Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng giản đồ Vectơ quay trong giải bài tập dao động Vật lý 12

Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng giản đồ Vectơ quay trong giải bài tập dao động Vật lý 12 được nghiên cứu nhằm giúp cho học sinh có thể nắm được phương pháp và từ đó chủ động vận dụng trong khi làm bài tập. Để nắm vững hơn nội dung kiến thức đề tài mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng giản đồ Vectơ quay trong giải bài tập dao động Vật lý 12 SửdụnggiảnđồvectơquaytronggiảibàitậpdaođộngVậtlý12 I.ĐẶTVẤNĐỀ: Hiệnnayvớiviệcchuyểnđổitừhìnhthứcthitựluậnsangthitrắcnghiệmtrongcáckìthiyêucầuhọcsinhkhôngnhữngnắmchắckiếnthứccơbảnmàcầncóócsuyluậntốt,đủthờigiangiảibàitậpchokếtquảchínhxác.Vìvậy,việcsửdụngphươngphápnàosaochonhanhnhấtđểcókếtquảchínhxáccaolàđiềumàgiáoviênvàcácemhọcsinhrấtchútrọng.Trongchươngtrìnhvậtlýphổthông,daođộng(daođộngcơ,daođộngđiện,dòngđiệnxoaychiều,điệntíchhayđiệnáptrêntụđiệncủamạchLC…)làphầnkiếnthứcquantrọngthểhiệnởdunglượnglớn,cómặttrongtấtcảcáccấutrúcđềthivớisốlượngcâuhỏikhálớn,đặcbiệtlàđềthitốtnghiệpTHPTvàđềthiĐH&CĐ Cácbàitoánđặcthùvề daođộngđiềuhòađềucóthể giảibằng3phươngpháp:đạisố,phươngphápvectơquay,phươngphápđồthị.Tuynhiênmỗibàiưutiênmộtphươngphápnàođóhơntùythuộcvàodữkiệncủabàitoánvàsởtrường tưduycủatừngngười. Phươngphápsửdụnggiảnđồvectơquayđểgiảicácbàitậpvềdaođộnglà phươngphápmangtínhtổngquátcao,dễ vậndụng,chokếtquảnhanhvàchínhxác,tránhđượccácphéptínhdàidòngphứctạp. Xuấtpháttừ vị trívàýnghĩathiếtthựccủaphươngphápsử dụnggiảnđồvectơquaynêntôichọnđềtài:“Sửdụnggiảnđồvectơquaytronggiảibàitập daođộngVậtlý12”,nhằmgiúpchohọcsinhcóthểnắmđượcphươngphápvà từđóchủđộngvậndụngtrongkhilàmbàitập. GV:LưuThịThuỳLiên_TrườngTHPTTriệuThịTrinhTrang1 SửdụnggiảnđồvectơquaytronggiảibàitậpdaođộngVậtlý12 II.GIẢIQUYẾTVẤNĐỀ:1.Cơsởlýluận:* Kiếnthứcliênquanđếnmốiliênhệ giữadaođộngđiềuhòavàchuyểnđộngtrònđềuđượcđưaratrongsáchgiáokhoaVậtlý12(bài6chươngtrìnhnângcaovàbài1–chươngtrìnhchuẩn);sáchBàitậpVậtlý12(chươngtrìnhchuẩnvànângcao)vàởmộtsốsáchthamkhảo.*SốtiếtbàitậpvậndụngtrênlớpthựchiệntheoPhânphốichươngtrìnhkhôngnhiềunênhọcsinhkhôngđượcluyệntậpnhiềubàitậpdạngnày.2.Nộidung,biệnphápthựchiệncácgiảiphápcủađềtài:2.1.Cơsởlýthuyết Để biểudiễndaođộngđiềuhòa x A cos( t ) (*)ngườitadùngmộtvectơ OM (hoặcvectơquay )cóđộdàilàA(biênđộ),quayđềuquanhđiểmOtrongmặtphẳngchứatrụcOxvớitốcđộgóclà . + M(t0) t M(t=0) O P xỞthờiđiểmbanđầut=0, OM hợpvớitrụcgốcOxmộtgócbằngphabanđầu.Ở thờiđiểmt,gócgiữatrụcOxvà OM là t , gócđóchínhlàphacủadaođộng. Độdàiđạisốcủahìnhchiếuvectơquay OM trêntrụcOxsẽlà:chx OM = OP A cos( t ) GV:LưuThịThuỳLiên_TrườngTHPTTriệuThịTrinhTrang2 SửdụnggiảnđồvectơquaytronggiảibàitậpdaođộngVậtlý12đóchínhlàbiểuthứctrongvếphảicủa(*)vàlàliđộxcủadaođộng. Như vậy:Độ dàiđạisố củahìnhchiếutrêntrụcxcủavectơ quay OM biểudiễndaođộngđiềuhòachínhlàliđộxcủadaođộng.(theoSGKVậtlý12Nângcao–NhàxuấtbảnGiáodục)*Chúý: Vịtrícủavậttrêntrụcdaođộngchínhlàhìnhchiếungọncủa trêntrụcOx chỉquaytheomộtchiềuduynhấtlàchiềungượcchiềukimđồnghồ2.2.Cácdạngbàitập:A.Dạng1:Sửdụngvectơquayđểxácđịnhkhoảngthờigianvậtthựchiệnmộtquátrình:A.1.PhươngphápgiảiBước1.XácđịnhvịtrícủađiểmđầuM1vàcuốiM2trênđườngtròn.Bước2.Xácđịnhgócquét củavectơquaybiểudiễndaođộngkhivậtđitừM1đếnM2.Bước3.Thờigianvậtthựchiệnquátrìnhlà: . t t T 2A.2.Bàitậpvậndụng: Bàitập1:Địnhthờigiantheoliđộ Mộtvậtdaođộngđiềuhoàvớiphươngtrìnhx=5cos(8 t+ )cm.Xácđịnh 3 thờigianngắnnhấtvậtđitừliđộ2,5cmđếnliđộ2,5 3 cm?*Giải:Thờigianngắnnhấtvậtđitừliđộ2,5cmđếnliđộ M1 M22,5 3 cmtươngứngvớivậtchuyểnđộngtrên 5 5đườngtròntừvịtríM1đếnvịtríM2(vậntốc 2,5 2,5 x Otrêntrụcxchưađổichiều): GV:LưuThịThuỳLiên_TrườngTHPTTriệuThịTrinhTrang3 SửdụnggiảnđồvectơquaytronggiảibàitậpdaođộngVậtlý12 2,5 sin 5 6 sin 2,5 3 5 3 2ThờigianvậtngắnnhấtvậtđitừM1đếnM2là t 2 1 ...