnh - thành phố, HSG khu vực, HSG quốc gia, HSG quốc tế… Tuy nhiên, công tác bồi dưỡng HSG gặp nhiều khó khăn Khó khăn lớn người giáo viên chưa cung cấp tài liệu phục vụ cho việc ôn thi HSG, mà chủ yếu phải dựa vào kinh nghiệm thân tích lũy truyền đạt hướng dẫn em Học sinh chưa có nhiều tài liệu để tự học, tự đọc, tự bồi dưỡng cho Do đó, cần thiết có hệ thống chuyên đề, phân loại dạng tập phục vụ cho trình bồi dưỡng HSG Đặc biệt, phần xây dựng công thức thu gọn giúp giải nhanh làm đơn giản hóa toán khó thi HSG tuyệt vời Trong nội dung thi HSG, phần dao động điện từ có mặt đề thi Trong chương dao dộng điện từ phần khai thác nhiều thường gặp tập tụ xoay (tụ điện có điện dung biến đổi) Với mong muốn giúp em học sinh đội tuyển ôn thi HSG có hệ thống tập thường gặp tụ xoay để luyện tập có phương pháp để giải tốt hơn, nhanh so với phương pháp truyền thống nhằm tham gia tốt kì thi HSG thi trung học phổ thông (THPT) Quốc Gia Tôi mạnh dạn chọn đề tài “Phân loại phương pháp giải nhanh dạng tập thường gặp tụ xoay bồi dưỡng HSG THPT Quốc Gia” Phạm vi đối tượng nghiên cứu - Phạm vi áp dụng: dùng cho môn vật lí phần kiến thức dao động điện từ - Đối tượng nghiên cứu: Bài tập thường gặp tụ xoay thi HSG THPT Quốc Gia - Đối tượng áp dụng: Học sinh lớp 12 bậc THPT Mục đích nghiên cứu Trên sở phân loại dạng tập thường gặp tụ xoay đề thi HSG tìm phương pháp giúp giải nhanh tập nhằm mục đích làm đơn giản hóa toán khó tụ xoay giúp học sinh dễ dàng vận dụng giải tốt toán Giúp học sinh củng cố kiến thức, giảm bớt áp lực môn cho học sinh Tạo hứng thú học tập đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Tổng kết kinh nghiệm thực tế giảng dạy - Phương pháp thực nghiệm: Kiểm tra tiếp thu học sinh tập nhà đề ôn tập B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Cơ sở lí luận: 1.1 Tụ xoay Tụ điện xoay tụ điện có điện dung biến đổi Nó gồm hệ kim loại đặt cách điện với Một hệ cố định, hệ quay xung quanh trục Khi xoay núm điện, ta làm cho phần diện tích đối diện thay đổi, điện dung thay đổi Điện dung lớn tụ điện xoay thường không vượt vài phần nghìn pF Điện dung tụ hàm bậc góc xoay C=a.α+b 1.2 Mạch dao động: A - Cấu tạo: + + C L Mạch dao động (khung dao động) mạch - điện kín gồm tụ điện mắc với cuộn cảm B - Hoạt động : Khi tụ điện phóng điện (q giảm), dòng điện qua L tăng gây tượng tự cảm làm chậm phóng điện Khi q=0, i max dòng điện tự cảm lại nạp điện cho tụ điện, (i giảm) điện tích trái dấu so với lúc đầu (q tăng) đến i =0 qmax Sau đó, tụ phóng điện tượng trước nhiên theo chiều ngược lại Vậy mạch kín LC xảy dao động điện dao động từ tương tự dao động gọi dao động điện từ - Khảo sát định lượng: - Chọn chiều dương i: qua cuộn cảm từ B→A Nếu dòng điện chạy theo chiều cường độ i > 0, theo chiều ngược lại i < - q>0 cực nối A mang điện tích (+) Vận dụng định luật Ôm: uAB = e – r.i = e = - Li’= - Lq’’ (1) - Hđt hai đầu tụ: uAB = q C (2) q ⇒ C ω= = -Lq’’hay q’’ + ω2q = với LC Nghiệm phương trình có dạng: q = q0cos(ωt + ϕ) q qo = + uAB = C C cos(ωt + ϕ) + i = q’= -ωqosin(ωt + ϕ) Vậy q, u, i biến đổi điều hòa theo thời gian với tần số góc ω Các đặc trưng riêng mạch dao động LC: ω= LC f= 2π LC T = 2π LC + Tần số góc riêng: , Tần số riêng: , Chu kỳ riêng: - Bước sóng mà mạch bắt được: λ=3.108.T= 6π.108 Thực trạng vấn đề nghiên cứu: Bài tập tụ xoay rộng có nhiều mức độ khác nhau, thường đề thi HSG câu khó kì thi đại học năm trước Nếu giáo viên không cung cấp hệ thống dạng tập hay gặp học sinh ôn tập tài liệu Bởi lẽ, sách giáo khoa (SGK) vật lí lại không đưa kiến thức vào giảng dạy, còn sách tài liệu tham khảo có nêu sơ sài phần lí thuyết hệ thống tập luyện tập Do đó, giáo viên phân công dạy bồi dưỡng HSG phải tự biên soạn tài liệu để giảng dạy Vì vậy, với đề tài mình, hi vọng giáo viên học sinh có thêm nguồn tư liệu bổ ích cho công tác giảng dạy học tập Qua thực tế giảng dạy thấy gặp tập tụ xoay dạng 3.2 3.3 (sẽ trình bày phần giải pháp thực hiện) nhiều em đội tuyển HSG không làm Với dạng 3.1 số em làm em giải theo phương pháp là: Vận dụng kĩ toán học để thiết lập phương trình điện dung tụ C=a.α+b, sau thay α vào tìm điện dung C quay ngược lại phương trình λ=6π.108 tìm bước sóng hay tần số Phương pháp gọi phương pháp truyền thống (hay phương pháp cũ) Việc sử dụng phương pháp thời gian, còn nặng tính toán đòi hỏi học sinh phải có kĩ toán học thành thạo làm Do cần thiết có phương pháp giải nhanh khắc phục nhược điểm phương pháp truyền thống Từ luận điểm nêu trên, cho thấy cần thiết người giáo viên giảng dạy, phải phân loại dạng toán tụ xoay thường gặp đề thi HSG Điều giúp em dễ dàng nhận biết định hướng cách giải Đồng thời, nên tìm phương pháp làm đơn giản hóa toán phức tạp (nếu có thể) giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận dụng làm tập, mang lại hiệu cao bồi dưỡng HSG Phương pháp làm đơn giản hóa toán mà sử dụng là: xây dựng công thức giải nhanh chốt lại để học sinh áp dụng cho dạng tập tụ xoay Giải pháp thực Trên sở nghiên cứu đề thi học sinh giỏi, đề thi đại học, cao đẳng đúc rút kinh nghiệm thân phân dạng tập tụ xoay sau: 3.1 Bài toán liên quan đến biểu thức tụ xoay: C=aα+b Bài toán mẫu: Cho mạch chọn sóng gồm cuộn dây có độ tự cảm L tụ xoay C Tụ xoay có điện dung thay đổi từ C đến C2 góc xoay biến thiên từ Nhờ mạch thu sóng nằm dải từ đến Biết điện dung tụ điện hàm bậc góc xoay Các câu hỏi thường gặp: Câu hỏi 1: Viết biểu thức phụ thuộc điện dung theo góc xoay Câu hỏi 2: Khi góc xoay tụ mạch thu sóng điện từ có bước sóng (hoặc tần số) bao nhiêu? Phương pháp giải: - Bước 1: Đọc, phân tích đề nhận biết toán thuộc dạng - Bước 2: Nếu toán thuộc dạng 3.1 áp dụng công thức giải nhanh (1) = (1) - Bước 3: Thay số tìm kết - Chứng minh công thức (1) + Công thức tìm biểu thức phụ thuộc điện dung theo góc xoay Vì điện dung tụ hàm bậc góc xoay nên ta có: C=aα+b Khi (2) + Xây dựng công thức tìm bước sóng (hoặc tần số) mà mạch bắt Từ hệ thức C = C tỉ lệ với nên ta thay C = (3) Vì C = = nên C tỉ lệ nghịch với , tức tỉ lệ thuận với nên thay C vào công thức (2) ta : = (4) Tổng hợp (2), (3),(4) công thức (1): = Các ví dụ Bài (ĐH-2012): Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay linh động Khi = , tần số dao động riêng mạch 3MHz Khi = , tần số dao động riêng mạch 1MHz Để mạch có tần số dao động riêng 1,5 MHz bằng? A B C D Giải: Áp dụng: = Chọn B Bài 2: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm 1/((mH) tụ xoay Tụ xoay có điện dung thay đổi từ C đến C2 góc xoay biến thiên từ đến Nhờ mạch thu sóng thu sóng nằm dải từ 10 (m) đến 20 (m) Biết điện dung tụ điện hàm bậc góc xoay Viết biểu thức phụ thuộc điện dung theo góc xoay ? A C= + 30 (pF) C C= + 30 (pF) B C= + 20 (pF) D C= + 20 (pF) Giải: Từ Áp dụng (1) ta được: = = C=+30 Chọn A Bài 3: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm 20 () tụ điện xoay có điện dung ( điện dung hàm bậc góc xoay ) biến thiên từ 10 pF đến 500 pF góc xoay biến thiên từ đến Khi góc xoay tụ 900 mạch thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? A B 188 (m) C 135 (m) D 226 (m) Giải: Áp dụng công thức (1): = C = +10 (pF) Cho : C =.90 +10=260 (pF) Chọn C Bài 4: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm 1/((mH) tụ xoay Tụ xoay có điện dung biến thiên theo góc xoay C= +30 (pF) Cho tốc độ ánh sáng không khí Để thu sóng điện từ có bước sóng 15(m) góc xoay bao nhiêu? A B C D Giải: =15 C = = 67,5 (pF) = C - 30 = Chọn C Bài 5: Một mạch chọn sóng gồm cuộn thần cảm L tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay linh động.Khi cho = = mạch thu sóng điện từ có bước sóng tương ứng 15m 25m Khi = mạch thu sóng điện từ có bước sóng là: A B C D Giải: Áp dụng: = = =22,17 (m) Chọn D 3.2 Mạch dao động có ghép thêm tụ xoay Bài toán mẫu: Mạch chọn sóng máy thu gồm tụ điện có điện dung C0 cuộn cảm có độ tự cảm L Câu hỏi 1: Để bắt sóng điện từ có bước sóng , phải ghép tụ xoay có điện dung Cx với tụ điện C0? Câu hỏi 2: Để bắt sóng điện từ có bước sóngtừ đến cần phải ghép thêm tụ xoay có điện dung Cx biến thiên khoảng nào? tìm độ tự cảm L cuộn dây Phương pháp giải: - Bước 1: Đọc, phân tích đề nhận biết toán thuộc dạng λ = 2πc LC - Bước 2: Nếu toán thuộc dạng 3.2 tìm C b từ công thức Cb ( biến đổi kiện đề để tìm Cb) - Bước 3: So sánh Cb với Co + Nếu Cb > C0 C0 ghép song song với Cx Vận dụng công thức trường hợp ghép song song Cb=C0+Cx để tìm đại lượng mà đề yêu cầu + Nếu Cb < C0 C0 ghép nối tiếp với Cx Vận dụng công thức trường hợp ghép nối tiếp = + =để tìm đại lượng mà đề yêu cầu - Bước 4: Thay số tìm kết + Lưu ý : Nếu đề yêu cầu tìm L C0 nên lập tỉ số + C0 ghép song song với Cx: + C0 ghép nối tiếp với Cx: Các ví dụ: Bài 1: (ĐH-2010) Mạch dao động dùng để chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C0 cuộn cảm có độ tự cảm L Máy thu sóng điện từ có bước sóng 20m Để thu sóng điện từ có bước sóng 60m, phải mắc tụ điện C0 mạch dao động với tụ điện có điện dung C mắc nào? , C ghép nối tiếp C0 B , C ghép nối tiếp C0 , C ghép song song C0 D , C ghép song song C0 Giải: = Cb = 9C0 > C0 cần ghép tụ C song song với tụ C0 Ta có Cb= C0 + C = 9C0 C = 8C0 Chọn C Bài (Thi HSG tỉnh Thanh Hóa năm học 2014-2015): Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm tụ điện có điện dung A L= C = 100 ( pF ) ( µH ) π2 cuộn cảm có độ tự cảm a Mạch thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? 12 m 18 m b Để mạch thu sóng điện từ có bước sóng từ đến cần phải ghép thêm tụ điện Cx có điện dung biến thiên Hỏi phải ghép C x nối tiếp hay song song với tụ điện C 0? Điện dung tụ điện Cx biến thiên khoảng nào? Giải: a Mạch dao động bắt sóng điện từ có bước sóng: λ = c.2π LC = 3.10 2π b Gọi Cb 10 −6 100.10 −12 = ( m ) π điện dung tụ C0 ghép với Cx λ = c.2π LCb = 6π 108 LCb Từ: nên tỉ lệ với Cb mà theo yêu cầu toán: 12 ( m ) ≤ λ ≤ 18 ( m ) tăng nên Cb tăng Do đó, tụ ⇒ Cb = C0 + C x ⇒ C x = Cb − C0 + Từ công thức • Víi λ = λ1 = 12 ( m ) ghép song song với tụ Cx λ = 2πc LC b ⇒ Cb = ⇒ Cb1 = C0 λ2 λ2 = 4π c L 36.π 21016.L 122 36.π 21016 10−6 π = 400 ( pF ) ⇒ C x1 = C b1 − C = 300 ( pF ) ⇒ Cb = • Víi λ = λ = 18 ( m ) 182 = 900 ( pF ) 36π 10 10−6 π 16 ⇒ C x = C b − C = 800 ( pF ) 300 ( pF ) ≤ C x ≤ 800 ( pF ) Vậy: nt = Bài (Thi HSG tỉnh Thanh Hóa năm 2010-2011): Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện gồm tụ điện có điện dung C không đổi mắc song song với tụ xoay Cx Tụ xoay Cx có điện dung biến thiên từ Cx1 = 10pF đến Cx2= 250pF góc xoay biến thiên từ 0 đến 1200 Mạch thu sóng điện từ có bước sóng nằm dải từ λ1 = 10m đến λ2 = 30m Cho biết điện dung tụ xoay hàm bậc góc xoay a Tính độ tự cảm L cuộn dây điện dung C0 tụ b Để thu sóng điện từ có bước sóng λ0 = 20m góc xoay tụ bao nhiêu? Giải: a Tính L C0: λ = 2πc LC Bước sóng sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu được: Vì tụ C0 mắc song song với tụ xoay Cx nên Cb= C0+ Cx ⇒ λ1 = 2π c L(C0 + C x1 ) = 10m λ2 = 2π c L(C0 + C x ) = 30m ; λ1 C0 + 10 = ÷ = ⇒ λ2 C0 + 250 ⇒ C0 = 20pF b Áp dụng công thức (1) ta được: ⇒ L= λ12 = 9, 4.10−7 ( H ) 4π c (C0 + C x1 ) = C =100 pF C =+10 450 Bài 4: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm L tụ điện gồm tụ điện cố định C mắc song song với tụ xoay C x Tụ xoay có điện dung thay đổi từ 10 (pF) đến 250 (pF) Nhờ mạch thu thu sóng có bước sóng từ 10(m) đến 30 (m) Xác định độ tự cảm L A 0,84(µH) B 0,93(µH) C 0,94(µH) D 0,74(µH) Giải: C0 +250 = 9(C0+ 10) C0= 20 (pF) (H) = 0,94(µH) Chọn C 3.3 Mạch thu sóng có tụ xoay điện trở : Bài toán mẫu: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây tụ xoay Điện trở mạch r Khi điều chỉnh điện dung tụ C = C0 mạch bắt sóng điện từ có tần số góc xoay nhanh tụ để suất điện động không đổi cường độ hiệu dụng dòng điện giảm xuống n lần Hỏi điện dung tụ thay đổi lượng bao nhiêu? Phương pháp giải - Bước 1: Đọc, phân tích đề nhận biết toán thuộc dạng - Bước 2: Nếu toán thuộc dạng 3.3 sử dụng công thức giải nhanh (5) =nRω để tìm đại lượng mà đề yêu cầu - Bước 3: Thay số tìm kết - Chứng minh công thức (5) + Khi chưa xoay tụ tổng trở mạch Z = R cường độ dòng điện + Sau xoay tụ ta có tổng trở mạch = Vì nên nên Mà Vì suất điện động không đổi nên I’ Z’ = I Z = I R = nRω (5) Các ví dụ: Bài (HSG Ninh Bình năm 2010) Khung dao động gồm ống dây có L = 2µH tụ xoay Điện trở ống dây R=10-3 Ω Điện dung tụ tỉ lệ thuận với góc xoay α Khi α = điện dung tụ C1 = 10pF ; α =180o điện dung tụ C2 = 490pF a) Muốn bắt sóng 19,2 m α bao nhiêu? Khi bắt sóng 19,2m suất điện động E = 1µV Tính cường độ dòng điện mạch? b) Sau bắt sóng 19,2 m xoay nhanh tụ để suất điện động không đổi cường độ dòng điện giảm 1000 lần Hỏi phải xoay tụ góc mạch bắt bước sóng nào? Giải: a) Áp dụng công thức (1) ta được: = = C = +10 Mà λ = 19,2 = C = 51,88 pF Thay vào biểu thức ta có 51,88 = +10= α=15,7o - Cường độ dòng điện mạch là: Io = = = 10-3 (A) b) Áp dụng công thức (5) ta có: =nRC2 =1000.10-3 .(51,88.10-12)2 = 0,264 pF = 0,264 mà C = +10 = α α = 0,264 0,1o Khi C = 0,264 pF C = 51,88 + 0,264 = 52,144 pF λ= = 19,25 (m) Khi C = - 0,264 pF C = 51,88 - 0,264 = 51,616 (pF) λ= = 19,15 (m) Khi tụ xoay góc 0,10 mạch thu sóng có λ = 19,25m λ =19,15m Bài 2: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây tụ xoay Điện trở mạch (mΩ) Khi điều chỉnh điện dung tụ 1(µF) bắt sóng điện từ có tần số góc 10.000 (rad/s) xoay nhanh tụ để suất điện động không đổi cường độ hiệu dụng dòng điện giảm xuống 1.000 lần Hỏi điện dung tụ thay đổi lượng bao nhiêu? A 0,005 (µF) B 0,02 (µF) C 0,01 (µF) D 0,03 (µF) Giải: Áp dụng =nRω=1000 10000.=0,01 (F) Chọn C Bài 3: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm 2,5(µH) tụ xoay Điện trở mạch 1,3 (mΩ) Sau bắt sóng điện từ có bước sóng 21,5 (m) xoay nhanh tụ để suất điện động không đổi cường độ hiệu dụng dòng điện giảm xuống 1000 lần Hỏi điện dung tụ thay đổi bao nhiêu? A 0,33 (pF) B 0,32 (pF) C 0,31 (pF) D 0,3 (pF) Giải: Từ C = 5,2 (F) ω = = = 8,77.107 (rad/s) = nRωC2 = 1000.1,3.10-3.8,77.107.(5,2.10-11)2 = 0,31.10-12(F) = 0,31 (pF) 10 Chọn C Bài 4: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm (µH) tụ xoay Điện trở mạch (mΩ) Sau bắt sóng điện từ có bước sóng 19,2 (m) xoay nhanh tụ tăng điện dung để suất điện động không đổi dòng giảm xuống 1000 lần Xác định bước sóng mà mạch bắt lúc này? A 19,15(m) B 19,26(m) C 19,25(m) D 19,28(m) Giải: C = 5,188 (F) ω = = = 9,8.107 (rad/s) = nRωC2 = 1000.10-3.9,8.107.=0,26.10-12 (F) =6π.108 ≈ 19,15 (m) Chọn A 3.4 Các tập luyện tập Bài 1: Mạch chọn sóng máy vô tuyến gồm tụ điện có điện dung C= 1,5 cuộn cảm L, mạch thu sóng có bước sóng 100m Để mạch thu sóng có bước sóng cần ghép thêm tụ xoay Cx ghép với tụ C Đáp số: Cx = 0,1 ghép nối tiếp với Cx Bài 2: Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục tỉ lệ thuận với góc xoay từ giá trị C1=10 pF đến C2= 370 pF tương ứng góc xoay tụ tăng dần từ 00 đến 1800 Tụ điện mắc với cuộn dây có L= để tạo thành mạch chọn sóng máy thu Để mạch thu sóng có bước sóng 18,84(m) phải xoay tụ vị trí góc nào? Đáp số: = 200 Bài 3: Mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có L=11,3 tụ điện có điện dung C= 1000 pF a Mạch thu sóng có bước sóng bao nhiêu? b Để thu dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm tụ xoay Cx với tụ C giá trị Cx thuộc khoảng nào? c Để mạch thu sóng có bước sóng 25m tụ phải xoay góc kể từ vị trí điện dung tụ cực đại biết góc xoay từ 0 đến 1800 Đáp số: a = 200m b 10 pF đến 66,4 pF c 11 Bài 4: Mạch dao động gồm cuộn cảm L ghép nối tiếp với tụ điện Bộ tụ điện gồm tụ điện có điện dung C ghép song song với tụ xoay C x Khi điện dung Cx biến thiên từ 10 pF đến 250 pF mạch bắt sóng có bước sóng từ 10m đến 30m Tìm L C0 Đáp số: L= 0,925 C0= 20 pF Bài 5: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn dây cảm L tụ xoay Tụ xoay từ 00 đến 1200 điện dung biến thiên từ 10 pF đến 250 pF Khi góc xoay tụ 80 mạch thu sóng điện từ có bước sóng 10m Biết điện dung tỉ lệ bậc với góc xoay Muốn bắt sóng có bước sóng 20m cần xoay thêm tụ góc bao nhiêu? Đáp số: 390 Kiểm nghiệm đề tài - Tôi cho thử nghiệm với em đội tuyển HSG nhà trường năm học liên tiếp Kết thu tích cực sau: Nhóm khảo sát năm 2013 - 2014 MỖI BÀI KIỂM TRA GỒM CÂU TRẮC NGHIỆM PP cũ PP TT HỌ VÀ TÊN LỚP Số câu Thời Số câu Thời gian làm gian làm Hoàng Văn Tiên 12N 2/5 20 phút 5/5 15 phút Vũ Ngọc Thuấn 12N 3/5 25 phút 5/5 11 phút Mai Thị Thanh 12N 4/5 30 phút 5/5 13 phút Hoàng Văn Trang 12I 3/5 28 phút 5/5 12 phút Trịnh Văn Trường 12I 5/5 27 phút 5/5 12 phút Mai Trọng Hiệp 12I 3/5 29 phút 5/5 10 phút Mai Thị Hà 12G 3/5 30 phút 5/5 15 phút Nguyễn Văn Đức 12G 4/5 36 phút 5/5 18 phút Mai Hồng Nhung 12G 4/5 40 phút 5/5 18 phút 10 Đỗ Văn Doanh 12G 3/5 32 phút 5/5 17 phút Nhóm khảo sát năm 2014 - 2015 MỖI BÀI KIỂM TRA GỒM CÂU TRẮC NGHIỆM TT HỌ VÀ TÊN LỚP PP cũ PP Thời Số câu Thời Số câu gian làm gian làm Mai Thị Sao Mai 12I 4/5 30 phút 5/5 10 phút 12 10 Nguyễn Hữu Long 12I 3/5 32 phút 5/5 14 phút Lê Thị Trà My 12I 3/5 25 phút 5/5 12 phút Lê Minh Châu 12I 3/5 28 phút 4/5 15 phút Mai Trung Đức 12G 2/5 28 phút 5/5 12 phút Lê Ngọc Kiên 12G 3/5 30 phút 5/5 18 phút Lê Phương Thảo 12G 3/5 32 phút 4/5 18 phút Mai Ngọc Hiếu 12G 4/5 40 phút 5/5 16 phút Phạm Ngọc Hoàng 12A 3/5 34 phút 5/5 18 phút Nguyễn Thị Oanh 12G 2/5 28 phút 5/5 20 phút - Từ bảng số liệu ta thấy, mặt số lượng: số học sinh giải dạng toán tăng lên nhiều, em lam sai Về mặt thời gian, thời gian làm học sinh rút ngắn đáng kể Điều chứng tỏ cần thiết việc phân dạng phương pháp giải nhanh dạng toán khó tụ xoay cần thiết Kết đạt - Đề tài đưa hệ thống tập phân loại dạng tập tụ xoay, thường gặp đề thi HSG giúp giáo viên học sinh có tư liệu dùng cho giảng dạy bồi dưỡng HSG điều kiện nguồn tài liệu phục vụ công tác ôn thi HSG còn hạn chế - Đề tài nêu phương pháp xây dựng công thức giải nhanh, đồng thời vận dụng công thức để giải dạng tập mục 3.1 3.3 Thời gian để giải tập tụ xoay rút ngắn nhiều, học sinh vận dụng làm tụ xoay cách xác dễ dàng Ở có bảng so sánh phần làm học sinh theo phương pháp cũ (như nêu phần thực trạng) theo phương pháp sử dụng công thức giải nhanh mà đưa Do lượng tập nhiều nên so sánh đại diện Nhìn vào phần lời giải theo hai phương pháp thấy ưu việt phương pháp ngắn gọn, tiết kiệm thời gian dễ vận dụng Phương pháp khắc phục hạn chế phương pháp cũ dài dòng, biến đổi toán học nhiều, khó hiểu phức tạp Bài Phương pháp cũ Phương pháp tập Bài 1- f1 == Áp dụng : = Mục f2 = = = 3.1 ( Đề f = = 1,5 thi ĐH Vì điện dung tỉ lệ bậc với 2012) góc xoay nên C=a.α+b 13 Thay =9C1 vào Biểu thức điện dung C= mà C = C1 4C1 = α = 45o Bài b Góc xoay tụ b Áp dụng công thức (1) 3b- Vì điện dung tụ hàm bậc = Muc góc xoay ⇒ Cx = aα + b = C = 100 pF C =+10 3.2 + Khi α = : C1 = + b 450 (Đề thi ⇒ b = C1 = 10pF HSG + Khi α = 1200: C2 = 10 + a.120 tỉnh ⇒ a = pF/độ Thanh Vậy: Cx = 2a + 10 (pF) (1) Hóa - Để thu sóng có bước sóng năm λ = 2πc L(C + C x ) 2010- λ3 thì: 2011) λ12 C + C1 ⇒ λ32 = C0 + C x = ⇒ C = 100pF x Thay vào (1) ta được: 2α + 10 = 100 ⇒ α = 450 C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Với mong muốn cung cấp cho học sinh giáo viên nguồn tư liệu cần thiết phục vụ cho công tác ôn thi HSG ôn thi THPT Quốc gia, phân loại nêu phương pháp giải cho dạng tập tụ xoay Ngoài ra, cung cấp phương pháp giải khắc phục hạn chế phương pháp truyền thống giúp em học sinh dễ nhớ, dễ hiểu, dễ làm từ cảm thấy tự tin hơn, hứng thú với môn học Nội dung đề tài thiết thực giáo viên học sinh ôn luyện thi HSG tỉnh, khu vực thi THPT quốc gia Do thời gian hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Vì mong góp ý quý thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện áp dụng rộng rãi Đề xuất 2.1 Đối với giáo viên 14 - Người giáo viên có vai trò quan trọng trình dạy học “là người cầm lái giúp thuyền tới bến” Chính vậy, thân người cần không ngừng học tập, trau dồi chuyên môn nghiệp vụ, học hỏi kinh nghiệm tích lũy kinh nghiệm để tìm phương pháp dạy học mới, phương pháp hay hơn, sang tạo giúp học sinh có hành trang vững trình học tập 2.2 Đối với nhà trường - Nhà trường trang bị thêm sách tài liệu liên quan tới công tác học sinh giỏi cho thư viện để giáo viên học sinh tham khảo - Tập hợp sức mạnh tập thể phục vụ cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cách: + Tổ chức buổi trao đổi, thảo luận, đánh giá, đúc rút kinh nghiệm từ đề thi học sinh giỏi + Mỗi tổ nhóm cần xây dựng khung chương trình (phân loại thống phương pháp giải “hiệu quả” cho dạng tập) mà đề thi HSG thường + Giáo viên phân công phụ trách đội tuyển bám sát khung chương trình để bồi dưỡng Ngoài ra, vận dụng linh hoạt trình giảng dạy 2.3 Đối với Sở Giáo dục Đào tạo - Tổ chức chuyên đề, hội thảo để giáo viên có điều kiện trao đổi học tập chuyên môn - nghiệp vụ Thanh Hoá, ngày 24 tháng 05 năm2015 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Tôi xin cam đoan SKKN ĐƠN VỊ viết, không chép nội dung người khác Tác giả Nguyễn Tuấn Anh Nguyễn Thị Ngoan TÀI LIỆU THAM KHẢO Các đề thi học sinh giỏi đại học cao đẳng năm học trước Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi (2010) – Vũ Thanh Khiết 15 Dương Văn Cẩn ( chủ biên) ( 2010), 1000 trắc nghiệm trọng tâm điển hình Vật Lí 12, NXB Đại Học Sư Phạm Sách giáo khoa vật lí 12 ( chương trình nâng cao)- Nhà Xuất Bản Giáo Dục Đào Tạo Bài tập chọn lọc vật lí 12 - Tác giả: Đoàn Ngọc Căn, Đặng Thanh Hải, Vũ Đình Túy Cẩm nang ôn luyện thi đại học vật lí – Tác Giả: Nguyễn Anh Vinh MỤC LỤC A ĐẶT VẤN ĐỀ Trang 1 lý chọn đề tài Phạm vi đối tượng nghiên cứu 16 Mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Cơ sở lí luận 1.1 Tụ xoay 1.2 Mạch dao động 2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu 3 Giải pháp thực 3.1 Bài toán liên quan đến biểu thức tụ xoay C=a.+b 3.2 Mạch thu sóng có ghép thêm tụ xoay 3.3 Mạch thu sóng có tụ xoay điện trở 3.4 Các tập luyện tập 12 Kiểm nghiệm đề tài 13 Kết đạt 14 C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 15 1.Kết luận 15 Đề xuất 16 2.1 Đối với giáo viên 16 2.2 Đối với nhà trường 16 2.3 Đối với Sở Giáo Dục Đào Tạo TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 17 17 ... tài nêu phương pháp xây dựng công thức giải nhanh, đồng thời vận dụng công thức để giải dạng tập mục 3.1 3.3 Thời gian để giải tập tụ xoay rút ngắn nhiều, học sinh vận dụng làm tụ xoay cách xác... công tác ôn thi HSG ôn thi THPT Quốc gia, phân loại nêu phương pháp giải cho dạng tập tụ xoay Ngoài ra, cung cấp phương pháp giải khắc phục hạn chế phương pháp truyền thống giúp em học sinh dễ... đưa hệ thống tập phân loại dạng tập tụ xoay, thường gặp đề thi HSG giúp giáo viên học sinh có tư liệu dùng cho giảng dạy bồi dưỡng HSG điều kiện nguồn tài liệu phục vụ công tác ôn thi HSG còn hạn