PHẦN I:

MỞ ĐẦU

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vật lý là một bộ môn khoa học nghiên cứu về các hiện tượng diễn ra trong
tự nhiên. Những thành tựu của Vật lý được ứng dụng vào thực tiễn sản xuất và
ngược lại chính thực tiễn sản xuất đã thúc đẩy khoa học Vật lý phát triển. Vì
vậy, học vật lý không chỉ đơn thuần là học lý thuyết mà phải biết vận dụng kiến
thức Vật lý vào thực tiễn sản xuất. Bộ môn Vật lý được đưa vào giảng dạy trong
nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông,
cơ bản, có hệ thống toàn diện về Vật lý. Hệ thống kiến thức này phải thiết thực
và đặc biệt phải phù hợp với quan điểm Vật lý hiện đại. Để học sinh có thể hiểu
được một cách sâu sắc, đầy đủ những kiến thức Vật lí và áp dụng các kiến thức
đó vào thực tiễn cuộc sống thì chúng ta cần phải rèn luyện cho các em những kỹ
năng , kỹ xảo thực hành như : Kỹ năng, kỹ xảo giải bài tập, kỹ năng đo lường,
quan sát , mô tả chính xác hiện tượng….
Bài tập Vật lý với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết
sức quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học Vật lý ở nhà trường phổ
thông. Thông qua việc giải tốt các bài tập Vật lý học sinh sẽ có được những kỹ
năng so sánh, phân tích, tổng hợp … do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát
triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lý giúp học sinh củng cố kiến thúc
có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học vào việc giải quyết
những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn các em hơn.
Hiện nay, trong xu thế đổi mới của ngành giáo dục về phương pháp giảng
dạy cũng như phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả giảng dạy và thi
tuyển.Trắc nghiệm khách quan đang trở thành phương pháp chủ đạo trong kiểm
tra đánh giá chất lượng dạy và học trong nhà trường THPT. Đặc biệt bộ môn Vật
lí là một trong số các môn học được Bộ Giáo dục và Đào tạo chọn hình thức
kiểm tra và thi theo phương pháp trắc nghiệm khách quan. Với hình thức thi này,
1

“Phương pháp Trắc nghiệm khách quan”.
III, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.

2


Trong đề tài này tôi lần lượt giải quyết các nhiệm vụ sau:
-Tìm hiểu cơ sở lý luận chung của bài tập vật lý và phương pháp giải bài tập vật
lý ở nhà trường phổ thông.
-Vận dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để đưa
ra phương pháp giải nhanh các dạng bài tập về xác định thời gian trong dao
động điều hòa.
-Trên cơ sở những kết quả đã nghiên cứu sẽ giúp cho các em học sinh áp dụng
để giải quyết các loại bài tập liên quan đến việc xác định thời gian trong Dao
động cơ, Sóng cơ, Điện xoay chiều hay mạch dao động LC
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
-

Nghiên cứu lý thuyết
Giải các bài tập vận dụng

PHẦN HAI:

NỘI DUNG

I. Cơ sở lí luận của sáng kiến
1.1 Vai trò bài tập Vật lý trong việc giảng dạy Vật lý.
Việc giảng dạy bài tập Vật lý trong nhà trường không chỉ giúp học sinh
hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương
trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những

quan học sinh ngoài việc nhớ lại các kiến thức một cách tổng hợp, chính xác ở
nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn luyện cho
mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh đó học sinh
phải giải thật nhiều các dạng bài tập khác nhau để có được kiến thức tổng hợp,
chính xác và khoa học .
1.2. Phân loại bài tập Vật lý.
1.2.1. Bài tập Vật lý định tính hay bài tập câu hỏi lý thuyết.
- Là bài tập mà học sinh không cần phải tính toán (Hay chỉ có các phép toán đơn
giản) mà chỉ vận dụng các định luật, định lí, quy luật để giải tích hiện tượng
thông qua các lập luận có căn cứ, có lôgich.
- Nội dung của các câu hỏi khá phong phú, và đòi hỏi phải vận dụng rất nhiều
các kiến thức Vật lý.
- Thông thường để giải các bài toán này cần tiến hành theo các bước:
* Phân tích câu hỏi
* Phân tích hiện tượng Vật lý có đề cập đến trong câu hỏi để từ đó xác định các
định luật, khái niệm Vật lý hay một quy tắc Vật lý nào đó để giải quyết câu hỏi.
* Tổng hợp các điều kiện đã cho với các kiến thức tương ứng để trả lời câu hỏi.
1.2.2. Bài tập Vật lý định lượng
Đó là loại bài tập Vật lý mà muốn giải quyết nó ta phải thực hiện một loạt các
phép tính. Dựa vào mục đích dạy học ta có thể phân loại bài tập dạng này thành
2 loại:
a.Bài tập tập dượt: Là bài tập đơn giản được sử dụng ngay khi nghiên cứu một
khái niệm hay một quy tắc vật lý nào đó để học sinh vận dụng kiến thức vừa mới
tiếp thu.
b. Bài tập tổng hợp: Là những bài tập phức tạp mà muốn giải nó học sinh vận
dụng nhiều kiến thức ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học và thuộc nhiều
lĩnh vực.
Đặc biệt, khi các câu hỏi loại này được nêu dưới dạng trắc nghiệm khách
quan thì yêu cầu học sinh phải nhớ kết quả cuối cùng đã được chứng minh trước
đó để giải nó một cách nhanh chóng. Vì vậy yêu cầu học sinh phải hiểu bài một


độ của điểm P là:

+

ωt

x = OP = OM.cos(ωt + ϕ)
Đặt OM = A, phương trình tọa độ của P được viết

-A

O

Mo

ϕ

A x

P

thành: x = A.cos(ωt + ϕ).
Vậy, từ định nghĩa về dao động điều hòa =>
điểm P dao động điều hòa.
*Kết luận: Một dao động điều hòa có thể được coi như hình chiếu của một vật
chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.
II. Thực trạng của vấn đề
Trong quá trình giảng dạy chương trình vật lí lớp 12 tại trường THPT Hoằng
Hóa II tôi nhận thấy bài toán xác định thời gian trong dao động điều hòa là một


3
s.
5

Hướng dẫn:
Vật qua vị trí x = 2cm (+):
x = 4cos(6πt + π/3) = 2
cos(6πt + π/3) = 1/ 2


v = - 4. 6π sin(6πt + π/3) > 0
 sin(6πt + π/3) < 0
π
π
 6πt + = - + k.2π
6
3
2π
+ k.2π
3
1 k
 t = − + ≥ 0 Với k ∈ (1, 2, 3…)
9 3

 6πt = -

1
9




t=-

1 k
+
36 3

Vì t ≥ 2  t = -

1 k
+ ≥ 2 Vậy k = (7, 8, 9…)
36 3

- Vật đi qua lần thứ ứng với k = 9
t=-

1 k
1 9
+ = - + =2,97 s
36 3
36 3

π
)
3

Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 6cos(4πt +
cm.Trong một giây đầu tiên vật qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần:
A.2.

1 k
+ ≤1
23 4

 -0,167 ≤ k ≤ 3,83 .Vậy k = (0; 1; 2; 3)
 Số lần vật qua vị trí cân bằng trong giây đầu tiên là: n = 4 lần.
III.Vận dụng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để
giải nhanh các bài toán liên quan đến thời gian
1.Phương pháp :
N

Theo mối liên hệ giữa dao động điều hòa và
∆ϕ

chuyển động tròn đều, thời gian ngắn nhất
vật chuyển động tròn đều đi từ M đến N

-A

x2

O

M

x1 A x

cũng chính thời gian hình chiếu của nó
(dao động điều hòa) đi từ điểm có li độ x1
đến điểm có li độ x2. Thời gian này được xác định bằng: ∆t =

2

↔ x = ± A thì Δt =

T
6

A 2
A 2
và x = ±
2
2
T
A 2
±
thì Δt = 4
2

↔ x=±

+ vật 2 lần liên tiếp đi qua x =

↔ x = ± A thì Δt =

T
8

Thời gian vật dao động điều hòa đi giữa các vị trí đặc biệt

Theo kinh nghiệm của bản thân trong quá trình dạy, đối với những lớp học

B.

Hướng dẫn :Khi vật đi từ vị trí có li độ

A
=2cm theo chiều âm đến vị trí có li độ x2
2

x1 = +

= +

A
=2cm theo chiều dương thì mất một khoảng thời gian ngắn nhất là ∆t,
2

đúng bằng thời gian vật chuyển động tròn đều (với tốc độ góc ω trên đường tròn
tâm O, bán kính R = A) đi từ M1 đến M2.
Ta có: ω = 6π(rad/s)
∆ϕ = M1OM2 = π - 2α,
mà cos α =

x1 1
4π
2
π
= => α =
=> ∆ϕ =
=> ∆t = s
3


t=0 

T = 0,5 s, ∆t = 2T .Từ kết quả vẽ =>

9


Trong một giây đầu tiên vật qua vị trí cân bằng 4 lần
2.1.2.Áp dụng sáng kiến cho các bài toán khác
Bài tập 1.Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tần số f = 5Hz. Xác định
thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 =
A.

2
s.
15

B.

1 5
s.
15 3

C.

A
A
đến vị trí có li độ x2 = − .
2

2

∆ϕ = M1OM2 = π - 2α,
mà cos α =

-A

x2 = -A/2

1

O

Ax

x1 =A/2

x1 1
π
π
= => α =
=> ∆ϕ =
3
3
A 2

Vậy, thời gian ngắn nhất vật đi từ x1 đến x2 là: ∆t =

∆ϕ 1
= s

D. 6031 s.
Hướng dẫn:
+ T = 3s
+ Một chu kì có 2 lần qua li độ -2cm. 2011 =2010 + ∆t => t =1005T+ ∆t
10


Từ đường tròn ∆t = 1s => t= 3016 s

Đáp án C

π
2

Bài tập 3. Một vật dao động điều hoà theo phương trình: x = Acos(ωt - ). Cho
A 3
trong khoảng thời gian ngắn
2

biết, từ thời điểm ban đầu vật đến li độ x =
nhất là

1
s , và tại điểm cách VTCB 2(cm) vật có vận tốc 40π 3 (cm/s). Xác
60

định tần số góc và biên độ A của dao động.
A. ω = 20π (rad/s), A = 4cm

B. ω = 20π (rad/s), A = 2cm

∆ϕ
=> ω =
,
ω
∆t

1
π
x
s ; cosα = 2 = 3 => α = ;
6
60
A
2
-A

π
π
−α =
2
3

x1
x2
O
α
∆ϕ

Ax


2

Bài tập 4. Một lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 100N/m. Một
đầu treo vào một điểm cố định, đầu còn lại treo một vật nặng khối lượng 500g.
11


Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 10cm
rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa. Lấy g = 10m/s2. Xác định khoảng thời
gian mà lò xo bị nén, bị dãn trong một chu kỳ.
Hướng dẫn
Ta có: ω =

k
= 10 2 (rad/s)
m

Độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng là:
∆l =

mg
= 0,05m = 5cm ; A = 10cm > ∆l
k

x

A
nén

M2

∆ϕ
2π
π
=
=
s
Vậy: ∆t1 =
ω 3.10 2 15 2
Thời gian lò xo dãn ∆t2 là thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí lò xo
không biến dạng đến vị trí thấp nhất và trở về vị trí cũ: ∆t2 =
*Chú ý: Cũng có thể tính: ∆t2 = T - ∆t1

2π − ∆ϕ
2.π
=
s
ω
15
π
6

Bài tập 5. Một vật dao động điều hoà với phương trình x=8cos(2πt- ) cm. Vật
qua vị trí có vận tốc v=- 8π cm/s lần thứ 2010 vào thời điểm
A. 1005,5 s
B. 1004,5 s
C. 1005 s

D. 1004 s

Hướng dẫn

(2π )
2

π
A 3
 x = 8 cos(− ) = 4 3cm =
Ban đầu khi t=0 thì 
6
2
v > 0


-A

−

A 3
2

0

A 3
2

Trong 1 chu kỳ có 2 lần vật qua vị trí có vận tốc v=- 8π cm/s
12

A




B. A = 3 3 cm, t 2 =

11T
12

D. A = 3 3 cm, t 2 =

Hướng dẫn :
A
M1

M

5T
12
u(cm)
3

α

∆ϕ

N
M2

Ta có độ lệch pha giữa M và N là: ∆ϕ =

∆ϕ’


ω

=> ∆t = t 2 − t1 =

11π T 11T
.
=
6 2π 12

Vậy: t 2 = ∆t − t1 =

11T
12

13


Bài tập 2. Sóng dừng trên một sợi dây có biên độ ở bụng là 8 cm. Giữa hai điểm
M, N có biên độ 4cm cách nhau x = 10cm các điểm luôn dao động với biên độ
nhỏ hơn 4cm. Bước sóng có có giá trị là :
A .120cm

B. 60cm

C. 30cm

D. 15cm

Hướng dẫn :
Tại mỗi điểm, dao động của các phần tử trên dây là dao động điều hòa. Độ lệch

π
2πx π
=
, thay vào (4.1) ta được:
λ
3
3

=> λ = 6x = 60cm.
2.3.Bài tập về dòng điện xoay chiều
Bài tập 1. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u=220 2
cos(100πt – π/2)(V), t tính bằng giây(s). Kể từ thời điểm ban đầu
(t0 = 0), thời điểm đầu tiên điện áp tức thời có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng và
điện áp đang giảm là t2 là :
A.

3
s
400

B.

1
s
400

C.

3
s

∆ϕ

u2

Uo u

Ở thời điểm t2, có: u2 = 220(V) và đang giảm.
∆ϕ
Ta có: ∆t =
ω

với: ∆ϕ =
=> ∆t =

M1

u2
1
π
π
π
π
3π
=
+ α; cosα =
=> α = rad => ∆ϕ =
+
=
rad
Uo

+ =
s
4. 8
400

Bài tập 2. Dòng điện xoay chiều có i = I0cos(100πt+ π/6) A. Tìm thời điểm đầu
tiên ( kể từ lúc t0 = 0 ) cường độ dòng điện có giá trị bằng 0?
1
1
3
1
s
s
s
s
A.
B.
C.
D.
100
300
100
200
Hướng dẫn
π

 i1 = I 2 cos( 6 )
Ở thời điểm t0 = 0, có: 
π
i ' = −ωA sin( ) < 0

3.100π 300

Bài tập 3: Mạch điện có giá trị hiệu dụng U = 220 V, tần số dòng điện ℓà 50Hz,
đèn chỉ sáng khi |u| ≥ 110 V. Hãy tính thời gian đèn sáng trong một chu kỳ?
15


1
s
75
Hướng dẫn:

A.

B.

1
s
50

C.

1
s
150

D.

1
s

Điều kiện để đèn sáng là: u ≥ 110 6 (V )
M2

Trong mỗi nửa chu kì, khoảng thời gian đèn tắt là:
u
3
∆ϕ
∆t1 = 1 , với ∆ϕ1 = π - 2α, cosα = 1 =
=>
Uo
2
ω

α=

-Uo

M1
∆ϕ1

α

O

Uo

π
2π
1
s

A.10-6s

B. 5.10-7s

C. 3.10-7s

D. 2.10-6s
16

x


Hướng dẫn
M2

Ở thời điểm đầu (t = 0), điện tích trên một bản tụ
là: q1 = qo

∆ϕ

Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, điện tích trên

-qo

M1

O

qo
q2

C. 8.10-6s

D. 2.10-6s

Hướng dẫn

M2

Ở thời điểm đầu (t = 0), điện tích trên một bản tụ là:
q1 = qo

∆ϕ

Sau khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, hiệu điện thế
giữa hai bản tụ điện bằng u2 = 40 V =

Uo
2

điện tích trên một bản tụ điện là: q2 =

qo
2

Ta có: ∆ϕ = M1OM2 =

-qo

M1


A. ∆t =

10 −6
s
3

B. ∆t =

10 −6
s
5

C. ∆t = 5.10-6s

D. ∆t = 3.10-6s

Hướng dẫn
Ở thời điểm ban đầu t = 0, điện tích trên một bản tụ
là q1 = 0.
Sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất ∆t, thì
WL =

Oq1

-qo

M1

1
4

2C 3 2C

∆ϕ
ω

với: sin∆ϕ =

q2
3
π
=
=> ∆ϕ =
3
qo
2

∆ϕ
π
10 −6
Vậy: ∆t =
=
=
s
ω 3.106 π
3

Bài tập 4. Một mạch LC lí tưởng dao động với chu kì T. Tại một thời điểm điện
tích trên tụ điện bằng 8.10-9C, sau đó một khoảng thời gian ∆t = 3T/4 cường độ
dòng điện trong mạch bằng 4π.10-4A. Tìm chu kì T.
Hướng dẫn

π
2

18


ϕ1

=> sinϕ2 = cosϕ1 (1)
i2
i2
Từ công thức: q = q + 2 => sin ϕ 2 =
ωqo
ω
2
o

2

i2
q1
i2 4π .10 −4
=
ω
=
=
= 50000π rad/s
Do đó, ( 1) <=>
=>
q1

cao hơn nữa hiệu quả dạy học và chất lượng của học sinh trong các kỳ thi tới.
Do thời gian có hạn nên đề tài này chắc chắn không tránh hết những thiếu
sót. Vì vậy rất mong được sự góp ý của quý thầy cô giáo để đề tài được hoàn
thiện hơn và được áp dụng phổ biến hơn trong những năm học tới.
Xin chân thành cảm ơn!

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày.... tháng ... năm...
20


Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC
Trang

PHẦN I:

MỞ ĐẦU

I. Lí do chọn đề tài…………………………………………………………….1
II. Mục đích nghiên cứu……………………………………………………… 2
III. Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………...2
IV .Phương pháp nghiên cứu………………………………………………….2

PHẦN HAI:


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết – Sách giáo khoa Vật lý 12 – NXB Giáo
dục, 2008.
2. Bộ Giáo Dục và Đào Tạo - Đề Thi Tuyển sinh Đại Học các năm.
3.Đề thi Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi – Bài tập Vật lý 12 Nâng cao –
NXB Giáo dục, 2008.

22