Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng tích phân giải một số bài tập từ trường

Đề tài này đưa ra một số bài tập và một số phương pháp giải toán so sánh với ứng dụng tích phân về các vấn đề: Các bài toán hạt mang điện chuyển động trong từ trường; Các bài toán thanh kim loại trong từ trường; Các bài toán khung dây rơi trong từ trường, nhằm giúp học sinh vận dụng, rèn luyện, trang bị những kiến thức nhất định và có tư duy linh hoạt, nhanh nhạy và đa chiều.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng tích phân giải một số bài tập từ trường BÁOCÁOKẾTQUẢ NGHIÊNCỨU,ỨNGDỤNGSÁNGKIẾN1.Lờigiớithiệu Mộtbàitoánvậtlíhayvàkhólàbàitoánchứađựngnhiềuhiệntượngvậtlívàphảisử dụngnhiềukiếnthứctoánhọcđể giảibàitoánđó.Tronggiảngdạyvậtlí,việcsưutầm,biênsoạncácbàitoánvậtlíhayvàkhólà nhiệmvụcủangườigiáoviên,đặcbiệtkhidạycáchọcsinhkhágiỏi.Toánhọccónhiềuứngdụngtrongnhiềungànhkhoahọckhácnhautrongđó cóVậtlíhọc.Việc ứngdụngcáckiếnthứctoánhọcvàogiảiquyếtcácbàitoánvậtlícũngrấtđadạngvàphongphúnhư:ứngdụngcácbấtđẳngthức,cácphươngtrình,hệphươngtrình,đạohàm,tíchphân,nguyênhàm,hìnhhọc sơ cấp…Đặcbiệtrấtnhiềubàitoánvậtlícóđiềukiệnbiênthìkhôngthểthiếuviệcứngdụngtíchphânvànguyênhàmđểgiảiquyếtbàitoán.Ngoàiracácbàitoántínhcôngcơ họckhilựctácdụngbiếnthiêntheothờigian,tínhnhiệtlượngkhiđiệntrở thayđổi….cũngcầnđến ứngdụngcủatíchphân.Trongđềtàinàytôiđưaramộtsốbàitoán“Ứngdụngtíchphângiảimộtsố bàitậptừtrường”.2.Tênsángkiến:“Ứngdụngtíchphângiảimộtsốbàitậptừtrường”3.Tácgiảsángkiến:Họvàtên:VũNgọcHoàngĐịachỉ:TrườngTHPTNguyễnThịGiangSốđiệnthoại:0989.622.514E_mail:hoangvtvp@gmail.com4.Lĩnhvựcápdụngsángkiến: Trongđềtàinàytôiquantâmđềcậpđếncácvấnđềsau: +Cácbàitoánhạtmangđiệnchuyểnđộngtrongtừtrường. +Cácbàitoánthanhkimloạitrongtừtrường. +Cácbàitoánkhungdâyrơitrongtừtrường. 1 +Họcsinhphảiđượctrangbị kiếnthứcvề nguyênhàmvàtíchphântrướckhihọcchuyênđềnày. Nộidungcủađề tàinằmtrongkiếnthứccủachươngtrìnhVậtlí11,Vậtlí12vàmộtsốkiếnthứctoánhọclớp12.Họcsinhlớp11và12đềucó thểthamkhảo.5.Ngàysángkiếnđượcápdụnglầnđầu:Ngày12/12/20176.Môtảsángkiến 6.1.Cơsởlíthuyết 1.1.1Hiệntượngcảmứngđiệntừ a.Dòngđiệncảmứng:dòngđiệnxuấthiệnkhicósựbiếnđổitừthôngquamạchđiệnkíngọilàdòngđiệncảmứng.+ĐịnhluậtLenxơvềchiềucủadòngđiệncảmứng: Dòngđiệncảm ứngcóchiềusaochotừ trườngdonósinhracótácdụngchốnglạinguyênnhânđãsinhranó. b.Suấtđiệnđộngcảm ứng:khicósự biếnđổitừ thôngquamặtgiớihạnbởimộtmạchkínthìtrongmạchxuấthiệnsuấtđiệnđộngcảmứng.+ĐịnhluậtFaradayvềcảmứngđiệntừ:Độ lớncủasuấtđiệnđộngcảmứngtrongmạchkíntỉ lệ vớitốcđộ ∆Φbiếnthiêncủatừthôngquamạch: ξ c = − . ∆t 1.1.2 Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển độngtrongtừtrường Khimộtđoạndâydẫnchuyểnđộngcắtcácđườngsứctừ thìtrongđoạndâyđóxuấthiệnsuấtđiệnđộngcảmứng. Biểuthứcsuấtđiệnđộngcảmứngtrongđoạndâychuyểnđộngtrongtừtrường: c Bvl . 1.1.3Mộtsốcôngthức 2 +ĐịnhluậtJun–Lenxơ:NhiệtlượngQtỏaratrênmộtđoạncóđiệntrởRkhicómộtdòngđiện(biếnđổitheothờigian)chạyquatrongthờigiant: t Q = Ri 2 dt 0 ur+Côngcủalực F thựchiệnđượckhicómộtdịchchuyểnnhỏdx: x A = F .dx x0+Quãngđườngvậtđiđượctrongchuyểnđộngmộtchiềuvớix=f(t): x t S=� dx = � v.dt x0 t0 +Phươngtrìnhviphân:dy=Adx (*) TrongđóAlàhằngsố;x,ylàcácđạilượngvậtlí. Nếubàitoánchobiếtđiềukiệnbanđầu(trạngtháicủachuyểnđộngtạithờiđiểmt=0)thìlấynguyênhàm2vếphươngtrình(*) �� dy = A� dx y=g(x)+C TrongđóClàhằngsốvàđượcxácđịnhnhờđiềukiệnbanđầu. Nếubàitoánchobiếtcảđiềukiệnbanđầuvàđiềukiệnbiên(Chobiếtgiátrịcủayởmộtvịtrínàođócủax)thìtasẽlấytíchphân2vếphương y xtrình(*): � dy = A � y0 dx (Từđótìmđượcmốiquanhệgiữaxvày). x0 6.2.Thựctrạngvấnđề Trongquátrìnhdạyhọccácchuyênđềnângcaodànhchohọcsinhgiỏi,tôinhậnthấynhiềuhọcsinhcònlúngtúngkhôngbiếtkhinàocầnlấytíchphân haynguyênhàmhaivế của1phươngtrìnhviphân.Ngoàiracómộtsố bài toánlấygiátrịtrungbìnhcủađạilượngcầntìm(xemvídụ…)rấtgượngéplàmchohọcsinhphảinhớmộtcáchmáymóc.Dođóvớinhữngbàitậpnhưvậytôichuyểnvềviệcsửdụngtíchphânđểgiảiquyếtbàitoánmộtcáchtựnhiênvàtạođượchứngthúhọctậpchohọcsinh. 6.3.Mộtsốbàitoánđềxuất 3 Đểthựchiệnđượcchuyênđềnàytrướchếttôidành3tiếtdạynguyênhàm,tíchphâncơbảnchohọcsinh,1tiếtdạyứngdụngcủatíchphântrongvậtlívàcáccôngthứctíchphânthườnggặptrongvậtlíphổthông(xemphầntómtắtlýthuyết ...