Đề và đáp án thi GVG tỉnh 12/2011

Thầy cô hãy nêu các bước cơ bản của việc biên soạn một ñề kiểm tra.. Thầy cô hãy nêu vai trò của việc tổ chức hoạt ñộng nhóm trong dạy học và những nội dung thích hợp với việc tổ chức ho

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

(Đề thi có 1 trang)

HỘI THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI BẬC THPT

CHU KỲ 2011 – 2015

Môn thi: VẬT LÍ

Thời gian làm bài 180 phút ( Không kể thời gian giao ñề)

Câu 1.(5.0 ñiểm)

1 Thầy (cô) hãy nêu các bước cơ bản của việc biên soạn một ñề kiểm tra

2 Thầy (cô) hãy nêu vai trò của việc tổ chức hoạt ñộng nhóm trong dạy học và những nội dung thích hợp với việc tổ chức hoạt ñộng nhóm trong dạy học Vật Lý?

3 Thầy (cô) hãy nêu các bước cơ bản của việc kiểm tra một giả thuyết theo phương pháp thực nghiệm.

Câu 2 (4.0 ñiểm)

1 Hãy cho biết máy (ñồng hồ) ño ñiện hiện số ña năng thường dùng ñể ño những ñại lượng vật lí nào ? Tại sao khi sử dụng máy ño ñiện hiện số ña năng thì ở một số trường hợp sẽ có hiện tượng các

số cuối không ổn ñịnh?

2 Hãy nêu mục ñích bài học thực hành “Khảo sát ñoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp” (SGK Vật lí 12 – chương trình chuẩn) Ở bài ñó cần phải chọn các thông số của mạch ñiện thí nghiệm thế nào ñể kết quả thí nghiệm thực hành nói trên ñủ chính xác?

Câu 3 (5 ñiểm)

Một electron ñang chuyển ñộng với vận tốc

0

v = 8,13.107m/s thì bay vào một vùng có từ trường ñều bề dày d = 2 cm, B

vuông góc với v
0 và B = 2.10-2 T, (hình 1) Bỏ qua tác dụng của trọng

trường Cho e = 1,60.10-19C, m e = 9,0.10-31kg

1.Cần phải ñặt một ñiện trường E

có hướng và ñộ lớn thế nào trong vùng từ trường ñể electron chuyển ñộng thẳng ñều ?

2 Không ñặt ñiện trường nói ở câu 1

a Tìm bán kính quỹ ñạo và thời gian chuyển ñộng của electron

trong từ trường

b Sau khi ra khỏi từ trường, electron chịu lực cản phụ thuộc vận

tốc theo biểu thức F
=−k.v
(k = 1,85.10-21N.s/m) Tính quãng

ñường tối ña mà electron chuyển ñộng ñược?

3.Thầy (cô) hãy xây dựng hệ thống câu hỏi ñịnh hướng tư duy ñể

giúp học sính giải ý 1 của bài tập trên

Câu 4: (6 ñiểm)

Một xe lăn B khối lượng M, phần trên của nó có dạng là một phần

của mặt cầu tâm C, bán kính R Xe ñặt trên mặt sàn nằm ngang và

trọng tâm của xe nằm trên ñường thẳng ñứng ñi qua tâm mặt cầu

Một hòn bi A rất nhỏ, có khối lượng m ñược ñặt trên mặt cầu của

xe (hình 2) Bi A ñược giữ ở vị trí bán kính mặt cầu qua nó hợp

với phương thẳng ñứng góc α0 và hệ ñứng yên Bỏ qua mọi ma

sát, cho gia tốc trọng trường là g

1 Xe lăn ñược giữ cố ñịnh Thả cho bi A chuyển ñộng không vận

tốc ñầu

a Tìm vận tốc của A và áp lực của A nén lên B tại vị trí bán kính

qua A hợp với phương thẳng ñứng góc α < α0

b.Giả thiết góc α0 rất bé, hãy chứng minh A dao ñộng ñiều hòa và tính chu kì dao ñộng của nó? 2.Giả thiết góc α0 rất bé, ñồng thời giải phóng A và B không vận tốc ñầu Chứng minh hệ dao ñộng ñiều hòa Tìm chu kì dao ñộng của hệ, biên ñộ dao ñộng của A, B và áp lực cực ñại mà A nén lên B trong quá trình dao ñộng?

-Hết

Họ và tên thí sinh……….SBD………

Đề thi chính thức

⊕

0

v

→

B

→

d Hình 1

Hình 2

C

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN HƯỚNG DẪN CHẤM HỘI THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI BẬC THPT

CHU KỲ 2011 – 2015 Môn: VẬT LÝ

Câu 1.(5.0 ñiểm)

1 Các bước cơ bản của việc biên soạn một ñề kiểm tra

+ Bước 1: Xác ñịnh mục tiêu ñề kiểm tra, các chủ ñề cần kiểm tra……….0,5ñ + Bước 2:Xác ñịnh hình thức kiểm tra ñể từ ñó:

-Tính trọng số các nội dung kiểm tra

-Tính số câu hỏi ở các cấp ñộ cho từng chủ ñề………0.5ñ + Bước 3:Thiết lập khung ma trận

+ Bước 4:Sử dụng thư viện câu hỏi, biên soạn câu hỏi theo ma trận……… 0,5ñ +Bước 5:Xây dựng hướng dẫn chấm và biểu ñiểm

+Bước 6:Thẩm ñịnh, hoàn thiện, bảo quản ñề kiểm tra……….0,5ñ

2 Vai trò của việc tổ chức hoạt ñộng nhóm trong dạy học

+ Rèn luyện tinh thần hợp tác trong học tập và lao ñộng, thái ñộ chia sẻ kinh nghiệm và học hỏi lẫn nhau, ý thức trách nhiệm trong công việc chung………0,5ñ + Góp phần nâng cao hiệu quả việc học tập của cá nhân HS: HS tự ñánh giá ñược khả năng của mình, tự tin hơn vào bản thân, nâng cao năng lực thu nhập, xử lý và truyền ñạt thông tin, tăng cường sự tương tác giữa các HS với HS, HS với GV……… 0,5ñ

-Những nội dung thích hợp cho việc tổ chức họat ñộng nhóm trong dạy học Vật Lý là:

Những nội dung kiến thức cần có sự hợp tác mới giải quyết ñược, những vấn ñề cần tranh luận ñể làm sáng tỏ, ñể hiểu sâu sắc hơn … như bài học nghiên cứu một vấn ñề trong Vật lý bằng thực nghiệm, bài học nghiên cứu một ñịnh luật Vật lý… bài học vận dụng hiểu biết vào một tình huống mới……….0,5ñ

3 Các bước cơ bản của việc kiểm tra một giả thuyết theo phương pháp thực nghiệm

+ Chọn một hệ quả lôgic suy ra từ giả thuyết

+ Xây dựng phương án thí nghiệm… 0,5ñ + Tiến hành thí nghiệm, lấy số liệu……… 0,5ñ + Xử lý kết quả thí nghiệm

+ Kết luận về tính chân thực của giả thuyết……….0,5ñ

Câu 2 (4.0 ñiểm)

1 Máy (ñồng hồ) ño ñiện hiện số ña năng thường dùng ñể ño các ñại lượng vật lý :

+ Hiệu ñiện thế xoay chiều và một chiều………0,5ñ

+ Cường ñộ dòng ñiện một chiều hoặc xoay chiều……….……….0,5ñ + Đo ñiện trở……… ……… 0,5ñ Ngoài ra một số máy còn ño ñược ñiện dung, côngsuất, nhiệt ñộ…

2 Mục ñích bài học thực hành “Khảo sát ñoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp” (SGK Vật lí 12 – chương trình chuẩn):

+ Sử dụng ñược ñồng hồ ña năng ñể ño ñiện áp xoay chiều ……… 0,5ñ + Vận dụng phương pháp giản ñồ Frexnen ñể xác ñịnh L, r, C, Z và cosϕcủa ñoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp……… 0,5ñ

+ Để kết quả thí nghiệm thực hành nói trên ñược chính xác cần phải chọn các thông số của mạch ñiện là ñiện trở, ống dây, tụ ñiện và tần số dòng ñiện ñể cho ñiện áp hiệu dụng giữa hai ñầu các phần tử trong mạch không lệch nhau quá nhiều

Ngoài ra cần chọn R lớn hơn nhiều so với ñiện trở của dây nối và các mối tiếp xúc chốt cắm……… 0,5ñ

Câu 3 (5 ñiểm)

1 + Sử dụng quy tắc bàn tay trái ta tìm ñược chiều của lực LoRenxơ FLR

tác dụng lên e

hướng từ trên xuống……… 0,5ñ

+ Để e chuyển ñộng thẳng ñều thì lực ñiệnFD

phải cân bằng với FLR

, tức là FD

hướng lên Suy ra E

phải hướng thẳng ñứng xuống dưới……….0,5ñ + Độ lớn E thỏa mãn: Ee = ev0.B Hay E = v0.B = 1,63.106 V/m……….0,5ñ

2

a + Trong vùng từ trường thì FLR

ñóng vai trò là lực hướng tâm nên:

2

2

0

ev B R 2,31.10 m 2,31cm

−

+ Vì R > d nên electron sẽ ra khỏi từ trường tại một ñiểm trên ñường giới hạn theo phương lệch với phương ban ñầu một góc ϕ xác ñịnh bởi:

0

+ Như vậy cung tròn mà electron chuyển ñộng trong từ trường chỉ

chiếm 1/6 ñường tròn nên thời gian electron chuyển ñộng trong từ

trường là: là:

2

9 7

0

−

−

π

b + Tại thời ñiểm t, ta có: F kv v kv

a

∆ ( t∆ rất bé)

m v

s v t

k

∆

⇒∆ = ∆ = − 0,5ñ

+ Tổng quãng ñường electron ñã chuyển ñộng ñược:

−

=∑∆ = − ∑∆ = − =

2 22

9,10.10 8,13.10

18,5.10

−

−

−

= ≈ = 0,25ñ

3 Câu hỏi ñịnh hướng giúp HS giải mục 1 của bài tập trên:

+ Nêu ñiều kiện về ñể electron chuyển ñộng thẳng ñều? 0,5ñ

+ Hãy xác ñịnh lực LoRenxơ tác dụng lên electron?

+ Hãy viết biểu thức liên hệ giữa của lực Lorenxơ và lực ñiện? 0,5ñ

……….Còn 0,5ñ

Câu 4 (6 ñiểm)

1 + Áp dụng ñịnh luật bảo toàn cơ năng, ta có:

2

0

mv

mgR(1 cos ) = mgR(1 cos )

+ Suy ra: v= 2gR(cos -cosα α0) (1)……… 0,5ñ + Áp dụng ñịnh luật II NiuTơn rồi chiếu dọc bán kính, chiều dương tới tâm bán cầu, ta có:

0

v

H

ϕ

R

d

⊕

N

ϕ

v

Hình 1

O

mg cos N

R

− α + = (2) ……… 0,5ñ + Từ (1), (2) và ñịnh luật III NiuTơn, ta ñược:

0

Q= =N mg(3cosα −2 cosα )………0,5ñ

2.+ Chọn trục tọa ñộ ox như hình vẽ, gốc O trùng vị trí cân bằng của A

+ Khi bán kính OA lệch góc α thì : N + mg = ma

(3) + Chiếu (3) trên trục Ox, ta ñược: mg x mx "

R

− = 1ñ

x''+ ω =2x 0 với g

R

ω = 0,5ñ

+ A dao ñộng ñiều hoà với:

g

R 2

T= π 0,5ñ

3 + Theo phương ngang, ñộng lượng bảo toàn và α nhỏ

nên có thể coi vận tốc của m có phương nằm ngang:

mv + MV = 0 (4)

+ Bảo toàn cơ năng:

0

mgR(cos cos ).

+ = − (5)

với α’R = (v –V ) = v( 1+ m

M ) (6) + Từ (4), (5) và (6), ta ñược:

0

;

2

0

' R

1

M

α

+

(7)

+ Đạo hàm hai vế theo thời gian t của (7), ta ñược:

m

M

R

+ + = 0,5ñ

+ Hệ dao ñộng ñiều hòa với:

m g(1 )

R

M ;T 2

m

M

+

+

+ Lại xét vật m : N + mg = ma

(8) + Trong hệ quy chiếu gắn với xe lăn Chiếu (3) lên bán kính chiều dương hướng tới tâm C, ta ñược:

2

R

−

2

2 m(v V)

R

−

+ Từ (4) và (5) ta ñược:

A

B

0 α

C

mg

M

v V v(1 )

M

− = + nên khi α = 0 , cosα và (v-V) cực ñại, khi ñó sinα = 0, nên N cực ñại:

+Vậy:

2

−

3mg 2mgm 2mg(1 m)c os 0.

α

= + − + 0,5ñ

+Trong hệ quy chiếu Ox ở trên thì mx1 + Mx2 = 0 ⇒ A và B dao ñộng ñiều hòa và ngược pha nhau

+Tốc ñộ của hai vật sẽ ñạt cực ñại cùng lúc Từ (6) suy ra:

M

m

ω = ω (9)

+Mặt khác: A1+A2 = αR 0 (10)

+Từ (7) và (8), ta ñược:

0

1

MR

α

=

+

0 2

mR A

M m

α

= + 0,5ñ

Lưu ý: GV có thể CM hệ DĐĐH theo cách sau nếu ñúng thì cho ñiểm tối ña ( 1ñ):

+ Trong hệ Ox trên: mv + MV = 0 (1’)

+ Tọa ñộ khối tâm hệ thỏa mãn: mx1 + Mx2 = 0 (2’)

+ Cơ năng hệ ñược bảo toàn: 2 2 2 2

0

2 α =2 α +2 +2 (3’) + Để ý liên hệ: α = −ℓ x1 x2 (4’)

+ Từ (1’) (2’) và (3’), ta ñược: 1 20 1 g m 2 1 2 m

2 α = 2 k +M +2 +M 5’) + Đạo hàm hai vế (4’) theo t, ta ñược: 1'' g m 1

+ Suy ra A DĐĐH với: T 2 R

m

M

π

=

+

+ Tại t = 0 thì: v10 =0 và x1< 0, suy ra: ϕ = π, x01 = −A1

+ Mặt khác: x10 −x20 = −α0R, kết hợp (2’) ta ñược: 1 m 0

A (1 ) R

M

+ = α

1

MR A

α

=

+

.Hết