Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
PHN I
M U
I. Lí DO CHN TI
Mụn Vt lớ l mt b phn khoa hc t nhiờn nghiờn cu v cỏc hin tng Vt lớ.
Nhng thnh tu ca Vt lý c ng dng vo thc tin sn xut v ngc li, chớnh
thc tin sn xut ó thỳc y khoa hc Vt lớ phỏt trin. Vỡ vy, hc Vt lớ khụng ch n
thun l hc lớ thuyt Vt lớ m phi bit vn dng Vt lớ vo thc tin sn xut. Do ú
trong quỏ trỡnh ging dy, giỏo viờn phi rốn luyn cho hc sinh cú c nhng k nng, k
xo v thng xuyờn vn dng nhng hiu bit ó hc gii quyt nhng vn thc
tin t ra. B mụn Vt lớ trng ph thụng nhm cung cp cho hc sinh nhng kin
thc ph thụng, c bn, cú h thng v ton din. hc sinh cú th hiu c mt cỏch
sõu sc, y nhng kin thc v ỏp dng cỏc kin thc ú vo thc tin cuc sng thỡ
cn phi rốn luyn cho cỏc em nhng k nng, k xo nh: K nng, k xo gii bi tp, k
nng o lng, quan sỏt
Bi tp Vt lớ nú cú ý ngha ht sc quan trng trong vic thc hin nhim v dy
hc Vt lớ nh trng ph thụng. Thụng qua vic gii tt cỏc bi tp Vt lớ cỏc em s cú
c nhng k nng so sỏnh, phõn tớch, tng hp do ú s gúp phn phỏt trin t duy
ca hc sinh. c bit, bi tp Vt lớ giỳp hc sinh cng c kin thc cú h thng cng nh
vn dng nhng kin thc ó hc vo vic gii quyt nhng tỡnh hung c th, lm cho b
mụn tr nờn lụi cun, hp dn hn.
Hin nay , trong xu th i mi ca ngnh giỏo dc v phng phỏp ging dy
cng nh phng phỏp kim tra ỏnh giỏ kt qu ging dy v thi tuyn. C th l phng
phỏp kim tra, ỏnh giỏ bng trc nghim khỏch quan (TNKQ) ang tr thnh phng
phỏp ch o trong kim tra, ỏnh giỏ cht lng dy v hc. t c kt qu tt trong
vic kim tra, thi tuyn, hc sinh khụng nhng phi nm vng kin thc m cũn ũi hi
hc sinh phi bit x lớ nhanh i vi cỏc dng toỏn, c bit cỏc dng toỏn in xoay
chiu v tng hp dao ng c hc.
Vi mong mun giỳp cỏc em hc sinh lp 12 cú c phng phỏp gii cỏc bi
toỏn trc nghim v tng hp hai dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s v mt s
Gv: Trơng Trung Thành THPT Lờ Hu Trỏc, CMgar-k Lk

- Ch ỏp dng cho dng bi tp tng hp dao ng v mt s dng bi tp v mch in
xoay chiu R-L-C mc ni tip.
PHN II
NI DUNG
CHNG I
Gv: Trơng Trung Thành THPT Lờ Hu Trỏc, CMgar-k Lk
2
Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
C S L THUYT
I. S PHC V BIU DIN HèNH HC CA S PHC
1. nh ngha s phc
+ Mi biu thc dng a+bi, trong ú a, b

R v i
2
=-1 c gi l mt s phc.
+ i vi mt s phc z=a+bi, ta núi a l phn thc, b l phn o ca z.
+ Tp hp s phc kớ hiu l: C=
{ }
1,,
2
=+
iRbabia
+ S phc z=a-bi l s phc liờn hp ca s phc z=a+bi.
2. Biu din hỡnh hc ca s phc
+ Mi s phc z=a+bi c biu din bng mt im M(a,b) trong h ta Oxy. Trong
ú:
z
l module (mụun) ca z hay di ca vộc t v
.

)(

+
t
cú th biu din bng mt vect quay
A

cú
di t l vi giỏ tr biờn , cú hng to vi trc chun Ox mt gúc bng pha ban u

. (Phng phỏp gin Frex-nen, vt lớ 12)
Mt khỏc, mt i lng dng sin (hoc cos) cng cú th biu din bng s phc dng
lng giỏc A


.
Nh vy, vic tng hp cỏc dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s bng phng
phỏp Frex-nen cng ng ngha vi vic cng cỏc s phc biu din cỏc dao ng ú.
2. S tng quan gia dao ng in v s phc
- Xột on mch R, L, C mc ni tip cú phng trỡnh in ỏp u=U
0
cos(

+
t
) (V). Ta cú
gin vect Frex-nen nh sau:
+ Trc honh biu din vect in ỏp hai u R.
+ Phn dng ca trc tung biu din vect in ỏp hai u L.
+ Phn õm ca trc tung biu din vect in ỏp hai u C.

0
U
C
Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
- Nh vy, ta cú th xem U
R
nh mt s phc ch cú phn thc a; U
L
v U
C
l s phc ch
cú phn o b nhng chỳng khỏc nhau ch:
+ U
L
nm phn dng ca trc tung nờn biu din l bi
+ U
C
nm phn õm ca trc tung nờn biu din l -bi
+ Vộc t u c xem nh l s phc z v vit di dng lng giỏc A


.
Vớ d:
Cỏc i lng trong
in xoay chiu
Biu din di dng
s phc
R=50

50


4


- Cụng thc tớnh toỏn c bn:
+ Khi gii cỏc bi toỏn in xoay chiu bng s phc, ta xem on mch in ny nh
on mch in mt chiu vi cỏc phn t R, L, C mc ni tip.
+ Chỳng ta ch s dng cụng thc nh lut ễm ỏp dng cho on mch in mt chiu:
Z
U
I
=
. Trong ú Z l tng ca in tr, cm khỏng v dung khỏng.
Vớ d: R=50

, Z
L
=100

, Z
C
=150


Chuyn sang s phc: R=50, Z
L
=100i, Z
C
=-150i
Ta cú: Z=50+100i-150i

vi n v rad, ta nhn: [shift] [mode] [4].
+ Ci t chc nng tớnh toỏn vi s phc:
T ch ch ca mỏy tớnh, ta nhn: [mode] [2], trờn mn hỡnh xut hin CMPLX.
Trong mode CMPLX, nhp kớ hiu i ta nhn: [ENG], nhp kớ hiu ngn cỏch

ta
nhn [shift] [(-)]
Cỏc phộp tớnh cng, tr, nhõn, chia nhn cỏc phớm nh ch thụng thng.
Khi mỏy tớnh hin th kt qu dng i s (a+bi) thỡ ta bit c phn thc v phn o ca
s phc.
Khi mỏy tớnh hin th kt qu dng lng giỏc (A


) thỡ ta bit c di module
(mụun) v gúc

argument (acgumen) ca s phc.
Mc nh, mỏy tớnh hin th kt qu dng i s, chuyn sang dng lng giỏc, ta nhn:
[shift] [2] [3] [=].
Mun chuyn tr li dng i s ta nhn: [shift] [2] [4] [=].
2. Mt s li thng gp:
+ Kt qu sai do nhp giỏ tr gúc sai. Vớ d mỏy tớnh ang ch o gúc theo n v
rad m ta nhp giỏ tr theo n v hoc ngc li.
+ Trờn mỏy Casio fx-570ES ta thng nhn du chia
ữ
thay cho du phõn s nờn s
cú nhng li sau:
42
1


Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
1. Bi toỏn tng hp hai dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn
s:
+ Cho hai dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s cú phng trỡnh ln lt l:
x
1
=A
1
cos(
1

+
t
) v x
2
=A
2
cos(
2

+
t
) thỡ phng trỡnh dao ng tng hp s cú dng:
x=x
1
+x
2
=Acos(

+



+ A
2

2


+ Dựng mỏy tớnh cm tay Casio fx-570ES ta tớnh nh sau:
[A
1
] [shift] [(-)] [
1

] [+] [A
2
] [shift] [(-)] [
2

] [=] [shift] [2] [3] [=]
Ta c kt qu l A v

, t ú chn c ỏp ỏn ỳng.
Bi tp vớ d:
Hai dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s gúc 100

rad/s, cú cỏc biờn A
1
=2a,
A



+
ta
(cm) D. x=
)100cos(3

+
ta
(cm)
Gii
Ta nhp mỏy tớnh nh sau: (n v gúc o bng )
[2] [shift] [(-)] [60] [+] [1] [shift] [(-)] [180] [=] [shift] [2] [3] [=]
KQ:
903

=> ỏp ỏn A
2. Bi toỏn on mch in xoay chiu R, L, C mc ni tip:
a) Tỡm biu thc cng dũng in tc thi:
s cho biu thc in ỏp u=U
0
cos(
u
t

+
) v R, L, C hoc R, Z
L,
Z
C.

] [ENG] [)] [=] [shift] [2]
[3] [=]
KQ: I
0

i


=> chn ỏp ỏn ỳng.
Bi tp vớ d:
Mt mch in xoay chiu R, L, C mc ni tip gm R=40

, C=
mF

6
1
; L=
H

5
1
.
Biu thc in ỏp hai u mch: u=120cos(
t

100
)(V). Biu thc cng dũng in qua
mch l:
A. i=1,5cos(

)(A)
Gii
Gv: Trơng Trung Thành THPT Lờ Hu Trỏc, CMgar-k Lk
6
Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
+ B
1
: Tớnh Z
L
v Z
C
:
==
20
5
100



LZ
L
;
===

60
100.10
61
3



+=
v R, L, C
hoc R, Z
L,
Z
C
.
+ B
1
: Tớnh Z
L
, Z
C
nu cha cú.
+ B
2
: Tớnh tớch:
)).((
0
iZiZRI
CLi
+

bng cỏch nhp mỏy vo mỏy tớnh nh sau:
[I
0
] [shift] [(-)] [
i

] [x] [(] [R] [+] [Z


=
thỡ biu thc in ỏp hai u mch l:
A. u=200
2
cos(
12
7
100



t
)(V) B. u=200
2
cos(
12
100



t
)(V)
C. u=200cos(
4
100


+
t

200
100.10.9,15
11
6


C
Z
C
+ B
2
: Ta nhp mỏy tớnh nh sau: (n v gúc o bng )
[4] [shift] [(-)] [-] [60] [x] [(] [50] [+] [150] [ENG] [-] [200] [ENG] [)] [=] [shift]
[2] [3] [=]
KQ: 282,84
105

=> ỏp ỏn A
* Lu ý: Phi t tng tr (R+Z
L
i+Z
C
i) trong du ngoc n ( )
c) Bi toỏn cng cỏc in ỏp
Dng ny cho (n-1) trong s n in ỏp, tỡm in ỏp cũn li.
Ta cú: u=u
1
+u
2
++u

3
100cos(2


+=
tu
AC
(V)
Gv: Trơng Trung Thành THPT Lờ Hu Trỏc, CMgar-k Lk
7
Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
C.
)
3
100cos(2


+=
tu
AC
(V) D.
)
3
100cos(2


=
tu
AC
(V)

a+bi: on mch cú c nhúm 1 v nhúm 2, trong ú a l giỏ tr ca in tr
thun, b l tng in khỏng ca nhúm 2. Nu nhúm 2 ch cú 1 phn t thỡ b l
cm khỏng hoc dung khỏng).
a: on mch ch cú in tr thun.
bi: on mch ch cú nhúm 2.
Vớ d 1:
t hiu in th xoay chiu
))(
6
100cos(2120 Vtu


+=
vo hai u cun dõy khụng
thun cm thy dũng in trong mch cú biu thc
))(
12
100cos(2 Ati


=
. in tr
thun r ca cun cm bng:
A. 100

B. 85

C. 60

D. 120

+=
v
))(
8
100cos(2 Ati


=
. in tr thun r v t cm ca
cun dõy l:
A. 40

v 0,368H B. 40

v 0,127H
C. 40
2

v 0,127H D. 40

v 0,0488H
Gii
B
1
: Chuyn sang s phc: u:
8
80


; i:

III. MỘT SỐ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG GIẢI BẰNG MÁY TÍNH CASIO fx-
570ES (HOẶC CÁC LOẠI MÁY TÍNH TƯƠNG ĐƯƠNG)
Câu 1:
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa x
1
=2cos10πt(cm) và x
2
=2cos(10πt+
3
π
)
(cm). Phương trình dao động tổng hợp của vật là:
A. x=2
3
cos(10πt -
π
/3) (cm). B. x=2cos(10πt+
π
/3) (cm).
C. x=2cos(10πt-
π
/6) (cm). D. x=2
3
cos(10πt+
π
/6) (cm).
Câu 2:
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa x
1
=2cos(10πt+

100cos(2100 Vtu
π
π
−=
. Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là:
A. i=2cos(
2
100
π
π
−
t
)(A) B. i=2
2
cos(
4
100
π
π
−
t
)(A)
C. i=2
2
cos(
t
π
100
)(A) D. i=2cos(
t



+=
π
π
.
C.
)(
2
100cos2,2 Ati






−=
π
π
. D.
)(
2
100cos22,2 Ati






−=







+=
π
π
. B.
)(
3
100cos2200 Vtu






+=
π
π
.
C.
)(
6
100cos2200 Vtu




=
. Dòng điện qua mạch có biểu thức:
2 2 os(100 )
3
π
π
= +i c t A
. Biểu
thức điện áp của hai đầu đoạn mạch là:
Gv: Tr¬ng Trung Thµnh – THPT Lê Hữu Trác, CưM’gar-Đăk Lăk
9
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm VËt lÝ n¨m 2011
A.
80 2 os(100 )
6
π
π
= −u c t
(V) B.
80 2 os(100 )
6
π
π
= +u c t
(V)
C.
120 2 os(100 )
6
π
π

Câu 8:
Mạch điện AB gồm R, L, C mắc nối tiếp. Cho Z
C
=50
Ω
. Nếu
))(100cos(120 Vtu
AB
π
=

thì
).)(
4
100cos(22 Vti
π
π
+=
Giá trị của R và Z
L
lần lượt là:
A. 42,42
Ω
và 92,42
Ω
. B. 42,42
Ω
và 7,58
Ω
.

)
3
2
100cos(22
π
π
−=
ti
(A). Phần tử đó
là:
A. cuộn dây có điện trở B. điện trở thuần
C. cuộn dây thuần cảm D. tu điện.
ĐÁP ÁN
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đáp án D A A D B A B D C C
Gv: Tr¬ng Trung Thµnh – THPT Lê Hữu Trác, CưM’gar-Đăk Lăk
10
Sáng kiến kinh nghiệm Vật lí năm 2011
IV. KT QU NG DNG CA TI
1. Thi gian thc hin ng dng:
T ngy 25 thỏng 11 n ngy 05 thỏng 12 nm 2011.
2. i tng:
Hai nhúm hc sinh cú hc lc tng ng nhau (mi nhúm 10 HS) lp 12A
1
, Trng
THPT Lờ Hu Trỏc - CMgar - k Lk
3. Hỡnh thc thc hin:
Hai nhúm HS tin hnh gii 10 cõu hi trc nghim ng dng ca ti.
+ Nhúm 1: Gii theo phng phỏp thụng thng
+ Nhúm 2: Gii bng mỏy tớnh Casio fx-570ES v cỏc loi mỏy tng ng.

,
cỏc em s khú la chn v d nhm ln nu khụng nm chc kin thc v tng
hp dao ng.
Cú th dựng mỏy tớnh kim tra kt qu vi dng bi tp t lun.
a s cỏc em hc sinh u cú th s dng c phng phỏp ny hiu qu, ch
cn cỏc em c hng dn mt s thao tỏc vi mỏy tớnh cm tay.
Hc sinh hng thỳ gii bi tp tng hp hai dao ng v mt s bi tp in
xoay chiu vi mỏy tớnh cm tay ca mỡnh.
+ Hn ch:
Hc sinh cha c trang b kin thc v s phc (cỏc em s hc cui nm
12) nờn khú khn khi tớnh toỏn vi s phc.
Mt s em thao tỏc cha chun khi nhp mỏy nờn dn n kt qu sai.
Nhm ln gia giỏ tr gúc

o bng n v v n v rad
Cha quen vi cỏch chuyn i n v o gúc t rad sang v ngc li.
+ Bin phỏp khc phc:
Thng xuyờn luyn tp bm mỏy tớnh vi s phc, cỏc em s dn quen vi
cỏch nhp mỏy v tớnh toỏn nhanh hn.
Lu ý cỏc em nờn dựng n v o gúc l nhp mỏy n gin, trỏnh c
sai sút.
Hng dn cỏc em cỏch i n v:
Gv: Trơng Trung Thành THPT Lờ Hu Trỏc, CMgar-k Lk
11
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm VËt lÝ n¨m 2011
- Từ radian => độ: Lấy giá trị rad(bỏ
π
ra) nhân 180 ta được giá trị đo bằng độ.
VD:
rad

Việc sử dụng máy tính Casio fx 570-ES (hoặc các máy tính cầm tay tương tự) để
giải một số bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 đã giúp các em có kĩ năng giải một số câu hỏi trắc
nghiệm nhanh hơn và cho kết quả chính xác, nhiều học sinh có học lực yếu và TB cũng có
thể giải được một số dạng câu hỏi trắc nghiệm như trong đề tài đã nêu một cách chính xác,
Gv: Tr¬ng Trung Thµnh – THPT Lê Hữu Trác, CưM’gar-Đăk Lăk
12
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm VËt lÝ n¨m 2011
bởi vì chỉ cần các em biết thao tác với máy tính cầm tay là đủ. Phương pháp này đã tạo cho
các em niềm đam mê và hứng thú khi học vật lí với công cụ hỗ trợ là máy tính cầm tay.
Đề tài: “Sử dụng máy tính Casio fx 570-ES để giải một số bài tập trắc nghiệm
Vật lí 12” là tài liệu rất hữu ích cho giáo viên và học sinh THPT. Đề tài này đã được áp
dụng tại lớp 12A
1
, trường THPT Lê Hữu Trác, trong HK I, năm học 2010-2011 và đang
được các đồng chí trong tổ chuyên môn sử dụng để giảng dạy. Tôi hi vọng nội dung của đề
tài sẽ giúp quý thầy, cô giáo và các em học sinh thuận lợi hơn khi xử lí các câu hỏi trắc
nghiệm về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và một số câu hỏi
trắc nghiệm về mạch điện R-L-C mắc nối tiếp.
Vì thời gian và năng lực bản thân có hạn nên có thể đề tài còn thiếu sót, rất mong
nhận được sự góp ý chân thành của các đồng nghiệp và quý thầy cô giáo trong Hội đồng
khoa học.
CưM’gar, ngày 20 tháng 02 năm 2011
TÁC GIẢ
Trương Trung Thành
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật lí 12 (Chương trình chuẩn)
2. Sách giáo viên Vật lí 12 (Chương trình chuẩn)
3. Sách bài tập vật lí 12 (Chương trình chuẩn)
4. Tuyển tập các dạng bài tập trắc nghiệm vật lí.
(Tác giả Phạm Đức Cường-NXB Hải Phòng)