SKKN: Hướng dẫn học sinh dùng quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải một số dạng bài tập dao động cơ học

Sáng kiến “Hướng dẫn học sinh dùng quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải một số dạng bài tập dao động cơ học” tóm tắt lại phần lý thuyết cơ bản của chương, đưa ra một số dạng bài tập cơ bản và phương pháp giải, bài tập vận dụng các phương pháp đó và cuối cùng là các bài tập tự luyện nhằm giúp các em có kĩ năng giải bài tập. Mời quý thầy cô tham khảo sáng kiến trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Hướng dẫn học sinh dùng quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải một số dạng bài tập dao động cơ học SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMHƯỚNG DẪN HỌC SINH DÙNG QUAN HỆGIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DAOĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DAO ĐỘNG CƠ HỌC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀI. CƠ SỞ LÍ LUẬN:Thưa các bạn :Kinh nghiệm của các kì thi tuyển sinh vào các trường đại học, cao đẳngvà trung học chuyên nghiệp trong những năm vừa qua cho thấy rằng , đối với môn vậtlý nói chung và phần DAO ĐỘNG CƠ HỌC nói riêng , thí sinh nào nắm vững cácphương pháp cơ bản giải các bài toán vật lý sơ cấp thì sẽ có điều kiện đạt điểm caotrong kì thi.Hiện nay , trong xu thế đổi mới của ngành giáo dục về phương pháp giảng dạy cũngnhư phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả giảng dạy và thi tuyển. Cụ thể là phươngpháp kiểm tra đánh giá bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan.Trắc nghiệmkhách quan đang trở thành phương pháp chủ đạo trong kiểm tra đánh giá chất lượngdạy và học trong nhà trường THPT. Điểm đáng lưu ý là nội dung kiến thức kiểm tratương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững toàn bộ kiến thức của chươngtrình, tránh học tủ, học lệch và để đạt được kết quả tốt trong việc kiểm tra, thi tuyểnhọc sinh không những phải nắm vững kiến thức mà còn đòi hỏi học sinh phải có phảnứng nhanh đối với các dạng toán, đặc biệt các dạng toán mang tính chất khảo sát màcác em thường gặp.II. CƠ SỞ THỰC TIỄN:DAO ĐỘNG CƠ HỌC với học sinh trung học phổ thông không mới mẻ, trìu tượng ,trái lại rất gần gũi .Nhưng các dạng bài tập như tìm đường đi trong dao động điều hòa,tìm thời gian để vật đi được quãng đường cho trước, tìm thời điểm vật có tọa độ, vậntốc nào đó.... thật không dễ dàng đối với các em vì các em phải giải các phương trìnhlượng giác, phải biết phân tích đề để tìm được nghiệm phù hợp.Mặt khác thời giandành cho mỗi câu trong đề thi rất hạn chế, học sinh cần phải chủ động tiết kiệm thờigian .Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy học sinh thường chỉ biết làm những bàitập đơn giản như thay vào công thức có sẵn, còn những bài tập yêu cầu phải có khảnăng phân tích đề hoặc tư duy thì kết quả rất kém.Để giúp cho học sinh phần nào khắcphục được những hạn chế nêu trên.Tôi chọn đề tài:“HƯỚNG DẪN HỌC SINH DÙNG QUAN HỆ GIỮA CHUYỂN ĐỘNG TRÒNĐỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DAOĐỘNG CƠ HỌC.” Trong đề tài này tôi tóm tắt lại phần lý thuyết cơ bản của chương, đưa ra một số dạngbài tập cơ bản và phương pháp giải, bài tập vận dụng các phương pháp đó và cuốicùng là các bài tập tự luyện nhằm giúp các em có kĩ năng giải bài tập.Cuối cùng rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và cácem học sinh .III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. - Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học. - Tìm cho mình một phương pháp để tạo ra không khí hứng thú và lôi cuốn nhiều học sinh tham gia giải các bài tập lý, đồng thời giúp các em đạt được kết quả cao trong các kỳ thi. - Nghiên cứu phương pháp giảng dạy bài vật lý với quan điểm tiếp cận mới: “Phương pháp Trắc nghiệm khách quan”IV. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU. 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 bài tập vật lý ở nhà trường phổ thông. - mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa - Đưa ra phương pháp chung để giải một số dạng bài tập. - Vận dung lý thuyết trên để giải một số bài tập. V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý thuyết - Giải các bài tập vận dụng VI. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI -Trong giới hạn đề tài tôi chỉ đưa ra phương pháp giải ba dạng bài toán: Dạng 1: Xác định quãng đường vật đi được từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 Dạng 2: Xác định thời điểm- số lần vật đi qua một vị trí xác định Dạng 3 : Xác định thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x2 - Đối tượng áp dụng :Tất cả các học sinh lớp 12PHẦN II: NỘI DUNGCHƯƠNG I: LÝ THUYẾT CƠ BẢN1. Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và hình chiếu của chuyển động tròn đều:Xét một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròntâm 0,có bán kính A và tốc độ góc ω. Tại thời điểm ban đầu chất điểm ở vị trí điểm M0 và tạo với trục nằm ngang một góc φ. Tại thời điểm t chất điểm ở vị trí M và góc tạo với trục ngang 0x một góc là (ωt + φ). Khi đó hình chiếu xcủa điểm M xuống ox là P có tọa độ x = OP = Acos(t + )(hình 1) ->hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều Hình1 là một dao động điều hòa. - Chiều dài quỹ đạo của dao động điều hòa: l= 2A2.Quãng đường đi được trong khoảng thời gian (t2 – t1) của chất điểm dao độngđiều hoà:- Quãng đường vật đi được trong 1 chu kỳ dao động( t2 – t1 =T) là: S = 4A.- Quãng đường vật đi được trong 1/2 chu kỳ dao động ( t2 – t1 =T/2) là: S = 2A. a.Khi vật xuất phát từ vị trí đặc biệt: IITa chỉ xét khoảng thời gian( t2 – t1 =t < T/2). Vật xuất phát từ VTCB:(x=0) ( hình 2) A T+ khi vật đi từ: x = 0  x   thì t  : A/2 2 12 III O I a xQuãng đường đi được là: S = A/2 30 A 2 T+ khi vật đi từ: x=0  x thì t  : 2 8 A 2 Hình 2 IV M0 M1Quãng đường đi được là: S = 2 A 3 T+ khi vật đi từ: x=0  x thì t  ...