Sáng kiến kinh nghiệm " Phương pháp tổng hợp dao động điều hoà (Võ Quyết Thắng, THPT Nghi Lộc 2 " doc

Một vấn đề nữa là khi nào cú thể ỏp dụng phương phỏp THDĐĐH, cú thể đề cập một cỏch trực tiếp hơn cho học sinh về lý thuyết tổng hợp dao động nghĩa là giỏo viờn cú thể truyền đạt cho họ

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

SKKN: Phương phỏp tổng hợp dao động điều hoà

(Vừ Quyết Thắng, THPT Nghi Lộc 2)

Túm tắt nội dung đề tài

Đề tài đề cập vấn đề phương phỏp tổng hợp dao động điều hoà (THDĐĐH) Trước đõy người ta đề cập đến cỏc phương phỏp như: phương phỏp cộng cỏc hàm lượng giỏc, phương phỏp giản đồ vộc tơ, phương phỏp tổng hợp đồ thị Ta cú thể thấy rằng ba phương phỏp trờn đều dựng để THDĐĐH, đú chớnh là 3 cỏch để thực hiện phương phỏp THDĐĐH

Nếu gọi là phương phỏp THDĐĐH cho ta sự phự hơp giữa hiện tượng vật lý và tờn gọi phương phỏp dựng để giải bài tập liờn quan đến hiện tượng đú Khi nhỡn nhận là cỏc phương phỏp riờng lẻ như phương phỏp cộng cỏc hàm lượng giỏc, phương phỏp giản đồ vộc tơ hay phương phỏp tổng hợp đồ thị nú mới đề cập được vấn đề tổng hợp dao động

ở gúc độ toỏn học Cũn khi núi là phương phỏp THDĐĐH thỡ tờn gọi của nú đó mang tờn một hiện tượng vật lý Với quan điểm này bài toỏn THDĐĐH được thể hiện một cỏch sinh động qua nội dung năm chương của sỏch giỏo khoa vật lý 12.

- Khi xem xột ở chương dao động cơ lý thuyết chỉ mang ý nghĩa về mặt động học nếu khảo sỏt kỹ thờm về mặt động lực học và năng lượng thỡ cũn cú những vướng mắc vỡ vậy bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ chủ yếu để vận dụng cụng thức mà chưa gắn được vào hiện tượng vật lý cụ thể

- Chương súng cơ hiện tượng tổng hợp dao động thể hiện một cỏch sinh động qua hiện tượng giao thoa súng, giỏo viờn cú thể khai thỏc chương này làm nổi bật ý nghĩa vật

lý của lý thuyết Đặc biệt trong chương này cú một ưu điểm nổi bật là học sinh cú thể quan sỏt được hiện tượng vật lý một cỏch trực tiếp, giỏo viờn cần thiết khai thỏc những liờn hệ cơ bản cho học sinh

- Bài toỏn điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC nối tiếp hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế trờn cỏc phần tử trờn đoạn mạch Trong chương điện xoay chiều cú một hệ thống bài tập rất phong phỳ, học sinh cần được rốn luyện một

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

cỏch việc sử dụng cộng cỏc vộc tơ quay để giải bài toỏn điện xoay chiều Ngoài ra giỏo viờn cú thể đưa thờm một số bài tập sử dụng việc cộng cỏc hàm số lượng giỏc hay tổng hợp đồ thị

- Chương dao động điện từ ớt đề cập hơn đến lý thuyết THDĐĐH, ta cú thể gặp bài toỏn tổng hợp dao động nếu mạch dao động cú nhiều tụ hoặc nhiều cuộn cảm mắc nối tiếp hoặc song song

- Chương tớnh chất súng ỏnh sỏng bài toỏn THDĐĐH được đề cập một cỏch định tớnh hơn so với cỏc chương trước Trong chương này chỉ xột một cỏch đơn giản là vị trớ võn tối, võn sỏng mà ớt đề cập đến những giỏ trị trung gian hay cường độ sỏng

Khi giải bài toỏn THDĐĐH qua cỏc chương học sinh cú thể suy luận tương tự Với cỏch suy luận tương tự khi học sinh nắm vững cỏc kiến thức trong nội dung chương này cỏc em cú thể chủ động xõy dựng được nội dung kiến thức mới

A Lớ do chọn đề tài

I Mở đầu

Trong chương trỡnh vật lý 12 bài toỏn tổng hợp dao động là một bài toỏn quan trọng Kiến thức tổng hợp dao động là một cơ sở cơ bản, là tiền đề để cỏc em học tiếp những chương sau Khi học cỏc chương (Chương II, III, IV, V, VI đối với sỏch giỏo khoa nõng cao hoặc cỏc chương I, II, III, IV, V đối với sỏch giỏo khoa cơ bản) cỏc em vận dụng kiến thức tổng hợp dao động vào giải bài toỏn vật lý ở những mức độ khỏc nhau

Trong chương “Dao động cơ” bài toỏn tổng hợp dao động chỉ mang ý nghĩa là một cụng thức toỏn học, ý nghĩa Vật lý của nú chỉ được thể hiện ở 4 chương tiếp theo sau đú Trong chương trỡnh vật lý phổ thụng bài toỏn tổng hợp dao động chỉ được xột cho tổng hợp hai dao động cựng phương, cựng tần số

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Khi giải bài toỏn tổng hợp dao động cựng phương, cựng tần số ta cú thể đưa vào một phương phỏp gọi là ”Phương phỏp THDĐĐH” Cú ba cỏch để thực hiện phương phỏp THDĐĐH đú là sử dung giản đồ vộc tơ, sử dụng việc cộng cỏc hàm lượng giỏc và việc tổng hợp đồ thị

Một vấn đề nữa là khi nào cú thể ỏp dụng phương phỏp THDĐĐH, cú thể đề cập một cỏch trực tiếp hơn cho học sinh về lý thuyết tổng hợp dao động nghĩa là giỏo viờn

cú thể truyền đạt cho học sinh lý thuyết kết hợp với đú là cỏc vớ dụ và tiếp theo sau đú

là cỏc bài tập về THDĐĐH Với cỏch trỡnh bày như vậy học sinh sẽ cú điều kiện hiểu

rừ hơn về điều này trong mối liờn hệ với cỏc kiến thức vật lý Nghĩa là ta khụng xột lý thuyết tổng hợp dao động một cỏch chung chung mà xem xột lý thuyết gắn với hiện tượng vật lý.

II Một số suy nghĩ của giỏo viờn và học sinh về bài toỏn tổng hợp dao động:

1 Bài toỏn tổng hợp dao động trong chương trỡnh Vật lý 12

Bài toỏn tổng hợp dao động sỏch giỏo khoa cải cỏch giỏo dục núi rằng khi một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà (DĐĐH) cựng phương, cựng tần số thỡ dao động của vật là dao động tổng hợp.

Sỏch giỏo khoa phõn ban đó cú một số điều chỉnh về quan điểm núi trờn trong đú sỏch giỏo khoa ban cơ bản cú núi rừ “Trong chương sau chỳng ta sẽ gặp vật chịu tỏc động đồng thời của nhiều dao động Chẳng hạn như màng nhĩ của tai, màng rung của micrụ … thường xuyờn nhận được nhiều dao động gõy ra bởi cỏc súng õm Hay khi cỏc súng cựng truyền tới một điểm của mụi trường thỡ điểm đú nhận được cựng một lỳc cỏc dao động gõy ra bởi cỏc súng Trong những trường hợp ấy, vật sẽ dao động như thế nào?”

Sỏch giỏo khoa ban nõng cao cú núi “Cú một mỏy đặt trờn bệ, pớttụng của mỏy chuyển động dao động so với khung mỏy, khung mỏy lại dao động so với bệ mỏy chuyển động của pớt tụng so với bệ mỏy gọi là tổng hợp của hai dao động cơ núi trờn” Sỏch giỏo khoa đưa ra vớ dụ pớt tụng dao động trờn bệ mỏy chỉ là một vớ dụ mang tớnh

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

mụ hỡnh ở vớ dụ này muốn đưa ra cho giỏo viờn và học sinh nhỡn nhận hiện tượng tổng hợp dao động dưới dạng mụ hỡnh, hay núi cỏch khỏc vớ dụ này chỉ thể hiện về mặt động học của lý thuyết tổng hợp dao động Nếu xột thờm quan điểm về động lực học thỡ

vớ dụ này khụng cũn đỳng nữa

Trong sỏch giỏo khoa và sỏch bài tập hiện nay khụng cú núi đến “Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cựng phương, cựng tần số” đõy là một điều mới cần chỳ ý đối với giỏo viờn và học sinh Theo quan niệm cũ khỏi niệm này được giỏo viờn và học sinh sử dụng thường xuyờn nhưng theo sỏch giỏo khoa và sỏch bài tập mới quan niệm này khụng cũn phự hợp

Thực tế khi núi tổng hợp dao động cú phự hợp hay khụng phự hợp với vật độc lập vẫn cú nhiều ý kiến ngược nhau, thiết nghĩ cú thể cũng chưa nờn bàn sõu về vấn đề đú Người viết chỉ suy nghĩ một điều là ta nờn vận dụng bài toỏn vào trường hợp đó phự hợp, cũn trường hợp chưa rừ thỡ nờn bàn bạc thờm Khi ta tập trung vào những nội dung đó được kiểm tra cho kết quả phự hợp với lý thuyết, khi đú lý thuyết tổng hợp dao động thể hiện rừ hơn mối quan hệ qua lại giữa lý thuyết và thực tiễn

2 Một số nhầm lẫn thường gặp

a Một số vớ dụ

Qua nghiờn cứu và qua quỏ trỡnh giảng dạy cho thấy rằng, chỳng ta cú thể chưa khẳng định lý thuyế tổng hợp dao động khụng phự hợp với dao động của vật Nhưng khi đưa ra vớ dụ về vật dao động tổng hợp thỡ vớ dụ đú phải được kiểm nghiệm bằng cỏc tớnh toỏn cụ thể Nếu những tớnh toỏn và kiểm tra cho kết quả phự hợp thỡ mới cú thể đưa vào giảng dạy, vỡ vậy một số vớ dụ thường được đưa vào giảng dạy trước đõy

cú thể nờn hạn chế Chỳng ta chỉ đưa ra vớ dụ đó cho kết quả phự hợp tốt với lý thuyết chẳng hạn như ta cú thể xem xột sự tổng hợp dao động trong hiện tượng giao thoa

VD1: Cú ý kiến cho rằng hiện tượng dao động tổng hợp đối với con lắc cần phải

xem xột theo quan điểm khỏc như sau:

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Nếu kớch thớch dao động theo điều kiện ban đầu x 1 (0)=a 1 , x’ 1 (0)=b 1 thỡ vật dao động với phương trỡnh x 1

Nếu kớch thớch dao động theo điều kiện ban đầu x 2 (0)=a 2 , x’ 2 (0)=b 2 thỡ vật dao động với phương trỡnh x 2

Nếu kớch thớch dao động theo điều kiện ban đầu x(0)=a 1 +a 2 , x’(0)=b 1 +b 2 thỡ dao động của vật là tổng hợp của cỏc dao động x 1 và x 2

Nếu núi theo quan điểm như vậy ta khụng thể xem vật tham gia đồng thời hai DĐĐH Thiết nghĩ khi một vật tham gia đồng thời hai DĐĐH thỡ hai dao động đú phải được thực hiện đồng thời đối với vật.

* Cú ý kiến cho rằng dao động tổng hợp và cỏc dao động thành phần của một vật phải tương ứng với cỏc chuyển động là chuyển động tuyệt đối, chuyển động tương đối và chuyển động kộo theo (VD2)

Ta cú thể xột một vớ dụ xem cú thể ỏp dụng được lý thuyết THDĐĐH hay khụng?

VD2: Con lắc chuyển động trờn giỏ DĐĐH, dao động của con lắc đối với giỏ và

dao động của giỏ là cỏc dao động thành phần và dao động của con lắc đối với đất là dao động tổng hợp.

Thực tế cho thấy trong vớ dụ này dao động của con lắc là dao động cưỡng bức, dao động này thực hiện theo hai giai đoạn:

+ Giai đoạn chuyển tiếp khi dao động riờng của chuyển động tương đối chưa tắt hẳn

+ Giai đoạn ổn định khi dao động riờng của chuyển động tương đối đó tắt, lỳc này dao động của con lắc là dao động cưỡng bức.

b Một số quan điểm thường gặp về lý thuyết tổng hợp dao động

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Nhiều giỏo viờn khi dạy lý thuyết THDĐĐH chỉ nhấn mạnh trong chương dao động cơ mà ớt nhấn mạnh lý thuyết trong những chương sau Thiết nghĩ vấn đề này nờn làm ngược lại, giỏo viờn cần thiết núi cho học sinh là trong chương dao động cơ ta chỉ nghiờn cứu lý thuyết về mặt toỏn học Và mạnh dạn chỉ cho học sinh những nội dung ỏp dụng lý thuyết cho cỏc chương sau

Một vớ dụ điển hỡnh về tổng hợp dao động để học sinh cú thể quan sỏt một cỏch trực quan Giỏo viờn cú thể chỉ cho học sinh sự phụ thuộc giữa dao động tổng hợp với nhiều yếu tố của cỏc dao động thành phần trong thớ nghiệm giao thoa súng cơ Trong thớ nghiệm giao thoa súng cơ giỏo viờn cần chỉ rừ cho học sinh về dao động thành phần

và dao động tổng hợp, những vị trớ dao động cực đại, cực tiểu,

Trong quỏ trỡnh giảng dạy giỏo viờn cần thiết tỏch cỏc bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp dao động trong hiện tượng vật lý Bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ cú thể xem là bài tập tổng hợp dao động cơ bản Trong 4 chương tiếp theo sau chương dao động cơ bài toỏn này mới cú thể xem là một bài toỏn vật lý

Thụng thường khi dạy về lý thuyết tổng hợp dao động giỏo viờn khụng khỏi quỏt cho học sinh cỏc cỏch thực hiện việc giải cỏc bài tập về tổng hợp dao động Việc hệ thống lại bài toỏn tổng hợp dao động ỏp dụng cho cỏc chương cú tỏc dụng tạo cho học sinh cú cỏi nhỡn khỏi quỏt về bài toỏn tổng hợp dao động

B Nội dung

I Lý thuyết tổng hợp dao động

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

1 Cỏc cỏch thực hiện của phương phỏp tổng hợp dao động điều hoà

Một đại lượng biến thiờn điều hoà cú thể biểu diễn bởi cỏc hàm số dạng sin hoặc cos, ta cũng cú thể biểu diễn đại lượng biến thiờn điều hoà dưới dạng đồ thị hàm sin hoặc cos và cũn một cỏch khỏc để biểu diễn DĐĐH đú là dựng vộc tơ quay Khi biểu diễn DĐĐH theo 3 cỏch trờn là tương đương nhau

Khi xột THDĐĐH dựa vào 3 cỏch biểu diễn đú thỡ lại tuỳ vào từng bài toỏn cụ thể Tuỳ vào từng trường hợp khỏc nhau ta cú thể sử dụng những cỏch khỏc nhau sẽ thuận lợi hơn

+ Nếu hai dao động cựng biờn độ, cựng phương, cựng tần số ta cú thể dựng phương phỏp cộng hàm số lượng giỏc là nhanh nhất

+ Nếu hai dao động khỏc biờn độ, cựng phương, cựng tần số cú thể ỏp dụng phương phỏp vộc tơ quay là thớch hợp

+ Trong trường hợp tổng quỏt giỏo viờn cú thể sử dụng việc tổng hợp đồ thị để tổng hợp cỏc dao động điều hoà Sử dụng việc tổng hợp đồ thị khỏi quỏt hơn, nhưng trong trường hợp sử dụng được 2 cỏch trờn ta sử dụng 2 cỏch trờn để giải bài toỏn thuận lợi hơn

a Tổng hợp dao động bằng cỏch cộng hàm số lượng giỏc

Khi thực hiện tổng hợp hai đại lượng biến thiờn điều hoà biểu diễn dưới dạng hàm sin, cos Giỏo viờn cú thể hướng dẫn học sinh thực hiện phộp cộng để giải bài toỏn, trường hợp này dễ thực hiện nếu cỏc dao động thành phần cú cựng biờn độ

VD: Cho hai DĐĐH cựng phương, cựng tần số cú phương trỡnh lần lượt là:

x 1 =4cost, x 2 =4cos(t+/2) Tỡm dao động tổng hợp

Đối với bài toỏn này cú thể giải một cỏch đơn giản bằng việc cộng hàm số lượng giỏc Dao động tổng hợp cú phương trỡnh là:

x=x 1 +x 2 =4cost+4cos(t+/2)=8cos/4cos(t+/4)=4 2cos(t+/4)

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Trong những trường hợp đặc biệt cú thể cỏc dao động thành phần khụng cựng biờn độ nhưng ta vẫn cú thể thực hiện việc cộng cỏc hàm lượng giỏc.

VD: Cho hai dao động thành phần cú phương trỡnh là: x 1 =4cost, x 2 =4 3sint viết phương trỡnh dao động tổng hợp

Đối với bài này ta cú thể biến đổi x 1 =4cost=8sin

b Tổng hợp dao động bằng việc cụng vộc tơ quay

(Phương phỏp này sỏch giỏo khoa đó trỡnh bày)

Cho hai hàm dạng sin:

x 1 =A 1 cos(t+ 1 )

x 2 =A 2 cos(t+ 2 )

Chỳng ta tỡm biểu thức của tổng hợp của chỳng

x=x 1 +x 2

bằng phương phỏp giản đồ Fre-nen (cũn gọi là phương phỏp giản đồ vộc tơ quay)

Vẽ vộc tơ quay OM1 biểu diễn DĐĐH x 1 và OM2 biểu diễn x 2 vào thời điểm t=0

Theo quy ước ở mục 9, Bài 6 thỡ: OM1 cú độ dài A 1 và hợp với trục x gúc (Ox,

1

OM )= 1 vào lỳc t=0 OM2 cú độ dài A 2 và hợp với trục x gúc (Ox, OM2 )= 2 vào luc

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

t=0 Vẽ hỡnh bỡnh hành mà hai cạnh là OM1 và OM2, đường chộo của hỡnh bỡnh hành

OM là tổng của hai vộc tơ OM1và OM2

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A

Trong những trường hợp nhất định khi giải bài toỏn cú thể chỳng ta khụng thực hiện đầy đủ cỏc bước như phương phỏp đó nờu mà chỉ ỏp dụng cỏc cụng thức (1) và (2)

để xỏc định biờn độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Cú những trường hợp khụng phải cú 2 dao động thành phần ta cần tỡm dao động tổng hợp mà cú nhiều dao động ta cú thể vẽ giản đồ vộc tơ, hoặc tổng hợp từng cặp cỏc dao động thành phần

VD: Khi dũng điện xoay chiều qua đoạn mạch ABC như hỡnh vẽ thỡ đo được điện

ỏp U AB =30V, U BC =40V

a Điện ỏp trờn đoạn AC là bao nhiờu?

b Nếu tăng tần số điện ỏp lờn gấp đụi thỡ độ lệch pha giữa điện ỏp và cường độ dũng điện là bao nhiờu?

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Gợi ý: Đõy là bài tập cho học sinh dựng giản đồ vộc tơ đơn giản để giải bài toỏn

điện xoay chiều

c Tổng hợp dao động bằng cỏch tổng hợp đồ thị

Phương phỏp này cú tỏc dụng khỏi quỏt cho học sinh nắm vững kiến thức, khi cỏc

em đó hiểu về tổng hợp dao động phương phỏp đồ thị là phương phỏp trực quan cú tỏc dụng khỏi quỏt cho học sinh

Trong nội dung này giỏo viờn cú thể dựng thớ nghiệm ảo làm dẫn chứng học sinh

cú thể hỡnh dung, kết hợp với việc giỏo viờn dựng đồ thị để vẽ minh hoạ (đề tài cú kốm theo đĩa CD thớ nghiệm ảo minh hoạ).

Sau khi trỡnh bày minh hoạ xong giỏo viờn cú thể đưa ra một vài bài tập nhỏ để củng cố kiến thức cho học sinh

VD: Cho hai DĐĐH cựng phương cú phương trỡnh:

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

- Dao động mặt nước khi cú một nguồn

- Dao động mặt nước khi cú hai nguồn kết hợp

- Đặc điểm vị trớ cú biờn độ cực đại, cực tiểu và những điểm cú biờn độ dao động trung gian

Khi tập trung phõn tớch cho học sinh rừ cỏc yếu tố đú cú tỏc dụng rất tốt việc khắc sõu kiến thức cho học sinh

Quan sỏt dao động của điểm M và cho biết điểm M dao động do nguyờn nhõn nào?

- Thỏo nhỏnh A và lắp nhỏnh B, dao động của M là dao động do nguồn B truyền tới

Cõu hỏi:

Giỏo viờn hỏi tương tự nhưng dành cho một học sinh khỏc?

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

- Lắp hai nhỏnh A và B, dao động của M là dao động tổng hợp của súng từ hai nguồn A và B truyền tới

Cõu hỏi:

Lỳc này nguyờn nhõn dao động của điểm M là gỡ?

Trong điều kiện này khú cú thể quan sỏt được chớnh xỏc biờn độ của dao động thành phần và dao động tổng hợp do nguyờn nhõn là hiện tượng lưu ảnh trờn vừng mạc Tuy nhiờn do tương quan giữa tần số lưu ảnh với tần số dao động ta vẫn cú thể quan sỏt được cỏc biờn độ dao động thành phần và biờn độ dao động tổng hợp Trong trường hợp khụng quan sỏt được rừ giỏo viờn cú thể giải thớch thờm cho học sinh do nguyờn nhõn là hiện tượng lưu ảnh trờn vừng mạc

Em hóy quan sỏt và nhận xột về biờn độ dao động thành phần và biờn độ dao động tổng hợp, so sỏnh biờn độ cỏc dao động thành phần so với biờn độ dao động tổng hợp? Trong THDĐĐH biờn độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào đại lượng nào?

Cỏc em đó biết biờn độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào biờn độ cỏc dao động thành phần và gúc lệch pha giữa cỏc dao động thành phần

Cõu hỏi:

Tại sao biờn độ dao động của M lại phụ thuộc vào vị trớ của phao trờn mặt nước (khi điểm M thay đổi)?

Gợi ý:

+ Em hóy so sỏnh về pha dao động tại cỏc nguồn?

+ Súng truyền đến một điểm cỏch nguồn một khoảng d lệch pha so với súng ở nguồn một lượng bao nhiờu?

+ Những điểm cú hiệu đường đi như thế nào dao động cực đại, những điểm hiệu đường đi như thế nào thỡ dao động cực tiểu?

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Từ đú cỏc em cú thể giải thớch đặc điểm dao động tổng hợp tại cỏc điểm trờn đường cực đại, cực tiểu Thớ nghiệm này cú tỏc dụng tốt trong việc khắc sõu kiến thức cho học sinh về lý thuyết tổng hợp dao động

c Kết luận

- Dao động của M là dao động tổng hợp do súng từ hai nguồn truyền đến

- Biờn độ dao động của M phụ thuộc vào gúc lệch pha giữa cỏc dao động thành phần do cỏc nguồn truyền đến

d Một số thớ nghiệm khỏc

Giỏo viờn cú thể kết hợp với cỏc phương tiện dạy học như mỏy chiếu, cỏc thớ nghiệm ảo, dao động ký điện tử để đưa ra thờm một số thớ nghiệm khỏc cú tớnh trực quan để học sinh cú thể nắm vững hơn về lý thuyết tổng hợp dao động:

Một số thớ nghiệm ảo thực hiện trờn mỏy chiếu

(Cỏc thớ nghiệm này được gửi trong đĩa CD kốm theo với sỏng kiến kinh nghiệm)

- Thớ nghiệm ảo biểu diễn dao động thành phần và dao động tổng hợp dưới dạng vộc tơ quay.

- Thớ nghiệm ảo biểu diễn dao động tổng hợp và dao động thành phần bằng

phương phỏp đồ thị

- Thớ nghiệm ảo về hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng

- Thớ nghiệm ảo về hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng (độ rộng của cỏc võn chịu ảnh hưởng của hiện tượng nhiễu xạ)

- Thớ nghiệm hiện tượng giao thoa súng nước (Thớ nghiệm thay sỏch 12 của BGD)

II Bài tập ỏp dụng lý thuyết tổng hợp dao động điều hoà

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

1 Cỏc dạng bài tập tổng hợp dao động điều hoà

Chỳng ta cú thể phõn chia bài toỏn THDĐĐH thành 2 dạng là bài tập định tớnh

và bài tập định lượng Trong nội dung đề tài này muốn cú một cỏch phõn chia khỏc một chỳt cú tỏc dụng nhấn mạnh hơn ý nghĩa vật lý của lý thuyết ta cú thể phõn chia bài tập THDĐĐH thành hai dạng:

- Bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ (bài tập THDĐĐH cơ bản)

- Bài toỏn tổng hợp dao động gắn với hiện tượng vật lý

a Bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ (bài tập tổng hợp dao động

điều hoà cơ bản)

Trong chương này bài tập tổng hợp dao động cú một đặc trưng riờng, mục tiờu bài tập tổng hợp dao động của chương chủ yếu là rốn luyện kỹ năng vận dụng cụng thức của học sinh mà chưa ỏp dụng vào giải bài toỏn vật lý cụ thể Giỏo viờn cú thể cho học sinh ỏp dụng đầy đủ cỏc cỏch giải bài toỏn tổng hợp dao động đú là: phương phỏp giản đồ vộc tơ, phương phỏp đồ thị và phương phỏp cộng hàm lượng giỏc

Chỳng ta cú thể xem bài tập tổng hợp dao động trong chương dao động cơ là bài tập tổng hợp dao động cơ bản vỡ đõy là cơ sở để giải bài tập tổng hợp dao động trong cỏc chương tiếp theo Để xõy dựng cỏch giải bài tập THDĐĐH cho cỏc chương tiếp theo ta phải dựa vào bài tập tổng hợp dao động cơ bản Khi nắm vững bài toỏn THDĐĐH cơ bản giỏo viờn cú thể hướng học sinh xõy dựng kiến thức đối với nội dung liờn quan ở cỏc chương sau

b Bài toỏn tổng hợp dao động gắn với hiện tượng vật lý

Khi rốn luyện kỹ năng cho học sinh trong việc giải bài tập tổng hợp dao động giỏo viờn cú thể tiến hành theo trỡnh tự từ những bài đơn giản đến những bài phức tạp hơn Trước hết ta cú thể đưa ra cho học sinh những bài tập định tớnh và bài tập định lượng đơn giản như:

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

- So sỏnh sự nhanh pha, chậm pha, lệch pha và vuụng pha giữa cỏc dao động

VD: Học sinh cần nắm được đặc điểm về gúc lệch pha giữa súng tới và súng phản

xạ ở một đầu sợi dõy trong trường hợp đầu dõy đú là bụng súng, nỳt súng

- Việc biểu diễn dao động điều hoà bằng vộc tơ quay, biểu diễn dao động thành phần và dao động tổng hợp bởi cỏc vộc tơ quay tương ứng

VD1: Học sinh cần nắm vững sự lệch pha, nhanh pha, chậm pha giữa cường độ dũng điện trong cỏc đoạn mạch chỉ cú tụ điện, chỉ cú điện trở, chỉ cú cuộn cảm thỡ cỏc

em mới cú thể hiểu được bài khi xõy dựng định luật ụm cho đoạn mạch RLC nối tiếp VD2: Khi giải bài toỏn điện xoay chiều như sau:

Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn cảm cú điện trở thuần khụng đỏng kể Đo cỏc hiệu điện thế trờn điện trở thuần, cuộn cảm và tụ điện ta được cỏc giỏ trị U R =100V,

U L =200V, U C =100V Xỏc định hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch?

Mặc dự đõy là bài toỏn đơn giản nhưng khi giải học sinh vẫn dễ mắc sai lầm, cú một số học sinh khụng nắm vững cú thể tớnh kết quả bằng việc cộng cỏc giỏ trị hiệu điện thế đú lại để được kết quả của bài toỏn

Để khắc phục điều này giỏo viờn cần hướng dẫn cho học sinh sử dụng định luật

ụm (Z= R2  (Z L Z C) 2 U  U R2  (U L U C) 2 ), cỏc em cần nắm vững việc biểu diễn dao động bằng vộc tơ quay Nắm vững việc biểu diễn dao động thành phần và dao động tổng hợp trờn giản đồ vộc tơ

- Học sinh nắm được khi nào biờn độ dao động tổng hợp đạt cực đại, cực tiểu Sau khi hướng dẫn cho học sinh giải những bài tập đơn giản giỏo viờn cú thể đưa vào những bài toỏn phức tạp hơn

ở hai chương giao thoa súng cơ và điện xoay chiều giỏo viờn cần rốn cho học sinh nhiều kỹ năng khi giải bài toỏn Trong hai chương cú nhiều bài toỏn thể hiện đầy đủ cỏc yếu tố định tớnh, định lượng Học sinh cần vận dụng được tốt cỏc phương phỏp để giải bài toỏn trong hai chương này

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

- Đối với bài toỏn giao thoa súng cơ thường được dựng phương phỏp cộng cỏc hàm sin hoặc cos để giải, đối với bài toỏn điện xoay chiều học sinh cần phải sử dụng thành thạo việc tổng hợp vộc tơ quay (định luật ụm cho đoạn mạch RLC nối tiếp được thiết lập từ phương phỏp giản đồ vộc tơ) Đú là những trường hợp phổ biến thực tế trong những điều kiện cụ thể giỏo viờn giỏo viờn cú thể đưa ra những bài toỏn để học sinh cú thể rốn luyện được cỏc cỏch khỏc nhau khi giải bài toỏn THDĐĐH

- Cú những trường hợp chỳng ta chỉ vận dụng kiến thức THDĐĐH khi xõy dựng cụng thức vật lý để giải bài toỏn vật lý Khi đó cú cụng thức vật lý rồi, cú khi học sinh lại khụng chỳ ý đến lý thuyết THDĐĐH nữa, mà chỉ sử dụng cỏc cụng thức đó cú để giải bài toỏn Vỡ vậy việc hướng dẫn cho học sinh xõy dựng cỏc cụng thức đú cần được thực hiện dưới sự hướng dẫn của giỏo viờn phỏt huy tối đa những hoạt động của học sinh thỡ cỏc em mới nắm được bản chất hiện tượng vật lý xảy ra trong bài toỏn Ngoài

ra giỏo viờn cú thể đưa vào những bài toỏn mà học sinh khụng vận dụng được những cụng thức cú sẵn, những bài toỏn này cú tỏc dụng khắc sõu cho cỏc em về ý nghĩa vật

lý

VD1: Khi xõy dựng cụng thức về hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng giỏo viờn và học sinh cần xỏc định vị trớ như thế nào cho võn sỏng, vị trớ như thế nào cho võn tối Nhưng khi giải bài toỏn giao thoa ỏnh sỏng học sinh thường sử dụng cỏc cụng thức cú sẵn về vị trớ võn sỏng, tối Trong trường hợp này cú khi cỏc em quờn mất bản chất của hiện tượng vật lý xảy ra trong bài toỏn

VD2: Giỏo viờn cú thể đưa ra bài bài toỏn như sau:

Hiện tượng nào trong cỏc hiện tượng sau liờn quan đến tổng hợp dao động

2 Bài tập tổng hợp dao động qua cỏc chương sgk 12

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Chương Đặc trưng bài

Dao động cơ

Bài tập định tớnh, định lượng

- Bài toỏn THDĐĐH cơ bản:

+ Phương phỏp cộng hàm số lượng giỏc

+ Phương phỏp giản đồ vộc tơ Frenen

+ Tổng hợp bằng đồ thị

- Cỏc dạng bài tập:

+ Biểu diễn cỏc dao động thành phần và dao động tổng hợp bởi vộc tơ quay

+ Liờn hệ giữa DĐĐH và chuyển động trũn đều

+ Xỏc định về biờn độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp

+ Xỏc định dao động tổng hợp bằng việc cộng hàm lượng giỏc và tổng hợp đồ thị

Dao thoa

súng cơ

Bài tập định tớnh, định lượng

- Viết phương trỡnh súng tại một điểm trờn phương truyền, phương trỡnh súng tới, súng phản xạ

- Viết phương trỡnh dao động tổng hợp tại một điểm do hai nguồn truyền đến

- Biờn độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào vị trớ điểm ta xột trong trường giao thoa do sự lệch pha giữa cỏc dao động thành phần

Dũng điện Bài tập định - Giản đồ vộc tơ và định luật ụm cho một số mạch điện

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

+ Đoạn mạch RLC trong đú cuộn cảm cú điện trở r

- Một số kiến thức toỏn học bổ sung:

+ Giải bài toỏn tam giỏc vuụng

+ Giải bài toỏn tam giỏc thường

Cỏc kiến thức thường dựng:

+ Định lý hàm số sin: Trong một tam giỏc ABC, cú cỏc gúc A, B, C và cỏc cạnh a, b, c Định lý hàm số sin cho tam giỏc ABC cú dạng:

R C

c B

b A

a

2 sin sin

sin    , R là bỏn kớnh đường trũn ngoại tiếp tam giỏc

+ Định lý hàm số cos: Trong một tam giỏc ABC, cú cỏc gúc A, B, C và cỏc cạnh a, b, c Định lý hàm số cos cho tam giỏc ABC cú dạng: a2=b2+c2-2bccosA

+ Định lý Pitago: Trong một tam giỏc ABC vuụng tại A, cạnh huyền a, cỏc cạnh gúc vuụng b, c Biểu thức định lý

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Pitago cho tam giỏc ABC: a2=b2+c2

.

2 1 2

1

- Bất đẳng thức Bunhiacụpxki: Với mọi số a, b, c, d thỡ

(ac+bd)2≤(a2+b2)( c2+d2) hoặc (ac+bd)2≤(a2+d2)( b2+c2)

Dấu bằng xảy ra khi:

d

c b

Đối với học sinh 12 phần này cú ớt bài tập, cú thể gặp tổng hợp dao động nếu đoạn mạch cú nhiều tụ và cuộn cảm nối tiếp hoặc song song

Tớnh chất

súng ỏnh

sỏng

Trong chương này chủ yếu là bài tập định tớnh

- Võn sỏng ứng với cỏc súng gặp nhau tăng cường lẫn nhau

- Võn tối ứng với vị trớ cỏc súng gặp nhau triệt tiờu lẫn nhau

- Xõy dựng cụng thức vị trớ võn sỏng và võn tối trong thớ nghiệm giao thoa

Nhận xột

- Bảng phõn loại bài tập dao động cú tỏc dụng giỏo viờn và học sinh cú thể sử dụng thuận tiện trong quỏ trỡnh dạy và học Học sinh cú thể dựa vào bảng để kiểm tra việc nắm vững kiến thức của mỡnh qua cỏc nội dung

- Giỏo viờn cú thể dựa vào bảng phõn loại để xõy dựng hệ thống bài tập đảm bảo đầy đủ cỏc dạng thuận tiện cho quỏ trỡnh giảng dạy Khi thực hiện quỏ trỡnh giảng dạy giỏo viờn cú thể dựa vào bảng để lựa chọn bài tập cho học sinh

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

3 Hệ thống bài tập

a Chương dao động cơ

Đõy là bài toỏn tổng hợp dao động cơ bản, giỏo viờn cần rốn luyện cho học sinh cỏc cỏch thực hiện tổng hợp dao động:

- Thực hiện phộp cộng cỏc hàm sin, cos

- Thực hiện việc cộng vộc tơ quay

- Thực hiện việc tổng hợp đồ thị

Đõy là cỏc cỏch để giải bài toỏn tổng hợp dao động cơ bản, khi nắm vững cỏc cỏch này tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu bài toỏn liờn quan đến hiện tượng vật lý cụ thể trong cỏc chương sau.

Cõu 1: Một chất điểm chuyển động trũn đều trờn đường trũn bỏn kớnh r tõm O

với tốc độ gúc khụng đổi  ở thời điểm t=0

vộc tơ nối tõm đường trũn với vị trớ chất

điểm lập với trục Ox một gúc  Hóy xỏc

định toạ độ hỡnh chiếu của chất điểm trờn

trục Ox khi chất điểm chuyển động

Gợi ý: Bài tập này dựng để củng cố kiến thức về liờn hệ giữa chuyển động trũn

đều và DĐĐH.

Cõu 2: Cú hai DĐĐH cựng phương, cựng tần số gúc , cú biờn độ dao động là A 1 ,

A 2 và cú pha ban đầu là  1 ,  2

a Hóy biểu diễn hai DĐĐH đú bằng hai vộc tơ quay trờn cựng một giản đồ vộc tơ

b Khi cỏc vộc tơ quay thỡ hỡnh bỡnh hành xỏc định vộc tơ tổng của hai vộc tơ quay A=A 1 + A 2 cú đặc điểm như thế nào

x

O

M

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

c Vộc tơ tổng A cú độ dài và thời điểm ban đầu lập với trục Ox một gúc là bao nhiờu?

3 4

Gợi ý: Đõy là bài tập tổng hợp dao động chỉ cú ý nghĩa là rốn luyện kỹ năng tớnh

toỏn của học sinh Khi cỏc em đang học chương dao động cơ thỡ chưa thể đưa ra bài toỏn phự hợp với lý thuyết tổng hợp dao động

Cõu 4: (Bài tập vật lý 12 nõng cao NXBGD 2007) Hai DĐĐH cựng phương, cựng

tần số cú độ lệch pha  Biờn độ của hai dao động lần lượt là A 1 , A 2 Biờn độ A của dao động tổng hợp cú giỏ trị:

A Lớn hơn A 1 +A 2 B Nhỏ hơn |A 1 -A 2 |

C Luụn bằng (1/2)(A 1 +A 2 ) D Nằm trong khoảng từ |A 1 -A 2 | đến A 1 +A 2

Cõu 5: (Bài tập vật lớ 12 Nguyễn Đỡnh Noón-Nguyễn Danh Bơ) Một dao động tổng

hợp từ hai DĐĐH cựng phương, cựng chu kỳ T=0,5s, cựng biờn độ A=2cm Dao động thứ nhất cú pha ban đầu bằng khụng và dao động thứ hai cú pha ban đầu nhanh pha hơn dao động thứ nhất một gúc /2

a Viết phương trỡnh của dao động tổng hợp

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

b Biểu diễn sự phụ thuộc của li độ hai dao động thành phần và dao động tổng hợp theo thời gian trờn cựng một hệ toạ độ

Gợi ý:

b Chương giao thoa súng cơ

Khi dạy chương dao động cơ giỏo viờn cần thiết đưa bài tập vào giảng dạy để học sinh nắm vững được cỏc cỏch giải bài toỏn THDĐĐH cơ bản Khi nghiờn cứu hiện tượng THDĐĐH trong chương súng cơ bài toỏn lỳc này được ẩn dưới hiện tượng vật

- Giải thớch được cụng thức xỏc định vị trớ dao động cực đại và cực tiểu

- Khoảng cỏch giữa cỏc nỳt và cỏc bụng súng trong thớ nghiệm súng dừng

- Phõn tớch thớ nghiệm dao thoa súng nước để học sinh thấy rừ được về hiện tượng tổng hợp dao động Thớ nghiệm về súng dừng trờn sợi dõy cũng cho thấy rất rừ về điểm dao động cực đại hoặc điểm dao động cực tiểu vị trớ cỏc điểm đú liờn quan đến sự lệch pha giữa cỏc dao động thành phần

Cõu 6: (Bài tập vật lớ 12 Nguyễn Đỡnh Noón-Nguyễn Danh Bơ) Hai nguồn kết hợp

cựng pha trờn bề mặt chất lỏng Cỏc súng phỏt ra với tần số 50Hz, biờn độ A=2mm và

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

vận tốc v=60cm/s Nếu coi biờn độ khụng giảm theo khoảng cỏch, hóy tớnh biờn độ dao động tại cỏc điểm trờn mặt chất lỏng cỏch cỏc nguồn súng d 1 , d 2 tương ứng là:

a Điểm K: d 1 =5,2cm; d 2 =8,8cm

b Điểm M: d 1 =6,5cm; d 2 =4,7cm

c Điểm N: d 1 =5,2cm; d 2 =8,8cm

Gợi ý: Khi hiệu lộ trỡnh bằng một số nguyờn lần bước súng thỡ biờn độ súng tại

điểm đang xột là cực đại và khi hiệu lộ trỡnh bằng nửa lần bước súng thỡ biờn độ cực tiểu Trong trường hợp hiệu lộ trỡnh khụng thoả món hai trường hợp đú thỡ phải thực hiện phộp tổng hợp hai dao động để tớnh biờn độ tại điểm đang xột

Cõu 7: Âm thoa gắn một đầu A sợi dõy AB dao động với tần số f tạo ra một súng

truyền trờn sợi dõy và đến cuối sợi dõy B thỡ bị phản xạ quay trở lại Em hóy cho biết:

a Đầu dõy gắn với õm thoa A là một bụng súng hay là một nỳt súng?

b Nếu đầu B cố định thỡ đầu này là nỳt súng hay là bụng súng, súng tới và súng phản xạ ở B cú gúc lệch pha với nhau như thế nào?

c Nếu đầu B tự do thỡ đầu này là nỳt súng hay là bụng súng, súng tới và súng phản xạ ở B cú gúc lệch pha với nhau như thế nào?

Gợi ý: Bài toỏn này cho học sinh biết được mối quan hệ giữa súng tới và súng

phản xạ ở điểm phản xạ Giải thớch điều đú dựa vàố sự tổng hợp dao động

Cõu 8: Chọn đỏp ỏn đỳng:

Người ta tạo ra ra súng dừng trờn sợi dõy bằng cỏch dựng một õm thoa gắn vào một đầu sợi dõy Âm thoa dao động với tần số f và cú biờn độ a, khi tần số dao động ổn định và cú súng dừng trờn thỡ biờn độ dao động của súng dừng trờn dõy tại cỏc bụng súng là:

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Gợi ý: Trong bài này cú đỏp ỏn là D vỡ súng dừng trờn sợi dõy thụng thường cú

súng phản xạ nhiều lần ở hai đầu dõy Nờn biờn độ súng dừng cũn phụ thuộc vào số lần phản xạ ở hai đầu dõy, nếu bỏ qua ma sỏt biờn độ sẽ tăng lờn rất lớn

c Chương điện xoay chiều

 ễn tập kiến thức cho học sinh chương điện xoay chiều

Kiến thức cơ bản

- Học sinh nắm được gúc lệch pha giữa cường độ dũng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch chỉ cú điện trở thuần, chỉ cú tụ điện, chỉ cú cuộn cảm và vẽ được giản

đồ vộc tơ cho cỏc đoạn mạch đú.

- Học sinh nắm được tiến trỡnh xõy dựng định luật ụm trong sỏch giỏo khoa, nghĩa

là học sinh cần tự vẽ được giản đồ vộc tơ và xõy dựng được biểu thức định luật Gúc lệch pha giữa cường độ dũng điện và hiệu điện thế cho đoạn mạch RLC nối tiếp, trường hợp cộng hưởng trong đoạn mạch RLC nối tiếp.

- Giỏo viờn tiến hành cho học sinh vẽ giản đồ vộc tơ trong những trường hợp khỏc nhau của đoạn mạch RLC nối tiếp, cụ thể cú thể xột một số trường hợp như sau:

+ Trường hợp Z L >Z C

+ Trường hợp Z L <Z C

+ Trường hợp Z L =Z C (trường hợp cộng hưởng).

- Vẽ giản đồ vộc tơ cho đoạn mạch RLC nối tiếp trong đú cuộn cảm cú điện trở r,

vẽ giản đồ vộc tơ cho đoạn mạch RL, RC, LC

Một số kiến thức toỏn học cần bổ sung thờm

- Giải bài toỏn tam giỏc vuụng

- Giải bài toỏn tam giỏc thường

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Cỏc kiến thức thường dựng:

- Định lý hàm số sin: Trong một tam giỏc ABC, cú cỏc gúc A, B, C và cỏc cạnh a,

b, c Định lý hàm số sin cho tam giỏc ABC cú dạng:

R C

c B

b A

a

2 sin sin

sin    , R là bỏn kớnh đường trũn ngoại tiếp tam giỏc

- Định lý hàm số cos: Trong một tam giỏc ABC, cú cỏc gúc A, B, C và cỏc cạnh a,

b, c Định lý hàm số cos cho tam giỏc ABC cú dạng:

.

2 1 2

1

- Bất đẳng thức Bunhiacụpxki: Với mọi số a, b, c, d thỡ

(ac+bd) 2 ≤(a 2 +b 2 )( c 2 +d 2 ) hoặc (ac+bd) 2 ≤(a 2 +d 2 )( b 2 +c 2 )

Dấu bằng xảy ra khi:

d

c b

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Gợi ý: Bài toỏn này giỳp học sinh rốn luyện phương phỏp giải bài toỏn điện xoay

chiều bằng phương phỏp giản đồ vộc tơ

Cõu 10: Trong những đoạn mạch xoay chiều nào cú:

a Cường độ dũng điện cựng pha với hiệu điện thế

b Cường độ dũng điện sớm pha so với hiệu điện thế

c Cường độ dũng điện trễ pha so với hiệu điện thế

Gợi ý: Đõy là bài toỏn giỳp học sinh hỡnh dung một số mạch điện xoay chiều cơ

bản Học sinh cú thể giải thớch dựa vào giản đồ vộc tơ, sau đú giỏo viờn hệ thống lại cho học sinh cỏc mạch theo yờu cầu của bài toỏn

Cõu 12: Trong lưới điện xoay chiều 3 pha mắc hỡnh sao cú tải mắc đối xứng,

cường độ dũng điện và hiệu điện thế mỗi pha là I p và U p Tớnh cường độ dũng điện trờn cỏc dõy pha và hiệu điện thế giữa hai dõy pha

Gợi ý và lời giải:

Đối với đoạn mạch xoay chiều 3 pha mắc hỡnh sao cú tải đối xứng, cường độ dũng điện và hiệu điện thế trờn cỏc pha lệch nhau 120 0 hay 1/3 chu kỳ Hiệu điện thế giữa hai dõy pha U 21 =U 2 -U 1 Theo giản đồ vộc tơ ta cú:

U 21 =2U p cos30 0 =U p 3 hay

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

Cường độ dũng điện trong cỏc dõy pha bằng cường độ dũng điện trong cỏc pha

a Vẽ giản đồ vộc tơ cho đoạn mạch đó biết AN

Phần cũn lại chưa biết hộp kớn chứa gỡ vỡ vậy ta giả sử nú là một vộc tơ bất kỳ

tiến theo chiều dũng điện sao cho: NB = 60V, AB = 120V, AN = 60 3V

+ Xột tham giỏc ANB, ta nhận

thấy AB 2 = AN 2 + NB 2 , vậy đú là tam

giỏc vuụng tại N

tg =

3

1360

60AN

R

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

1Z

RU

Utg

C C

1.60sin

UU

)V(3302

3.60cos

UU

NB L

NB R

1,03100

10L

)(3

1033

30I

UZ

)(1033

330I

UR

)A(3310

330I

O L

L

R O

O

O O

* Nhận xột: Đõy là bài toỏn chưa biết trước pha và cường độ dũng điện nờn giải

theo phương phỏp đại số sẽ gặp rất nhiều khú khăn (phải xột nhiều trường hợp, số lượng phương trỡnh lớn  giải rất phức tạp) Nhưng khi sử dụng giản đồ vộc tơ trượt

sẽ cho kết quả nhanh chúng, ngắn gọn, Tuy nhiờn cỏi khú của học sinh là ở chỗ rất khú nhận biết được tớnh chất U2AB U2AN U2NB Để cú sự nhận biết tốt, học sinh phải rốn luyện nhiều bài tập để cú kĩ năng giải

Cõu 14: Cho đoạn mạch R, L, C nối tiếp

trong đú điện dung C cú thể thay đổi R=100,

L=1/(H), tần số dũng điện là 50Hz giỏ trị hiệu

A

Giáo viên: Võ Quyết Thắng trường THPT Nghi lộc 2

 

Gợi ý: Ta cú giản đồ vộc tơ:

Xột tam giỏc OAC cú tan=R/Z L =hằng số

ỏp dụng định lý hàm số sin cho tam giỏc OAC ta cú:

U C0 /sin= U 0 /sin U C0 =U 0 sin/ sin

U C0max khi sin max xảy ra khi =90 0

Nhận xột: Bài toỏn này cú thể tiến hành giải bằng phương phỏp đại số, nhưng khi

giải bằng phương phỏp giản đồ vộc tơ cho kết quả nhanh hơn

d Chương dao động điện từ

Trong mạch dao động LC nếu mạch dao động chỉ cú một tụ điện mắc với một cuộn thuần cảm ta khụng gặp phải bài toỏn tổng hợp dao động bởi vỡ:

- Trong mạch chỉ cú một dũng điện chạy qua cả tụ và cuộn cảm cú cựng cường độ

- Hiệu điện thế trờn tụ và trờn cuộn cảm cú cựng giỏ trị và ngược pha (cú thể xem tổng hiệu điện thế trờn tụ và cuộn cảm bằng khụng)

Học sinh cú thể gặp bài toỏn tổng hợp dao động nếu mạch dao động cú nhiều tụ hoặc cuộn cảm ghộp nối tiếp hoặc song song

Cõu 15: Tỡm cõu trả lời sai: