Bài 12. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG pptx

Bài 12.
T
T
Ổ
Ổ
N
N
G
G


H
H
Ợ
Ợ
P
P


D
D
A
A
O
O


Đ
Đ
Ộ
Ộ

N
N
G
G
I. Mục tiêu:
- Bàiết cĩ thể thực hiện việc cộng hai hm dạng sinx
1
v x
2
cùng tần số góc bằng
việc cộng hai vectơ quay tương ứng
1 2
X và X
 
ở thời điểm t = 0.
Nếu x
1

1
X

, x
2

2
X

thì x
1
+ x

2

1 2
X X

 
.
- Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp dao động.
-Có kĩ năng dùng phương pháp giản đồ Fresnen để tổng hợp 2 dao động cùng tần
số.
II. Chuẩn bị:
- HS ôn tập cách Bàiểu diễn dao động điều hịa bằng vectơ quay.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
1) Kiểm tra: (5ph) kiểm tra nội dung Bài bằng cu hỏi:
H
1
: Thế nào là sự cộng hưởng? Sự cộng hưởng cĩ lợi hay cĩ hại?
H
2
: Việc tạo nên dao động cưỡng bức khác với việc tạo nên dao động duy trì thế
no?
2) Giảng Bài mới:
Hoạt động 1: (5’): Tìm hiểu
ĐỘ LỆCH PHA CỦA 2 DAO ĐỘNG CÙNG TẦN SỐ GÓC.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV giới thiệu 2 dao động
điều hịa với phương trình:
x
1
= A

1
cos(t + 
1
)
x
2
= A
2
cos(t + 
2
)
Hướng dẫn HS tìm hiểu
nội dung bằng gợi ý:
H
1
. Nhận xt gì về hai dao
động điều hịa trn?
H
2
. Lập Bàiểu thức xác
định hiệu số pha 2 dao
động trên.
Từ Bàiểu thức  = 
1
-

2
, GV giới thiệu độ lệch
pha của 2 dao động và các
trường hợp đặc Bàiệt

 = 0 ;  =  ;  =
/2.
Hướng dẫn hS vẽ vectơ
quay

1
OM

 x
1
,
2
OM

 x
2


Thảo luận, trả lời cu
hỏi.

-Hai dao động cùng
tần số góc, khác pha
ban đầu.

-Lập Bàiểu thức hiệu
số pha.
 = (t + 
1
) - (t +


2
)

-Ghi nhận phần giới
thiệu của GV.





I. Độ lệch pha giữa hai dao động:
Hai dao động:
x
1
= A
1
cos(t + 
1
)
x
2
= A
2
cos(t + 
2
)
Gọi : độ lệch pha giữa 2 dao
động.

+  = 0: hai dao động cùng pha.
+  = : hai dao động ngược pha.



=

1

-


2

Nhận ra gĩc  giữa 2
vectơ
1
OM

v
2
OM

.
-Vẽ vị trí gĩc  trên
giản đồ vectơ.

Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: TỔNG CỦA 1 HM DẠNG SIN CNG TẦN SỐ GĨC.

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN.
GV nu cch lm: muốn cộng
hai hm:
x
1
= A
1
cos(t + 
1
)
x
2
= A
2
cos(t + 
2
)
thực hiện các bước:
a) Vẽ 2 vectơ quay
1
OM

v
2
OM

vo lc t = 0.
b) Vẽ vectơ
1 2
OM OM OM

 
  

Bàiểu diễn x = x
1
+ x
2
.
c) Chứng minh vectơ
OM


là vectơ Bàiểu diễn dao
động tổng hợp x = x
1
+ x
2
.
* Hướng dẫn HS bằng gợi
HS thực hiện trn giấy
nhp.
-Vẽ 2 vectơ
1
OM


x
1
,
2

OM

 x
2

- Vẽ vectơ
OM

bằng
qui tắc hình bình hnh.
- Xác định độ dài đại
số của
1
OM

,
2
OM

v
OM

trn trục Ox.
- Rút ra kết luận:
OM


quay quanh O với tốc
độ góc , độ dài
không đổi.

Cho hai hm dạng:
x
1
= A
1
cos(t + 
1
)
x
2
= A
2
cos(t + 
2
)
Tìm Bàiểu thức tổng:
x = x
1
+ x
2
bằng phương pháp giản
đồ vectơ Fresnen.

1
OM

 x
1

,
2
OM

 x
2

1 2
1 2
1 2
OM OM OM
OM OM OM
OM
x x x
x
Ch Ch Ch
Ch OP x x
 
 
  
  
  


Vectơ
OM

chính là vectơ quay
Bàiểu diễn tổng của x1 và x2, quay
ý:

H
1
: Vectơ tổng
OM

thế
nào khi các vectơ
1
OM

,
2
OM

quay cng tần số gĩc?
H
2
: Xác định độ dài đại số
hình chiếu vectơ
OM

trn
trục Ox.
H
3
: Độ dài đại số của
OM


cho em nhận xt gì?

H
4
: Nhận xét dao động
tổng hợp?





-Nhận ra Bàiểu thức
của dao động tổng
hợp.
đều quanh O với tốc độ góc  như
hai vectơ
1
OM

,
2
OM

.
Bàiểu thức của dao động tổng hợp:
x = Acos(t + )
Hoạt động 3. (15ph) Lập Bàiểu thức Bàiên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.
GV nu gợi ý:
H
1
: Bàiên độ dao động
tổng hợp được xác định

thế nào?
H
2
: lập Bàiểu thức tính
Bàiên độ dao động tổng
hợp thế nào?

Từ qui luật vectơ
quay 
OM

có độ
dài bằng A.
 Dùng công thức
lượng giác trong tam
giác xác định.
-Thảo luận nhĩm, thiết
lập Bàiểu thức tính A.
Bàiên độ dao động tổng hợp:


2 2 2
1 2 1 2 2 1
A 2 cosA A A A
 
   


-Phan ban đầu  xác định bởi:




,OM
Ox



với:

H
3
: gĩc  trong phương
trình dao động tổng hợp
là gì? Xc định như thế
nào?

H
4
: Nhận xt gì về gi trị
của Bàin độ dao động
tổng hợp? Bàiên độ A có
liên hệ gì với độ lệch pha
2 dao động không?

H
5
: nhận xt gì về gi trị
của Bàin độ dao động
tổng hợp?

-Từ giản đồ (hình
12.4) lập Bàiểu thức
xc định pha ban đầu
dao động tổng hợp.
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tan =
A cos A cos
 

 



Bàiên độ dao động tổng hợp phụ
thuộc độ lệch pha của 2 dao động
thành phần và Bàiên độ 2 dao động
thành phần.
*x
1
v x
2
cng pha: 
1
- 
2
= k2. Khi
đó:A
max

= A
1
+ A
2
.
+x
1
v x
2
ngược pha:

1
- 
2
=  + k2. Khi đó Bàiên độ
dao động tổng hợp nhỏ nhất: A
min
= |
A
1
– A
2
|
Hoạt động 4. (15ph) Củng cố - dặn dị:
Hướng dẫn HS vận dụng bài học
bằng việc GV giải bài toán ví dụ.
Hướng dẫn HS:
-Vẽ vectơ
1
OM


,
2
OM

v
OM

.
-Nu cu hỏi gợi ý.
Thảo luận, phân tích và vẽ giản đồ vectơ Bàiểu
diễn các dao động.

H
1
: hai dao động x
1
v x
2
ở trên, dao
động nào sớm pha hơn? Sớm bao
nhiêu?

H
2
: Dng cơng thức… giải Bài tốn
trn.

Hướng dẫn HS dùng giản đồ vectơ
thực hiện giải bài toán.

2 2
1 2
3
2
A OM OM OM a


   


Phương trình dao động tổng hợp:
3cos 100
2
x a t


 
 
 
 


 Yêu cầu HS ôn tập cả chương để vận dụng cho tiết bài tập sau.
 Chuẩn bị 15’ kiểm tra ở tiết sau.

IV. Rút kinh nghiệm - Bổ sung: