SÁNG TẠO BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12, BẰNG PHẦN MỀM GEOGEBRA
https://app.box.com/s/muv4xb0qnjcdvjc4rhpec138o4tpqebz
https://app.box.com/s/muv4xb0qnjcdvjc4rhpec138o4tpqebz
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
S Á N G K I Ế N K I N H N G H I Ệ M
M Ô N V Ậ T L Í
vectorstock.com/10212086
Ths Nguyễn Thanh Tú
eBook Collection
DẠY KÈM QUY NHƠN EBOOK
PHÁT TRIỂN NỘI DUNG
SÁNG TẠO BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG
CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12, BẰNG PHẦN
MỀM GEOGEBRA
WORD VERSION | 2021 EDITION
ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL
TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM
Tài liệu chuẩn tham khảo
Phát triển kênh bởi
Ths Nguyễn Thanh Tú
Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật :
Nguyen Thanh Tu Group
Hỗ trợ trực tuyến
Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon
Mobi/Zalo 0905779594
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT HUỲNH THÚC KHÁNG
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
SÁNG TẠO BÀI TOÁN ĐỒ THỊ
TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12,
BẰNG PHẦN MỀM GEOGEBRA
MÔN: VẬT LÍ
Tên tác giả: Lê Hữu Hiếu
Tổ chuyên môn: Khoa học Tự nhiên
Năm thực hiện: 2018 - 2019
TP Vinh, tháng 4/2019
MỤC LỤC
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................ 1
PHẦN II: NỘI DUNG ............................................................................................ 2
I. Cơ sở lý thuyết .................................................................................................... 2
1. Phần mềm Geogebra .......................................................................................... 2
1.1. Giới thiệu phần mềm Geogebra ....................................................................... 2
1.2. Ưu điểm của phần mềm Geogebra ................................................................... 2
1.3. Nhược điểm của phần mềm Geogebra ............................................................. 2
2. Hướng dẫn tải về và cài đặt phần mềm Geogebra ............................................... 2
3. Hướng dẫn sử dụng phần mềm Geogebra để vẽ đồ thị hàm số ........................... 4
4. Các dạng đồ thị trong chương trình vật lí 12 ....................................................... 6
4.1. Đồ thị hình Sin ................................................................................................ 6
4.2. Đồ thị thế năng đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng ............................... 7
4.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của a,v, F kv , W đ , W t , W đh theo x ....................... 7
4.4. Đồ thị lực đàn hồi phụ thuộc li độ x hoặc chiều dài l của lò xo ........................ 8
4.5. Đồ thị công suất của mạch RLC ...................................................................... 8
4.6. Đồ thị điện áp trên các phần tử của mạch RLC nối tiếp ................................... 8
4.7. Đồ thị liên quan đến hệ số công suất cosφ ....................................................... 8
II. Những thực trạng trong dạy và học bài toán đồ thị vật lí .................................... 9
III. Sử dụng phần mềm Geogebra để sáng tạo bài toán đồ thị ............................... 12
1. Đồ thị hình sin .................................................................................................. 12
1.1. Đồ thị x, v, a, F kv theo thời gian trong dao động cơ ....................................... 12
1.2. Đồ thị sự phụ thuộc của lực đàn hồi theo thời gian trong con lắc lò xo treo
thẳng đứng ........................................................................................................... 16
1.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng, thế năng theo thời gian ........... 20
2. Đồ thị của thế năng đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng ......................... 23
3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lí theo li độ ...................... 26
3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng theo li độ ................................. 26
3.2. Đồ thị sự phụ thuộc của lực kéo về, lực đàn hồi theo li độ x .......................... 27
4. Đồ thị công suất tiêu thụ của đoạn mạch RLC nối tiếp ..................................... 31
4.1. Công suất tức thời ......................................................................................... 31
4.2. Đồ thị công suất tiêu thụ trung bình của mạch RLC theo R ........................... 32
4.3. Đồ thị công suất của mạch RLC nối tiếp theo Z L ........................................... 35
4.4. Đồ thị công suất của mạch RLC nối tiếp theo tần số f. .................................. 37
IV. Một số bài tập đồ thị được xây dựng dựa trên phần mềm Geogebra ............... 45
1. Các bài tập phần dao động cơ học .................................................................... 45
2. Bài tập phần sóng cơ ........................................................................................ 49
3. Bài tập phần dao động điện từ .......................................................................... 53
4. Bài tập phần dòng điện xoay chiều ................................................................... 54
5. Bài tập phần vật lí hạt nhân .............................................................................. 61
V. Thực nghiệm sư phạm ..................................................................................... 61
1. Mục đích thực nghiệm sư phạm........................................................................ 61
2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm ................................................... 62
3. Kết quả thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 62
3.1. Mô tả diễn biến thực nghiệm ......................................................................... 62
3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 63
3.3. Phân tích kết quả khảo sát ............................................................................. 64
PHẦN III: KẾT LUẬN ........................................................................................ 66
I. Những đóng góp của đề tài ............................................................................... 66
II. Một số kiến nghị, đề xuất ................................................................................. 66
1. Với các cấp quản lí giáo dục ............................................................................. 66
2. Với nhà trường ................................................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 68
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, đất nước chúng ta đang trong thời kỳ xây dựng, đổi mới và đẩy
mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Bên cạnh đó,cuộc cách mạng 4.0 đang tạo ra
những cơ hội lớn cùng nhiều thách thức đối với mọi lĩnh vực của đời sống và xã
hội. Giai đoạn này đòi hỏi năng lực sáng tạo của con người Việt Nam cao hơn bất
kỳ giai đoạn nào khác. Để đáp ứng được nhu cầu của xã hội, ngành Giáo dục đã có
sự thay đổi về mọi mặt,đặc biệt là PPDH trong đó ứng dụng công nghệ thông tin
vào dạy học là một trong những vấn đề hàng đầuđược ngành giáo dục quan tâm
trong lộ trình đổi mới.
Là một giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí, tôi nhận thấy công nghệ thông tin
đã thực sự tác động mạnh mẽ, góp phần rất lớn trong quá trình đổi mới giảng dạy
của bản thân cũng như đồng nghiệp. Công nghệ giúp cho sự tương tác giữa thầy và
trò nhiều hơn, nhanh hơn và sâu sát hơn. Công nghệ giúp cho bài học gần gũi hơn,
sinh động hơn và hiệu quả hơn. Bên cạnh đó, Công nghệ còn hỗ trợ đắc lực và trở
thành công cụ hữu hiệu cho giáo viên trong công tác chuyên môn.
Những năm gần đây ngành giáo dục đang tích cực đổi mới về mọi mặt, trong
đó đổi mới thi cử là một vấn đề đang được toàn xã hội quan tâm. Nội dung đề thi
THPT Quốc Gia cũng có tính phân hóa ngày càng mạnh theo bốn mức độ: nhận
biết, thông hiểu, vận dụng thấp và vận dụng cao. Để giúp học sinh chinh phục
được những câu hỏi ở mức độ vận dụng cao đòi hỏi giáo viên không chỉ có tầm
nhìn kiến thức bao quát, phương pháp dạy học tốt mà còn phải có hệ thống bài tập
sáng tạo, mới mẻ cho học sinh luyện tập.
Đối với bộ môn Vật lý, trong đề thi THPT Quốc gia những năm gần đây bài
tập vận dụng cao thường liên quan đến đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa các đại
lượng vật lí. Đây là loại bài tập đòi hỏi học sinh phải có hiểu biết tổng hợp và khả
năng “đọc đồ thị”. Để giúp học sinh chinh phục được dạng bài tập này, trong quá
trình giảng dạy tôi đã tìm tòi để có thể xây dựng được một hệ thống bài tập cho
học sinh. Tuy nhiên, việc vẽ đồ thị và tính toán các đại lượng vật lý qua đồ thị một
cách chính xác là rất khó khăn. Từ đó tôi đã tìm hiểu các phần mềm vẽ đồ thị
thông dụng hiện nay và nhận thấy phần mềm vẽ đồ thị Geogebra là một phần mềm
có khả năng vẽ đồ thị hàm số rất chính xác, nó còn giúp người sử dụng tính toán
tọa độ cực trị, giao điểm,tiệm cận… Giao diện dễ sử dụng, có hỗ trợ tiếng Việt nên
rất tiện dụng cho giáo viên. Quá trình dùng phần mềm Geogebrađể xây dựng bài
tập đồ thị vật lí, tôi nhận thấy có thểdùng phần mềm để tạo ra một thư viện đồ thị
vật lí cơ bản, từ đó giáo viên có thể dùng nó để sáng tạo bài tập hoặc nhân bản bài
tập cho học sinh một cách dễ dàng. Từ kinh nghiệm của bản thân, tôi xin phép
được giới thiệu cách tạo ra thư viện đồ thị vật lý cơ bản trong chương trình vật lí
12 - THPT bằng phần mềm Geogebravà cách dùng nó để sáng tạo bài tập đồ thị
thông qua đề tài “Sáng tạo bài toán đồ thị trong chương trình vật lí 12, bằng
phần mềm Geogebra”.
1
I. Cơ sở lý thuyết
1. Phần mềm Geogebra
1.1. Giới thiệu phần mềm Geogebra
PHẦN II: NỘI DUNG
Geogebra dùng để vẽ các hình học đơn giản như điểm, đoạn thẳng, đường
thẳng. Đặc điểm quan trọng nhất của phần mềm Geogebra là khả năng tạo ra sự
gắn kết giữa các đối tượng hình học. Đặc điểm này giúp cho phần mềm có thể vẽ
được hình rất chính xác và có khả năng tương tác như chuyển động nhưng vẫn giữ
được mối quan hệ giữa các đối tượng. Hơn nữa Geogebra cũng có thể nhập và thao
tác với phương trình và tọa độ, cũng như tạo các điểm, đường thẳng, véc-tơ, đường
cô-níc, đồ thị tất cả các loại hàm số. Geogebra cũng cho phép người dùng đưa vào
một số câu lệnh như Root hoặc Sequence giúp giải các phương trình phức tạp một
cách đơn giản và dễ dàng hơn.
Với tất cả những đặc điểm trên, Geogebra hiện đang là một trong những
phần mềm toán học được yêu thích nhất trên thế giới và đã nhận được nhiều giải
thưởng quý giá. Nó đã mang lại những cải tiến vượt bậc và hỗ trợ đắc lực trong
quá trình giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh trên toàn thế giới.
1.2. Ưu điểm của phần mềm Geogebra
- Phần mềm toán học này hoàn toàn miễn phí và hỗ trợ hiệu quả trong công
việc học tập, giảng dạy và đánh giá.
- Giao diện dễ dàng sử dụng và khả năng tương tác đầy đủ với nhiều tính
năng mạnh mẽ.
- Truy cập nhiều nguồn tài nguyên tại www.geogebra.org
- Có sẵn ở nhiều ngôn ngữ, bao gồm cả: tiếng Việt.
- Thích ứng tốt với bất kỳ chương trình dạy học hoặc dự án nào.
- Được sử dụng bởi hàng triệu người trên khắp thế giới.
1.3. Nhược điểm của phần mềm Geogebra
đầu.
- Nhược điểm lớn nhất của Geogebra là: Khá phức tạp cho người mới bắt
2. Hướng dẫn tải về và cài đặt phần mềm Geogebra
Để tải phần mềm người dùng chỉ cần vào google gõ:“Geogebra 2019”, sẽ
xuất hiện trang như hình dưới.
2
Tiếp theo chọn: “GeoGebra
- hãy tải về miễn phí phiên bản mới nhất 2019”,
màn hình sẽ hiển thị như ư sau.
Lúc này chỉ cần n chọn: “Tải về ngay”, chúng ta sẽ tải i được phần mềm
Geogebra về máy tính.
Để cài đặt phần mềm chỉ cần kích đúp chuột vào biểu tượng
sẽ xuất hiện cửa sổ:
Chọn: “Next”.
3
Chọn: “I Agree”.
Chọn: “Install”.
Chọn: “Finish”.
Như vậy, chúng ta đã cài đặt xong phần mềm m Geogebra trên máy tính
của mình.
3. Hướng dẫn sử dụng phần mềm Geogebra để vẽ đồ thị hàm số
Bước 1: Mở phần n mềm. m
4
Bước 2: Nhập p hàm số vàokhung nhập lệnh.
Ví dụ: Vẽ đồ thị hàm số y = 3cos(2πx+π/3)
Nếu muốn đồ thị hiển thị trong vùng giá trị nào thì vào ô nhập lệnh gõ vùng
giá trị đó.
Chẳng hạn trong đồ
thị trên muốn hiển thị vùng:[0; 2,5], thì nhập:
neu(0≤x≤2.5), 3cos(2πx + π/3)). Kết thúc nhấn enter sẽ cho kết quả:
Muốn chỉnh sửa hiển thị trục tọa độ, lưới, hình ảnh đồ thị… … thì chỉ việc vào
các thẻ tương ứng và tùy chọn.
Muốn vẽ thêm đồ thị trên cùng hệ trục thì tiếp tục nhập p hàm số s mới vào ô
nhập lệnh tiếp theo.Ví dụ: vẽ thêm đồ thị hàm số y = 2cos(2πx x - π/6) trên đoạn
[0;3] thì nhập:neu(0≤x≤3, ≤3, 2cos(2πx - π/6)). Nhấn enter sẽ cho kết t quả:
5
Bước 3: Lưu đồ thịị đã vẽ được.
Vào mục “Hồ sơ” ” chọn”Lưu lại”hoặc dùng tổ hợp phím: Ctrl và S
Đánh tên đồ thị cần n lưu và lưu vào thư mục để sử dụng.
Bước 4: Xuất t hình ảnh đồ thịra trang Word.
Vào “Hồ sơ” chọn n “chỉnh sửa” sau đó chọn “sao chép vùng làm việc vào
bộ nhớ” cuối i cùng vào trang Word và dán hình ảnh vào vị trí lựa a chọn.
Hình ảnh dễ dàng chỉnh sửa kích thước và có thể chèn thêm thông số s nếu cần.
4. Các dạng đồ thị trong chương trình vật lí 12
4.1. Đồ thị hình Sin
Các đại lượng vật t lí phụ thuộc thời thời gian theo hàm số cosin:
- Li độ, vận tốc, gia tốc, lực kéo về của vật dao động điều u hòa.
- Li độ sóngcơ hình sin.
- Điện tích trên tụ, , dòng điện qua cuộn cảm, điện áp giữa hai bản tụ của
mạch dao động điện từ lý tưởng LC.
6
- Điện áp tức thời, cường độ dòng điện tức thời của mạch RLC nối tiếp.
Đồ thị biểu diện sự phụ thuộc của các đại lượng vật lí kể trên theo thời gian
đều có chung một dạng như hình vẽ (H.4.1).
Động năng, thế năng của vật dao động điều hòa và năng lượng điện trường,
năng lượng từ trường trong mạch dao động điện từ lý tưởng biến thiên tuần hoàn
theo thời gian, dạng đồ thị như hình vẽ (H.4.2).
Lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng của con lắc lò xo treo thẳng đứng biển
thiên tuần hoàn theo thời gian, dạng đồ thị như hình vẽ (H.4.3).
(H.4.1)
(H.4.2)
4.2. Đồ thị thế năng đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng
(H.4.3)
4.3.Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của a,v, F kv ,W đ , W t , W đh theo x
7
4.4. Đồ thị lực đàn hồi phụ thuộc li độ x hoặc chiều dài l của lò xo
4.5. Đồ thị công suất của mạch RLC
4.6.Đồ thị điện áp trên các phần tử của mạch RLC nối tiếp
U R
| đ | | đ |
4.7. Đồ thị liên quan đến hệ số công suất cosφ
8
II. Những thực trạng trong dạy và học bài toán đồ thị vật lí
Bài toán đồ thị là bài toán đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức tổng hợp, có
khả năng phân tích, đọc đồ thị mới giải quyết được vấn đề. Để giúp học sinh giải
quyết tốt các bài toán đồ thị, giáo viên cần có một hệ thống bài tập đa dạng. Tuy
nhiên hiện nay các tài liệu về bài toán đồ thị trong vật lí không nhiều, việc nhân
bản hoặc sáng tạo mới bài toán đồ thị đối với đa số giáo viên đang gặp khó khăn,
đặc biệt là việc vẽ đồ thị và thiết kế bài toán đồ thị. Qua tìm hiểu tôi nhận thấy đa
số giáo viên đều cho rằng rất mất thời gian để xây dựng một bài toán đồ thị, vì
ngoài kiến thức lý thuyết thì việc vẽ đồ thị phù hợp, chính xác, xác định cực trị,
giao điểm… mất thời gian và khó thực hiện nên rất ngại xây dựng hệ thống loại bài
tập này.
Về phía học sinh, đa số đều ngại giải bài toán đồ thị vì các em ít được làm
loại toán này, không được rèn luyện nhiều nên kỹ năng xử lý bài toán yếu. Nguyên
nhân bắt nguồn từ chỗ thiếu hệ thống bài tập rèn luyện. Thực tế, học sinh chỉ được
làm các bài toán đồ thị trong đề thi thử một số trường hoặc đề thi THPT Quốc gia
đã thi.
Để có kết luận chính xác về thực trạng nói trên tôi đã tiến hành khảo sáthọc
sinh lớp 12 và giáo viên các trường THPT Huỳnh Thúc Kháng, THPT Hà Huy
Tập, THPT Đô Lương 1.
PHIẾU KHẢO SÁT HỌC SINH
Trường: …………………………………….……..
Học sinh:……………………………..Lớp:………
Mức độ tiếp cận bài toán đồ Ít Vừa Nhiều
thị vật lí
Tâm thế khi gặp bài toán đồ Không thích Bình thường Thích
thị vật lí trong đề thi
Tự đánh giá khả năng giải
bài tập đồ thị vật lí
Yếu Trung bình Khá, tốt
PHIẾU KHẢO SÁT GIÁO VIÊN VẬT LÍ
Trường: …………………………………….……..
Họ và tên:……………………………..Tổ: Tự nhiên
Nguồn bài tập phục vụ cho ít Vừa Nhiều
giảng dạy phần bài tập đồ thị
Tâm thế khi xây dựng hệ thống Không thích Bình thường Thích
bài tập đồ thị cho học sinh
Mức độ dùng phần mềm vẽ đồ
thị để xây dựng bài tập đồ thị
vât lí
Chưa
Có dùng nhưng
chưa hiệu quả
Thường
xuyên
9
Kết quả khảo sát học sinh:
TT Năm học Trường THPT
1 2018-2019
Huỳnh Thúc
Kháng
2 2018-2019 Hà Huy Tập
3 2018-2019 Đô lương 1
Nội dung khảo sát
Mức độ tiếp cận bài toán đồ thị vật lí
ít Vừa Nhiều
70% 25% 5%
Tâm thế khi gặp bài toán đồ thị vật lí trong đề
thi
Không thích Bình thường Thích
85% 12,5% 2,5%
Tự đánh giá khả năng giải bài tập đồ thị vật lí
Yếu Trung bình Khá, tốt
75% 20% 5%
Mức độ tiếp cận bài toán đồ thị vật lí
ít Vừa Nhiều
82,5% 15% 2,5%
Tâm thế khi gặp bài toán đồ thị vật lí trong đề
thi
Không thích Bình thường Thích
90% 8,5% 1,5%
Tự đánh giá khả năng giải bài tập đồ thị vật lí
Yếu Trung bình Khá, tốt
82,5% 15% 2,5%
Mức độ tiếp cận bài toán đồ thị vật lí
ít Vừa Nhiều
70,5% 25% 4,5%
Tâm thế khi gặp bài toán đồ thị vật lí trong đề
thi
Không thích Bình thường Thích
80% 17% 3%
Tự đánh giá khả năng giải bài tập đồ thị vật lí
Yếu Trung bình Khá, tốt
77% 20% 3%
10
Kết quả khảo sát giáo viên
TT Năm học Trường THPT
1 2018-2019
2 2018-2019
3 2018-2019
Huỳnh Thúc
Kháng
(9 GV)
Hà Huy Tập
(7 GV)
Đô Lương 1
(9 GV)
Nội dung khảo sát
Nguồn bài tập phục vụ cho giảng dạy phần bài
tập đồ thị
ít Vừa Nhiều
3/9 4/9 2/9
Tâm thế khi xây dựng hệ thống bài tập đồ thị
cho học sinh
Không thích Bình thường Thích
4/9 3/9 2/9
Mức độ dùng phần mềm vẽ đồ thị để xây dựng
bài tập đồ thị vật lí
Chưa
Có dùng nhưng
Thường xuyên
chưa hiệu quả
4/9 3/9 2/9
Nguồn bài tập phục vụ cho giảng dạy phần bài
tập đồ thị
ít Vừa Nhiều
4/7 2/7 1/7
Tâm thế khi xây dựng hệ thống bài tập đồ thị
cho học sinh
Không thích Bình thường Thích
5/7 1/7 1/7
Mức độ dùng phần mềm vẽ đồ thị để xây dựng
bài tập đồ thị vật lí
Chưa
Có dùng nhưng
Thường xuyên
chưa hiệu quả
5/7 1/7 1/7
Nguồn bài tập phục vụ cho giảng dạy phần bài
tập đồ thị
ít Vừa Nhiều
5/9 2/9 2/9
Tâm thế khi xây dựng hệ thống bài tập đồ thị
cho học sinh
Không thích Bình thường Thích
5/9 2/9 2/9
Mức độ dùng phần mềm vẽ đồ thị để xây dựng
bài tập đồ thị vât lí
Chưa
Có dùng nhưng
Thường xuyên
chưa hiệu quả
4/9 3/9 2/9
11
Thông qua kết qua khảo sát cho thấy một thực trạng là cả giáo viên và học
sinh đều có những khó khăn khi dạy học bài toán đồ thị vật lí. Về phía giáo viên
chủ yếu là do chưa vận dụng được công nghệ hỗ trợ tích cực cho quá trình thiết kế
bài tập mới dẫn đến số lượng bài tập cho học sinh luyện tập ít và bài tập cũng
không đa dạng.
Về phía học sinh, do ít được tiếp cận bài tập luyện tập nên phần lớn các học
sinh đều yếu về kỹ năng giải loại toán này. Tâm thế của đa số học sinh khi gặp bài
toán đồ thị trong đề thi là sẽ bỏ qua hoặc rất ngại giải.
Như vậy để giải quyết vấn đề này, trước hết giáo viên phải có một công cụ
vẽ đồ thị phù hợp, trên cơ sở đó vận dụng một cách sáng tạo để có thể xây dựng
bài tập đồ thị một cách dễ dàng và chính xác.
III. Sử dụng phần mềm Geogebra để sáng tạo bài toán đồ thị
Để sử dụng hiệu quả và nhanh chóng vẽ được đồ thị bài toán tôi đã xây dựng
một thư viện các đồ thị cơ bản trong chương trình vật lí 12. Trên cơ sở thư viện,
người dùng chỉ cần chọn dạng đồ thị tương ứng với bài tập và thay đổi số liệu cho
tương thích. Thư viện đồ thị cơ bản của vật lí 12 được xây dựng trên Geogebra dễ
dàng chia sẻ và sử dụng. (Có file đính kèm trong USB theo đề tài)
1.Đồ thị hình sin
1.1. Đồ thị x, v, a, F kv theo thời gian trong dao động cơ
Phương trình li độ: x = A.cos(ωt + φ)
Phương trình vận tốc:
v = -Aω.sin(ωt + φ) = Aω.cos(ωt + φ + π/2)
Phương trình gia tốc: a = -ω 2 x = -ω 2 A.cos(ωt + φ)
Phương trình lực kéo về: F kv = -k.x = -kA.cos(ωt + φ)
Ta nhận thấy các đại lượng trên cùng dạng đồ thị và tần số, chỉ khác nhau về
biên độ và pha ban đầu. Vì vậy, chỉ cần tạo một file đồ thị hình sin trên Geogebra
thì khi sử dụng để xây dựng bài toán đồ thị các đại lượng trên chỉ cần thay số phù
hợp là được.
Cách tạo file đồ thị hình sin của dao động cơ trên Geogebra.
Bước 1:mở phần mềm Geogebra.
Bước 2: nhập vào ô nhập lệnh: neu(0 ≤ x ≤ 4, 4cos(2πx + )
Trong đó ngầm hiểu: x tương ứng thời gian t; 0 ≤ x ≤ 4 là khoảng giới hạn
hiển thị đồ thị.
Sau khi nhập lệnh và Enter, màn hình sẽ hiển thị:
12
Ta nhận thấy đồ thị chưa đẹp nên cần chỉnh sửa lại. Chọn lại tỉ lệ trục, chọn
hệ trục đậm nét…
Thay đổi vùng đồ thị hiển thị trong khung nhập lệnh.
Chọn hiển thị trục tung, trục hoành theo giá trị hoặc kích chuột dấu (+), (-)
trên vùng làm việc đến khi kích thước phù hợp theo ý muốn.
Sau đó có thể đánh tên các trục, chia tỉ lệ lưới đồ thị, chọn cỡ chữ hiển thị…
theo ý muốn.
13
Lúc này chúng ta đã có một đồ thị hình sin mong muốn.
Bước 3:Lưu file lại để sử dụng.
Bước 4: Sử dụng file đã thiết lập để xây dựng bài toán đồ thị.
Ví dụ 1:Thiết kế bài toán xác định thời điểm hai chất điểm dao động điều
hòa (có tần số dao động khác nhau) có cùng li độ lần thứ n.
- Mở file“ĐỒ THỊ HÌNH SIN”
- Nhập lệnh vẽ đồ thị thứ 2 cùng biên độ, chu kỳ gấp hai lần.
- Các số liệu trên trục tung không cần thiết thì ta tắt hiển thị.
- Thời điểm cùng li độ được xác định bằnggiao điểm 2 đồ thị. Để tìm giao
điểm thì vào ô lệnh gõ“giao điểm”chọn dòng:Giao điểm (<hàm số>,<hàm số>,<giá
trị đầu x>, <giá trị cuối x>). Sau đó copy hai hàm số vào vị trí tương ứng,giá trị
đầu là 0, giá trị cuối là 2.Cuối cùng Enter sẽ cho kết quả.
Nhấp chuột phải vào các điểm sẽ thấy giá trị tọa độ.
14
Khi đã biết thời điểm cùng li độ của 4 lần đầu tiên thì ta có thể yêu cầu học
sinh xác định thời điểm cùng li độ lần thứ n bất kỳ. Từ đây ta có thể xây dựng các
bài tập liên quan đến thời điểm hai vật có cùng li độ dao động. Chẳng hạn các bài
toán sau đây.
Bài toán 1. Hai chất điểm
cùngkhối lượng, dao động điều hòa trên
hai đường thẳng song song cạnh nhau, có
vị trí cân bằng cùng thuộc đường thẳng
vuông góc với quỹ đạo dao động của hai
chất điểm. Đồ thị hình vẽ biểu diễn sự
phụ thuộc của li độ dao động hai chất
điểm theo thời gian. Thời điểm hai chất
điểm có cùng li độ lần thứ 2018 gần nhất
với giá trị
A. 1009,2 s. B. 1009 s. C. 1009,5 s D. 1008 s.
Lời giải:T 1 = 1(s); T 2 = 2(s).Cứ sau mỗi khoảng thời gian T 2 thì hai vật có 4
lần li độ bằng nhau. Nên thời điểm cùng li độ lần thứ 2018 là: t 2018 = 504T 2 + t 2 =
1008 + t 2 (Với t 2 là thời điểm cùng li độ lần thứ 2).Dựa vào đồ thị nhận thấy: 1<
t 2 <1,5 (s). Suy ra, chọn đáp án A.
Tương tự như vậy ta chỉ cần thay các thông số về pha, tần số, biên độ của
các hàm số trong khung lệnhlà có thể tạo ra các bài tập tương tự. Chẳng hạn như
các bài toán dưới đây.
Bài toán 2. Hai chất điểm (1) và
(2) cùngkhối lượng, dao động điều hòa
trên hai đường thẳng song song cạnh
nhau, có vị trí cân bằng cùng thuộc
đường thẳng vuông góc với quỹ đạo dao
động của hai chất điểm. Đồ thị hình vẽ
biểu diễn sự phụ thuộc của li độ dao
động hai chất điểm theo thời gian. Tại
thời điểm hai chất điểm có cùng li độ
lần thứ 2, thì tỉ số động năng của chất
điểm (1) so với chất điểm (2) bằng
O
O
x
x
1 2
(1)
(2)
t(s)
t
A. 1/3. B. 3. C. 1/4. D. 4.
15
mốcthời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Để vẽ dạngđồ thị thì
chúng ta nhập lệnh như sau vào ô nhập lệnh của Geogebra: neu(0 ≤ x ≤ 2.5, -50(0.1
+ 0.2cos(2πx - π/2). Màn hình xuất hiện:
Điều chỉnh thông số đồ thị để cho hình ảnh hiển thị phù hợp.
Lưu file vào thư viện đồ thị cá nhân dưới tên: “ĐỒ THỊ Fđh-t”
Ví dụ 2:Thiết kế bài toán liên quan đến đồ thị lực đàn hồi của con lắc lò
xo treo thẳng đứng.
Biểu thức lực đàn hồi là F đh = -k(∆l + x), theo biểu thức này ta thấy nếu biết
liên hệ giá trị lực đàn hồi tác dụng lên vật ở 3 vị trí khác nhau thì ta sẽ tìm được tỉ
lệ giữa độ biến dạng lò xo ở vị trí cân bằng ∆l với biên độ A. Hai trong ba vị trí nói
trên có thể lợi dụng vị trí đặc biệt là biên trên và biên dưới của vật, vị trí còn lại có
thể cho ẩn qua trục thời gian. Từ đây ta có xây dựng ra các bài toán liên quan đến
∆
vận dụng tỉ số
l . Chẳng hạn các bài toán sau.
A
17
Bài toán 4:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm
một vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao
động điều hòa với biên độ A. Chọn gốc tọa độ tại vị trí
cân bằng, chiều dương hướng xuống. Đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của lực đàn hồi theo thời gian được cho như
hình vẽ. Tỉ số giữa thời gian lò xo giãn và nén trong một
chu kì dao động là
O
muốn là
A.2 B. 1/2 C.2/3 D.3/2
Để xây dựng bài toán 4 bằng Geogebra, trước hết cần xác định đáp án mong
∆ ã
∆ é
2. Như vậy, khi nhập số liệu thì thông số về biên độ phải gấp
hai lần độ giãn lò xo ở vị trí cân bằng. Trong bài toán này chỉ cần biết tỉ lệ lực đàn
hồi tác dụng lên vật khi ở hai biên, do đó trên đồ thị ta tắt các hiển thị về số liệu.
Bài giải: Theo đồ thị thì đ
∆
3 → A 2∆l
đ ∆
Do đó:
∆ ã
∆ é 2
Bài toán 5:Một con lắc lò xo treo thẳng
đứng gồm một vật nhỏ có khối lượng m và lò xo
có độ cứng k, dao động điều hòa với biên độ A.
Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương
hướng xuống. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
lực đàn hồi theo thời gian được cho như hình vẽ.
Biết F 1 + 3F 2 + 6F 3 = 0. Tỉ số giữa thời gian lò
xo giãn và nén trong một chu kì dao động có giá
trị gần nhất với
F 3
O
F 1
F 2
2
15
A. 2,46 B. 1,38 C. 1,27 D. 2,15
4
15
18
Bài giải:
= − ∆
0
+ với
∆l 0 là độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng và x là li độ của vật.
+ Lực đàn hồi của lò xo được xác định bằng biểu thức F k( l x)
Ta có:
( )
( )
( )
⎧ F3 = −k ∆l0
− A
⎪
⎨ = − ∆ + ⎯⎯⎯⎯⎯→ = − ∆
⎪
⎩F2 = −k ∆ l0
+ A
F1 + 3F2 + 6F3
= 0
F k l x x 3A 10 l 1
1 0 1 1 0
+ Từ hình vẽ ta có: Thời gian vật đi từ x 1 đến biên dương là ∆t =1/30 s.Chu
kì dao động theo đồ thị là T = 3/15 s. Vậy ∆t = T/6 → x 1 = A/2 (2)
+ Từ (1) và (2) ta tìm được ∆l 0 = 0,25A.
+ Tỉ số giữa thời gian lò xo giãn và nén trong một chu kì là
⎛ ∆l0
⎞
360 − 2arcos⎜ ⎟
A
η =
⎝ ⎠
≈1,38
⎛ ∆l0
⎞
2arcos ⎜ ⎟
⎝ A ⎠
Bài toán 6: Hai con lắc lò xo giống hệt nhau,
treo thẳng đứng, đang dao động điều hòa. Lực đàn hồi
tác dụng vào các vật phụ thuộc thời gian theo quy luật
được mô tả bởi đồ thị hình vẽ. Chọn mốc thế năng tại
vị trí cân bằng của vật nặng các con lắc. Tại thời điểm
t 0 động năng của con lắc (1) bằng 16 mJ thì thế năng
của con lắc (2) bằng
A. 3 mJ B. 4 mJ
C. 8 mJ D. 1 mJ
O
( )
t 0
(1)
(2)
Để xây dựng bài toán 6, ta cần nhập lệnh vẽ đồng thời hai đồ thị cùng tần số
nhưng biên độ và pha ban đầu khác nhau.
19
Ta thấy nếu cho tỉ lệ trên trục thì học sinh sẽ tìm được độ lệch pha và tỉ lệ
biên độ của hai dao động.
Bài giải:
Theo đồ thị thì hai dao động lệch pha nhau π/3.
Dựa vào tỉ lệ lực đàn hồi tại các biên mỗi con lắc ta tìm được: A 1 = 2∆l và
A 2 = ∆l.
Suy ra: W 1 = 4W 2 .
Tại t 0 con lắc (1) ở VTCB nên lúc này W đ1 = W đ1 max = W 1 = 16 mJ
Con lắc (2) lệch pha π/3 so với con lắc (1) nên đang ở li độ có độ lớn √
vì
vậy thế năng của nó lúc này là W t2 = W 2 = 3 mJ.
1.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng, thế năng theo thời gian
Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật dao động. Nếu phương trình li
độ của vật là x = Acos(ωt + φ) thì biểu thức động năng và thế năng lần lượt là
W đ 1 2 mv 1 2 mω A cos ωt φ π 2
1 2 kA cos ωt φ π 2
W 1 2 kx 1 2 kA cos ωt φ
Để vẽ đồ thị động năng ta có thể nhập lệnh như sau:
neu(0≤x≤1.2, ∗ 100 ∗ 0.2 ∗ cos 2πx )
Trong đó x tương ứng biểu diễn cho thời gian t,k = 100 N/m; A = 20 cm.
Màn hình xuất hiện đồ thị động năng, sau khi chỉnh sửa hiển thị phù hợp ta
được đồ thị như hình dưới đây.
Lưu file đồ thị lại dưới tên: “ĐỒ THỊ Wđ-t”
20
Để vẽ đồ thị thế năng ta có thể nhập lệnh như sau:
neu(0≤x≤1.2, ∗ 100 ∗ 0.2 ∗ cos 2π )
Trong đó x tương ứng biểu diễn cho thời i gian t,k = 100 N/m; A = 20 cm.
Đồ thị thu được c như hình dưới đây.
Lưu file đồ thị lại i dưới tên: “ĐỒ THỊ Wt-t”.
Ví dụ 3: Thiết kế
điều hòa.
Bài toán 7. Một t vật có khối lượng
250 g dao động điều u hòa, chọn gốc tính thế
năng ở vị trí cân bằng, đồ thị động năng
theo thời gian như hình vẽ. Thời điểm đầu
tiên vật có vận tốc thỏa a mãn v = -10x (x là
li độ) là
A. 7 π π s B. s
120 30
π π C. sD. s 20
24
Bài giải:+ Khoảng thời gian vật đi từ vị trí
thế năng bằng 3 lần động năng (động năng đang
giảm) đến vị trí động năng bằng 0 ứng với vật đi
3A
từ vị trí x = + đến x = − A
. Ta có:
2
T T 7 π π 2
π
+ = ⇒ T = s ⇒ ω = = 10 rad/s
2 12 60 5 T
+ Vị trí v = − 10x
, ta có:
bài toán đồ thị động năng, thế năng của vật dao động
21
⎧
v
= −
10x
2 2
⎪ 2 2 ⎛ x ⎞ ⎛ −10x
⎞
⎨⎛ x
⎞ ⎛ v
⎞ ⇒ ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ = 1
⎪ ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ = 1 ⎝ A ⎠ ⎝ ωA
⎠
⎩
⎝ A
⎠ ⎝ ω
A
⎠
⎛ x ⎞ ⎛
Biến đổi toán học, ta thu được
− 10x ⎞
2
⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ = 1⇒ x = ± A .
⎝ A ⎠ ⎝ 10A ⎠
2
2
T T π
Lần đầu ứng với x = + A và vật đi theo chiều âm ⇒ t = + = s
.
2
12 8 24
Chọn đáp án D.
Bài toán 8.Hai con lắc lò xo dao động
điều hòa có động năng ng biến thiên theo thời
gian như đồ thị hình vẽ. Vào thời điểm thế
năng hai con lắc bằng nhau thì tỉ số động
năng con lắc (1) và động năng con lắc (2) là
9 .
A. 81 . B. 3 . C. 9 D. 9 .
25 2 4 5
Bài giải: + Từ đồ thị ta thấy rằng hai dao động này này vuông pha nhau
(động năng của vật 1 cực c đại - đang ở vị trí cân bằng, thì động năng của vật 2 cực
tiểu - đang ở biên) và E 1 =
1,5E
2
+ Ta biểu diễn động năng và thế năng của các vật về cơ năng
2 2
2
⎧Et1
= Et2
1 1 2 2
⎧ ⎪ Et
= Ecos
ϕ ⎪ 2
⎪
2
⎨ ⇒
2
⎨ Ed1 E1sin ϕ ⇒
1 ⎨
E E (
d1 1
1−
cos ϕ
1
⎪⎩
Ed
= Esin
ϕ ⎪ =
2 =
Ed2 E2sin ϕ ⎪
2
⎩
2 Ed2 E 2 1−
cos ϕ2
2
⎪⎩ (
+ Kết hợp với E 1 = 1,5E
2
và hai dao động này vuông pha (1) trở thành
2 2
cos 1 cos 2
2 2 ϕ ϕ
1,5cos ϕ = cos ϕ ⎯⎯⎯⎯⎯→ + 2,5cos 2 ϕ = 1 ⇒ cos 2
ϕ =
0,4
1 2 1 1
2
1,5 ( 1 − cos
ϕ
d1
1
trên vào (2) ta thu được tỉ số
2
d2 − ϕ1
Thay kết quả trên vào (2) ta thu
2 2
⎧ E cos ϕ =
E cos ϕ
1
E 9
= =
E 1 1,5cos 4
)
( )
)
) ( )
Bài toán 9.Một t con lắc lò xo đang dao
động điều hòa. Động năng của c con lắc phụ thuộc
thời gian theo quy luật được biểu diễn như đồ thị
hình vẽ. Biết t 3 - t 2 = 0,25 s. Giá trị của t 4 - t 1 là
A. 0,54 s.B.
0,40 s.
C. 0,45 s.D.
0,50 s. O t 1 t 2
t 3 t 4
22
Để có bài toán 9, chúng ta nhập lệnh vẽ đồ thị giới hạn trong 1 chu kỳ. k
chẳng hạn chọn chu kỳ động năng bằng 1 (s). Chọn hiển thị tọa độ 4 điểm A, B,C
D trên đồ thị ta sẽ biết t chính xác giá trị tọa độ của 4 điểm. Lúc này tắt các số liệu
trên các trục và cho biết t hiệu thời gian của hai điểm thì sẽ xác định
được hiệu thời
gian hai điểm còn lại.
Cụ thể nhập lệnh: neu(0≤x≤1,50cos 2 (πx - π/2)). Màn hình hiển thị:
Ta nhận thấy t t 0,25s và t t 0,5s.
Như vậy ta chỉ cần cho t t 0,25 và yêu cầu học sinh xác định
t t ?
Từ đó ta thiết kế được bài toán 9 như trên.
Bài giải:Từ đồ thị, , ta có:
⎧ 9 ⎧ 1 ⎧ A
E d2 E t2
E E x
2
= ±
= =
⎪ 10 ⎪ 10
⎪ 10
⎨ ⇒
⎨ ⇒
⎨
⎪ 8 2 A
Ed3 = E ⎪Et3 = E ⎪
x3
= ±
⎪⎩ 10 ⎪⎩ 10 ⎪⎩
5
→ Biểu diễn các vịị trí tương ứng trên hình tròn, ta thu được:
T ⎡ x2 x3
⎤
t 3 − t 2
= + = ⇒
2π
⎢
arcsin arcsin
⎣ A A ⎥
0,25 T = 2 s.
⎦
→ t − t = 0,25T =
0,5 s.
4 1
Ngoài các bài toán trong phần dao động cơ, thì ì các bài toán ở phần sóng cơ,
mạch dao động điện từ, dòng điện xoay chiều u các bài toán liên quan đến quy luật
hàm số cosincũng ng có cách xây dựng hoàn toàn tương tự. Trên cơ ơ sở đó tôi đã xây
dựng được một hệ thống bài tập đồ thị sử dụng rất hiệu quả quá trình dạy d học.
2. Đồ thị của thế năng đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng
Con lắc lò xo treo thẳng đứng, chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, b chiều
dương hướng thẳng đứng
xuống dưới. Biểu thức thế năng đàn hồi của con lắc là:
23
W đ 1 2 k∆l x 1 k∆l Acosωt φ
2
Để vẽ đồ thị thế năng đàn hồi theo thời gian ta nhập lệnh như
sau:nếu(0≤x≤2,50(0.1+0.2cos(2πx+π/3)) 2 ). Trường hợp này ta chọn k = 100 N/m;
∆l = 10 cm; A = 20 cm; tần số dao động là 1 Hz. Sau đó Enter sẽ cho đồ thị như
sau.
Chỉnh sửa thông số hiển thị để có đồ thị phù hợp và lưu file lại dưới tên:
“ĐỒ THỊ Wđh - t”.
Bài toán 10: Một con lắc lò xo thẳng đứng đầu
trên cố định, đầu dưới treo vật có khối lượng 100 g.
Chọn trục Ox có gốc O tại vị trí cân bằng, chiều dương
hướng xuống dưới. Cho con lắc đó dao động điều hòa
theo phương thẳng đứng thì thu được đồ thị theo thời
gian của thế năng đàn hồi như hình vẽ. Lấy g = π 2 m/s 2
= 10 m/s 2 . Vật dao động điều hòa với phương trình
O 1/3
24
⎛ π ⎞
A. x = 6,25cos ⎜ 2π
t − ⎟cm
⎝ 3 ⎠
⎛ π ⎞
x = 12,5cos ⎜ 4π
t − ⎟cm
⎝ 3 ⎠
Bài giải:
⎛ π ⎞
C. x = 12,5cos ⎜2π
t + ⎟cm
⎝ 3 ⎠
B.
⎛ π ⎞
D. x = 6,25cos ⎜ 4π
t + ⎟cm
⎝ 3 ⎠
+ Thế năng đàn hồi của vật có thời điểm bằng 0 → A > ∆ l0.
+ Thế năng đàn hồi của con lắc tại vị trí biên dương gấp 9 lần thế năng đàn
hồi của con lắc tại vị trí biên âm:
⎛ A + ∆l
⎞
2
0
→ ⎜ ⎟ = → = ∆
0
A − ∆l0
⎝
⎠
9 A 2 l .
E ⎛
dh
∆ l0
+ x ⎞ 4
+ Tại thời điểm t = 0, ta có: = ⎜ ⎟ = → x = 0,5A , thế năng
Edh max ⎝ ∆ l0
+ A ⎠ 9
0
có xu hướng tăng → v > 0, vậy ϕ = − 60 .
1
+ Từ thời điểm t = 0đến thời điểm t = s (biên âm) tương ứng với khoảng
3
T T 1
thời gian ∆ t = + = → T = 0,5s. → ω = 4π
rad / s →∆ l0
= 6,25cm → A=
12,5cm.
6 2 2
⎛ π ⎞
→ x = 12,5cos ⎜ 4π
t − ⎟cm.
⎝ 3 ⎠
Bài toán 11.Một con lắc lò xo treo
vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc
trọng trường g = π 2 ( m / s
2
). Cho con lắc
dao động điều hòa theo phương thẳng
đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc thế năng đàn hồi của lò xo vào thời
gian. Khối lượng của con lắc gần nhất với
giá trị
A. 0,65 kgB. 0,35 kg
C. 0,55 kgD. 0,45kg
0,3
2
Bài giải:
Tại thời điểm t 1 = 0,1 s vật đang ở vị trí biên âm.
25
Lúc này:
( − ∆l
)
0,3 k A
W = = 0,075J =
dh1
4 2
Tại thời điểm t 2 = 0,25 s thì lò xo ở biên dương
( + ∆ )
2
k A l0
0,3
⇒ W = = 0,6 + = 0,675J
dh2
2 4
Từ đó suy ra:
2
A − ∆l ∆
0
1
k l0
= ⇒ A = 2∆l ⇒ = 0,075J
0
A + ∆l 3 2
0
T 20π
2 3
Dễ thấy: = 0,25 − 0,1 = 0,15s ⇒ T = 0,3s ⇒ ω = ( rad / s)
Nên
2
2 k ∆l ∆ ∆
0
9
k l mg l
0 0
ω = = ⇒∆ l = m⇒ 0,075 = = ⇒ m = 0,667kg
0
m g 400 2 2
3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lí theo li độ
3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng theo li độ
Thế năng: W kx ; A x A. Giả sử A = 20 cm; k = 100 N/m.Để
vẽ đồ thị ta nhập lệnh:neu(-0.2≤x≤ 0.2,50x 2 ). Sau đó Enter sẽ cho kết quả đồ thị:
0
2
Động năng: W đ kA x ; A x A.
Giả sử A = 20 cm; k = 100 N/m. Để vẽ đồ thị ta nhập lệnh:
neu(-0.2≤x≤ 0.2,50(0.2 2 -x 2 )).Sau đó Enter sẽ cho kết quả đồ thị:
26
Bài toán 12. Hai chất điểm có
khối lượng lần lượt là m 1 , m 2 dao động
điều hòa cùng phương cùng tần số. Đồ
thị biểu diễn động năng của m 1 và thế
năng của m 2 theo li độ như hình vẽ. Tỉ
m1
số
2
m là A. 2 3
B. 9 4 . C. 4 9 . D.
Lời giải:
Từ đồ thị ta thấy rằng cơ năng của hai vật là như nhau
2
1 2 2 1 2 2 m1 A2
E 1 = E 2
⇔ m 1 ω A 1
= m 2 ω A
2
⇒ = . Mặc khác 3 m 9
A
2
2
=
A
1
⇒ = .
2 2 m A
2 m 4
2 1
D. 3 2 . 1
3.2. Đồ thị sự phụ thuộc c của lực kéo về, lực đàn hồi theoli độ x
Biểu thức giá trị đại số của lực kéo về: F k. x với -A ≤ x ≤ A.
Nếu A = 20 cm; k = 40 N/m.
Để vẽ đồ thị, ta nhập lệnh: neu(-0.2≤x≤0.2,-40x)
Sau đó Enter được c kết quả
2
Biểu thức độ lớn của lực kéo về: |F | k. |x| với -A ≤ x ≤ A.
Nếu A = 20 cm; k = 40 N/m.
Để vẽ đồ thị, ta nhập lệnh: neu(-0.2≤x≤0.2,40|x|)
Sau đó Enter được c kết quả
27
Biểu thức giá trị đại số lực đàn hồi: F k. ∆l x với -A ≤ x ≤ A.
Xét con lắc lò xo treo thẳng đứng, chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều
dương hướng thẳng đứng xuông dưới, có:A = 20 cm;k = 40 N/m; ∆l = 10 cm.
Để vẽ đồ thị, nhập lệnh: neu(-0.2≤x≤0.2,-40(0.1 + x))
Sau đó Enter được kết quả:
Biểu thức độ lớn lực đàn hồi: |F | k. |∆l x| với -A ≤ x ≤ A.
Xét con lắc lò xo treo thẳng đứng, chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều
dương hướng thẳng đứng xuống dưới, có:A = 20 cm;k = 40 N/m; ∆l = 10 cm.
Để vẽ đồ thị, nhập lệnh: neu(-0.2≤x≤0.2,40|∆l x|)
Sau đó Enter được kết quả:
28
Bài toán 13. Hai con lắc lò xo dao động
điều hòa cùng phương, vịị trí cân bằng của hai
con lắc nằm trên một đường thẳng vuông góc
với phương dao động của hai con lắc. l Đồ thị
lực kéo về F phụ thuộc c vào li độ x của hai con
lắc được biểu diễn như hình vẽ. Chọn mốc thế
năng tại vị trí cân bằng. Nếu cơ năng của con
lắc (1) là W 1 thì cơ năng của c con lắc (2) bằng
3
A. W
1
2
2
B. 2W 1 . C. W
1
3
D. W 1 .
Để có bài toán 13, ta dựa trên vào đặc điểm lực kéo về tỉỉ lệ với li độ nên
độ lớn lực kéo về cực đại tỉ lệ với biên độ. Do đó, nếu biểu diễn n đồ thì cho biết
tỉ lệ độ lớn lực kéo về cực đại thì sẽ xác định được tỉ lệ biên độ đ từ đó suy ra
được tỉ lệ năng lượng.
Từ đồ thị, nếu ta chọn mỗi ô là một đơn vị thì ta có:
3
⎧ F = − k x
⎧
⎪F = − x
⎨ ⇔ ⎨
4
⎩
F
2 = −k 2x
2
⎪
⎩F2 = −2x2
1 1 1 1 1
Kết hợp với
⎧
A 1 = x 1max
= 4
⎨
⇒
⎩
A 2 = x 2max
=
2
2 2
E2 k2A2
2.2 2
= = =
2
E 3
1
k1A1
2
.4
3
4
29
Bài toán 14. Hai con lắc l lò xo nằm
ngang dao động điều u hòa cùng tần số dọc theo
hai đường thẳng song song kề k nhau và song
song với trục Ox. Vị trí cân bằng b của hai dao
động đều nằm trên một đường thẳng qua O và
vuông góc với Ox. Đồ thịị (1), (2) lần lượt biểu
diễn mối liên hệ giữa lực kéo về F kv và li độ x
của con lắc 1 và con lắc 2. Biết tại thời điểm t,
hai con lắc có cùng li độ và đúng bằng biên độ của con lắc 2, tại thời điểm t 1 sau
đó, khoảng cách giữa a hai vật v nặng theo phương Ox là lớn nhất. Tỉ số giữa thế năng
của con lắc 1 và động năng của con lắc 2 tại thời điểm t 1 là
A. 1.
B. 2. C. 1 2 .
D. 3.
Bài giải:
+ Từ hình vẽ ta thu thập được:
⎧
F1
= −
100x
⎨ và
⎩
F2
= −
300x
⎧A1
= 2
⎨
⎩A 2
= 1
+ Khoảng cách giữa hai dao động là lớn
nhất khi ( 1)( 2)
vuông góc với phương thẳng
đứng
Tại vị trí này ta thấy rằng vật (2) đang có
động năng cực đại bằng cơ năng, vật 1 đang ở vị
trí x 3 3
1
= A 1
⇒ Et1 =
E
1
2 4
3 1 2
E k
1 A
1
t1
+ Lập tỉ số: 4 2 A1=
2A E
2 t1
= ⎯⎯⎯→ =
1
k2 = 3k1
E 1
d2
2
k d2
2A
E
2
2
Bài toán 15.Một t con lắc lò xo treo
thẳng đứng dao động điều hòa. Đồ thị biễu
diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi vào li độ
của con lắc như hình vẽ. Cơ năng dao động
của con lắc là
A. 1,50 J B. 1,00 J
C. 0,05 J D. 2,00 J
30
Bài giải:
Độ lớn của lực đàn hồi được xác định bởi F = k( ∆ l + A)
Từ hình vẽ ta thu được
Cơ năng của con lắc
dh 0
( ) l0
⎧ ⎪8 = k ∆ l 15 cm
0
+ A 4 ∆ l0
+ A A=
5cm
⎧∆ =
⎨
⇒ = ⎯⎯⎯→ ⎨
⎪⎩
6 = k∆l
3 ∆ l
0
0 ⎩k = 40 N.m
1
E =
2
2
kA = 0,05 J
4. Đồ thị công suất tiêu thụ của đoạn mạch RLC nối tiếp
4.1. Công suất tức thời: P = u.i
Nếu u 100√2 cos 100πt V và i 2√2 cos 100πt A
−1
là t)
Để vẽ đồ thị ta nhập lệnh: (khi nhậplệnh ta ngầm hiểu x trong công thức lệnh
neu(0≤x≤0.03, 100√2 cos 100πx ∗ 2√2 cos 100πx )
Sau đó Enter sẽ có đồ thị:
Ta thấy đồ thị này không thể đọc số liệu, thậm chí nhiều trường hợp ta sẽ
không thấy đồ thị xuất hiện. Thực chất do biên độ công suất cỡ trăm trong lúc chu
kì là 0,02, mà phần mềm mặc định tỉ lệ hình ảnh trên các trục là 1:1. Để hình ảnh
hiển thị phù hợp ta vào mục “căn bản” chọn lại tỉ lệ và phóng to hình ảnh phù hợp,
chỉnh sửa thông số lưới đồ thị, hiển thị các trục…như trường hợp này để có thể cho
hình ảnh phù hợp thì tỉ lệ trục hoành và trục tung phải cỡ 1:18500.
31
Lưu file dưới tên:”ĐỒ THỊ TÍCH ui”.
Dùng đồ thị tích u.i để thiết kế bài toán tính hệ số công suất cosφ
Ta thấy, P u. i U I cos2ωt φ cosφ nên chỉ cần biết tỉ lệ
công suất tức thời ở hai thời điểm khác nhau thì sẽ tìm được cosφ. Tỉ lệ này ta cho
qua đồ thị, như vậy ta đã thiết kế được một bài toán tìm cosφ thông qua đồ thị.
Bài toán 16. Đặt điện xoay chiều u vào hai đầu
đoạn mạch RLC nối tiếp hì cường độ dòng điện tức
thời qua mạch là i. Hình bên là một phần đồ thị mô tả
sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian. Hệ số công
suất mạch gần nhất với giá trị
A.0,91 B.0.87
C.0,55 D.0,71
O
Bài giải:Ta có: P u. i U I cos2ωt φ cosφ.
Tại t = 0: P = U 0 I 0 cosφ (1).
P max = U I 1 cosφ (2).
Từ (1) và (2) kết hợp đồ thị ta được:
4.2. Đồ thị công suất tiêu thụ trung bình của mạch RLC theo R
→ cosφ 0,87.
Công suất mạch RLC nối tiếp, trong đó cuộn dây thuần cảm, R là biến trở.
Biểu thức tính công suất: P R.
Nếu U = 100 V; Z L = 100 Ω; Z C = 50 Ω. Để vẽ đồ thị ta nhập lệnh như sau:
32
neu(0≤x≤300,x
). Sau đó Enter ta được hình ảnh như sau:
Ta thấy đồ thị như một đường thẳng của hàm bậc nhất. Nguyên nhân là công
suất cực đại cỡ hàng trăm, trong lúc mặc định của phần mềm chỉ hiển thị được
hàng chục. Để hiển thị rõ đồ thị chỉ cần điều chỉnh giá trị hiển thị lớn nhất, nhỏ
nhất trên các trục lên hàng trăm là được. Trong trường hợp ta đang vẽ có thể điều
chình số liệu như hình dưới đây.
Lúc này ta thấy đồ thị phù hợp thì lưu lại dưới tên: “ĐỒ THỊ P-R”.
Trong trường hợp mạch RLC nối tiếp, cuộn dây có điện trở hoạt động r, R là
biến trở thì biểu thức tính công suất: P R r.
Nếu U = 100 V; Z L = 100 Ω; Z C = 50 Ω; r = 20 Ω. Để vẽ đồ thị ta nhập lệnh
như sau: neu(0≤x≤300,(x+40)
). Enter ta được hình ảnh của đồ thị.
Sau đó chỉnh sửa lại số liệu hiển thị tương tự như trên thì được đồ thị cuối cùng
như hình dưới đây.
33
Trong trường hợp trên thì r <|Z Z |. Nếu r >|Z Z |, chẳng hạn r = 70
Ω, thì đồ thị có dạng sau.
Dựa trên các đồ thị vừa vẽ được ở trên chúng ta có thể sáng tạo bài toán liên
quan đến hai đồ thị. Nếu ta cho tỉ lệ giá trị công suất của hai trường hợp ứng với
hai giá trị khác nhau của R thì học sinh có thể yêu cầu học sinh xác định r.
Chẳng hạn dùng hai đồ thị sau.
34
Ở đây giáo viên ra đề đã biết trước r = 100 Ω, khi nhập lệnh vẽ đồ thị. Xét
hai điểm cùng tung độ 80 thì tương ứng R = 0 và R = 100 Ω. Từ đây ta có thể ra
cho học sinh bài toán sau:
Bài toán 17.Cho đoạn mạch AB gồm
biến trở R, cuộn dây không thuần cảm với độ tự
−3
1
10
cảm L = H , và có điện dung F ,mắc nối
π 5π
tiếp. Đặt điện áp xoay
chiều u = U 2 cos( 100π t)
(U không thay đổi)
vào hai đầu A, B. Thay đổi giá trị biến trở R ta
thu được đồ thị phụ thuộc của công suất tiêu
thụ trên mạch vào giá trị R theo đường (1). Nối
tắt cuộn dây và tiếp tục thay đổi R ta thu được
đồ thị (2) biểu diễn sự phụ thuộc của công suất trên mạch vào giá trị R. Điện trở
thuần của cuộn dây là
Bài giải:
Ta có: P =
A. 25 Ω. B. 50 Ω. C. 100 Ω.D.200 Ω.
2
U ( R + r)
2
( R + r) + ( Z − Z )
1 2
Dạng đồ thị cho thấy rằng r > ZL − ZC
= 50 Ω,
P
L
( = ) ( = )
C
1 R 0 2 R 10 2 2 2 2
Vì r > 50 Ω, nên chọn đáp án C.
P
2
U R
2
=
2 2
R + ZC
r 100 ⎡ r = 25 Ω
= P ⇔ = →
r + 50 100 + 50 ⎢
⎣r = 100 Ω
4.3. Đồ thị công suất của mạch RLC nối tiếp theo Z L
lệnh:
Biểu thức công suất phụ thuộc Z L :
P =
2
U ( R + r)
2
( R + r) + ( Z − Z )
Nếu R = 40√2 Ω; r = 10√2 Ω; Z C = 100 Ω; U = 100 V. Để vẽ đồ thị nhập
2
100 ( 40 2 + 10 2 )
neu(0≤x≤300,
L
( )
2
(40 2 + 10 2) + ZL
− 100
Sau đó Enter, chỉnh sửa tỉ lệ phù hợp ta được đồ thị sau.
O
P (W)
100
C
2
)
2
(2)
(1)
R(Ω)
35
Dựa vào số liệu hiển thị trên đồ thị ta thấy có thể cho giá trị Z C thông qua 2
giá trị của Z L mà mạch tiêu thụ cùng một công suất. Nếu biết tỉ lệ công suất tiêu
thụ tại 2 giá trị khác nhau của Z L thì ta cũng sẽ xác định được tỉ lệ tổng trở. Từ đó
có thể thiết kế bài toán tìm R hoặc r.
Chẳng hạn dùng đồ thị trên có thể thiết kế bài toán như sau:
Bài toán 18. Đặt một điện áp
xoay chiều u = U 2 cos(100 π t) (U
không đổi) vào hai đầu đoạn mạch nối
tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện
dung C và cuộn cảm có điện trở
r = 10 2 Ω , hệ số tự cảm L thay đổi
được. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên
của công suất tiêu thụ trên trên toàn
mạch theo cảm kháng được cho như
hình vẽ. Điện trở R bằng
Bài giải:
A. 40 2 Ω B.50 2 Ω C. 100Ω D.100 2 Ω
Từ đồ thị ta thấy có hai giá trị của Z L là 60Ω và 140Ω cùng cho 1 giá trị P.
Vị trí P 3 đạt cực đại ứng với trường hợp cộng hưởng điện Z L = Z C
Và có mối quan hệ giữa Z L3 với Z L1 và Z L2 là:
Z
Z + Z 60 + 140
2 2
L1 L2
L3
= = =
100Ω
Khi Z L =0 thì mạch có công suất P 1 thỏa mãn P 3 /P 1 = 3. Ta có:
P 3
P 2
P 1
O
P(W)
40 160
Z L (Ω)
36
U
P I .R I (R + r) + Z
= = 3 ⇒ = 3 ⇒ = 3 ⇒ = 3
P I .R I (R r)
2 2 2
3 3 3 R + r
C
2 2
U
1
+
2 2
(R + r) + ZC
100
⇒ ZC
= 2.(R + r) = 100Ω ⇒ R = − 10 2 = 50 2 − 10 2 = 40 2 Ω
2
4.4. Đồ thị công suất của mạch RLC nối tiếp theo tần số f.
Biểu thức công suất phụ thuộc f:
P =
( )
( + )
2
U R r
2 ⎛ 1 ⎞
R + r + ⎜ 2πfL − ⎟
⎝ 2 π fC ⎠
2
lệnh:
Nếu R = 50 Ω; r = 0 Ω; L =
H; C =
F; U = 100 V. Để vẽ đồ thị nhập
2
100
neu(0≤x≤200, 50 )
3
2
2 ⎛ 5*10 ⎞
50 + ⎜ 2x −
2x
⎟
⎝ ⎠
Sau đó Enter, chỉnh sửa tỉ lệ phù hợp ta được đồ thị sau.
Lưu file dưới tên: “ĐỒ THỊ P-f” để sử dụng.
Trong trường hợp f thay đổi thì ta thấy công suất của cả đoạn mạch hay công
suất của mỗi đoạn mạch thành phần đều đạt cực đại khi cộng hưởng. Như vậy nếu
biết tỉ lệ P max của các đoạn mạch thành phần thì sẽ xác định được tỉ lệ điện trở
thuần của các đoạn mạch đó. Trên cở sơ này có thể thiết kế bài toán sau:
37
Bài toán 20.Đoạn mạch gồm
hai hộp kín X và Y mắc nối tiếp, mỗi
hộp chứa hai trong ba phần tử mắc
nối tiếp: điện trở thuần, cuộn cảm
thuần, tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn
mạch một hiệu điện thế xoay chiều u
= U 0 cos2πft, U 0 không đổi, f thay đổi
được. Cho f thay đổi thu được đồ thị
sự phụ thuộc của công suất tỏa nhiệt
trên hộp X (P X ) và hộp Y (P Y ) theo f
như hình vẽ. Biết u X chậm pha hơn u Y . Khi f = f 1 thì góc lệch pha giữa hiệu điện
thế hai đầu hộp X (u X ) và Y (u Y ) gần nhất với giá trị
Bài giải:
A. 100 0 . B. 120 0 . C. 130 0 . D. 110 0 .
Với u X trễ pha hơn u Y ta dễ thấy rằng X chứa R X và Z C , Y chứa R Y và Z L .
+ Từ đồ thị, ta thấy rằng, khi f = f 0 mạch xảy ra cộng hưởng: Z L0 = Z C0 ta
chuẩn hóa, Z L0 = Z C0 = 1.
+ Khi
⎧ZL1
= 0,5ZL0
= 0,5
f = f1 = 0,5f
0
→ ⎨
.
⎩ZC1
= 2ZC0
= 2
Mặt khác ( P )
2
Y
U R
U R
2 2
X
Y
X
= PYmax ↔ =
f
2
2 2
1
( R
X
+ R
Y ) + ( ZL1-ZC1
) ( R
X
+ R
Y )
2 1 ⎧RY
= 0,5
↔ = → .
2 2 ⎨
9R + 0,5 − 2 9RY
⎩RX
= 1
( )
Độ lệch pha giữa u Y và u X :
⎛ Z ⎞ ⎛ Z ⎞ ⎛ 2 ⎞ ⎛ 0,5 ⎞
∆ ϕ = + =
C1
L1
0
arctan ⎜ ⎟ arctan ⎜ ⎟= arctan ⎜ ⎟+ arctan 108 .
R
X
R
Y
1
⎜
0,5
⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Bài toán 21. Lần lượt đặt điện áp
u = U 2 cosω t (U không đổi, ω thay đổi được)
vào hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của
đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn mạch có R,
L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, P X và P Y lần lượt
biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ của X với ω
và của Y với ω. Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu
đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp. Khi ω =
ω 2 , công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị
gần nhất với giá trị
O
P X , P Y (W)
A. 24 W. B. 23 W. C. 22 W.D. 25 W.
f 1
f 2
(P X )
(P Y )
f (Hz)
38
Bài giải:
+ Từ đồ thị ta có: P = 3 P ⇒ R =
3 R
Y max X max X Y
2 2
+ Mặc khác:
4 U 4 U R 1 1
P P L R
2 2
X
= ⇔ =
X max X 2
2
⇒ ω − = ±
ω
1 2 X
3 R 3 C 3
X 2
⎛ 1 ⎞
ω
1 2
R + L ω −
X 1 2
⎜
⎝
C ω
1 2
⎟
⎠
1
Ta chọn nghiệm L ω − = R
1 2 X
C ω
1 2
tính cảm kháng.
vì đồ thị P X tại giá trị ω 2 mạch đang có
U 2U R 1
P 2P L R
2 2
Y
= ⇔ =
Y max Y 2
2
⇒ ω − = ±
ω
2 2 Y
R
C
Y 2
⎛ 1 ⎞
ω
2 2
R + L ω −
Y 2 2
⎜
⎝
C ω
1
Ta chọn nghiệm L ω − = −R
2 2 Y
vì đồ thị P Y tại giá trị ω 2 mạch đang có
C ω
2 2
tính dung kháng.Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB tại ω 2 :
⎛ 3 ⎞
+ 1
U ( R + R )
U
⎜ ⎟
2
P = =
⎝ ⎠
2 2
X Y
2 2 2
⎡ ⎛ 1 1 ⎞ 1 ⎤ R
Y ⎛ 3 ⎞ ⎛ 1 ⎞
+ + + ω − + + 1 + −1
X Y 1 2 2
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
2
( R R ) ( L L )
⎢
⎣
Từ đó ta tính được P = 23,08 W.
ω 2
2 2
⎟
⎠
⎜ ⎟ ⎥
⎝ C C
⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠
1 2 ⎠ ω 2 ⎦
5. Đồ thị điện áp hiệu dụng trên các phần tử của mạch RLC nối tiếp
5.1. Đồ thị điện áphiệu dụng trên cuộn cảm thuần phụ thuộc L
Biểu thức điện áp trên cuộn cảm thuần: U Z
Nếu U = 100 V; R = 50 Ω; Z C = 50Ω. Để vẽ đồ thị U L theo Z L ta nhập lệnh:
neu(0≤x≤200, x
. Sau đó Enter, xuất hiện đồ thị ta chọn lại tỉ lệ
phù hợp sẽ được đồ thị như hình dưới.
39
Nếu biểu diễn sự phụ thuộc của U L theo L thì cũng nhập lệnh tương tự.
Ta biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm là:
UZ 1 1 U
U = ⇔ R + Z − 2Z + (1 − ( ) ) = 0
( )
L
2 2 2
L C 2 C
2
2
R + ( Z )
ZL ZL UL
L
− ZC
⎧ 1 1 2Z
⎪
+ =
Z Z R + Z
1 2
⎪
Áp dụng định lý Viet: ⎨ ⎛ U ⎞
⎪ 1− ⎜ ⎟
⎪
1 1 UL
=
⎝ ⎠
2 2
⎪
⎩
ZL Z
1 L
R + Z
2
C
C
2 2
L L C
2
40
Từ đây ta thấy nếu trên đồ thị cho tỉ lệ
thì ta có thể xây dựng các bài toán
tính trở, tính L …Chẳng hạn ta có thể thiết kế bài toán sau đây.
Bài toán 22. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC
nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
và tần số không đổi. Biết cuộn thuần cảm có độ tự
cảm thay đổi được. Khi L = L 1 và L = L 2 thì điện áp
hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Cho
L 1 + L 2 = 0,8 H. Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng
U L vào L như hình vẽ.
Tổng giá trị L 3 + L 4 gần nhất với giá trị
A. 1,45 H. B. 0,98 H. C. 2,15 H. D. 1,98 H.
Bài giải:+ Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện U
C
=
UZ
C
( )
2
R + ZL
− ZC
Hai giá trị của L cho cùng một điện áp hiệu dụng trên tụ điện
( ) ( )
2 2
Z Z Z Z Z Z Z Z 2Z L L
= ⇔ − − − ⇒ + = ⇔ + =
1 2 1 2
ω
1 2 L C L C L L C 1 2
Mặt khác ta lại có:
⎧ 1 1 2Z
⎪ZL Z
3 L
R Z
4
C
⎪
⎪
+
⎨
⎛ U ⎞
⇔ ⎨
2
⎪ 1− ⎜ ⎟
1 5
U
⎪ ω
1 1 L UL
1,5U 1 1 5 1
=
⎪ =
=
⎝ ⎠
⎯⎯⎯⎯→ = ⎪ L L 9 R Z
2 2 2 2 ⎩
+
⎪
⎩
ZL Z
3 L
R + Z
4 C
ZL Z
3 L
9 R + Z
4
C
C
+ =
2 2
+ ⎧L3 + L4 2ZCω
=
2 2
L
2
⎪ 3L4 R ZC
C
Chia vế theo vế ta thu được: ( )
2
2Z
C
2 2
3 4 C
9 2Z 9 9
L3 + L4 = = L1 + L2
= 0,8 = 1,44
5 ω 5 5
Để xây dựng bài toán đồ thị điện áp hiệu dụng trên tụ phụ thuộc Z C hoặc C
ta cũng tiến hành tương tự.
5.2. Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thuần hoặc trên tụ phụ thuộc tần số
Biểu thức điện áp trên cuộn cảm thuần: U ωL
Nếu U = 100 V; R = 50 Ω; C=
F; L = H. Để vẽ đồ thị U L theo ω ta
nhập lệnh:
U 1
U
O
U L
L 1 L 2
L
41
neu(0≤x≤1000, . Sau đó Enter, xuất hiện đồ thị ta chọn lại
∗
tỉ lệ phù hợp sẽ được đồ thị như hình dưới.
Biểu thức điện áp trên cuộn cảm thuần: U ωL
Nếu U = 100 V; R = 50 Ω; C=
F; L = H. Để vẽ đồ thị U L theo ω ta
nhập lệnh: neu(0≤x≤1000, ∗
chọn lại tỉ lệ phù hợp sẽ được đồ thị như hình dưới.
. Sau đó Enter, xuất hiện đồ thị ta
∗
Có thể cho hiển thị đồng thời cả hai đồ thị trên cùng hệ trục.
42
Đối với bài toán đồ thị U L , U C theo tần số, thì ngoài chú ý đến tỉ lệ trên đồ
thị, tiệm cận đồ thị thì cần chú ý thêm:
U
U
L max
C max
2UL
1 2
= ⇔ ω .
2 2
L
=
R. 4LC − R C C L
2 − R
C
UL
= ⇔ =
R. 4LC − R C
2 1
ω . C
2 2
C
L 2
2
L
2 − R
2
1
ω ω ω ω ω ω
LC
U
2
L. C
= =
R
⇒
C
<
R
<
L
L max
= U =
C max
U
ω
1−
ω
Chẳng hạn nếu đồ thị thể hiện tỉ lệ
, biết điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn
mạch thì ta tìm được U Lmax và U Cmax .
phải chọn
Thiết kế bài toán như sau:
Để vẽ được đồ thị sao cho
n, thì ta phải xuất phát từ
ωL
Ta có:
ω
C
ω L
1 2
= .
C L
2 − R
C
2
;
ω
2
C
2
L
C
L
2 − R
1
= . C
L 2
L 2
= = n . Đặt L/C = k > 0, thì ta được:
C L 2 R
2
−
C
2k
= n⇒ k =
nR
2
2k − R 2(n −1)
2
Ví dụ muốn ra bài toán có
2. Thì trước hết chọn R(giả sử là R=50Ω).
2
2.50 L
Ta tìm đượck = = 2500 = . Bây giờ nếu chọn
2(2 −1) C
4.10
C =
π
−4
(F) . Chọn U = 100 V.
Để vẽ đồ thị bài toán này ta nhập lệnh:
2
1
L = (H) thì suy ra
π
43
x 100
neu(0 ≤ x ≤1000, * )
π
4
2 x π *10 2
50 + ( − )
π 4x
4
π *10 *100
và lệnh: neu(0 ≤ x ≤1000, 4x
)
4
2 x π *10 2
50 + ( − )
π 4x
Ta được hình ảnh hai đồ thị:
Từ đây, ta sáng tạo thành bài toán sau đây.
Bài toán 23.Đặt điện áp
u = 100 2 cos ωt (V)(ω thay đổi được) vào hai
đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có
điện dung C, với CR 2 < 2L. Điện áp hiệu dụng
giữa hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai
đầu cuộn cảm lần lượt là U C và U L phụ thuộc
vào ω, chúng được biểu diễn bằng các đồ thị
như hình vẽ. Giá trị của U M trong đồ thị gần
nhất với giá trị nào sau đây
A. 115 V B. 230 V C. 100 V D. 23 V
Bài giải: Từ đồ thị ta nhận thấy:ω 1 = ω C ; ω 2 = ω L
Tương tự với U C
Khi ω 2 = 0 thì Z C =∞ => I= 0A; U L =0V
Khi ω 2 =ω L 2 thì U Lmax .
U M
Khi ω 2 = ∞ thì Z L = ∞; U L = U AB = U = 100 V
U
O
U L , U C (V)
ω 1 ω 2
ω(Rad/s)
44
⎧ω
L
= 2ω
C 2
⎪
ωC
1 U U.2 100.2
Ta có: ⎨ 1
⇒ = ⇒ U 2 Lmax
= U Cmax
= = = =
115,5V
2
⎪ω L.
ωC
= ωL
4 ω 3 3
C
⎩ LC
1−
2
ω
IV. Một số bài tập đồ thịị được xây dựng dựa trên phần mềm m Geogebra
Tương tự các ví dụ đã trình bày ở trên, Tôi đã vận dụng phần n mềm m Geogebra
để nhân bản, biên soạn lại cũng như sáng tạo mới các bài tập đồ thị trong chương
trình Vật lí lớp 12 một cách dễ dàng. Sau đây tôi xin tôi thiệu một số bài toán đã
được tôi tạo ra bằng phương pháp nói trên.
1. Các bài tập phần n dao động cơ học
Bài 1:Điểm m sáng A đặt trên trục chính của
một thấu kính, cách thấu u kính 30 cm. Chọn trục
tọa độ Ox vuông góc với trục chính của thấu
kính, gốc O nằm trên trục chính của thấu kính.
x A’
x A
Cho A dao động điều u hoà quanh vị trí cân bằng O
theo phương của trục c Ox. Biết phương trình dao
động của A và ảnh A’ của nó qua thấu kính được
biểu diễn bởi đồ thị như ư hình vẽ bên. Khoảng
cách lớn nhất giữa điểm m sáng A và ảnh A’ của nó khi điểm m sáng A dao động có giá
trị gần đúng là
A. 31,6 cm. B. 25 cm. C. 37,5 cm. D. 41,2 cm.
Câu 2: Một chất t điểm dao động điều hòa có a(m.s -2 )
đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc a vào thời 25π 2
gian t như hình vẽ bên. Ở thời điểm t = 0, vận tốc
của chất điểm là
A. 0,75π π m/s.
B. 3π m/s.
O
t(.10 -2 s)
C. 1,5π π m/s. D. -1,5π m/s.
Bài 3: Hai dao động
điều hòa có đồ thị li độ
- thờigian như hình vẽ. Tổng vận tốc tức thời của
hai dao động có giá trị lớn nhất là
A.20πcm/s. s.B.50πcm/s
C.25πcm/sD.100πcm/s
Bài 4: Đồ thị vận tốc - thời gian của hai con
lắc (1) và (2) được c cho bởi hình vẽ. Biết biên độ
của con lắc (2) là 9 cm. Tốc độ trung bình của con
lắc (1) kể từ thời điểm m ban đầu đến thời điểm động
năng bằng 3 lần thế năng lần đầu tiên là
A. 10 cm/sB. 12 cm/s
C. 8 cm/sD.
6 cm/s
45
L
2
26
Bài 5: Hai vật tham gia đồng thời tham
gia hai dao động cùng phương, cùng vị trí cân
bằng với li độ được biểu u diễn như hình vẽ.
Khoảng cách giữa a hai vật tại thời điểm
t= 1,125 slà:
A. 0,86 cm.B. 1,41 cm.
C. 0,7 cmD.
4,95 cm
Bài 6: Cho hai chất điểm dao động
điều hòa trên hai đường thẳng song song với
nhau và cùng song song với v trục Ox. Vị trí
cân bằng của hai chất điểm m đều nằm trên một
đường thẳng qua O và vuông góc với trục
Ox. Đồ thị li độ - thời i gian của hai chất điểm
được biễu diễn như hình vẽ. Thời điểm đầu
tiên hai chất điểm m cách xa nhau nhất kể từ
thời điểm ban đầu là
A. 0,0756 s.B.0,0656 s.
C. 0,0856 s.D.0,0556s.
Bài 7:Đồ thị li độ - thời gian của hai
chất điểm (1) và (2) được cho như hình vẽ.
2
Biết gia tốc cực đại của chất điểm (1) là 16π
cm/s 2 . Không kể thời điểm t = 0, thời điểm
hai chất điểm m có cùng li độ lần thứ 5 là:
A. 4 s.B.3,25 s.
C. 3,75 s.D. D.3,5s.
Bài 8:Hai chất điểm m dao động điều hòa
có đồ thị biễu diễn li độ
theo thời gian như
hình vẽ. Tại thời điểm t = 0, chất điểm (1)
đang ở vị trí biên. Khoảng cách giữa hai chất
điểm tại thời điểm t = 6,9 s xấp xỉ bằng
A.2,14 cm.B.3,16 cm.
C.4,39 cm.D.6,23 cm.
46
Bài 9:Hai vật nhỏ (1) và (2) dao động
điều hòa với cùng gốc tọa
độ, hai vật nhỏ có
khối lượng lần lượt t là m và 2m. Đồ thị biễu
diễn li độ của hai vật theo thời gian được cho
bởi hình vẽ. Tại thời điểm m t 0 , tỉ số động năng
Wd
1
của vật (1) và vật (2) là
W
d2
A. 3/8B. 3/4
C. 2/3D.3/23/2
Bài 10: Hai con lắc lò xo giống nhau
có cùng khối lượng vật nặng m và cùng độ
cứng lò xo k. Hai con lắc dao động trên hai
đường thẳng song song, có vị trí cân bằng ở
cùng gốc tọa độ. Chọn mốc thế năng tại vị trí
cân bằng, đồ thị li độ - thời gian của hai dao
động được cho như hình vẽ. Ở thời điểm t,
con lắc thứ nhất có động năng 0,06 J và con
lắc thứ hai có thế năng 4.10 -3 J. Khối lượng
m là
A. 1/3 kgB.
3 kg.
Bài 11: Một chất t điểm thực hiện đồng
thời hai dao động điều u hòa cùng phương cùng
chu kì T và có cùng trục tọa độ Oxt có
phương trình dao động điều hòa lần lượt là x 1
= A 1 cos (ωt + φ 1 ) và x 2 = v 1 T được biểu diễn
trên đồ thị như hình vẽ. Biết tốc độ dao động
cực đại của chất điểm m là 53, 4 (cm/s). Giá trị
C. 2 kg. . D. 2/9 kg.
t 1
T
gần với giá trị nào nhất sau đây?
A. 0,52. B. 0,64. C. 0,75.
Bài 12:Cho ba dao động điều hòa
cùng phương, cùng tần sốố có phương trình
lần lượt là x = A cos ω t +ϕ ,
( )
( )
( )
1 1 1
x = A cos ω t +ϕ
2 2 2
và x = A cos ω t +ϕ
3 3 3
.
Biết A = 1,5A
1 3
, ϕ −ϕ 3 1
=π. Gọi. x = x + x
12 1 2
. là dao động tổng hợp của dao động thứ nhất
và dao động thứ hai, x = x + x
23 2 3
là dao
động tổng hợp của dao động thứ hai và dao động thứ ba. Đồ thị biễu diễn sự phụ
thuộc li độ vào thời i gian của c hai dao động tổng hợp như hình vẽ. Giá trị A 2 là
A.6,15 cm. B. 3,17 cm. C. 4,87 cm.
D. 0,56
D. 8,25 cm.
47
Bài 13: Hai con lắc lò xo nằm ngang
dao động điều u hòa cùng tần số dọc theo hai
đường thẳng song song kề nhau và song
song với trục Ox. Vị trí cân bằng của hai dao
động đều nằm trên một đường thẳng qua O
và vuông góc với Ox. Đồ thị (1), (2) lần lượt
biểu diễn mối liên hệ giữa a lực kéo về F kv và
li độ x của con lắc 1 và con lắc 2. Biết tại thời điểm t, hai con lắc có cùng li độ và
đúng bằng biên độ của con lắc 2, tại thời điểm t 1 sau đó, khoảng cách giữa hai vật
nặng theo phương Ox là lớn nhất. Động năng của con lắc 2 tại thời i điểm đ t 1 là
A. 15 mJ. B. 10 mJ. C. 3,75 mJ. D. 11,25 mJ.
Bài 14: Động năng dao động của một con
lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của
nó bằng đồ thị như hình vẽ. Cho biết khối lượng
của vật bằng 100 g, vật dao động giữa hai vị trí
cách nhau 8 cm. Tần số góc của dao động
A. 5rad.s −1 B. 5 2rad.s −1
1
C.55 3rad.s − D. 2,5rad.s −1
Bài 15: Một lò xo nhẹ, có độ cứng
k = 100 N/m được c treo vào một điểm cố
định, đầu dưới treo vật nhỏ khối lượng
m = 400 g. Giữ vật ở vị trí lò xo không biến
dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa
tự do dọc theo trục c lò xo. Chọn trục tọa độ
thẳng đứng chiều dương hướng h xuống, gốc
thời gian là lúc v
t = 0,2 s, một lực F buông vật. Tại thời điểm
thẳng đứng, có cường độ
biến thiên theo thời i gian biểu diễn như đồ thị trên hình bên, tác dụng vào vật. Biết
điểm treo chỉ chịu được lực kéo tối đa có độ lớn 20 N. Tại thời điểm lò xo bắt đầu
rời khỏi điểm treo, tốc độ của vật là
A. 20π
3 cm/sB. 9cm/sC. 20πcm/sD.40πcm/s
Bài 16: Một con lắc lò xo nằm ngang
trên mặt phẳng bằng nhựa trơn nhẵn. Lò xo
nhẹ, không dẫn điện n có độ cứng k = 25N/m.
Vật nhỏ tích điện n q = 4.10 -5 (C), có khối
lượng m = 100g. Lấy g = 10m/s 2 và π 2 = 10.
Hệ đang đứng yên thì người ta thiết lập một
điện trường đều có đường sức cùng phương
với trục lò xo và hướng theo chiều giãncủa
48
lò xo. Độ lớn cường độ điện trường phụ thuộc thời gian được c mô tả bằng đồ thị hình
vẽ bên. Sau 5s kể từ lúc bắt đầu chuyển động, vật đi được quãng đường S bằng
A. 64cm. B. 96cm. C. 192cm. D. 128 cm.
Bài 17: Một con lắc lò xo có khối
lượng 100 g dao động cưỡng bức ổn
định dưới tác dụng của ngoại lực biến
thiên điều hoà với tần sốố f. Đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc của biên độ vào tần số
của ngoại lực tác dụng lên hệ có dạng
như hình vẽ. Lấy π 2 = 10. Độ cứng của
lò xo là
A. 25 N/m. B. 42,25 N/m. C. 75 N/m. D. 100 N/m.
2. Bài tập phần sóng cơ
Bài 18: Một sóng cơ học tại thời
điểm t = 0 có đồ thị là đường liền nét. Sau
thời gian t, nó có đồ thị là đường đứt nét.
Cho biết vận tốc truyền n sóng là 4 m/s, sóng
truyền từ phải qua trái. . Giá trị của t là
A.0,25 s. B. 1,25 s.
C. 0,75 s. D. 2,5 s.
Bài 19: Một sóng hình sin đang truyền
trên một sợi dây theo chiều dương của trục
0x. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại
thời điểm t 1 và t 2 =t 1 + 1s. Tại thời điểm t 2 ,
vận tốc của điểm m M trên dây gần giá trị nào
nhất sau đây
A. - 3,029 cm/s. B. - 3,042 cm/s.
C. 3,042 cm/s. D. 3,029 cm/s
Bài 20: Một sóng cơ truyền trên trục
Ox trên một dây đàn hồi rất dài với tần số f =
1/3 Hz. Tại thời điểm t 0 = 0 và tại thời điểm
t 1 = 0,875s hình ảnh của
sợi dây được mô tả
như hình vẽ. Biết rằng d 2 2- d 1 = 10cm. Gọi δ
là tỉ số giữa tốc độ dao động cực đại của
phần tử trên dây và tốc độ truyền sóng. Giá
trị δ là
A. π B.3π/5 C. 5π/3
D. 2π
49
Bài 21: Trên một sợi dây dài có
một sóng ngang, hình sin truyền qua.
Hình dạng của một đoạn n dây tại hai thời
điểm t 1 và t 2 có dạng như hình vẽ bên.
Trục Ou biểu diễn li độ của các phần tử
M và N ở các thời điểm. Biết t 2 − t 1 bằng
0,05 s, nhỏ hơn một chu kì sóng. Tốc độ
cực đại của một phần tử trên dây bằng
A. 3,4 m/s.B. 4,25 m/s.C. 34 cm/s.D. 42,5 cm/s.
Bài 22: Sóng truyền trên một sợi dây
đàn hồi theo ngược chiều u dương trục Ox. Tại
một thời điểm nào đó thì ì hình dạng sợi dây
được cho như hình vẽ. Các điểm O, M, N
nằm trên dây. Chọn đáp án đúng
A. ON = 30 cm, N đang đi lên.
B. ON = 28 cm, N đang đi lên.
C.ON = 30 cm, N đang đi xuống.
D.N = 28 cm, N đang đi xuống.
Bài 23: Cho một sợi dây cao su căng
ngang. Làm cho đầu u O của c dây dao động theo
phương thẳng đứng. Hình vẽ mô tả hình dạng
sợi dây tại thời điểm t 1 (đường nét liền) và t 2 = t 1
+ 0,2 s(đường nét đứt). Tại thời điểm t 3 = t 2 +
0,4 s thì độ lớn li độ của phần tử M cách đầu
dây một đoạn n 2,4 m (tính theo phương truyền ?
sóng) là 3 cm. Gọi δ là tỉ số của tốc độ cực đại của phần tử trên dây với tốc độ
truyền sóng. Giá trị của δ gần giá trị nào nhất sau đây
A. 0,025 B. 0,018 C. 0,012 D. 0,022
Bài 24: Trên một sợi dây đàn hồi có
ba điểm m M, N và P, N là trung điểm của
đoạn n MP. Trên dây có một sóng lan
truyền từ M đến P với chu kỳ T ( T > 0,5)
.
Hình vẽ bên mô tả dạng sợi dây tại thời
điểm t 1 (đường 1) và t 2 = t 1
+ 0,5s (đường
2); M, N và P là vị trí cân bằng của chúng
trên dây. Lấy 2 11 =
6,6 và coi biên độ
50
1
sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm t
0
= t1
− s , vận tốc dao động của
9
phần tử dây tại N là
A. 3,53 cm/sB. 4,98 cm/sC. - 4,98 cm/sD. - 3,53 cm/s
Bài 25: Sóng ngang có tần số f
truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài, với
tốc độ 3 m/s. Xét hai điểm M và N nằm trên
cùng một phương truyền sóng, cách nhau
một khoảng x. Đồ thị biểu diễn li độ sóng
của M và N cùng theo thời gian t như hình
vẽ. Biết t 1 = 0,05 s. Tại thời điểm t 2 , khoảng
cách giữa hai phần tử chất lỏng tại M và N
có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 19cm. B. 20 cm . C. 21cm .
D. 18 cm .
Bài 26: Một nguồn phát sóng cơ
hình sin đặt tại O, truyền n dọc theo sợi dây
đàn hồi căng ngang rất dài OA với bước
sóng 48 cm. Tại thời điểm t 1 và t 2 hình
dạng của một đoạn n dây tương ứng như
đường 1 và đường 2 của hình vẽ, trục Ox
trùng với vị trí cân bằng của sợi dây,
chiều dương trùng với chiều truyền sóng.
Trong đó M là điểm m cao nhất, u M , u N , u H lần lượt là li độ của các điểm M, N, H.
2 2 2
Biết u = u + u
và biên độ sóng không đổi. Khoảng cách từ P đến Q bằng
M N H
A.2 cm.
B. 12 cm. C. 6 cm.
D. 4 cm.
Bài 27: Trên sợi dây OQ căng
ngang, hai đầu cố định đang có sóng
dừng với tần số f xác định. Hình vẽ v mô
tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t 1
t1
(đường 1), t2
= (đư ờng
2) và P là một
6f
phần tử trên dây. Tỉ sốố tốc độ truyền
sóng trên dây và tốc độ dao động cực đại
của phần tử P xấp xỉ bằng
A. 0,5.
B. 2,5. C. 2,1.
D. 4,8
51
Bài 28: Sóng dừng
trên một sợi
dây với biên độ điểm bụng
là 4 cm. Hình
vẽ biểu diễn hình dạng của sợi dây ở thời
điểm t 1 (nét liền) và t 2 (nét
đứt). Ở thời
điểm t 1 điểm bụng M đang di chuyển với
tốc độ bằng tốc độ của điểm N ở thời
điểm t 2 . Tọa độ của điểm m N ở thời điểm
t 2 là:
40
A.u N = 2 cm, x
N
= cm
3
C. u
N
= 2 cm, xN
= 15cm Bài 29: Một sóng dừng trên
B. uN
=
D. uN
=
6
cm, xN
= 15cm
40
6 cm, x
N
= cm
3
một sợi dây đàn hồi
có dạng
⎛ 2 πd ⎞ ⎛ 2
π π
⎞
x = 2Asin ⎜ ⎟ cos⎜ t
+
⎟
⎝ λ
⎠ ⎝ T 2 ⎠ , trong
đó u là li độ tại thời điểm m t của phần tử
M trên sợi dây mà vị trí cân bằng của
nó cách gốc tọa độ O một m đoạn x. Ở
hình vẽ, đường mô tả hình dạng của
sợi dây tại thời điểm t 1 là đường (1).
Tại các thời điểm t
dây lần lượt là các đường
3T 7T 3T
= t
+ , t 3
= t 1
+ , t 4
= t 1
+ . Hình dạng của sợi
8 8 2
2 1
A. (3), (4), (2) B. (3), (2), (4)
C. (2), (4), (3) D. (2), (3), (4)
Bài 30: Sóng dừng hình
thành trên một sợi dây đàn hồi OB,
với đầu phản xạ B cố định và tốc độ
lan truyền v = 400
cm/s. Hình ảnh
sóng dừng như hình vẽ. Sóng tới tại
B có biên độ A = 2 cm, thời điểm
ban đầu hình ảnh sợi dây là đường
(1), sau đó các khoảng thời gian là
0,005 s và 0,015 s thì hình ảnh sợi dây lần lượt là (2) và (3). Biết t x M là vị trí phần
tử M của sợi dây lúc sợi dây duỗi thẳng. Khoảng cách xa nhất giữa M tới phần tử
sợi dây có cùng biên độ với M là
A. 28,56 cm B. 24 cm C. 24,66 cm D. 28 cm
52
Bài 31: Sóng dừng
ổn định
trên sợi dây có chiều dài
L = OB = 1,2 m với hai đầu O và
B là hai nút sóng. Tại thời điểm t
= 0, các điểm trên sợi dây có li độ
cực đại và hình dạng sóng là
đường (1), sau đó một khoảng
thời gian ∆t và 5∆t các điểm trên
sợi dây chưa đổi chiều u chuyển động và hình dạng sóng tương ứng là đường (2) và
(3). Tốc độ truyền n sóng trên dây bằng 6 m/s. Tốc độ cực đại của điểm M là
A. 40,81 cm/sB. 81,62 cm/sC. 47,12 cm/sD. 66,64 cm/s
Bài 32:Một t sóng cơ truyền theo
tia Ox trên một sợi dây đàn hồi rất dài
với chu kì 6 s. Hình vẽ bên là hình ảnh
sợi dây ở các thời điểm m t 0 và t 1 . Nếu
d 1 /d 2 = 5/7 thì tốc độ của điểm M ở
thời điểm t 2 = t 1 + 4,25 s là
A. 4π/3 cm/s.
B. 2π/3 cm/s. C. 4 π cm/s. D. 4 π 2 cm/s.
3
3
Bài 33:Hai nguồn n âm điểm phát
sóng âm phân bố đều u theo mọi hướng,
bỏ qua sự hấp thụ và phản xạ âm của
môi trường. Hình vẽ bên là đồ thị phụ
thuộc cường độ âm I theo khoảng cách
đến nguồn r (nguồn n 1 là đường 1 và
nguồn 2 là đường 2). Tỉỉ số công suất
nguồn 1 và công suất nguồn 2 là
A. 0,25. B. 2. C. 4 D. 0,5.
3. Bài tập phần dao động
điện từ
Bài 34:Cho ba mạch dao động
LC lí tưởng có phương trình biến thiên
−5
của q = điện 4.10tích cos theo 2000t thời (C), i gian lần lượt là:
1
( )
(
q = Q cos 2000t + ϕ
(C),
2 0 2
Gọi q 12 = q 1 + q 2 ; q 23 = q 2 + q 3 .
−5
q3
= 2.10 cos 2000t + π
(C)
)
.
Biết đồ thị sự phụ thuộc c của q 12 và q 23 vào thời gian như hình vẽ. Giá trị của Q 0 là:
A. 6.10 -5 C B. 4.10 -5 C C. 2.10 -5 C D. 3.10 -5 C
53
Bài 35:Hai 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
hai mạch là i 1 và i 2 được biểu diễn như hình
vẽ. Tổng điện tích của hai tụ điện trong hai
mạch ở cùng một thời điểm có giá trị lớn
nhất bằng
A. 4/πµC. B. 3/πµC. C. 5/πµC. D. 10/πµC.
Bài 36:Dòng điện trong mạch LC lí
tưởng có cuộn dây có độ tự cảm 4 µH, có đồ
thị phụ thuộc dòng điện vào thời gian như
hình vẽ. Tụ có điện dung là:
A. 2,5 nF.B. 5 µF.
C. 25 nF.D. 0,25 µF.
4. Bài tập phần dòng điện xoay chiều
Bài 37:Đặt điện áp xoay chiều u =
U 0 cos(2πft) (U 0 , f không đổi) vào hai đầu
đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp trong
đó R thay đổi được. Đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc hệ số công suất theo R. Hệ số
4 3
công suất của mạch khi R = Ω
3
A. 0,71. B. 0,59. C. 0,87. D. 0,5.
Bài 38:Đặt một điện áp u = U 0 cosωt (U 0 ,
ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối
tiếp. Cho biết R = 100Ω, cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L thay đổi được. Hình bên là đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ điện
của đoạn mạch theo độ tự cảm L. Dung kháng
của tụ điện là
A. 100 Ω. B.100 2Ω C. 200Ω. D. 150 Ω.
Bài 39: Đoạn mạch mắc nối tiếp theo U rLC (V)
thứ tự gồm điện trở R, cuộn dây có điện trở
100
r và tụ điện có điện dung thay đổi được. Đặt
vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay
chiều có tần số 50 Hz. Đồ thị hình bên mô 56,2 60
tả mối quan hệ của điện áp hiệu dụng
U RLC giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn
dây và tụ điện theo điện dung. Điện trở r
O 26,5 40,7 C(µF
có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây ?
A. 61 Ω B. 81 Ω C. 71 Ω D. 91 Ω
54
Bài 40: Cho đoạn mạch điện nối tiếp
gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L
1
thay đổi được, tụ điện có điện dung
6π mF
và điện trở 40 Ω. Đồ thị phụ thuộc thời gian
của điện áp hai đầu mạch có dạng như hình
vẽ. Xác định L để U RC đạt giá trị cực đại.
Tìm giá trị cực đại đó.
0,7
L = H,U = 125V.
π
A. RCmax
0,15
L = H,U = 135V.
π
C. RCmax
0,15
L = H,U = 125V.
π
B. RCmax
0,8
L = H,U = 145V.
π
D. RCmax
Bài 41: Đặt điện áp u = U 0 cosωt
(U 0 , ω không đổi) vào đoạn mạch mắc
nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện
dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L thay đổi. Hình vẽ bên là đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng
U L giữa hai đầu cuộn cảm và hệ số công
suất cosφ của đoạn mạch theo giá trị của
độ tự cảm L. Giá trị của U 0 gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 240 V. B. 165 V. C. 220 V. D. 185 V.
Bài 42: Rô to của một máy phát
điện xoay chiều một pha có 4 cực từ và
quay với tốc độ n vòng/phút. Hai cực
phần ứng của máy mắc với một tụ điện
có điện dung C = 10 µF. Điện trở trong
của máy không đáng kể. Đồ thị biểu
diễn sự biến thiên của cường độ dòng
điện hiệu dụng I qua tụ theo tốc độ quay
của rô to khi tốc độ quay của rô to biến thiên liên tục từ n 1 = 150 vòng/phút đến
n 2 = 1500 vòng/phút. Biết rằng với tốc độ quay 1500 vòng/phút thì suất điện động
hiệu dụng giữa hai cực máy phát tương ứng là E. Giá trị E là
A. 400 V. B. 100 V. C. 200 V. D. 300 V.
55
Bài 43: Đoạn mạch xoay chiều AB
gồm: Đoạn mạch AM chứa điện trở thuần
R = 90 Ω và tụ điện có điện
1
dung C = mF mắc nối tiếp, đoạn mạch
9 π
MB là hộp X chứa 2 trong 3 phần tử (điện
trở thuần R 0 ; cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L 0 , tụ điện có điện dung C 0 ) mắc nối tiếp. Khi đặt vào hai đầu AB một điện áp
xoay chiều có tần số 50 Hz thì ta được đồ thị sự phụ thuộc của u AM và u MB thời
gian như hình vẽ. Giá trị của các phần tử chứa trong hộp X là
A. R 0 = 60 Ω, L 0 = 165 mH. B. R 0 = 30 Ω, L 0 = 95,5 mH.
C. R 0 = 30 Ω, C 0 = 106 µF. D. R 0 = 60 Ω, C 0 = 61,3 µF.
Bài 44: Đặt điện áp
u = U 2 cos( ω t)
(U và ω không đổi) vào
hai đầu đoạn mạch gồm điện trở có giá trị
a Ω, tụ điện có điện dung C và cuộn thuần
cảm có hệ số tự cảm L mắc nối tiếp. Biết
V, L thay đổi được. Hình vẽ bên mô tả đồ
thị của điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ
điện, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và công suất tiêu thụ điện năng của
toàn mạch theo cảm kháng. M và N lần lượt là hai đỉnh của đồ thị (1) và (2). Giá trị
của a bằng
A. 30. B. 50. C. 40. D. 60.
Bài 45: Nối hai cực của máy
phát điện xoay chiều một pha vào hai
đầu một cuộn dây không thuần cảm có
điện trở r = 10π Ω và độ tự cảm L. Biết
rôto của máy phát có một cặp cực,
stato của máy phát có 20 vòng dây và
điện trở thuần của cuộn dây là không
đáng kể. Cường độ dòng điện trong
mạch được đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số. Kết quả thực nghiệm thu
được như đồ thị trên hình vẽ. Giá trị của L là
A. 0,25 H. B. 0,30 H. C. 0,20 H. D. 0,35 H.
56
Bài 46: Để đo
suất điện động và điện
trở trong của một cục
pin, một nhóm học sinh
đã mắc sơ đồ mạch điện
như hình (H 1 ). Số chỉ
của vôn kế và ampe kế
ứng với mỗi lần đo
được được cho trên hình vẽ (H 2 ). Nhóm học sinh này tính được giá trị suất điện
động E và điện trở trong r của pin là
A. E = 1,50 V; r = 0,8 Ω. B. E = 1,49 V; r = 1,0 Ω.
C. E = 1,50 V; r = 1,0 Ω. D. E = 1,49 V; r = 1,2 Ω.
Bài 47: Mạch điện gồm điện trở thuần R
nối tiếp với hộp đen X và hộp đen Y. Biết X, Y
là hai hộp có trở kháng phụ thuộc vào tần số như
hình vẽ. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn
mạch là không đổi và bằng 210V. Khi thay đổi
tần số dòng điện thì công suất tiêu thụ điện năng
lớn nhất của mạch điện là 200W và khi đó điện ?
áp trên X là 60V. Khi đưa tần số mạch điện tới giá trị là 50Hz thì công suất của
mạch gần giá trị nào nhất
A. 164,3 W B. 173,3 W C. 143,6 W D. 179,4 W
Bài 48: Đặt điện áp
u = U 0 .cosωt vào hai đầu đoạn mạch
như hình vẽ, trong đó điện trở R và
cuộn cảm thuần L không đổi, tụ điện C
có điện dung thay đổi được. Sự phụ
thuộc của số chỉ vôn kế V 1 và V 2 theo
điện dung C được biểu diễn như đồ thị
hình bên. Biết U 3 = 2U 2 . Tỉ số U 4 /U 1 là
A. 3/2 B. 4 5 C. 4 3 D. 5/2
3
3
Bài 49: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị
hiệu dụng không đổi nhưng tần số thay đổi
được vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp
gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện
trở R và tụ điện có điện dung C. Hình vẽ bên là
đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu
dụng trên L và điện áp hiệu dụng trên đoạn RC
theo giá trị tần số góc ω. Nếu tần số cộng
hưởng của mạch là 180 Hz thì giá trị f 1 gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 335 Hz. B. 168 Hz. C. 212 Hz. D. 150 Hz.
57
Bài 50: Đặt điện áp xoay chiều có giá
trị hiệu dụng không đổi nhưng tần số thay
đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện
trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện mắc
nối tiếp. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên RL và
điện áp hiệu dụng trên R theo giá trị tần số
góc ω. Nếu x = 1,038y thì y gần nhất với giá
trị nào sau đây?
A. 140 V. B. 141 V. C. 145 V. D. 138 V.
Bài 51: Đặt điện áp xoay chiều có giá
trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số thay
đổi được vào hai đầu đoạn mạch AB mắc
nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C.
Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc
của điện áp hiệu dụng trên đoạn RL theo giá
trị tần số góc ω. Giá trị R 2 C/L gần nhất với
giá trị nào sau đây?
A. 0,625. B. 1,312. C. 1,326. D. 0,615.
Bài 52: Đặt điện áp xoay chiều có giá
trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số thay
đổi được vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối
tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Hình
vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
điện áp hiệu dụng trên đoạn RL và điện áp
hiệu dụng trên L theo giá trị tần số góc ω.
Khi ω = y hệ số công suất của đoạn mạch
AB gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,9625. B. 0,8312. C. 0,8265. D. 0,9025.
Bài 53: Lần lượt đặt vào 2 đầu
đoạn mạch xoay chiều RLC (R là biến
trở, L thuần cảm) các điện áp xoay
chiều: u 1 = 3acos(ω 1 t + π) (V) và u 2 =
2a√3cos(ω 2 t - π/2) (V) thì đồ thị công
suất toàn mạch theo biến trở R như
hình vẽ (đường 1 là của u 1 và đường 2
là của u 2 ). Giá trị của x là:
A. 37,5√2 B. 80√2 C. 80. D. 55.
58
Bài 54: Đặt điện áp xoay chiều
có giá trị hiệu dụng và tần số không
đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc
nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm
thuần có cảm kháng Z L , điện trở R và
tụ điện có dung kháng Z C thay đổi
được. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng
trên đoạn RC theo Z C . Giá trị U x gần
nhất với giá trị nào sau đây?
A. 245 V. B. 210 V. C. 200 V. D. 240 V.
Bài 55: Đặt điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số
thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm
điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối
tiếp. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc của điện áp hiệu dụng trên đoạn RL
và điện áp hiệu dụng trên L theo giá trị tần
số góc ω. Biết y 2 - x 2 = 99 (rad 2 /s 2 ). Giá trị
ω để điện áp hiệu dụng trên R cực đại gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 30 rad. B. 21 rad. C. 25 rad. D. 19 rad.
Bài 56: Đặt điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần
số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch
gồm điện trở R = 1,5 Ω, cuộn dây thuần
cảm L và tụ điện mắc nối tiếp. Hình vẽ
bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
điện áp hiệu dụng trên L và bình phương
hệ số công suất cos 2 φ của đoạn mạch theo
giá trị tần số góc ω. Khi đặt điện áp
u = 2U 2 cos100πt (V) mạch tiêu thụ công suất có giá trị gần nhất với giá trị nào
sau đây?
A. 1,2 W. B. 5,2 W. C. 1,3 W. D. 5,3 W.
59
Bài 57: Đặt điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số
f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch AB
mắc nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có
độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện
dung C. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên L theo
giá trị tần số góc ω. Lần lượt cho ω = x, ω
= y và ω= z thì mạch AB tiêu thụ công suất
lần lượt là P 1 , P 2 và P 3 . Nếu (P 1 + P 3 ) = 195
W thì P 2 gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 158 W. B. 163 W. C. 125 W. D. 135 W.
Bài 58: Đặt điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần
số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch
gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và
tụ điện mắc nối tiếp. Hình vẽ bên là đồ
thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp
hiệu dụng trên L và bình phương hệ số
công suất cos 2 φ của đoạn mạch theo giá
trị tần số góc ω. Giá trị U gần nhất với
giá trị nào sau đây?
A. 1,5 V. B. 1,6 V. C. 1,3 V. D. 11,2 V.
Bài 59: Đặt điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần
số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch
gồm, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
L, điện trở R và tụ điện có điện dung C
mắc nối tiếp. Hình vẽ bên là đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng
trên đoạn RC và điện áp hiệu dụng trên L
theo giá trị tần số góc ω. Tỉ số y/x gần
nhất với giá trị nào sau đây?
A. 1,34. B. 1,25. C. 1,44. D. 1,38.
60
5. Bài tập phần vật lí hạt nhân
Bài 60: Hạt nhân mẹ X phóng xạ tạo
thành hạt nhân con Y. Sự phụ thuộc số hạt
nhân X và Y theo thời gian được cho bởi đồ
NY
thị. Tỷ số hạt nhân
N
tại thời điểm t 0 gần
X
giá trị nào nhất sau đây?
A. 9,3. B. 7,5.
C. 8,4. D. 6,8.
Bài 61: Hạt nhân X phóng xạ α để tạo
thành hạt nhân Y bền theo phương trình.
Người ta nghiên cứu một mẫu chất, sự phụ
thuộc của số hạt nhân X(N X ) và số hạt nhân
Y(N Y ) trong mẫu chất đó theo thời gian đo
được như trên đồ thị.Hạt nhân X có chu kỳ
bán rã bằng
A. 16 ngày B. 12 ngày
C. 10 ngàyD. 8 ngày
Bài 62: Một nhà vật lý hạt nhân làm
thí nghiệm xác định chu kì bán rã (T) của
một chất phóng xạ bằng cách dùng máy đếm
xung để đo tỉ lệ giữa số hạt bị phân rã (∆N)
và số hạt ban đầu (N 0 ). Giá trị của T là
A. 138 ngày.
B. 5,6 ngày.
C. 3,8 ngày.
D. 8,9
V. Thực nghiệm sư phạm
1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài “Sáng tạo
bài toán đồ thị trong chương trình Vật lí 12 bằng phần mềm Geogebra” giúp giáo
viên dễ dàng biên soạn, nhân bản cũng như sáng tạo mới các bài toán đồ thị. Cụ thể:
+ Có giúp giáo viên dễ dàng vẽ đồ thị vật lí chính xác trong thời gian ngắn
hay không?
61
+ Giáo viên có tự tạo được file đồ thị để sử dụng lâu dài cho quá trình biên
tập đề hay không?
+ Giáo viên có thể vận dụng thư viện đồ thị cơ bản để sáng tạo những bài
toán mới hay không?
+ Áp dụng đề tài có thúc đẩy qúa trình dạy và học bài toán đồ thị hiệu quả
hơn không?
2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm
* Đối tượng: Giáo viên các trường THPT Huỳnh Thúc Kháng, THPT Hà
Huy Tập và trường THPT Đô Lương 1, tỉnh Nghệ An.
* Thời gian thực nghiệm: Từ ngày18/10/2018đến ngày8/1/2019
3. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.1. Mô tả diễn biến thực nghiệm
- Tại mỗi đơn vị được lựa chọn tiến hành thực nghiệm sư phạm, lấy ngẫu
nhiên một số giáo viên để hướng dẫn áp dụng đề tài và 02 giáo viên không áp dụng
đề tài để đối chứng.
- Hướng dẫn các giáo viên áp dụng đề tài một cách chi tiết, sau thời gian một
buổi thì thấy 100% giáo viên được hướng dẫn đều có thể dùng thư viện có sẵn
trong để tài để nhân bản bài tập.
Sau thời gian 3 ngày thì các giáo viên có thể tự tạo file đồ thị của riêng mình
để bổ sung vào thư viện đồ thị.
Sau 5 ngày các giáo viên có thể vận dụng để sáng tạo bài toán mới theo ý
tưởng của mình.
- Sau khi áp dụng đề tài nhận thấy các giáo viên rất tự tin trong việc ra đề bài
tập đồ thị cũng như giảng dạy phần đồ thị cho học sinh. Học sinh cũng được cải
thiện rõ rệt về khả nănggiải toán đồ thị nhờ có hệ thống bài tập đa dạng và mới mẻ
của giáo viên.
- Đối chứng với giáo viên không sử dụng đề tài thì thấy các giáo viên vẫn có
thể vẽ đồ thị bằng một phần mềm khác, tuy nhiên mất rất nhiều thời gian và khó
khăn khi vẽ. Còn việc sáng tạo bài mới cho học sinh giáo viên không thực hiện
được dẫn đến tâm lý ngại dạy phần bài toán đồ thị. Và đương nhiên hệ quả là làm
học sinh cũng yếu về khả năng giải bài toán đồ thị.
62
3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Sau khi sử dụng đề tài vào thực nghiệm giảng dạy, thu được kết quả như
sau:
Phiếu khảo sát ý kiến của giáo viên sau khi áp dụng đề tài
Họ và tên giáo viên:.................................................... Trường.......................
Nội dung đánh giá
Dễ thực
hiện và
có hiệu
quả
Khó thực
hiện và
hiệu quả
không
cao
Tiếp tục
thực
hiện và
nhân
rộng
Không
tiếp tục
sử
dụng
Tiếp
tục sử
dụng
và có
cải tiến
Câu hỏi: Thầy/cô có nhận
xét gì sau khi dùng phần
mềm Geogebra để sáng tạo
bài tập đồ thị vật lí theo
cách của đề tài đưa ra?
Kết quả khảo sát ý kiến của giáo viên sau khi áp dụng đề tài
Kết quả
Trường
Năm
học
Dễ thực
hiện và
có hiệu
quả
Khó thực
hiện và
hiệu quả
không cao
Tiếp tục
thực hiện
và nhân
rộng
Không
tiếp tục sử
dụng
Sử dụng
có cải
tiến
THPT Lê
Đô lương
1
2018-
2019
7/7
100%
0/
0%
6/7
85%
0/7
0%
1/7
15%
THPT
Hà Huy
Tập
2018-
2019
6/6
100%
0/6
0 %
6/6
100%
0/6
0%
0/6
0%
THPT
Huỳnh
Thúc
2018-
2019
8/8
100%
0/8
0%
6/8
75%
0/10
0%
2/8
25%
Sau khi triển khai đề tài cho giáo viên áp dụng trong thời gian 2 tháng thì
quay lại khảo sát ý kiến của học sinh ở các lớp có giáo viên áp dụng đề tài dạy học
và khảo sát với lớp đối chứng (Giáo viên dạy của lớp không áp dụng đề tài).
63
Phiếu khảo sát học sinh
Họ và tên học sinh: …………………………………………………
Lớp:…………………………Trường: ……………………………
Nội dung đánh giá
Không
quan
tâm
Không
tự tin
Khá
tự tin
Tự tin
Câu hỏi: Em có cảm nhận như
thế nào khi giải các bài toán đồ
thị trong khoảng thời gian gần
đây ?
Kết quả khảo sát học sinh.
- Các lớp giáo viên dạy không áp dụng đề tài.
Trườn THPT
Không
quan
tâm
Không
tự tin
Khá
tự tin
Tự tin
Đô Lương 1 30% 50% 15,5% 4,5%
Hà Huy Tập 37% 51% 10% 2%
Huỳnh Thúc Kháng 25% 50% 21% 4%
- Các lớp có giáo viên dạy áp dụng đề tài.
Trườn THPT
Không
quan
tâm
Không
tự tin
Khá
tự tin
Tự tin
Đô Lương 1 10% 20% 49% 11%
Hà Huy Tập 20% 32% 40% 8%
Huỳnh Thúc Kháng 8% 24% 55% 13%
3.3. Phân tích kết quả khảo sát
Về phía học sinh
Qua số liệu thống kê ở các trường tại một số lớp cụ thể, với việc giáo viên
áp dụng Geogebra để xây dựng hệ thống bài tập hỗ trợ giảng dạy thì đã tạo ra được
hệ thống bài tập đồhợp lý hơn, đa dạng hơn, tạo cơ hội cho học sinh được rèn
luyện nhiều hơn dẫn đến làm chủ trong việc hình thành kiến thức - kĩ năng, phát
triển khả năng sáng tạo, vận dụng linh hoạt các kiến thức đã học vào các bài toáncụ
64
thể. Với những lớp không áp dụng đề tài, thì mức độ tiếp cận bài tập ít hơn nhiều,
hệ thống bài tập không đa dạng dẫn đến học sinh ít được rèn luyện nên khả năng
xử lý bài toán đồ thị kém, dần dần nhiều học sinh mất tự tin và sợ phải giải bài
toán đồ thị.
Về phía giáo viên
Phần lớn các giáo viên áp dụng phương pháp này đều thống nhất cao và
đồng thuận ý kiến tiếp tục sử dụng và nhân rộng hơn.
Như vậy, qua kết quả trên cho thấy hiện nay công nghệ hỗ trợ giảng dạy rất
nhiều nhưng vấn đề là khả năng tiếp cận công nghệ của giáo viên còn hạn chế cũng
nhưvận dụng công nghệ thế nào cho phù hợp với thực tế dạy học của bộ môn là
điều chúng ta cần quan tâm. Khi giáo viên biết cách vận dụng công nghệ linh hoạt
phù hợp để hỗ trợ dạy học thì hiệu quả mang lại là rất lớn hơn nữa còn giải phóng
đáng kể về mặt thời gian và sức lao động. Với những kết quả đó, tôi có thể khẳng
định rằng việc sử dụng Geogebra để hỗ trợ sáng tạo bài toán đồ thị vật líđã thực sự
góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lí, nâng cao chất lượng
dạy học cũng như tạo được hứng thú và niềm đam mê đối với học sinh trong việc
giải bài toán đồ thị vật lí. Về phía giáo viên sẽ không còn phải lo lắng về vấn đề vẽ
đồ thị khó khăn và mất thời gian, hệ thống bài tập đồ thị sẽ đa dạng và mới hơn.
65
I. Những đóng góp của đề tài
PHẦN III: KẾT LUẬN
Đề tài đã đưa ra được hướng dẫn cài đặt và sử dụng phần mềm Gegebra,
tạo được một hệ thống file đồ thị vật lí cơ bản trong chương trình vật lí 12,
hướng dẫn giáo viên cách tạo một file đồ thị để bổ sung vào thư viện đồ thị,
hướng dẫn chi tiết và minh họa cụ thể cách dùng thư viện đồ thị để sáng tạo,
thiết kế một bài toán đồ thị.
Về mặt công nghệ, đề tài đã đơn giản hóa việc dùng phần mềm Geogebra
phù hợp với bộ môn vật lí.
Việc tạo ra thư viện file đồ thị cơ bản giúp giáo viên dễ dàng sử dụng, không
cần mất thời gian nhập lệnh, không cần căn chỉnh màlại nhanh chóng có đồ thị
mong muốn cho bài toán.
Giáo viên cũng có thể tự mình làm phong phú thêm thư viện đồ thị để sử
dụng lâu dài trong quá trình dạy học.
Đặc biệt hơn, việc thiết kế một bài toán đồ thị mới khá phức tạp thì giờ đây,
khi sử dụng Gegebra đúng cách kết hợp kiến thức lí thuyết của giáo viên thì thiết
kế và sáng tạo mới bài toán đồ thị vật lí không còn khó khăn nữa.
Chính vì những lí do trên mà có thể kết luận đề tài đã mang lại tính hiệu
quả, thời sự rõ rệt. Đề tài đã đáp ứng được những nhu cầu đổi mới trong dạy và
học ở môn Vật lí nói riêng và trong giáo dục nói chung. Tháo gỡ khó khăn cho
giáo viên trong dạy học, giải phóng đáng kể sức lao động tạo điều kiện tốt hơn
cho dạy học. Và hơn nữa là sức sáng tạo của giáo viên và học sinh có cơ hội thể
hiện trọn vẹn hơn.
Như vậy, đề tài mà tôi trình bày đã đáp ứng được tính mới, tính sáng tạo,
tính hiệu quả và tính khả thi của một sáng kiến kinh nghiệm.
II. Một số kiến nghị, đề xuất
1. Với các cấp quản lí giáo dục
Việc ứng dụng công nghệ vào dạy học nói chung và phần mềm Geogebra
nói riêng là thực sự cần thiết. Nhưng thực tế việc tiếp cận công nghệ và tự học hỏi
để sử dụng thành thạo, sử dụng hợp lí và hiệu quả công nghệ vào dạy học của giáo
viên còn hạn chế. Chính vì vậy các cấp quản lý cần quan tâm hơn đến việc áp dụng
công nghệ cụ thể cho từng bộ môn như cung cấp phần mềm tập huấn sử dụng và
khuyến khích sáng tạo. Geogebra là phần mềm nhiều giáo viên đã biết đến, nhưng
sử dụng nó thế nào là phù hợp và hiệu quả thì rất ít người làm được. Do đó, rất
mong các cấp quản lý phổ biến rộng rãi, tập huấn sử dụng để giáo viên vận dụng
đề tài một cách hiệu quả nhất.
66
2. Với nhà trường
Để áp dụng đề tài “Sáng tạo bài toán đồ thị trong chương trình vật lí 12,
bằng phần mềm Geogebra”đạt hiệu quả, kính mong nhà trường tạo điều kiện để tổ
chuyên môn tổ chức các buổi chuyên đề học tập để nâng cao khả năng vận dụng
công nghệ vào dạy học phù hợp và hiệu quả. Thúc đẩy phong trào tự học, tự sáng
tạo và tự phát triển của giáo viên trong hội đồng sư phạm nhà trường.
Trên đây là nội dung đề tài sáng kiến kinh nghiệm của bản thân tôi. Những
gì tôi trình bày trong đề tài là sự nghiên cứu tìm tòi và vận dụng vào thực tiễn
trong một thời gian dài và thực sự đã mang lại những hiệu quả rất thiết thực góp
phần vào việc ứng dụng công nghệ vào dạy học các bài toán đồ thị vật lí. Tuy
nhiên,để tàisẽ còn những chỗ chưa thật sự phát huy hết sức mạnh của công nghệ
cũng như sự tường minh chi tiết hơn của cách sử dụng. Việc hiểu và vận dụng tốt ý
tưởng đề tài chỉ có thể đạt được tốt nhất khi giáo viên áp dụng được trực tiếp
hướng dẫn và tập huấn. Tôi rất mong muốn nhận được những góp ý từ các bạn
đồng nghiệp, Hội đồng khoa học các cấp và bạn bè chia sẻ, bổ sung để đề tài có thể
hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Vinh, tháng 4 năm 2019
Người viết
Lê Hữu Hiếu
67
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Các đề thi Đại học - Cao Đẳng, THPT Quốc Gia môn Vật lí của Bộ GD - ĐT.
2. Tạp chí Vật lí tuổi trẻ, NXB Giáo dục.
3. Công phá vật lí 3 - Tăng Hải Tuân, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
4. Đề thi thử THPT Quốc Gia các trường trong cả nước.
5. Công phá đề thi THPT Quốc Gia 2019 - Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
68