Tài liệu

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Dao động cơ - Sóng cơ, sóng âm

Chia sẻ bởi
Lượt xem: 4748     Tải về: 43     Lượt mua: 0     Định dạng:  
Báo lỗi
Bình luận
Nhúng
/ 41
Tài liệu Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12  – Dao động cơ -  Sóng cơ, sóng âm - tài liệu, sách iDoc.VnPhương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Dao động cơ - Sóng cơ, sóng âm,Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các kì thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu…
Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 Dao động cơ - Sóng cơ, sóng âm
Trang 1
Người viết: Dương Văn Đổng Trưng THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận
A - PHẦN MỞ ĐẦU
I. DO CHN ĐỀ TÀI.
Hin nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các kì thi
tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về vic nhận dạng đ giải nhanh và
tối ưu các câu trắc nghiệm, đặc biệt là các câu trắc nghiệm định lượng là rt cần thiết để có
thđạt được kết quả cao trong thi. Trong đthi tuyển sinh ĐH năm 2010, môn
Vt có nhng u trắc nghiệm đnh lượng khá khó mà các đề thi trước đó chưa có, nếu
chưa gặp và chưa giải qua lần nào thì thí sinh khó mà gii nhanh và chính xác các câu này.
Để giúp các em học sinh nhận dng được các câu trắc nghiệm định lượng tđó thể
giải nhanh và chính xác tng câu, tôi xin tập hợp ra đây các bài tập điển hình trong sách
giáo khoa, trong sách bài tập, trong các đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH CĐ
trong nhng năm qua và phân chúng thành những dạng bản từ đó đưa ra pơng pháp
giải cho từng dạng. Hy vng rằng tập tài liệu này giúp ích được một chút gì đó cho các q
đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy các em hc sinh trong quá trình kim tra, thi cử.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHM VI ÁP DỤNG
1) Đối tượng sử dụng đề tài:
Giáo viên dy môn Vật lý lớp 12 tham khảo để hướng dẫn học sinh giải bài tập.
Học sinh hc lớp 12 luyện tp để kiểm tra, thi môn Vật Lý.
2) Phạm vi áp dụng:
Phần dao động cơ, sóng cơ, sóng âm của chương trình Vt Lý 12 Ban Cơ bản.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
c định đối tượng áp dụng đề tài.
Tập hợp các bài tp điển hình trong sách giáo khoa, trong sách bài tập, trong các đề
thi tt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH trong những năm qua và phân chúng thành
các bài tập minh ha của những dạng bài tập cơ bản.
H thống các công thức, kiến thức liên quan và phương pháp giải cho từng dạng.
lời giải các bài tập minh ha để các em học sinh thkiểm tra so sánh với bài
giải của mình.
Cui mỗi phần có các câu trắc nghiệm luyện tập là đề thi ĐH CĐ trong hai năm qua.
Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 Dao động cơ - Sóng cơ, sóng âm
Trang 2
Người viết: Dương Văn Đổng Trưng THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận
B - NI DUNG
I. DAO ĐỘNG CƠ
1. Tìm các đại lượng đặc trưng trong dao động điều hòa.
* Các công thc:
+ Li độ (phương trình dao động): x = Acos(t + ).
+ Vn tốc: v = x’ = - Asin(t + ) = Acos(t + +
2
).
+ Gia tốc: a = v’ = -
2
Acos(t + ) = -
2
x; a
max
=
2
A.
+ Vận tốc v sớm pha
2
so với li đ x; gia tc a ngược pha với li độ x (sớm pha
2
so với
vận tốc v).
+ Liên hgia tn số góc, chu kì và tần số của dao động: =
T
2
= 2f.
+ Công thc độc lập: A
2
= x
2
+
2
2
v
=
2 2
2 4
.
+ Ở vị trí cân bằng: x = 0 thì |v| = v
max
= A và a = 0.
+ Ở vị trí biên: x = A thì v = 0 và |a| = a
max
=
2
A =
2
ax
m
v
A
.
+ Lực kéo về: F = ma = - kx.
+ Quỹ đạo chuyển động của vật dao động điều hòa mt đoạn thẳng có chiều dài L = 2A.
* Phương pháp giải:
+ Đtìm các đại lượng đặc trưng ca một dao động điều hòa khi biết phương trình dao
động hoặc biết một số đi lượng khác của dao động ta sử dụng c công thức liên quan
đến những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm rồi suy ra tính đi lượng cần tìm theo
yêu cu của bài toán.
+ Đtìm các đại lượng của dao động điều hòa tại một thời điểm t đã cho ta thay giá trị của
t vào phương trình liên quan để tính đại lượng đó.
Lưu ý: Hàm sin hàm cos hàm tuần hoàn với chu kỳ 2 nên khi thay t o nếu được
góc của hàm sin hoặc hàm cos mt số lớn n 2 thì ta b đi của góc đó một số chẵn
của để dễ bấm máy.
+ Đtìm thời điểm mà x, v, a hay F có một giá trị cụ thể nào đó thì ta thay giá tr này vào
phương trình liên quan và giải phương trình lượng giác để tìm t.
Lưu ý: Đừng để sót nghiệm: với hàm sin thì lấy thêm góc vi góc đã tìm được, còn với
hàm cos thì ly thêm c đối với và nhhàm sin m cos là hàm tuần hoàn với chu
k2 để đừng bỏ sót các họ nghiệm. Cũng đng đ nghiệm: Căn cứ vào du của các
đại lượng liên quan để loại bớt hnghiệm kng phù hợp.
* Bài tập minh họa:
1. Phương trình dao động của một vật là: x = 6cos(4t +
6
) (cm), với x tính bằng cm, t
tính bằng s. Xác định li độ, vận tốc và gia tốc của vật khi t = 0,25 s.
2. Một vật nhkhối lượng 100 g dao động điu hòa trên quđạo thẳng dài 20 cm với tần
sgóc 6 rad/s. Tính vận tốc cực đại và gia tốc cực đại của vật.
3. Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 40 cm. Khi vị trí có li độ x = 10 cm vật có
vận tốc 20 3 cm/s. Tính vận tốc và gia tc cực đại của vật.
4. Một chất điểm dao đng điều hoà vi chu kì 0,314 s biên độ 8 cm. Tính vận tốc của
chất điểm khi nó đi qua vị trí cân bằng và khi nó đi qua vị trí có li độ 5 cm.
Liên hệ quảng cáo

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 Dao động cơ - Sóng cơ, sóng âm
Trang 3
Người viết: Dương Văn Đổng Trưng THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận
5. Một chất điểm dao động theo phương trình: x = 2,5cos10t (cm). Vào thời điểm nào thì
pha dao động đạt giá trị
3
? Lúc ấy li độ, vận tốc, gia tốc của vật bằng bao nhiêu?
6. Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 5cos(4t + ) (cm). Vật đó đi qua vị
trí cân bằng theo chiều ơng vào những thời điểm nào? Khi đó độ lớn của vận tốc bng
bao nhiêu?
7. Một vật nh khối lượng m = 50 g, dao động điều hòa với phương trình:
x = 20cos(10t +
2
) (cm). c định độ lớn và chiều củac véc tơ vận tốc, gia tốc và lực
kéo về tại thời điểm t = 0,75T.
8. Một vật dao động điều hòa theo phương ngang với biên đ
2
cm với chu kì 0,2 s.
Tính độ lớn của gia tốc của vật khi nó có vận tốc 10
10
cm/s.
9. Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 20cos(10t +
2
) (cm). Xác định thời
điểm đầu tiên vật đi qua vị trí li độ x = 5 cm theo chiều ngược chiều với chiều dương
kể từ thời điểm t = 0.
10. Mt vật dao động điều hòa với phương trình: x = 4cos(10t -
3
) (cm). Xác định thời
điểm gần nhất vn tốc của vật bằng 20
3
cm/s và đang tăng k từ lúc t = 0.
* Đáp số và hướng dẫn giải:
1. Khi t = 0,25 s thì x = 6cos(4.0,25 +
6
) = 6cos
6
7
= - 3 3 (cm);
v = - 6.4sin(4t +
6
) = - 6.4sin
6
7
= 37,8 (cm/s);
a = -
2
x = - (4)
2
. 3
3
= - 820,5 (cm/s
2
).
2. Ta có: A =
2
L
=
2
20
= 10 (cm) = 0,1 (m); v
max
= A = 0,6 m/s; a
max
=
2
A = 3,6 m/s
2
.
3. Ta có: A =
2
L
=
2
40
= 20 (cm); =
22
xA
v
= 2 rad/s; v
max
= A = 2A = 40 cm/s;
a
max
=
2
A = 800 cm/s
2
.
4. Ta có: =
314,0
14,3.22
T
= 20 (rad/s).
Khi x = 0 thì v = ± A = ±160 cm/s.
Khi x = 5 cm thì v = ±
22
xA = ± 125 cm/s.
5. Ta có: 10t =
3
t =
30
(s). Khi đó x = Acos
3
= 1,25 (cm);
v = - Asin
3
= - 21,65 (cm/s); a = -
2
x = - 125 cm/s
2
.
6. Khi đi qua vị trí cân bằng thì x = 0 cos(4t + ) = 0 = cos(±
2
). v > 0 nên
4t + = -
2
+ 2k t = -
3
8
+ 0,5k với k Z. Khi đó |v| = v
max
= A = 62,8 cm/s.
7. Khi t = 0,75T =
0,75.2
= 0,15 s thì x = 20cos(10.0,15 +
2
) = 20.cos2 = 20 cm;
v = - Asin2 = 0; a = -
2
x = - 200 m/s
2
; F = - kx = - m
2
x = - 10 N; a F đều giá
trị âm nên gia tốc và lực kéo về đều hướng ngược với chiều dương của trục tọa độ.
Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Dao động cơ - Sóng cơ, sóng âm

Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các kì thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về việc nhận dạng để giải nhanh và tối ưu các câu trắc nghiệm, đặc biệt là các câu trắc nghiệm định lượng là rất cần thiết để có thể đạt được kết quả cao trong kì thi. Trong đề thi tuyển sinh ĐH và CĐ năm 2010, môn Vật Lý có những câu trắc nghiệm định lượng khá khó mà các đề thi trước đó chưa có, nếu chưa gặp và chưa giải qua lần nào thì thí sinh khó mà giải nhanh và chính xác các câu này.
          Để giúp các em học sinh nhận dạng được các câu trắc nghiệm định lượng từ đó có thể giải nhanh và chính xác từng câu, tôi xin tập hợp ra đây các bài tập điển hình trong sách giáo khoa, trong sách bài tập, trong các đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH – CĐ trong những năm qua và phân chúng thành những dạng cơ bản từ đó đưa ra phương pháp giải cho từng dạng. Hy vọng rằng tập tài liệu này giúp ích được một chút gì đó cho các quí đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy và các em học sinh trong quá trình kiểm tra, thi cử.

Chia sẻ bởi
Lượt xem: 4748     Tải về: 43     Lượt mua: 0     Định dạng:  
Gửi nhận xét của bạn về tài liệu này
comments powered by Disqus