Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

MỤC LỤC

Mục
1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
2.1
2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.4
3

Nội dung
Mở đầu
Lí do chọn đề tài
Mục đích nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Nội dung SKKN
Cơ sở lí luận
Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN
Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề

16
17

1


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.
Thực tiễn giáo dục hiện nay đã tổ chức kỳ thi THPT QG từ năm học 20142015 với mục tiêu từ một kì thi để lấy kết quả xét tốt nghiệp và đại học. Vì vậy
mức độ đề đã được phân loại rõ rệt. Cùng với sự đổi mới, năm học 2016-2017
bộ tổ chức bài thi theo các tổ hợp môn, vì vậy các em cần có kiến thức tổng hợp
để giải nhanh các dạng bài tập.
Thông qua quá trình giảng dạy và ôn tập cho học sinh, tôi cảm nhận được
phần lớn các em chưa có kĩ năng để giải các bài toán vật lí về đồ thị. Chẳng hạn:
+ các em không biết vận dụng các điểm đặc biệt được đánh dấu trên đồ thị.
+ không hiểu được đồ thị nào sớm pha hơn hay trễ pha hơn.
Từ thực tiễn giáo dục và thực tế của việc học, cùng với nội dung và chất
lượng của kỳ thi THPT QG hiện nay (mỗi môn thi 24 mã đề), tôi đã xây dựng
phương pháp và hướng dẫn học sinh giải hiệu quả những bài toán cho biết đồ
thị của phần dao động cơ, sóng cơ, điện xoay chiều và dao động điện từ.
1.2.

Mục đích nghiên cứu.

Giúp học sinh có phương pháp và kĩ năng giải nhanh những bài toán khi biết
đồ thị sự phụ thuộc của những đại lượng vật lí, trên cơ sở vận dụng kiến thức
toán học về tọa độ và kiến thức vật lí đặc trưng của từng phần.
1.3.


Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Qua nghiên cứu các nhóm học sinh, kết quả cho thấy việc áp dụng các kiến
thức vật lí khi giải các bài tập thông thường thì các em làm được. Nhưng khi gặp
các bài tập có đồ thị thì các em không biết vận dụng như thế nào giữa đồ thị và
các dữ kiện cho trong đề. Vì vậy chất lượng học sinh làm những bài tập có đồ
trong các đề thi khảo sát THPT QG còn thấp.
2.3.

Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

Từ thực trạng khảo sát các kiến thức về bài tập có đồ thị với các nhóm học
sinh khác nhau. Cùng với thực trạng nghiên cứu các nguồn tài liệu khác nhau, đã
cho thấy sự cần thiết giáo viên phải có kĩ năng hệ thống các bài tập trắc nghiệm
về đồ thị cho phần dao động cơ, sóng cơ, dao động điện và điện xoay chiều để
giúp học sinh có kĩ năng rèn luyện tư duy về kiến thức sau mỗi phần kiến thức
đã học.
Tôi xin trình bày một số giải pháp:
2.3.1. Giải pháp 1: phần dao động cơ học
* Phương pháp: Ghi nhớ đồ thị biểu diễn x(t), v(t), a(t) vẽ trong cùng một hệ tọa
độ, ứng với = 0.
- v sớm pha hơn x một góc
- a ngược pha so với x
- a sớm pha hơn v một góc

x, v, a
a(t)
A
O

x vào
đồ
T/12
T/6
thị
T/8
T/8
T/6
nhận
biết
T/4
được
dao động 1 có trạng thái dao động sớm hay trễ so với trạng thái dao động của
dao động 2 một khoảng thời gian là bao nhiêu. Từ đó xác định góc lệch pha giữa
2 dao động.
+ Chẳng hạn: dao động của a sớm hơn dao động của v một thời gian là thì a
sớm pha hơn v một góc .
+ trạng thái của dao động 1 muộn hơn trạng thái của dao động 2 một thời gian
là tức là dao động 1 trễ pha hơn dao động 2 một góc là
* Bài tập vận dụng:
x(cm)
Câu 1. Một chất điểm dao động điều hòa có đồ
8
thị dao động như hình vẽ.
Phương trình vận tốc của vật là:
O
t(s)
A. v = 64  cos(4  t +  ) cm/s.
0,25
B. v = 64  cos(8  t +  ) cm/s.


2
)cm
3

B.


x  2 cos(2t  )cm
3
C.

x  2 cos(2t 

2
)cm
3

x  2 cos(2t 

2
)cm
3

D.
Giải: Theo đồ thị: ta có x1 dao động muộn hơn x2 một khoảng thời gian
t = T/4+T/12 tức là x1 trễ pha so với x2 một góc là
Và A1= A2 =2cm ,
Ta có giản đồ véc tơ:



2
0

2
1

4
3

–2
–3

GV: Nguyễn Thị Tâm

5

t(s)


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí



x 5cos t   
2
 (cm).
D.

Giải: Từ độ thị , ta có: x1 ngược pha với x2, A1 = 3cm, A2 = 2cm, và

Giải: Dựa vào đồ thị ta có: A =
l max  l min
 6cm
2

0

Chiều dài lo xo ở vị trí cân bằng
l cb 

2

4

l(cm)

6
10

–2

18
8

l max  l min
 12cm
2

� l 0  2cm



* Bài tập vận dụng

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GV: Nguyễn Thị Tâm

7


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

Câu 1. ( Đề THPT QG – 2017) Trên một
sợ dây dài, đang có sóng ngang hình sin
truyền qua theo chiều dương của trục Ox.
Tại thời điểm t0 một đoạn của sợi dây có
hình dạng như hình bên. Hai phần tử M
và O dao động lệch pha nhau
A.
C.

Giải:


4

3
4

rad

Câu 2. Một sóng ngang hình sin truyền
trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình
dạng của một đoạn dây tại một thời điểm
xác định. Trong quá trình lan truyền sóng,
khoảng cách lớn nhất giữa hai phần tử M
và N có giá trị gần nhất với giá trị nào sau
đây?
A. 8,5 cm.
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

B. 8,2 cm .
GV: Nguyễn Thị Tâm

8


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

C. 8,35 cm.

D. 8,02 cm.

Giải:
Độ lệch pha dao động giữa hai phần tử M
và N là

N
d

+ Khoảng cách giữa hai chất điểm

- Vận dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông.

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GV: Nguyễn Thị Tâm

9


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

i, uR, uL, uC
U0C
U0L
U0
R I0
O
-I0
-U0R
-U0L
U0C

uR(t
)

[Type a quote from the document
uC(t
) or the summary of an interesting
point. You can position the text
box anywhere

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GV: Nguyễn Thị Tâm

10


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

M

H

O

M
N

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có:
 R = 50 
Câu 3. Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB: Đoạn AM có một điện trở
thuần 50  và đoạn MB có một cuộn dây. Đặt vào mạch AB một điện áp xoay
chiều thì điện áp tức thời của hai đoạn AM và MB biến thiên như trên đồ thị:

Cảm kháng của cuộn dây bằng
A. 12,5 2
B. 12,5 3
C. 12,5 6
D. 25 6
Giải: Theo đồ thị, ta có: U01 = V, U02 = 100 V, u1 dao động muộn hơn u2 một


t
T

Trường THPT
Hoàng Lệ Kha
-

GV: Nguyễn Thị Tâm

12


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

* Bài tập vận dụng:
Câu 1. Hai mạch dđ LC lí tưởng 1 và 2 đang có dao động
điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong
hai mạch tương ứng là i1 và i 2 được biểu diễn như hình vẽ.
Tại thời điểm t, điện tích trên bản tụ của mạch 1 có độ lớn
là

4.106
 C


, tính khoảng thời gian ngắn nhất sau đó để điện
3.106
 C


lớn 

T2 103

 2,5.104 s
4
4

Câu 2. Ba mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do
với các cường độ dòng điện tức thời trong ba mạch là i1, i2 và i3 được biểu diễn
như hình vẽ. Tổng điện tích của ba tụ điện trong ba mạch ở cùng một thời điểm
có giá trị lớn nhất bằng
2, 4
A.  μC
24
C.  μC

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

5
B.  μC

D. μC

GV: Nguyễn Thị Tâm

13


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

mình viết, không sao chép nội dung
của người khác.
Người viết

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GV: Nguyễn Thị Tâm

14


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí

Nguyễn Thị Tâm

Tài liệu tham khảo.
1. Sách giáo khoa vật lí 12 cơ bản.
2. Đề thi THPT Quốc gia năm 2016, 2017 (đề thi chính thức của Bộ giáo dục
và đào tạo).
3. Một số đề ôn thi trên mạng Internet.

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GV: Nguyễn Thị Tâm

15


Phương pháp giải nhanh các dạng bài toán về đồ thị trong đề thi THPT QG môn vật lí


đánh giá xếp
loại

Sở GD và
ĐT Thanh
Hóa

C

2008-2009

Sở GD và
ĐT Thanh
Hóa

C

2010-2011

Sở GD và
ĐT Thanh
Hóa

C

2013-2014

Sở GD và
ĐT Thanh
Hóa

biết, thông hiểu trong đề thi
THPT QG môn vật lí

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GV: Nguyễn Thị Tâm

17