CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
Kính gửi:Hội đồng sáng kiến cấp Sở
Chúng tôi ghi tên dưới đây:
TT Họ và tên Ngày tháng
năm sinh
Nơi công
tác Chức vụ Trình độ
chuyên môn
Tỷ lệ (%) đóng
góp vào việc
tạo ra sáng kiến
1 Nguyễn Văn Dũng 22/10/1986 THPT Bình
Minh Giáo viên ĐH 35
2 Nguyễn Thiện Tài 17/01/1981 THPT Bình
Minh Giáo viên ĐH 35
3 Công Thị Huyền 25/07/1988 THPT Bình
Minh Giáo viên ThS 30
1. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng
Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến:
‘‘ TOÀN CẢNH BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12
GIÚP NÂNG CAO KHẢ NĂNG TƯ DUY CỦA HỌC SINH ’’
Lĩnh vực áp dụng: Phương pháp giảng dạy môn Vật lý.
2. Nội dung
a. Giải pháp cũ thường làm:
- Trong những năm gần đây (kể từ năm 2013 cho đến nay) trong các đề thi THPT
Quốc Gia, đề thi học sinh giỏi lớp 12 cấp tỉnh thường xuất hiện các câu hỏi về đồ thị đặc
biệt các câu vận dụng cao và gây không ít khó khăn cho học sinh,câu hỏi đồ thị xuất hiện là
một điều tất yếu bởi vì trong các câu hỏi về đồ thị thường chứa đựng các kiến thức vật lí hay
và đặc sắc, mà để giải quyết các bài tập đồ thị đòi hỏi các em phải có những suy luận logic.
Tài liệu tham khảo đầy đủ về dạng bài tập này còn rất ít, còn nằm rải rác ở nhiều tài liệu
khác nhau và chưa hệ thống thành phương pháp giải. Vì vậy, mà không ít học sinh cảm thấy
lúng túng trước bài tập đồ thị.
- Kiến thức được trang bị trong SGK về đồ thị còn đơn giản, sơ sài.
Trang | 1
- Phần vận dụng cao của đồ thị vật lý đã gây khó khăn cho không ít giáo viên và học
sinh vì vẽ đồ thị phức tạp, mất thời gian, là loại bài tập mới và chưa có phương pháp cụ thể,
việc biên soạn hệ thống bài tập gây khó khăn cho giáo viên do khả năng tin học còn nhiều
hạn chế với một số giáo viên, việc phân tích, định hướng, lựa chọn hướng giải còn nhiều
hạn chế.
- Khi dạy dạng toán đồ thị giáo viên thường dạy theo từng dạng trong các chương chứ
chưa tổng hợp chung cho bài toán đồ thị làm cho học sinh chưa có cái nhìn tổng quan về
phương pháp giải cũng như kĩ năng xử lí đồ thị Vật lý.
- Khảo sát tại trường THPT Bình Minh qua các đợt thi học kì, thi thử ĐH, số học sinh
làm được câu hỏi về đồ thị đặc biệt phần vận dung cao rất ít.
b. Giải pháp mới cải tiến
- Thông qua sáng kiến “Toàn cảnh các bài toán đồ thị trong chương trình vật lý 12
giúp học sinh nâng cao khả năng tư duy”, chúng tôi đã xây dựng được:
+ Phân loại các đồ thị của vật lý 12 theo 3 loại chính: đồ thị của đại lượng biến thiên
điều hòa, đồ thị phụ thuộc thời gian của các đại lượng biến thiên tuần hoàn, và đồ thị của
các đại lượng biến thiên không tuần hoàn.
+ Các kĩ thuật xác định độ lệch pha giữa hai đại lượng tức thời: kĩ thuật chọn chung
gốc thời gian – trạng thái và phương pháp đường tròn; kĩ thuật chọn giao điểm và phương
pháp đường tròn.
+ Kĩ thuật độ lệch pha và phương pháp giản đồ vecto với bài toán liên quan đến L, C
biến thiên.
+ Kĩ thuật xác định các điểm đặc biệt trong giải toán đồ thị, kĩ thuật dời trục tọa độ.
+ Hệ thống bài tập được cập nhật trong đề tham khảo THPT Quốc Gia 2017 – 2018,
2018 – 2019, 2019-2020 đề thi THPT Quốc Gia các năm ( từ năm 2014), đề thi thử của các
trường THPT, các Sở GD ĐT trên toàn quốc năm 2016 – 2017 và 2017 – 2018, 2018 –
2019
+ Cập nhật các câu đồ thị hay, lạ , khó của phần điện xoay chiều trong các đề thi thử,
đề thi THPT QG của năm 2018-2019, 2019-2020, 2020-2021
- Cụ thể là:
Trang | 2
I. Lý thuyết và phương pháp
Dạng 1: BÀI TOÁN THUẬN
Phương pháp chung gồm các bước sau:
Cho phương trình các đại lượng yêu cầu vẽ đồ thị phụ thuộc thời gian hoặc phụ thuộc các
biến số khác.Các bài toán kiểu này thường là tự luận không thể có trong đề thi trắc nghiệm.
Tuy nhiên đẽ giải quyết được bài toán ngược chúng ta cần nghiên cứu kĩ dạng này.
Bước 1: Lập bảng số liệu (đối với hàm tuần hoàn thì tối thiểu là xét trong 1 chu kì).
Bước 2: Vẽ trục tọa độ, xác định các điểm tương ứng trong bảng số liệu và nối các điểm
đó thành đồ thị.
1. Đồ thị của đại lượng biến thiên điều hòa
1.1. Đồ thị phụ thuộc thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều
Nhận xét:
* u và x vuông pha:
* a và v vuông pha:
1.2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện tích, điện áp và dòng điện trong mạch LC lý
tưởng
1.3. Đồ thị phụ thuộc thờigian của điện áp trên R, trên L, trên C của mạch RLC nối
tiếp
2. Đồ thị phụ thuộc thờigian của đại lượng biến thiên tuần hoàn
2.1. Đồ thị phụ thuộc thờigian của thế năng, động năng trong dao động điều hòa
2.2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của năng lượng điện trường, năng lượng từ trường
trong mạch LC lí tưởng
3. Đồ thị của đại lượng biến thiên không tuần hoàn
3.1. Đồ thị phụ thuộc R của công suất mạch tiêu thụ
3.2. Đồ thị phụ thuộc R của I, UL, UC, ULC, URC, URL và UR
3. Đồ thị kiểu cộng hưởng:
* Khi L thay đổi (biến số ZL)
* Khi C thay đổi (biến số ZC):
Trang | 3
3.4 Đồ thị kiểu điện áp:
* Khi L thay đổi (biến số ZL):
* Khi C thay đổi (biến số ZC):
* Khi ω thay đổi (biến số ω) thì:
* Khi ω thay đổi (biến số ω):
Dạng 2: BÀI TOÁN TOÁN NGƯỢC
1. Cho đồ thị đường sin thờigian một đại lượng biến thiên điều hòa
1.1. Từ đồ thị tính các đại lượng
Bước 1 : Xác định biên độ.
* Biên độ là độ lệch cực đại so với vị trí cân bằng.
*Biên độ: A =
Bước 2: Xác định chu kì.
* Chu kì bằng khoảng thời gian hai lần liên tiếp đồ thị lặp lại.
* Dựa vào khoảng thời gian đặc biệt trong dao động điều hòa để xác định chu kì.
Ví du 1. Dòng điện nong mạch LC lí
tưởng (tụ C = 25 nF), có đồ thị như hình
vẽ. Tính độ tự cảm L và điện tích cực đại
trên một bản tụ. Chọn các kết quả đúng.
A. L = 0,4 μH. B. Q0 = 3,2 nC.
C. L = 4 μH. D. Q0 = 4,2 nC.
Hướng dẫn
Biên độ: I0= 10 mA.
Vì thời gian đi từ A/2 đến A là T/6 và thời gian đi từ A về 0 là T/4 nên:
Chọn B, C
Ví dụ 2: Con lắc lò xo dao động điều hoà với chu
kì T. Đồ thị biểu diễn sự biến đối động năng và thế
năng theo thời gian cho ở hình vẽ. Tính T.
A. 0,2s B. 0,6s
C. 0,8s. D. 0,4s.
Hướng dẫn
Khoảng thời gian hai lần liên tiếp thế năng bằng
động năng: T/4 = 0,3 s − 0,1 s → T = 0,8 s → Chọn
Trang | 4
C.
1.2. Từ đồ thị viết phương trình các đại lượng biến thiên điều hòa
Từ đồ thị ta viêt phương trình dưới dạng: theo các bước:
Bước 1: Xác định biên độ.
Bước 2: Xác định chu kì.
Bước 3: Xác định tung độ điểm cắt xC
(nếu tai điểm cắt truc tung đồ thi đang đi lên)
(nếu tai điểm cắt trục tung đồ thi đang đi xuống)
Ví dụ 1: Vật dao động điều hòa có đô thị
liụđộ phu thuộc thời gian như hình bên. Phương
trình dao động là:
A. x = 2cos(5πt + π) cm.
B. x = 2cos(2,5πt − π/2) cm.
C. x = 2cos2,5πt cm
D. x = 2cos(5πt + π/2) cm.
Hướng dẫn
Biên độ: A = 2 cm.
Chu kì: T = 0,4 s →ω = 2π/T = 5π (rad/s).
Đồ thị cắt trục tung ở gốc tọa độ và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Chọn D.
Ví dụ 2: Đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện có
dạng như hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là
phương trình biểu thị cường độ dòng điện đó:
A. i = 2cos(100πt + π/2) A.
B. i = 2cos(50πt + π/2) A.
C. i = 4cos(100πt − π/2) A.
D. i = 4cos(50πt − π/2) A.
Hướng dẫn
Biên độ: I0 = 4 A.
Chu kì: T = 0,02 s → ω = 2π/T = 100π (rad/s)
Chọn C.
Ví dụ 3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời
gian của điện tích ở một bản tụ điện trong mạch dao
động LC lí tưởng có dạng như hình vẽ. Phương trình
dao động của điện tích ở bản tụ điện này là
A.
B.
C. D.
Hướng dẫn
Trang | 5
