H Chương III: GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570ES PLUS TRONG GIẢI TOÁN VẬT LÝ 12 3.1. Những căn cứ để xây dựng giải pháp Dựa trên những quan điểm, đường lối l~nh đạo của Đảng, Nh{ nước về công t|c gi|o dục cùng với chiến lược ph|t triển con người to{n diện đ~ được qu|n triệt trong c|c văn kiện, c|c Chỉ thị, Nghị quyết của Ban chấp h{nh TW Đảng Cộng Sản Việt Nam. Căn cứ v{o ph}n phối chương trình của Bộ Gi|o dục v{ Đ{o tạo. Căn cứ v{o c|c Quy chế đ|nh gi|, xếp loại học sinh của Bộ GD&Đ T. Căn cứ v{o những kết luận, đ|nh gi| thực trạng dạy, học v{ sử dụng m|y tính cầm tay trong giải to|n vật lý ở 12A2 Trường THPT Phú Lương - Thái Nguyên. Căn cứ v{o những điều kiện nhằm đảm bảo cho việc hướng dẫn học sinh sử dụng m|y tính cầm tay trong giải c|c b{i tập vật lý. 3.2. Các giải pháp hướng dẫn học sinh lớp 12A2 trường THPT Phú Lương - Thái Nguyên sử dụng máy tính casio fx 570ES plus trong giải toán vật lý. Gồm 4 nhóm giải ph|p sau: Giải pháp 1: Hướng dẫn học sinh sử dụng chức năng tính toán với số phức trong việc giải các bài toán vật lý. Giải pháp 2: Hướng dẫn HS sử dụng chức năng lập bảng giá trị của một hàm. Giải pháp 3: Hướng dẫn HS sử dụng bảng các hằng số vật lý và giải các bài tập vật lý. Giải pháp 4: Hướng dẫn HS sử dụng lệnh SOLVE trong máy tính để tìm nhanh đại lượng chưa biết. Cụ thể: H 3.2.1. Giải pháp 1: Hướng dẫn học sinh sử dụng chức năng tính toán với số phức trong việc giải các bài toán vật lý. Giải ph|p n{y gồm 4 giải ph|p sau: - Giải pháp 1.1: Nghiên cứu phương pháp số phức để giải các bài toán vật lý có hàm dao động điều hòa. - Giải pháp 1.2: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay biểu diễn các hàm điều hòa bằng số phức và ngược lại. - Giải pháp 1.3: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay để giải các bài tập dao động cơ. - Giải pháp 1.4: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay để giải các bài tập điện xoay chiều. 3.2.1.1 Giải pháp 1.1: Nghiên cứu phương pháp số phức để giải các bài toán vật lý có hàm dao động điều hòa. B{i to|n vật lý liên quan tới h{m điều hòa m{ trong chương trình vật lý 12 l{ c|c b{i của chương dao động cơ, sóng cơ, dòng điện xoay chiều v{ sóng điện từ. Phương ph|p thông thường để giải c|c b{i to|n n{y l{ phương ph|p lượng gi|c hoặc phương ph|p giản đồ vecto quay Fre-nen, c|c phương ph|p n{y đủ để học sinh giai quyet đươc cac nhiem vu đe ra cua bai tap trong chương trình. Tuy nhiên c|c phương ph|p n{y thường d{i v{ cần một lượng thời gian tương đối nhiều. Vì vậy với sự hỗ trợ của MTCT casio fx 570ES ta có thể giải b{i to|n trên nhanh hơn với một phương ph|p mới l{ “phương ph|p sử dụng số phức”. Ta đ~ biết một đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian x  A cos t    có thể biểu diễn dưới dạng số phức . Số phức x  a  bi với a l{ phần thực; b l{ phần ảo v{ i l{ dơn vị ảo i 2  1 Biểu diễn số phức x  a  bi trên mặt phẳng phức: H mođun của số phức r  a 2  b2 ; acgumen số phức l{  với tan   b a Dạng lượng gi|c của số phức x  a  bi  r  cos   isin  với a  r cos và b  r sin  y Theo công thức ole ta có x  a  bi  r  cos   isin   rei  A b Biểu diễn dao động điều hòa bằng số phức r   O  A  OA  A a H{m dao động điều hòa x  A cos t    khi t = 0 thì A x x  Ox, A     Ta thấy a  A cos vàb  A sin  => tại t = 0 biểu diễn x bằng số phức x  a  bi  A  cos   isin   Aei  A Vậy một hàm dao động diều hòa (xét tại t = 0) có thể viết dưới dạng số phức như sau: x  A cos t    => tại t = 0 : x  a  bi  A  cos   isin   Aei  A Với a  A cos và b  A sin  ; A  a 2  b2 ; tan   b a Ví dụ: Ta có dao động điều hòa sau : x  5 2cos  2 t   x  5 20  5 2    x  2 2 cos  5 t    x  2 2  2 2i 2 2    x  2 cos  4 t    x  1  3i 3  Khi đ~ chuyển h{m dao động điều hòa sang dạng số phức ta có thể tính to|n c|c b{i to|n có h{m điều hòa bằng phương ph|p số phức. Ví dụ c|c b{i to|n sau: Phần dao động cơ: B{i to|n viết phương trình dao động l{ b{i to|n chuyển số phức biểu diễn dao động điều hòa từ dạng tọa độ đề c|c sang dạng tọa độ cực. H B{i to|n tổng hợp hai dao động điều hòa chính l{ b{i to|n cộng hai số phức biểu diễn hai dao động ấy. Phần điện xoay chiều: B{i to|n cộng điện |p chính l{ b{i to|n cộng hai số phức biểu diễn hai điện |p ấy. B{i to|n tính tổng trở của mạch v{ góc lệch pha u, i l{ b{i to|n chuyển số phức từ dạng tọa độ đề c|c sang hệ tọa độ cực. B{i to|n viết biểu thức điện |p v{ biểu thức dòng điện chính l{ b{i to|n nh}n chia hai số phức biểu diễn tổng trở với dòng điện hoặc điện |p. B{i to|n hộp đen l{ b{i to|n m{ dựa v{o số phức biểu diễn tổng trở để biết linh kiện chứa trong hộp đen l{ gì. Phương ph|p n{y có kết quả ho{n to{n giống như c|c phép giải thông thường tuy nhiên được sự hỗ trợ của m|y tính cầm tay nên có lợi hơn nhiều về mặt thời gian. 3.2.1.2 Giải pháp 1.2: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay biểu diễn các hàm điều hòa bằng số phức và ngược lại. Trong m|y tính casio fx 570ES có c|c nút lệch sau: Chọn chế độ Thực hiện phép to|n số phức Hiển thị dạng tọa độ cực r Hiển thị dạng đề c|c a + ib Nút lệnh Ý nghĩa – kết quả MODE 2 m{n hình hiện chữ CMPLX SHIFT MODE  3 2 Hiển thị số phức dạng A SHIFT MODE  3 1 Hiển thị số phức dạng a + ib Chọn đơn vị đo l{ độ (D) SHIFT MODE 3 M{n hình hiện chữ D H Chọn đơn vị đo l{ rad (R) SHIFT MODE 4 m{n hình hiển thị chữ R Nhập kí hiệu góc  M{n hình hiện  Nút lệnh MODE MODE 2 SHIFT MODE SHIFT (-) Hình ảnh H SHIFT MODE  SHIFT MODE  3 2 SHIFT MODE  3 1 SHIFT MODE 3 SHIFT MODE 4 SHIFT (-) H Bấm SHIFT 2 màn hình xuất hiện như hình bên Nếu bấm tiếp phím 2 = kết quả được góc  Nếu bấm tiếp phím 3 = kết quả dạng cực (r   Nếu bấm tiếp phím 4 = kết quả dạng phức (a+bi ) Ví dụ: Cho: x= 8cos(t+ /3) sẽ được biểu diễn với số phức 8 600 hay 8/3 Ta l{m như sau: - Chọn mode: Bấm m|y: MODE 2m{n hình xuất hiện chữ CMPLX - Chọn đơn vị đo góc l{ độ (D) ta bấm: SHIFT MODE 3 trên m{n hình hiển thị chữ D Nhập m|y: 8 SHIFT (-) 60 sẽ hiển thị l{: 8 60 - Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) ta bấm: SHIFT MODE 4 trên m{n hình hiển thị chữ R Nhập m|y: 8 shift (-) shift x10x 3 sẽ hiển thị l{: 8 p 3 Lưu ý :Khi thực hiện phép tính kết quả được hiển thị dạng đại số: a +bi (hoặc dạng cực: A  ). - Chuyển từ dạng : a + bi sang dạng: A  , bấm SHIFT 2 3 = Ví dụ: Nhập: 4 + 4 W 3 > shift ENG ->Nếu hiển thị: 4+ 4 3 i . 1 3 Ta bấm phím SHIFT 2 3 = kết quả: 8 π - Chuyển từ dạng A  sang dạng : a + bi : bấm SHIFT 2 4 = H Ví dụ: Nhập: 8 shift (-) shift x10x shift 2 4 = 1 3 3 -> Nếu hiển thị: 8 π , ta bấm phím kết quả :4+4 3 i 3.2.1.3. Giải pháp 1.3: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay để giải các bài tập dao động cơ. 3.2.1.3.1. Bài toán viết phương trình dao động điều hòa khi biết vận tốc và li độ ở thời điểm ban đầu. Bài toán: Viết phương trình dao động điều hòa của vật biết ở thời điểm ban đầu vật có li độ v{ vận tốc tương ứng l{: x(0) và v(0) v{ tần số góc l{  Hướng dẫn giải a  x(0) v(0) Khi t = 0 có  i  A  x  A cos t    v(0)  x  x(0)   b      Thao tác máy tính: B1: Bấm m|y: MODE 2 m{n hình xuất hiện chữ CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập x(0)  v(0)  i SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả l{: A Viết phương trình dao động. x  A cos t    Ví dụ: H Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa có biên độ A = 24 cm ,chu kỳ T= 4 s Tại thời điểm t = 0 vật có li độ cực đại }m (x = -A). Viết phương trình dao động điều hòa x ? Hướng dẫn giải: Cách 1: Phương ph|p thông thường   x0   A  A cos   cos   1 2   (rad/s) Tại t = 0  T 2 v0  0   A sin   sin   0     x  24cos   t    (cm) 2  Cách 2: Phương ph|p số phức có hỗ trợ của MTCT : a  x(0)   A  24   x  24 ; nhập Mode 2, Shift Mode 4 (R)  v(0) b    0     Nhập: -24, SHIFT 2 3 =  24    x  24cos( t   )cm 2 Ví dụ 2 : Vật dao động điều hòa có tần số f =0,5Hz tại gốc thời gian t = 0 vật có li độ 4cm v{ vận tốc 12,56cm/s. H~y viết phương trình dao động? Giải:  =2/T = 2f=2 (rad/s) a  x(0)  4  t  0:  x  4  4i . Bấm 4 - 4 SHIFT ENG SHIFT 2 3 = v(0) b     4     4 2     x  4cos( t  ) 4 4 H Bài tập áp dụng Bài 1: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4cm v{ T = 2s. Chọn gốc thời gian l{ lúc vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo. Phương trình dao động của vật là : A. x = 4cos(2πt - π/2)cm. B. x = 4cos(πt - π/2)cm. C. x = 4cos(2πt -π/2)cm. Bài 2: Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m. Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc  = 10π(rad/s). Trong qu| trình dao động độ d{i lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm. Chọn gốC tọa độ tại VTCB. Chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ d{i nhỏ nhất. Phương trình dao động của vật là : A. C. x = 4cos(10πt + π)cm. D. x = 4cos(10πt + π)cm. 3.2.1.3.2. Bài toán tổng hợp hai dao động điều hòa bằng máy tính casio fx 570ES 3.2.1.3.2.1. Bài toán1: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: x1  A1 cos t  1  và x2  A2 cos t  2  . Tìm dao động tổng hợp của vật. Hướng dẫn giải: x  x1  x2  A cos t    Thao tác máy tính H B1: Bấm m|y: MODE 2 m{n hình xuất hiện chữ CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập A1, bấm SHIFT (-) nhập φ1; bấm + , Nhập A2 , bấm SHIFT (-) nhập φ2 nhấn bấm SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả l{: A Viết phương trình dao động. x  A cos t    Ví dụ: Ví dụ 1: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1 = 5cos(  t +  /3) (cm); x2 = 5cos  t (cm). Dao động tổng hợp của vật có phương trình A. x = 5 3 cos(  t -  /4 ) (cm) B.x = 5 3 cos(  t +  /6) (cm) C. x = 5cos(  t +  /4) (cm) D.x = 5cos(  t -  /3) (cm) Giải : Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ độ D (Deg) : SHIFT MODE 3 Tìm dao động tổng hợp: Nhập m|y: 5 SHIFT (-) 60 > + 5 SHIFT (-) 0 SHIFT 2 3 = Hiển thị: 5 3 30 Chọn đơn vị đo góc l{ R (Rad): SHIFT MODE 4 Tìm dao động tổng hợp: Nhập m|y: 5 SHIFT (-) SHIFT x10x SHIFT (-) 0 SHIFT 2 3 = Hiển thị:5 3 /6 3 > + 5 H Ví dụ 2 : Một vật dao động điều hòa xung quanh VTCB dọc theo trục x’Ox 4 có li độ x  3 cos(2t   6 4 ) 3 cos(2t   2 ) cm . Biên độ v{ pha ban đầu của dao động l{: A. 4 cm ;  3 rad. B. 2 cm ;  6 rad. C. 4 3 cm ;  6 rad. D. 8 3 cm ;  3 rad. Giải : Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 SHIFT Nhập m|y: 4 W 3 > (-) SHIFT x10x 2 > SHIFT 2 3 = 6 > + 4 SHIFT (-) SHIFT x10x W 3 > Hiển thị: 4  /3 Chọn đơn vị đo góc l{ độ D(Degre): SHIFT MODE 3 Nhập m|y: : 4 W 3 > SHIFT (-) 30 > + 4 W 3 > S HIFT (-) 90 SHIFT 2 3 = Hiển thị: 4  60 Bài tập áp dụng Bài 1: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều ho{ cùng phương, cùng tần số x1=cos(2t + )(cm), x2 = 3 .cos(2t -/2)(cm). Phương trình của dao động tổng hợp H A. x = 2.cos(2t - 2/3) (cm) B. x = 4.cos(2t + /3) (cm) C. x = 2.cos(2t + /3) (cm) D. x = 4.cos(2t + 4/3) (cm) Bài 2: Ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt l{ x1= 4 cos(t - /6) (cm) , x2= 5cos(t - /2) cm và x3=3cos(t+2 /3) (cm). Dao động tổng hợp của 3 dao động n{y có biên độ v{ pha ban đầu l{ A. 4,82cm; -1,15 rad B. 5,82cm; -1,15 rad C.4,20cm; 1,15 rad D.8,80cm; 1,15 rad 3.2.1.3.2.2. Bài toán2: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: x1  A1 cos t  1  và x2  A2 cos t  2  . Biết dao động tổng hợp của vật x  A cos t    . Tìm một trong hai dao động th{nh phần khi biết một dao động th{nh phần còn lại. Phương pháp giải: x2  x  x1  A2 cos t  2  Thao tác máy tính B1: Bấm m|y: MODE 2 m{n hình xuất hiện chữ CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập A , bấm SHIFT (-) nhập φ ; bấm - (trừ); Nhập A1 , bấm SHIFT (-) nhập φ1 nhấn SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả l{: A2  2 +Gi| trị của φ ở dạng độ ( nếu m|y c{i chế độ l{ D:độ) +Gi| trị của φ ở dạng rad ( nếu m|y c{i chế độ l{ R: Radian) Viết phương trình dao động. x2  A2 cos t  2  Ví dụ: Ví dụ 1: Một chất điểm dao động điều ho{ có phương trình dao động tổng hợp x=5 2 cos(t + 5/12) với c|c dao động th{nh phần cùng phương, H cùng tần số l{ x1=A1 cos( t +1) và x2=5cos(t+ /6 ), pha ban đầu của dao động 1 l{: A. 1 = 2/3 B. 1= /2 C.1 =  /4 D. 1= /3 Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 Nhập m|y : 5 W 2 > SHIFT (- )  5 SHIFT x10x 1 2 > - 5 SHIFT 6 > SHIFT 2 3 = Hiển thị: 5  2/3, chọn A (- ) SHIFT x10x Ví dụ 2: Một vật đồng thời tham gia 3 dao động cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động: x1 = 2 3 cos(2πt + /3) cm, x2 = 4cos(2πt +/6) cm v{ phương trình dao động tổng hợp có dạng x = 6cos(2πt - /6) cm. Tính biên độ dao động v{ pha ban đầu của dao động th{nh phần thứ 3: A. 8cm và - /2 . B. 6cm và /3. C. 8cm và /6 . D. 8cm và /2. Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Tiến h{nh nhập m|y: đơn vị đo góc l{ rad (R) SHIFT MODE 4 . Tìm dao động th{nh phần thứ 3: x3 = x - x1 –x2 Nhập m|y: 6 SHIFT (- ) - SHIFT x10x SHIFT x10x 3 > - 4 SHIFT (- ) SHIFT x10x 6 > - 2 W 3 > SHIFT (- ) 6 > SHIFT 2 3 = Hiển thị : 8 -/2 chọn A Bài tập áp dụng Bài 1: Một vật tham gia đồng thời hai dao động cùng phương cùng tần số có phương trình dao động x1  8cos  2 t   / 2 cm  và x2  A2cos  2 t  2  cm  . Phương trình dao động tổng hợp có dạng x  8 2cos  2 t   / 4  cm  . Tính biên độ v{ pha ban đầu của vật thứ hai? ĐS: 8cm v{ 0 H Bài 2: Một vật tham gia đồng thời ba dao động th{n phần có phương trình như x1  8cos  2 t   / 2  cm  ; x2  2cos  2 t   / 2  cm  sau: và x3  A3cos  2 t  3  cm  . Dao dộng tổng hợp có dạng x  6 2cos  2 t   / 4  cm  . Xác định biên độ v{ pha của dao động thứ ba? ĐS: 6cm v{ 0rad Bài 3: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương,  cùng tần số theo c|c phương trình: x1  2cos(5 t  ) (cm) , x  2cos(5 t ) (cm) . Vận 2 tốc của vật có độ lớn cực đại l{: A. 10 2 cm / s B. 10 2 cm / s C. 10 cm / s D. 10 cm / s Đ|p |n A 3.2.1.4. Giải pháp 1.4: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay để giải các bài tập điện xoay chiều. 3.2.1.4.1. Bài toán cộng - trừ điện áp. 3.2.1.4.1.1. Bài toán 1: C h o m ạ c h x o a y c h i ề u nh ư h ì nh v ẽ . B i ế t uAM  U 01cos(t  1 ) và uMB  U 02cos(t  2 ) . H ~ y x | c đ ị nh u A B ? Hướng dẫn giải: u AB  u AM  uMB  U 0cos(t   ) X A Y M Thao tác máy tính B1: Bấm chọn MODE 2 B u2 u1 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX. Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2:Nhập U 01 , bấm SHIFT (-) nhập φ 1 ; bấm +, Nhập U 02 , bấm SHIFT (-) nhập φ 2 nhấn SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả l{: U o  Viết biểu thức u AB Ví dụ: Ví dụ 1: A R uAM C M L,r uMB B H Cho mạch gồm: Đoạn AM chứa: R, C mắc nối tiếp với đoạn MB chứa cuộn  cảm L,r. Tìm u AB .Biết: 100 2cos(100 t   6 u AM = 100 2 s cos(100 t  ) (V) và u MB = 3 )(V) Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn chế độ m|y tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4 Tìm u AB ? Nhập 1 0 0 W 2 > SHIFT (-) SHIFT x10x SHIFT (-) - SHIFT x10x 3 > + 10 0 W 2 > 6 > SHIFT 2 3 = Hiển thị kết quả: 200-/12 . Vậy uAB = 200 cos(100 t   12 ) (V) Ví dụ 2: Đoan mach AB co đien trơ thuan, cuon day thuan cam va tu đien mac noi tiep. M la mot điem tren tren doan AB vơi đien ap u AM = 10cos100t  (V) va uMB = 10 3 cos (100t - 2) (V). T m bieu thưc đien ap uAB.? A. u AB  20 2cos(100t) (V) B.   u AB 10 2cos 100t   (V) 3  H C.   u AB  20.cos 100t   (V) 3  D.   u AB  20.cos 100t   (V) 3  Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn chế độ m|y tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4 Tìm uAB ? Nhập m|y:1 0 SHIFT (-) 0 + 1 0 W 3 > SHIFT (-) x10x SHIFT 2 > SHIFT 2 3 = Hiển thị kết quả: 20-/3 .  Vậy uC = 20 cos(100 t  ) (V ) Chọn D 3 Bài tập áp dụng Bài 1: Đặt điện |p xoay chiều v{o hai đầu đoạn mạch R, L thuần cảm , C mắc nối tiếp thì điện |p hai đầu R đoạn mạch l{ u2  60cos 100 .t  (V ) v{ điện |p  đoạn mạch chứa LC l{ u1  60cos 100 .t   (V ) . Điện |p hai đầu đoạn mạch là:  2 A. u  60 2 cos100 .t   / 3 (V). B. u  60 2 cos100 .t   / 6 (V) C. u  60 2 cos 100 .t   / 4  (V). D. u  60 2 cos100 .t   / 6 (V). Chọn C Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ . Đặt v{o hai đầu A, B một điện |p xoay chiều , điện |p tức thời giữa c|c điểm A v{ M, M v{ B có dạng : u AM  15 2 cos  200t   / 3 (V) A  M  B  Và u MB  15 2 cos  200t  (V) . Biểu thức điện |p giữa A v{ B có dạng : A. u AB  15 6 cos(200t   / 6)(V) B. u AB  15 6 cos  200t   / 6 (V) C. u AB  15 2 cos  200t   / 6 (V) D. u AB  15 6 cos  200t  (V) Bài 3: Một đoạn mạch gồm tụ điện C có dung kh|ng ZC = 100  v{ một cuộn d}y có cảm kh|ng ZL = 200  mắc nối tiếp nhau. Điện |p tại hai đầu cuộn H cảm có biểu thức u L = 100cos(100  t +  /6)(V). Biểu thức điện |p ở hai đầu đoạn mạch có dạng như thế n{o? A. u = 50cos(100  t -  /3)(V). B. u = 50cos(100  t - 5  /6)(V). C. u = 100cos(100  t -  /2)(V). D. u = 50cos(100  t +  /6)(V). 3.2.1.4.1.2. Bài toán 2: Cho mạch xoay chiều như hình vẽ. Biết u AM  U 01cos(t  1 ) và u AB  U 0cos(t   ) . H~y x|c định u MB? A X M Y B u2 u1 Hướng dẫn giải uMB  u AB  u AM  U 02cos(t  2 ) Thao tác máy tính B1: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập U0 , bấm SHIFT (-) nhập φ ; bấm - (trừ); Nhập U01 , bấm SHIFT (-) nhập φ1 nhấn SHIFT 2 3 = kết quả trên m{n hình l{: U 02  2 Viết biểu thức u MB Ví dụ: Ví dụ 1: Nếu đặt v{o hai đầu một mạch điện chứa điện trở thuần v{ cuộn cảm thuần mắc nối tiếp một điện |p xoay chiều có biểu thức u = 100 2 cos(  t  4 + ) (V), thì khi đó điện |p hai đầu điện trở thuần có biểu thức uR=100cos(  t) (V). Biểu thức điện |p giữa hai đầu cuộn cảm thuần sẽ l{ A. uL= 100 cos(  t +  )(V). 2 B. uL = 100 2 cos(  t +  )(V). 4 C. uL = 100 cos(  t +  )(V). 4 D. uL = 100 2 cos(  t +  )(V). 2 H Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn chế độ m|y tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4 Tìm uL? Nhập m|y: 1 0 0 W 2 > SHIFT (-) SHIFT x10x 4 > - 1 0 0 SHIFT (-)  0 SHIFT 2 3 = Hiển thị kết quả: 100/2 . Vậy uL= 100 cos(t  ) (V) Chọn A 2 Ví dụ 2: Nếu đặt v{o hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần v{ một tụ điện mắc nối tiếp một điện |p xoay chiều có biểu thức u = 100 2 cos(  t  )(V), khi đó điện |p hai đầu điện trở thuần có biểu thức uR=100cos(  t) (V). 4 Biểu thức điện |p giữa hai đầu tụ điện sẽ l{ A. uC = 100 cos(  t -  )(V). 2 B. uC = 100 2 cos(  t +  )(V). 4 C. uC = 100 cos(  t +  )(V). 4 D. uC = 100 2 cos(  t +  )(V). 2 Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn chế độ m|y tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4 Tìm uC ? Nhập m|y: : 1 0 0 SHIFT (-) 0 SHIFT 2 3 = W 2 > SHIFT (-) - SHIFT x10x 4 > - 100 H  Hiển thị kết quả: 100-/2 . Vậy uC = 100 cos(t  ) (V ) Chọn A 2 Bài tập áp dụng Bài 1: Hai đầu đoạn mạch CRL nối tiếp có một điện |p xoay chiều: uAB =100 2 cos(100πt)(V) và uMB = 100cos(100πt + C  )V. A 4 R M L B Biểu thức của điện |p giữa hai đầu đoạn AM l{: A. uAM = 100cos(100πt +  )V. 2 B. uAM = 100 2 cos(100πt -  )V. 2 C. uAM = 100cos(100πt -  )V 4 D. uAM = 100 2 cos(100πt -  )V. 4 Bài 2: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn d}y v{ tụ điện mắc nối tiếp. Đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều có biểu thức u  = 100 6 cos(100 t  )(V ) . Người ta đo lần lượt điện |p hiệu dụng giữa hai đầu cuộn 4 cảm v{ hai bản tụ điện thì chúng có gi| trị lần lượt l{ 100V v{ 200V. Biểu thức điện |p giữa hai đầu cuộn d}y l{:  A. ud  100 2 cos(100 t  )(V ) . 2 C. ud  200 2 cos(100 t  3 )(V ) . 4  B. ud  200cos(100 t  )(V ) . 4 D. ud  100 2 cos(100 t  3 )(V ) . 4 3.2.1.4.2. Bài toán tính tổng trở, góc lệch pha u, i, hệ số công suất và viết biểu thức u, i 3.2.1.4.2.1. Bài toán1:(Tính tổng trở, góc lệch pha u, i và hệ số công suất) Cho mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn d}y có hệ số tự cảm L, điện trở trong r, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều có tần số f . Tính tổng trở của mạch, góc lệch pha u, i v{ hệ số công suất? Hướng dẫn giải: H u U 0e ju U 0 j u i   e  Ze j với j l{ đơn vị ảo: j 2  1 Tổng trở phức Z   ji i I 0e I0 Theo tam gi|c tổng trở thì Z cos   R  r; Z sin   Z L  ZC  Z  ( R  r )   Z L  ZC  j  Z  Z  Thao tác máy tính B1: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập R + r + ( ZL + ZC ) ENG nhấn SHIFT 2 3 = Kết quả trên m{n hình là: Z   (Lưu ý: trong mạch RLC nếu khuyết phần tử n{o thì nhập phần tử đó bằng không hoặc bỏ qua không nhập) Viết gi| trị của tổng trở v{ góc  Tính cos Thao tác máy tính B1: Sau khi có kết quả Z   ta nhập SHIFT 2 1 = (hiển thị gi| trị ) B2: Bấm tiếp: cos = cos( Ans -> Kết quả hiển thị cos Viết kết quả của hệ số công suất Ví dụ: Mạch xoay chiều RLC nối tiếp có Z L  100; ZC  200và R  100 . Tính tổng trở, góc lệch pha giữa u ,i v{ tính hệ số công suất? Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 Nhập tổng trở phức: 1 0 0 + ( 1 0 0 - 2 0 0 ) SHIFT ENG SHIFT 2 3 = Hiển thị 141.4213562-/4 v{ đ}y chính l{ 100 2 -/4 Vậy tổng trở của mạch l{ 100 2 v{ góc lệch pha u với i l{ -/4 H Nhấn tiếp SHIFT 2 1 = cos = hiển thị 2 /2 Vậy hệ số công suất của mạch l{ 2 /2 Bài tập vận dụng: Bài 1: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM v{ MB mắc nối tiếp. Đoạn 1 AM gồm điện trở thuần R = 100  mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L  ( H ) .  Đoạn MB l{ tụ điện có điện dung C. Biểu thức điện |p trên đoạn mạch AM v{   4 2 MB lần lượt l{: u AM  100 2 cos(100 t  )(V ) và uMB  200cos(100 t  )(V ) . Hệ số công suất của đoạn mạch AB l{: H A. cos   2 2 B. cos   3 2 C. 0,5 D. 0,75. Bài 2: Đoạn mạch gồm 2 đoạn mạch AM v{ MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R1 nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn 2 mạch MB gồm điện trở thuần R2  50 nối tiếp tụ điện C  104 F . Biết  điện |p tức thời u AM  200 2 cos(100 t  7 )(V ) uMB  80cos(100 t )V . Tính hệ số 12 ĐS: cos  công suất của đoạn mạch AB. =0,72. 3.2.1.4.2.2. Bài toán 2: (Viết biểu thức dòng điện chạy trong mạch) Cho mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn d}y có hệ số tự cảm L, điện trở trong r, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều điện |p u  Uocos t  u  . Viết biểu thức dòng điện chạy trong mạch? Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật Ôm ở dạng phức l{: i  u  I 0cos t  i  Z Thao tác máy tính B1: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập m|y Nhập U0, bấm SHIFT (-) nhập φu bấm Ñ nhập R bấm + nhập r bấm + ( nhập ZL bấm + nhập ZC bấm ) SHIFT ENG > nhấn SHIFT 2 3 = hiện I0 i Viết biểu thức i Ví dụ: H Cho mạch điện xoay chiều có R  40; L  1  H;C  104 F ; điện |p hai đầu 0, 6 mạch l{ u  100 2cos100 t V  . Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch. Giải: Z L  L.  100; ZC  1  60 C Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 Nhập m|y: 1 0 0 W 2 > SHIFT (-) 0 Ñ 4 0 + ( 1 0 0 – 6 0 ) SHIFT ENG > SHIFT 2 3 = . Hiển thị: 5/2-/4  Vậy biểu thức tức thời cường độ dòng điện l{ i  2,5cos 100 t    A  4 Bài tập vận dụng Bài 1 (ĐH 2009): Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V v{o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/4 (H) thì cường độ dòng điện 1 chiều là 1A. Nếu đặt v{o hai đầu đoạn mạch n{y điện áp u =150 2 cos120t (V) thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:  4 A. i  5 2cos(120 t  )( A)  C. i  5 2cos(120 t  )( A) 4  4 B. i  5cos(120 t  )( A)  4 D. i  5cos(120 t  )( A) Bài 2: Một đoạn mạch diện gồm R  50 mắc nối tiếp với cuộn d}y thuần cảm L  0,5 /  H . Đặt hai đầu đoạn mạch v{o điện |p xoay chiều u  100 2cos 100 t   / 4 V  . Viết biểu thức cương độ dòng điện qua mạch? ĐS: i  2cos 100 t   / 2 A 3.2.1.4.2.3. Bài toán 3: (Viết biểu thức điện áp hai đầu mạch) H Cho mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn d}y có hệ số tự cảm L, điện trở trong r, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Dòng điện chạy trong mạch có biểu thức i  I0cos t  i  . Viết biểu thức điện |p đặt v{o hai đầu mạch ? Hướng dẫn giải: Từ biểu thức định luật Ôm ở dạng phức ta suy ra: u  i .Z  U 0 cos t  u  Thao tác máy tính B1: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập I0 , bấm SHIFT (-) nhập φi bấmx ( nhập R bấm + nhập r bấm + ( nhập ZL bấm + nhập ZC bấm ) ENG ) nhấn SHIFT 2 3 = hiện u u Viết biểu thức u Ví dụ: Mạch điện xoay chiều RLC không ph}n nh|nh R  100; C  104  F; L  2  H. Cường độ dòng điện qua mạch có dạng i  2 2cos100 t  A . Viết biểu thức điện |p tức thời hai đầu mạch? Giải: Z L  L.  200; ZC  1  100 C Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 Ta có u  Z .i (phép nh}n hai số phức) Nhập m|y: 2 W 2 > SHIFT (-) 0 x ( 1 0 0 + ( 2 0 0 – 1 0 0 ) SHIFT ENG SHIFT 2 3 = Hiển thị: 400/4 H  Vậy biểu thức điện |p giữa hai đầu mạch l{: u  400cos 100 t   V   4 Bài tập áp dụng Một mạch có cuộn cảm có cảm kh|ng bằng 10 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C 2  .104 F . Dòng điện qua mạch có biểu thức i  2 2cos 100 t   / 3 A . Viết biểu thức điện |p hai đầu mạch? ĐS: u  80 2cos 100 t   / 6 V  3.2.1.4.3. Bài toán hộp đen trong mạch xoay chiều. Bài toán: Một hộp đen X chứa một hoặc hai trong trong ba linh kiện R, L,C mắc nối tiếp. Khi đặt điện |p xoay chiều u  Uocos t  u  thì biểu thức dòng điện chạy qua mạch l{ i  I0cos t  i  . H~y x|c định c|c phần tử chứa trong hộp đen? Hướng dẫn giải Từ biểu thức định luật Ôm ở dạng phức ta suy ra: Z u  Ze j   R  r    Z L  ZC  j Với j l{ đơn vị ảo j 2  1 i Do đó nếu biết tổng trở phức dưới dạng tọa độ Đề c|c ta có thể biết mạch chứa những linh kiện n{o v{ có gi| trị bao nhiêu. Thao tác máy tính B1: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX H Chọn đơn vị đo góc l{ radian(R): SHIFT MODE 4 B2: Nhập m|y nhập U0 bấm SHIFT (-) nhập φu bấm Ñ nhập I0 bấm SHIFT (-) nhập φi bấm = hiện  R  r    Z L  ZC  i với i l{ đơn vị ảo trong m|y tính. Dựa v{o kết quả v{ giả thiết kết luận về c|c phần tử của hộp đen v{ gi| trị của nó. Ví dụ: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu  4 đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều u= 100 2 cos(100t+ )(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen l{ i= 2cos(100t)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử n{o? Gi| trị của c|c đại lượng đó? Giải: Bấm MODE 2 m{n hình xuất hiện : CMPLX. Chọn đơn vị góc l{ rad (R), bấm : SHIFT MODE 4 m{n hình hiển thị R  u 100 2 4 Z  i 20 Nhập: 1 0 0 W 2 > SHIFT (-) SHIFT x10x 4 Ñ 2 SHIFT (-) 0 = Hiển thị: 50+50i Mà Z  R  (Z L  ZC )i .Suy ra: R = 50; ZL= 50 . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, L. H Ví dụ 2: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều u= 200 2 cos(100t )(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen l{ i= 2cos(100t)(A) . Đoạn mạch 4 chứa những phần tử n{o? Gi| trị của c|c đại lượng đó? Giải: Bấm MODE 2 m{n hình xuất hiện: CMPLX. Chọn đơn vị góc l{ rad (R), bấm : SHIFT MODE 4 m{n hình hiển thị R  u 200 2 4 Z  : i 20 Nhập: 2 0 0 W 2 > SHIFT (-) - SHIFT x10x 4 Ñ 2 SHIFT (-) 0 = Hiển thị: 100-100i Mà Z  R  (Z L  ZC )i . Suy ra: R = 100; ZC = 100 . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C. Bài tập vận dụng Bài 1: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều u= 20 6 cos(100t- H  )(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen l{ i= 2 2 cos(100t)(A) . Đoạn 3 mạch chứa những phần tử n{o? Gi| trị của c|c đại lượng đó? ĐS: Hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C: R = 5 3 ; ZC = 15 Bài 2: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều u=  6 200 6 cos(100t+ )(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen l{ i=  6 2 2 cos(100t- )(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử n{o? Gi| trị của c|c đại lượng đó? ĐS: Hộp kín chứa hai phần tử R, L: R = 50 3 ; ZL= 150. Bài 3: Đặt v{o 2 đầu một hộp kín X (chỉ gồm c|c phần tử mắc nối tiếp) một điện |p xoay chiều u = 50cos(100t + /6)(V) thì cường độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100t + 2/3)(A). Nếu thay điện |p trên bằng điện |p kh|c có biểu thức u = 50 2 cos(200t + 2/3)(V) thì cường độ dòng điện i = 2 cos(200t + /6)(A). Những thông tin trên cho biết X chứa: A: R = 25 (), L = 2,5/(H), C = 10-4/(F). B: L = 5/12(H), C = 1,5.10-4/(F). C: L = 1,5/(H), C = 1,5.10-4/(F). D: R = 25 (), L = 5/12(H). 2 104 (F) ;L= (H) . Biết đặt v{o hai đầu Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ: C=   mạch điện |p xoay chiều uAB = 200cos(100t+ /4)(V) thì cường độ dòngđiện trong mạch l{ i = 2 2 cos(100t)(A) ; X l{ đoạn mạch gồm hai trong C L A M ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp. C|c phần tử của hộp X l{: N X B H 2.104 (F) A.R0= 50; C0=  C.R0= 100; C0= 104 (F)  104 B.R0= 50; C0= (F) 2. D.R0= 50;L0= 104 (F)  3.2.2. Giải pháp 2: Hướng dẫn HS sử dụng chức năng lập bảng giá trị của một hàm. Giải pháp: Hướng dẫn HS sử dụng chức năng lập bảng giá trị của một hàm vào giải bài toán biện luận sóng cơ và sóng điện từ; bài toán giao thoa sóng cơ và bài sóng ánh sáng trắng và sự chồng chập của ánh sáng. Bài toán: Trong một b{i to|n sóng cơ, sóng điện từ nếu giả thiết cho gi| trị của vận tốc, tần số, bước sóng nằm trong một khoảng gi| trị v{ chúng ta phải tìm ra những gi| trị cụ thể của chúng. Hướng dẫn giải: Giải bất phương trình vmin  v  vmax ; fmin  f  f max ; min    max ; kmin  k  kmax Hướng dẫn bấm m|y: B1: BẤM MODE 7 B2: Nhập F(x):biểu thức cần tính B3: Ấn = m{n hình hiện Start?: giá trị đầu tiên của hàm (thông thường bắt đầu từ 0 hoặc 1) B4: Ấn = m{n hình hiện End: giá trị cuối cùng của hàm( tuy nhiên ta không nhập số quá lớn) B5: Ấn = m{n hình hiện Step: bước nhảy (đây là độ lệch của giá trị trước và sau)(thông thường là 1 và ta nhập số nguyên) Dựa v{o bảng gi| trị nhận c|c gi| trị của h{m thỏa m~n bất đẳng thức v{ kết luận Ví dụ: H Ví dụ 1: Sóng ánh sáng Trong thí nghiệm Y-}ng về giao thoa |nh s|ng, hai khe được chiếu bằng |nh s|ng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng c|ch giữa hai khe l{ 0,8mm, khoảng c|ch từ hai khe tới m{n quan s|t l{ 2m. Trên m{n tại ví trí c|ch v}n trung t}m 3mm có v}n s|ng của c|c bức xạ với bước sóng: A. 0, 48 m;0,56 m B. 0, 4 m;0,6m C. 0, 45 m;0,6 m D. 0, 4 m;0,64 m Giải: Biểu thức tính bước sóng f  x     ax (ở đ}y biến x l{ k) (ta thử c|c gi| kD trị của k nguyên từ k = 1 đến k = 6) Nhập m|y tính: MODE 7 0 . 8 x 3 Ñ CLR ) x 2 = = 6 = Chọn kết quả phù hợp (bước sóng từ 380nm đến 760nm.) X F(X) 1 1 1,2 2 2 0,6 3 3 0,4 4 4 0,3 5 5 0,24 6 6 0,2 7 Vậy có hai gi| trị của bước sóng thỏa m~n l{: 0, 4 m;0,6m H 1 2 3 4 5 6 H Bài tập vận dụng: Bài 1: Trong thí nghiệm Y-}ng về giao thao |nh s|ng, hai khe được chiếu bằng |nh s|ng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Tại vị trí v}n s|ng bậc 4 của |nh s|ng có bước sóng 760nm còn có bao nhiêu v}n s|ng nữa của anh s|ng đơn sắc kh|c? A. 3 B. 8 C. 7 D. 4 Bài 2: Trong thí nghiệm Young về giao thoa |nh s|ng, biết D = 2m; a = 2mm. Hai khe được chiếu bằng |nh s|ng trắng (có bước sóng từ 0,4m đến 0,75m). Tại điểm trên m{n quan s|t c|ch v}n trắng chính giữa 3,3mm có bao nhiêu bức xạ cho v}n s|ng tại đó ? A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 Ví dụ 2: Sóng cơ Mot day đan hoi rat dai co đau A dao đong vơi tan so f va theo phương vuông goc vơi sơi day. Bien đo dao đong la 4cm, van toc truyen song tren day la 4m/s. Xet điem M tren day va cach A mot đoan 28cm, ngươi ta thay M luon dao đong vuong pha vơi A. T nh bươc song. Biet tan so f co gia tri trong khoang 22Hz đen 26Hz Giải: Ta có   2d    4  2k  1  2d v v 2   f    f  2. .0, 28 Nhập m|y MODE 7 4 ( 2 ALPHA ) + 1 ) x SHIFT x10x 2 Ñ 2 SHIFT x10x x 0,28 = 0 = 5 = 1 = X F(X) 1 0 3,5714 2 1 10,714 3 2 17.857 H 4 3 25 5 4 32,142 6 5 39,285 7 Vậy có một gi| trị của tần số l{ 25Hz thỏa m~n đề b{i Với f = 25Hz ta có bước sóng bằng 0,16m 1 2 3 4 5 6 H H Bài tập áp dụng Bài 1: Một sợi d}y căng giữa hai điểm cố định c|ch nhau 75cm. Người ta tạo sóng dừng trên d}y. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên d}y l{ 150Hz v{ 200Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên d}y đó l{ A. 50Hz B. 125Hz C. 75Hz D. 100Hz Bài 2: Đặt 1 }m thoa s|t miệng 1 ống nghịệm thẳng đứng bên trong l{ không khí. Cho }m thoa rung với tần số f = 850Hz, nó ph|t ra 1 }m rất yếu. Đổ từ từ nước v{o ống đến lúc cột không khí trên mặt nước có chiều cao h = 50cm thì }m nghe mạnh nhất (cộng hưởng }m). Tính vận tốc truyền }m trong không khí.Cho biết 320m/s < v < 350 m/s A. v= 343 m/s B. v = 340 m/s C. v = 337 m/s D. v = 345 m/s 3.2.3. Giải pháp 3:Hướng dẫn HS sử dụng bảng các hằng số vật lý và giải các bài tập vật lý. Giải pháp: Hướng dẫn HS sử dụng cách lấy hằng số vật lý đã được gán sẵn trong máy tính vào các bài toán liên quan. Bảng c|c hằng số vật lý thông dụng trong chương trình vật lý 12. Hằng số vật lí Mã Cách nhập máy : số SHIFT 7 0 40 = Giá trị hiển thị Khối lượng prôton (mp) 01 SHIFT 7 CONST 01 = 1,67262158.10-27 (kg) Khối lượng nơtron (mn) 02 SHIFT 7 CONST 02 = 1,67492716.10-27 (kg) Khối lượng êlectron 03 SHIFT 7 CONST 03 = 9,10938188.10-31 (kg) Bán kính Bo (a0) 05 SHIFT 7 CONST 05 = 5,291772083.10-11 m Hằng số Plăng (h) 06 SHIFT 7 CONST 06 = 6,62606876.10-34 (Js) Khối lượng 1u (u) 17 SHIFT 7 CONST 17 = 1,66053873.10-27 (kg) (me) H Điện tích êlectron (e) 23 SHIFT 7 CONST 23 = 1,602176462.10-19 (C) Số Avôgađrô (NA) 24 SHIFT 7 CONST 24 = 6,02214199.1023 (mol-1 28 SHIFT 7 CONST 26 = 299792458 (m/s) Tốc độ |nh s|ng trong chân không (C0) hay c Lưu ý: HS có thể không cần ghi nhớ các phím gán và đã được ghi ở nắp của máy tính. Ví dụ: Ví dụ 1: Giới hạn quang điện của kẽm l{ o = 0,35m. Tính công thoát của êlectron khỏi kẽm? HD giải: Từ công thức: 0  Bấm m|y tính: ph}n số hc hc  A  A 0 SHIFT 7 06 SHIFT 7 28 Ñ 0,35 X10x - 6 = 5.675558573x10-19J Đổi sang eV: Chia tiếp cho e: Bấm chia  SHIFT 7 23 = Hiển thị: 3,542405358 eV Ví dụ 2: Trong một ống Rơn-ghen. Biết hiệu điện thế giữa anôt va catôt l{ U = 2.106 (V). H~y tìm bước sóng nhỏ nhất λmin của tia Rơn- ghen do ống ph|t ra? . HD Giải: Ta có : Eđ = 1 2 mv = eU. 2 Khi êlectron đập v{o catôt : Ta có : ε ≤ eU. => hf = hc   eU    hc . eU H Vậy bước sóng nhỏ nhất của tia Rơn-ghen là : λmin = hc . eU Bấm m|y tính: ph}n số SHIFT 7 06 SHIFT 7 28 Ñ SHIFT 7 23 x 2 x10x - 6 = 0,6199209377x10-12m Ví dụ 3: Khối lượng của hạt 10 4 Be là mBe = 10,01134u, khối lượng của nơtron l{ mN = 1,0087u, khối lượng của proton l{ mP = 1,0073u. Tính độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng của hạt nh}n 104 Be là bao nhiêu? Hướng dẫn - Độ hụt khối: m   Z .mp  ( A  Z ).mN  mhn  = 4.1,0073u + 6.1,0087u – 10,01134u Bấm m|y tính: 4 SHIFT 7 01 + 6 SHIFT 7 02 - 10,01134 SHIFT 7 17 = Hiển thị: 1.158314842.10-28 kg Đổi sang u: chia tiếp cho u: bấn chia  SHIFT 7 17 = Hiển thị: 0,06975536222u Năng lượng liên kết l{ Wlk  mc2 Bấm 1.1583.10-28 SHIFT 7 28 x2 = Hiển thị: 1,041028124p.10-11J Đổi sang MeV: chia tiếp cho e : Bấm chia  SHIFT 7 23  106 = Hiển thị: 64,9767MeV Bài tập áp dụng Bài 1: (TN-2008): Giới hạn quang điện của đồng (Cu) l{ λ0 = 0,30 μm. Biết hằng số h = 6,625.10-34 J.s v{ vận tốc truyền |nh s|ng trong ch}n không c = 3.108 m/s. Công tho|t của êlectrôn khỏi bề mặt của đồng l{ A.6,625.10-19 J. B. 6,265.10-19 J. C. 8,526.10-19 J. D. 8,625.10-19 J. Bài 2: Một kim loại có công tho|t l{ 2,5eV. Tính giới hạn quang điện của kim loại đó : H A. 0,4969  m B. 0,649  m C. 0,325  m D. 0,229  m Bài 3: Khối lượng nguyên tử của rađi Ra226 l{ m = 226,0254 u . a/ Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi , khối lượng 1 hạt nh}n , 1 mol hạt nh}n Rađi? b/ Tìm khối lượng riêng của hạt nh}n nguyên tử cho biết b|n kính hạt nh}n được tính theo công thức : r = r0.A1/3 . với r0 = 1,4.10—15m , A l{ số khối . 3.2.4. Giải pháp 4: Hướng dẫn HS sử dụng lệnh SOLVE trong máy tính để tìm nhanh đại lượng chưa biết. Giải pháp: Hướng dẫn HS sử dụng lệnh SOLVE. M|y Fx570ES Chỉ dùng trong COMP: MODE 1 ) SHIFT MODE 1 Màn hình: Math Các bước Chọn chế độ Nút lệnh Bấm: MODE 1 Dùng COMP Chỉ định dạng nhập / xuất to|n Math Nhập biến X (đại lượng cần tìm) Ý nghĩa- Kết quả COMP là tính toán chung Bấm: SHIFT MODE 1 M{n hình xuất hiện Math Bấm: ALPHA ) Nhập dấu = Bấm: ALPHA CALC Chức năng SOLVE: Bấm: SHIFT CALC = M{n hình xuất hiện X. M{n hình xuất hiện dấu = Hiển thị kết quả X= ..... Ví dụ: Một mẫu mẫu 24 11 24 11 Na tại t=0 có khối lượng 48g. Sau thời gian t=30 giờ, Na còn lại 12g. Biết 24 11 con là 1224Mg .Chu kì b|n r~ của A: 15h B: 15ngày Na l{ chất phóng xạ  - tạo th{nh hạt nh}n 24 11 Na là C: 15phút D: 15giây H Giải: Ta dùng biểu thức m  m0 .2  t T Hay : m  m0 2 t T Với đại lượng chưa biết l{: T (T l{ biến X) Nhập m|y : 12  48.2  30 X Bấm: SHIFT CALC = (chờ khoảng thời gian 6s) Hiển thị: X= 15 Chọn A Từ ví dụ này ta có thể suy luận cách dùng các biểu thức khác!!! Bài tập áp dụng A Bài 1. Phương trình phóng xạ của Pôlôni có dạng: 210 84 Po  Z Pb   .Cho chu kỳ b|n r~ của Pôlôni T=138 ng{y.Khối lượng ban đầu m 0 =1g. Hỏi sau bao l}u khối lượng Pôlôni chỉ còn 0,707g? A: 69 ngày B: 138 ngày C: 97,57 ngày D: 195,19 ngày Bài 2: Sau khoảng thời gian 1 ng{y đêm 87,5% khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị ph}n r~ th{nh chất kh|c. Chu kì b|n r~ của chất phóng xạ đó l{ A. 12 giờ. B. 8 giờ. C. 6 giờ. D. 4 giờ. H Chương IV: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Khi tiến h{nh hướng dẫn HS sử dụng m|y tính cầm tay v{o việc giải to|n vật lý 12 tôi đ~ thống kê ghi chép v{ thu được c|c kết quả sau: Bảng 3: Thống kê việc sử dụng MTCT của lớp 12A1 và 12A2 trường THPT Phú Lương trong năm 2012 – 2013 Biết sử dụng MTCT Chưa biết sử Năm LỚP 2012 – 2013 SL dụng MTCT Mức 1 SL TL SL 12A1 44 3 6,82% 41 12A2 44 2 4,55% 7 Mức 2 TL SL TL 93,18 0 0% % 15,91 % 79,54 35 % Bảng 4: Biểu hiện của mức độ tích cực trong hoạt động học tập Số HS tham gia 44 BIỂU HIỆN TN ĐC 43 42 HS ph}n tích được b{i tập 40 42 HS đưa ra được kết quả chính x|c sau khi ph}n tích b{i tập 40 41 35 20 HS nghiêm túc tập trung tích cực hoạt động trong học tập (Biểu hiện bằng dơ tay, đóng góp ý kiến xây dựng bài). Số HS tìm ra đ|p |n trước 2/3 thời gian quy định cho một b{i sau khi nhận b{i tập. H HS trình b{y được lời giải của b{i to|n. (Sau khi đ~ ph}n 39 tích c|ch giải) 35 Bảng 5 : Xếp loại học tập môn vật lý cả năm học. Điểm Lớp Số HS TN Điểm [...]... m/s A v= 343 m/s B v = 340 m/s C v = 337 m/s D v = 345 m/s 3.2.3 Giải pháp 3:Hướng dẫn HS sử dụng bảng các hằng số vật lý và giải các bài tập vật lý Giải pháp: Hướng dẫn HS sử dụng cách lấy hằng số vật lý đã được gán sẵn trong máy tính vào các bài toán liên quan Bảng c|c hằng số vật lý thông dụng trong chương trình vật lý 12 Hằng số vật lí Mã Cách nhập máy : số SHIFT 7 0 40 = Giá trị hiển thị Khối lượng... l{: N X B H 2.104 (F) A.R0= 50; C0=  C.R0= 100; C0= 104 (F)  104 B.R0= 50; C0= (F) 2. D.R0= 50;L0= 104 (F)  3.2.2 Giải pháp 2: Hướng dẫn HS sử dụng chức năng lập bảng giá trị của một hàm Giải pháp: Hướng dẫn HS sử dụng chức năng lập bảng giá trị của một hàm vào giải bài toán biện luận sóng cơ và sóng điện từ; bài toán giao thoa sóng cơ và bài sóng ánh sáng trắng và sự chồng chập của ánh... dao động thứ ba? ĐS: 6cm v{ 0rad Bài 3: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương,  cùng tần số theo c|c phương trình: x1  2cos(5 t  ) (cm) , x  2cos(5 t ) (cm) Vận 2 tốc của vật có độ lớn cực đại l{: A 10 2 cm / s B 10 2 cm / s C 10 cm / s D 10 cm / s Đ|p |n A 3.2.1.4 Giải pháp 1.4: Hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay để giải các bài tập điện xoay chiều 3.2.1.4.1... có độ tự cảm L = 1/4 (H) thì cường độ dòng điện 1 chiều là 1A Nếu đặt v{o hai đầu đoạn mạch n{y điện áp u =150 2 cos120t (V) thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:  4 A i  5 2cos (120  t  )( A)  C i  5 2cos (120  t  )( A) 4  4 B i  5cos (120  t  )( A)  4 D i  5cos (120  t  )( A) Bài 2: Một đoạn mạch diện gồm R  50 mắc nối tiếp với cuộn d}y thuần cảm L  0,5 /  H Đặt hai đầu đoạn... SHIFT 2 3 = Hiển thị : 8 -/2 chọn A Bài tập áp dụng Bài 1: Một vật tham gia đồng thời hai dao động cùng phương cùng tần số có phương trình dao động x1  8cos  2 t   / 2 cm  và x2  A2cos  2 t  2  cm  Phương trình dao động tổng hợp có dạng x  8 2cos  2 t   / 4  cm  Tính biên độ v{ pha ban đầu của vật thứ hai? ĐS: 8cm v{ 0 H Bài 2: Một vật tham gia đồng thời ba dao động th{n phần... )V Tính hệ số 12 ĐS: cos  công suất của đoạn mạch AB =0,72 3.2.1.4.2.2 Bài toán 2: (Viết biểu thức dòng điện chạy trong mạch) Cho mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn d}y có hệ số tự cảm L, điện trở trong r, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt v{o hai đầu mạch một điện |p xoay chiều điện |p u  Uocos t  u  Viết biểu thức dòng điện chạy trong mạch? Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật... trình dao động x  A cos t    Ví dụ: Ví dụ 1: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1 = 5cos(  t +  /3) (cm); x2 = 5cos  t (cm) Dao động tổng hợp của vật có phương trình A x = 5 3 cos(  t -  /4 ) (cm) B.x = 5 3 cos(  t +  /6) (cm) C x = 5cos(  t +  /4) (cm) D.x = 5cos(  t -  /3) (cm) Giải : Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ:... rad C.4,20cm; 1,15 rad D.8,80cm; 1,15 rad 3.2.1.3.2.2 Bài toán2: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: x1  A1 cos t  1  và x2  A2 cos t  2  Biết dao động tổng hợp của vật x  A cos t    Tìm một trong hai dao động th{nh phần khi biết một dao động th{nh phần còn lại Phương pháp giải: x2  x  x1  A2 cos t  2  Thao tác máy tính B1: Bấm m|y:... 2cos(100 t   6 u AM = 100 2 s cos(100 t  ) (V) và u MB = 3 )(V) Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn chế độ m|y tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4 Tìm u AB ? Nhập 1 0 0 W 2 > SHIFT (-) SHIFT x10x SHIFT (-) - SHIFT x10x 3 > + 10 0 W 2 > 6 > SHIFT 2 3 = Hiển thị kết quả: 200- /12 Vậy uAB = 200 cos(100 t   12 ) (V) Ví dụ 2: Đoan mach AB co đien trơ thuan, cuon day thuan... 20.cos 100t   (V) 3  D   u AB  20.cos 100t   (V) 3  Giải: Bấm chọn MODE 2 trên m{n hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn chế độ m|y tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4 Tìm uAB ? Nhập m|y:1 0 SHIFT (-) 0 + 1 0 W 3 > SHIFT (-) x10x SHIFT 2 > SHIFT 2 3 = Hiển thị kết quả: 20-/3  Vậy uC = 20 cos(100 t  ) (V ) Chọn D 3 Bài tập áp dụng Bài 1: Đặt điện |p xoay chiều v{o hai đầu đoạn mạch R, L thuần ... m/s 3.2.3 Giải pháp 3:Hướng dẫn HS sử dụng bảng số vật lý giải tập vật lý Giải pháp: Hướng dẫn HS sử dụng cách lấy số vật lý gán sẵn máy tính vào toán liên quan Bảng c|c số vật lý thông dụng chương... Nguyên sử dụng m|y tính casio fx 570ES plus giải to|n vật lý 3.2.1 Giải ph|p 1: Hướng dẫn học sinh sử dụng chức tính to|n với số phức việc giải c|c b{i to|n vật lý 3.2.1.1 Giải ph|p... kê việc sử dụng MTCT lớp 12A1 12A2 trường THPT Phú Lương năm 2 012 – 2013 Biết sử dụng MTCT Chưa biết sử Năm LỚP 2 012 – 2013 SL dụng MTCT Mức SL TL SL 12A1 44 6,82% 41 12A2 44 4,55% Mức TL SL TL