SKKN Vận dụng liên hệ về pha dao động của vận tốc và li độ trong dao động điều hòa để làm bài tập

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT TRẦN KHÁT CHÂN 
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
VẬN DỤNG LIÊN HỆ VỀ PHA DAO ĐỘNG CỦA
 VẬN TỐC VÀ LI ĐỘ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ĐỂ LÀM BÀI TẬP
 Người thực hiện: Phạm Hùng Sơn
 Chức vụ: Giáo viên
 SKKN thuộc môn: Vật lí
THANH HÓA NĂM 2017
MỤC LỤC
 Nội dung 	 Trang
1. Mở đầu  . ...2
1.1. Lí do chọn đề tài .  .  .....2
1.2. Mục đích nghiên cứu .........2
1.3. Đối tượng nghiên cứu ..... ..2
1.4. Phương pháp nghiên cứu .......2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm  ....2
2.1. Cơ sở lý luận của SKKN ......2
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN 3
2.3. Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề ........3
2.3.1. Các giải pháp để làm sáng kiến kinh nghiệm ..3
2.3.2. Các ví dụ ..4
2.4. Hiệu quả của SKKN đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường ...................................................................6
3. Kết luận, kiến nghị ..........................................................................................7
3.1. Kết luận .........7
3.2. Kiến nghị .. ....7 
* Tài liệu tham khảo 
1.Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài
 Do yêu cầu của đổi mới giáo dục, đổi mới hình thức thi. Qua giảng dạy thực tế ở trường phô thông tôi thấy: Phần cơ, học sinh phải nhớ nhiều kiến thức, nhiều công thức. 
 Trong khi đó mục tiêu của giáo dục là phải dạy cho học sinh biết cách tư duy sáng tạo, thông qua vận dụng sáng tạo, linh hoạt kiến thức đã có vào làm các bài tập.
 Hiện nay việc vận dụng sự lệch pha giữa li độ, vận tốc trong dao động điều hòa vào làm bài tập chưa được vận dụng phổ biến. 
 Vì những lí do trên tôi đã chọn đề tài này để nghiên cứu sau đó giảng dạy cho học sinh, phổ biến cho đồng nghiệp.
1.2. Mục đích nghiên cứu
 Tôi nghiên cứu đề tài này nhằm cung cấp cho học sinh thêm một cách làm bài tập mới, hướng dẫn cho học sinh vận dụng sáng tạo linh hoạt kiến thức vào các bài tập qua đó tạo ra sự hứng thú trong học tập. 
1.3. Đối tượng nghiên cứu
 Đề tài này nghiên cứu để vận dụng liên hệ giữa li độ và vận tốc trong dao động điều hòa vào việc làm bài tập. 
1.4. Phương pháp nghiên cứu
 Để thực hiện đề tài tôi đã vận dụng nhiều phương pháp cụ thể như sau:
- Phương pháp thực nghiệm: Dạy học theo đề tài và kiểm tra đối chiếu với dạy học khác.
- Phương pháp tổng hợp phân tích : Tổng hợp kiến thức, bài tập, số liệu.
- Phương pháp đặt vấn đề: Đặt nhiệm vụ, nêu vấn đề với từng nhiệm vụ.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
 Phương trình dao động điều hòa và phương trình vận tốc của một vật:
 và 
Như vậy về pha thì vận tốc sớm hơn li độ một góc (rad) hay 900
Thể hiện sự lệch pha bằng hình vẽ vòng tròn lượng giác
Từ hình vẽ ta thấy li độ và vận tốc được tính theo góc pha như sau:
x
v
A
v
x
 và 
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
 Tôi tiếm hành kiểm tra và khảo sát cách làm bài của học sinh phần liên quan đến li độ và vận tốc trong dao động điều hòa thì nhận thấy tất cả các em đều vận dụng công thức: , mà không dùng liên hệ về pha để làm. Trong khi nhiều bài dùng liên hệ về pha để làm thì cho kết quả nhanh hơn, nhất là các bài đã cho biên độ.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm sử dụng để giải quyết vấn đề
2.3.1. Các giải pháp để làm sáng kiến kinh nghiệm 
- Nghiên cứu sự liên hệ về pha giữa li độ và vận tốc. Từ đó tìm ra cách làm bài tập.
- Sưu tầm các bài dao động điều hòa liên quan đến li độ và vận tốc trong các đề thi.
- Giảng giải sự liên quan giữa vận tốc và li độ trong dao động điều hòa về pha của dao động.
- Làm một số bài tập minh họa cho cách vận dụng.
2.3.1. Các ví dụ:
Ví dụ 1: Câu 13(CĐ 2011) Một vật dao động điều hòa có chu kì 2 s, biên độ 10 cm. Khi vật cách vị trí cân bằng 6 cm, tốc độ của nó bằng
A. 18,84 cm/s.	B. 20,08 cm/s.	C. 25,13 cm/s.	D. 12,56 cm/s.
Hướng dẫn
Áp dụng cách làm của SKKN
10
6
x
Áp dụng công thức:
 v = 
Chọn đáp án C
Cách làm bình thường lâu nay:
 Áp dụng công thức: 
Ví dụ 2: Câu 16 (CĐ -2012): Một vật dao động điều hòa với biên độ A và cơ năng W. Mốc thế năng của vật ở vị trí cân bằng. Khi vật đi qua vị trí có li độ A thì động năng của vật là
	A. W.	B. W.	C. W.	D. W.
A
x
Hướng dẫn
Áp dụng cách làm của SKKN
Ta có: 
Mà: 
Chọn đáp án A
Ví dụ 3: Câu 46 (ĐH - 2009) Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s. Biên độ dao động của con lắc là 
	A. 6 cm	B. cm	C. 12 cm	D. cm
Hướng dẫn
0,6
A
x
Ta biết khi động năng bằng thế năng thì góc bằng 450
Ta có: v =
Chọn đáp án B
Cách làm khác với SKKN
Ta biết khi động năng bằng thế năng thì x= 
Áp dụng công thức: 
Ví dụ 4: Câu 37(CĐ 2009) Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ cm. Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g, lò xo có độ cứng 100 N/m. Khi vật nhỏ có vận tốc cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là
	A. 4 m/s2.	B. 10 m/s2. 	C. 2 m/s2.	D. 5 m/s2.
Hướng dẫn
Áp dụng cách làm của SKKN
10
10
x
Ta có: 
 cos
 x =Acos=
Vậy: a =
Chọn đáp án B
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
- Qua thực tế giảng dạy ở lớp 12 phần liên quan giữa li độ và vận tốc trong dao động điều hòa, tôi nhận thấy phần bài tập này làm theo cách của đề tài thì học sinh làm nhanh hơn, cho kết quả chính xác hơn.
 Đề tài góp phần làm phong phú hơn cách làm bài tập qua đó cũng động viên học sinh tìm tòi, vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào tìm ra cách làm mới cho mỗi bài tập. 
 Trong năm học 2016- 2017 tôi đã thử nghiệm với các tiêu chí sau:
- Chọn hai nhóm học sinh với trình độ tương đương nhau
- Nhóm 1 dạy dùng cách của sáng kiến này, nhóm hai dùng công thức .
- Cho làm bài và chấm với hai tiêu chí là làm đúng và nhanh 
Kết quả thu được sau khi vận dụng cách của đề tài rất khả quan
Nhóm
Sĩ số
Giỏi
Khá
Trung bình
Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
1
15
3
20%
6
40%
5
33,3%
1
6,7%
2
15
0
4
26,7%
7
46,7%
4
26,7%
3. Kết luận kiến nghị
- Kết luận: 
 Trong quá trình giảng dạy tôi thấy học sinh chưa vận dụng hết kiến thức vào làm bài tập. Đa số mới sử dụng các công thức có sẵn, cách làm bài truyền thống. Việc vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm bài tập chưa được phát huy. 
 Đề tài vận dụng liên hệ về pha giữa li độ và vận tốc trong dao động điều hòa để làm bài tập là một minh chứng cho việc còn nhiều cách làm cho một loại bài tập. Qua đó động viên học sinh tích cực tìm ra cách làm mới dựa trên kiến thức đã có. 
- Kiến nghị:
 Sở giáo dục nên phổ biến các sáng kiến kinh nghiệm có giải cao trong ngành để các giáo viên vận dụng vào công việc giảng dạy. Từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy trong tỉnh.
XÁC NHẬN CỦA
THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh hóa, ngày 25 tháng 4 năm 2017
 Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinh nghiệm của mình viết, không sao chép nội dung của người khác
 Phạm Hùng Sơn
Tài liệu tham khảo
Sách giáo khoa vật lí 12 cơ bản và nâng cao.
Sách bài tập vật lí 12 cơ bản và nâng cao.
Các đề thi đại học. 
DANH MỤC
CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Phạm Hùng Sơn.
Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên
TT
Tên đề tài SKKN
Cấp đánh giá xếp loại (Phòng, Sở, Tỉnh...)
Kết quả đánh giá xếp loại (A, B, hoặc C)
Năm học đánh giá xếp loại
Vận dụng định luật bảo toàn động lượng và năng lượng vào giải bài tập va chạm
Tỉnh
C
2005- 2006
Vận dụng liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa giải bài bài tập
Tỉnh
C
2011 -2012