Giao an ly 12 co ban cực chuẩn và đầy đủ.

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC
Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I. Mục tiêu:
- Thông qua quan sát để có khái niệm về chuyển động dao động.
- Biết các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà.
- Biết tính toán và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t)-Hiểu rõ các khái niệm T và f - Biết viết điều
kiện đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ đó suy ra A và ϕ. Củng cố kiến thức về
dao động điều hoà.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:+ Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây.
2. Học sinh: .
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác.
+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm.
III.Tiến trình bài dạy :
1.Kiểm tra bài cũ:Không
2. Nội dung bài mới :
Hoạt động 1: Dao động , dao động tuần hoàn
HOẠT ĐỘNG CỦA
G.V
HOẠT ĐỘNG CỦA
H.S
NỘI DUNG
GV Nêu vớ dụ: gió
rung làm bông hoa lay
động; quả lắc đồng hồ
đung đưa sang phải
sang trái; mặt hồ gợn
sóng; dây đàn rung khi
gãy…
Chuyển động của vật

nặng trong 3 trường
hợp trên có những đặc
điểm gì giống nhau ?
Dao động cơ học là
gì ?
Nhận xét về các đặc
điểm của các chuyển
động này?
quan sát dao động của
quả lắc đồng hồ từ đó
đưa ra khái niệm dao
động tuần hoàn
I. DAO ĐỘNG CƠ
1. Thế nào là dao động cơ
- Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng
hồ , dây đàn ghi ta rung động …
Khái niệm :
Dao động là chuyển động có giới hạn
trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều
lần quanh một vị trí cân bằng.
2. Dao động tuần hoàn.
Dao động tuần hoàn: là dao động mà
sau những khoảng thời gian bằng nhau
gọi là chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo
hướng cũ
VD: Dao động của lắc đồng hồ
Hoạt động 2 : Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa .
Xét một điểm M
chuyển động đều trên
một đường tròn tâm O,

bán kính A, với vận tốc
góc là
ω
(rad/s)
Vẽ hình minh họa
chuyển động tròn đều
của chất điểm .
Xác định vị trí của vật
chuyển động tròn đều
tại các thời điểm t = 0
và tai thời điểm t ≠ 0
Xác định hình chiếu
của chất điểm M tai
thời điểm t ≠ 0
x = OP
II . PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG
ĐIỀU HÒA .
1Ví dụ .
Xét một điểm M chuyển động đều trên
một đường
tròn tâm 0,
bán kính A,
với vận tốc
góc là
ω
(rad/s)
Thời điểm t
≠ 0, vị trí
của điểm chuyển động là M
t

, Xác định
M
t
M
o
C
P
y
x'
wt
j
wt + j
x
x
M
t
M
o
C
Q
y
Y
Y
,
wt
j
wt + j
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Chọn C là điểm gốc
trên đường tròn. Tại:

- Thời điểm ban đầu t =
0, vị trí của điểm
chuyển động là M
0
, xác
định bởi góc j.
- Thời điểm t ≠ 0, vị trí
của điểm chuyển động
là M
t
, Xác định bởi góc
(
ω
t +
ϕ
)
Xác đinh hình chiếu
của chất điểm M tai
thời điểm t
lên trục Oy
yêu cầu HS nêu đinh
nghia dao động điều
hòa
Nêu ý nghĩa vật lý của
từng đại lượng trong
công thức trên ?
Một dao động điều hòa
có thể được coi như
hình chiếu của một
chuyển động tròn đều

xuống một đường thẳng
nằm trong mặt phẳng
quỹ đạo.
= OM
t
cos (ωt +
ϕ
).
Nêu định nghĩa dao
động điều hòa
Trả lời C1
cho biết ý nghĩa của
các đại lượng:
+ Biên độ,
+ pha dao động,
+ pha ban đầu.
+ Li độ
+ Tần số góc
Tại thời điểm t, chiếu
điểm M
t
xuống x’x là
điểm P  có được tọa
độ x = OP, ta có:
x = OP = OM
t
sin(ωt +
ϕ
).
Hay: x = A.sin (ωt

+
ϕ
).
Vậy chuyển động của
điểm P trên trục x’x là
một dao động điều
hòa.
bởi góc (wt + )
: x = OP = OM
t
cos (ωt +
ϕ
).
Hay: x = A.cos (ωt +
ϕ
).
A, ω ,
ϕ
là các hằng số
2. Định nghĩa
Dao động điều hòa là dao động trong
đó li độ của vật là một hàm côsin (hay
sin) của thời gian .
3. Phương trình
phương trình x=Acos(
ω
t+
ϕ
) thì:
+ x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ

VTCB)
+A: gọi là biên độ dao động: là li độ
dao động cực đại ứng với
cos(ωt+ϕ) =1.
+(ωt+ϕ): Pha dao động (rad)
+ ϕ : pha ban đầu.(rad)
+ ω: Gọi là tần số góc của dao động.
(rad/s)
4. Chú ý :
Một điểm dao động điều hòa trên một
đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình
chiếu của một điểm tương ứng chuyển
động tròn đều lên đường kính là một
đoạn thẳng đó .
Hoạt động 3: Khái niện tần số góc , chu kì , tần số của dao động
Từ mối liên hệ giữa
tốc độ góc , chu kì , tần
số giao viên hướng dẫn
hs đưa ra khái niệm
chu kì tần số , tần số
góc của dao động điều
hòa .
đinh nghĩa các đại
lượng chu kì tần số ,
tần số góc .
III. CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ
GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU
HÒA .
1. Chu kì và tần số .
a. Chu kì (T):

C1 : Chu kỳ dao động tuần hoàn là
khoảng thời gian ngắn nhất T sau đó
trạng thái dao động lặp lại như cũ.
C2: chu kì của dao động điều hòa là
khoản thời gian vật thực hiện một dao
động .
b. Tần số (f)
Tần số của dao động điều hòa là số
dao động toàn phần thực hiện được
trong một giây .
f =
1ω
=
T 2π

T= t/n
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
n là số dao động toàn phần trong thời
gian t
2. Tần số góc
kí hiệu là
ω
.
đơn vị : rad/s
Biểu thức :
2
2
f
T
π

ω
π
=
=
Hoạt động 4: Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa .
Hãy viết biểu thức vận
tốc trong giao động
điều hòa?
Ở ngay tại vị trí biên,
vị trí cân bằng, vật
nặng có vận tốc như thế
nào ??
Pha của vận tốc v như
thế nào so với pha của
ly độ x ?
GV; Viết biểu thức của
gia tốc trong dao động
điều hòa ?
Gia tốc và ly độ có đặc
điểm gỡ ?
v = x’ = −ωAsin(ωt +
ϕ)
x = ± A
⇒
v = 0
x = 0 : v = ± ωA
Người ta nói rằng vận
tốc trễ pha π / 2 so với
ly độ.
Gia tốc luôn luôn

ngược chiều với li độ
và có độ lớn tỉ lệ với
độ lớn của li độ.
IV. VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA .
1. Vận tốc
v = x
/
= -Aωsin(ωt + ϕ),
- v
max
=Aω khi x = 0-Vật qua vị trí cân
bằng.
- v
min
= 0 khi x = ± A ở vị trí biên
KL: vận tốc trễ pha
π
/ 2 so với ly độ.
2. Gia tốc .
a = v
/
= -Aω
2
cos(ωt + ϕ)= -ω
2
x
- |a|
max
=Aω

2
khi x = ±A - vật ở biên
- a = 0 khi x = 0 (VTCB) khi đó F
hl
=
0 .
- Gia tốc luôn hướng ngược dâu với li
độ (Hay véc tơ gia tốc luôn hướng về vị
trí cân bằng)
KL : Gia tốc luôn luôn ngược chiều
với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn
của li độ.
Hoạt động 5: Đồ thị của dao động điều hòa .
x
v
a
t
t
t
T
2
T
4
T
4
3T
O
O
O
A

-A
Aω
-Aω
-Aω
2
Aω
2
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Hướng dẫn Hs vẽ đồ
thị x,v,a trong
trường hợp ϕ = 0
x = Acos(ωt) = Acos(
2π
T
t)
v = -Aωsin(
2π
T
t)
a = -Aω
2
cos(
2π
T
t)
Xác định li độ , vận
tốc , gia tốc tại các thời
điểm t= 0 , t = T/4 ,
t = T/2 , t = 3T/4 , t =
T

V. ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU
HÒA.
• Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ=0.
t 0 T/4 T/2 3T/4 T
x A 0 -A 0 A
v
0 -Aω 0 Aω
0
a
-Aω
2
0 Aω
2
0 Aω
2

3.Củng cố dặn dò-Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 7,8 ,9, 10 ,11 trang 9 Sgk.
• Rút kinh nghiệm:


Bài 2: CON LẮC LÒ XO
I. Mục tiêu:
- Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo.
- Biết cách tính toỏn và tỡm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc
lò xo - Có kĩ năng giải các bài tập có liên quan - Củng cố sự bảo toàn cơ năng của một vật
chuyển động dưới tỏc dụng của lực thế.
• Kĩ năng:Vận dụng thành thạo công thức tính năng lượng vào dao động điều hòa. Nắm
đơn vị các đại lượng.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:

+ Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây.
2. Học sinh: .
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác.
+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm.
+ Ôn lại các khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng của vật chịu tác
dụng của lực thế.
III. Tiến trình bài dạy :
1.Kiểm tra bài cũ:
1/Trả lời câu hỏi 1,2,3,4,5 trang 9 SGK
2/Bài tập 8,10 trang 9 SGK
2. Nội dung bài mới:
HOẠT ĐỘNG CỦA
G.V
HOẠT ĐỘNG CỦA
H.S
NỘI DUNG
Hoạt động 1: cấu tạo con lắc lò xo và nêu các phương án kích thích cho vật m dao động
.
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
I . CON LẮC LÒ XO
1. Cấu tạo
+ một hòn bi có khối lượng m, gắn
vào một lò xo có khối lượng không
đáng kể
+ lò xo có độ cứng k
2 Cách kích thích dao động
- Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng
(O) một khoảng x = A, rồi buông tay,
Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt định lượng
Khi bi dao động, tại vị

trí bất kỳ bi có li độ x.
Phân tích các lực tác
dụng vào bi?
Đặt : ω
2
=
k
m
. Ta lại có:
v=
dx
dt
=x
/
; a=
dv
dt
=v
/
=x
//

do đó viết lại: x
//
+
ω
2
x=0 (1); nghiệm của
phương trình (1) là
x=Acos(ωt+ϕ).

Trọng lực P = mg
phản lực, Q
lực đàn hồi. F
dh

P
+
N
+
ñh
F
= m .
a
(1)
− F
đh
= m . a
F
đh
= k . x
Thử lại nghiệm
x=Acos(ωt+ϕ) là nghiệm
của phương trình (1).
Hãy suy luận tìm công
thức tính chu kỳ T , tần
số f của con lắc lò xo ?
Trả lời câu hỏi C1
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT
ĐỊNH LƯỢNG

• Tại thời điểm t bất kỳ bi có li độ x.
Lực đàn hồi của lò xo F =-kx.
• Áp dụng định luật II Niutơn ta có:
ma = –kx → a +
k
m
x = 0
• Đặt : ω
2
=
k
m
. Ta lại có: v =
dx
dt
=x
/
;
a=
dv
dt
=v
/
=x
//
do đó viết lại: x
//
+
ω
2

x=0 (1) nghiệm của phương trình
(1) là .
x=Acos(ωt+ϕ).
* Đối với con lắc lò xo
k
m
T
π=
ω
π
=
2
2

m
k
f
π
=
2
1
* Lực kéo về :
- Lực luôn luôn hướng về vị trí cân
bằng.
- có độ lớn tỉ lệ với li độ
Hoạt động 3: Xây dựng biểu thức động năng thế năng , sự bảo toàn cơ năng
O
x
/
x

N
r
N
r
P
r
N
P
r
F
r
F
r
x
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Khi vật chuyển động,
động năng của vật được
xác định như thế nào ?
→ W
đ
dao động điều
hoà với chu kỳ T/2 ( T
là chu kỳ dao động li
độ).
Dưới tác dụng của lực
đàn hồi thế năng của
vật được xác định như
thế nào ?
→ W
t

dao động điều
hoà với chu kỳ T/2 ( T
là chu kỳ dao động li
độ).
GV Hóy biến đổi toán
học để dẫn đến biểu
thức bảo toàn cơ
năng. ??

W
đ
=
2
1
2
mv
W
đ
=
1
2
mω
2
A
2
sin
2
(ωt+ϕ)

1

2
mω
2
A
2
[ ]
1 cos 2( t+ )
2
− ω ϕ
=
1
4
mω
2
A
2
-
[ ]
1
c
4
os 2( t+ )ω ϕ

W
t
=
2 2 2
1 1
cos ( )
2 2

kx kA t
ω ϕ
= +
W
t
=
1
2
mω
2
A
2
cos
2
(ωt+ϕ)
=
1
2
mω
2
A
2
[ ]
1 cos 2( t+ )
2
+ ω ϕ
=
1
4
mω

2
A
2
+
[ ]
1
c
4
os 2( t+ )ω ϕ
W = W
t
+ W
đ
W =
1
2
mω
2
A
2
[cos
2
(ωt +
ϕ) + sin
2
(ωt + ϕ) )
W =
1
2
mω

2
A
2
=
1
2
kA
2
=
const
: Cơ năng bảo toàn !
III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
1. Động năng của con lắc lò xo
2
1
2
d
W mv=
W
đ
=
1
2
mv
2
=
1
2
mA

2
ω
2
sin
2
(ωt+ϕ) (1)
• Đồ thị W
đ
ứng với trường hợp ϕ =
0
2. Thế năng của lò xo
2
1
2
t
W kx=
W
t
=
1
2
kx
2
=
1
2
kA
2
cos
2

(ωt+ϕ) (2a)
• Thay k = ω
2
m ta được:
W
t
=
1
2
mω
2
A
2
cos
2
(ωt+ϕ) (2b)
• Đồ thị W
t
ứng với trường hợp ϕ
3. Cơ năng của con lắc lò xo .Sử
bảo toàn cơ năng .
2 2
1 1
2 2
d t
W W W mv kx= + = +
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A

ω
= =
= hằng số
- cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình
phương của biên độ dao động .
- Cơ năng của con lắc được bảo toàn
nếu bở qua mọi ma sát .
Củng cố dặn dò:Trong mọi dao động điều hòa , cơ năng được bảo toàn.
1/ Trả lời câu hỏi 2,3 trang 13 SGK
Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 4,5, 6 trang 13 Sgk
W
t
t
2
T
4
T
O
mω
2
A
2
mω
2
A
2
W
d
t
2

T
4
T
O
mω
2
A
2
mω
2
A
2
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Rút kinh nghiệm :
………………………………………………………………………………………………
………………
………………………………………………………………………………………………
……………….
………………………………………………………………………………………………
……………….
Bài: CON LẮC ĐƠN
I. Mục tiêu:
• Kiến thức:
- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc
đơn
- Nắm vững các công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản
- Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đó học bài trước và gặp lại trong bài này.
• Kĩ năng: xây dựng phương trình dao động của con lắc đơn.
• Liờn hệ thực tế: Con lắc đồng hồ , quả lắc với dao động bé, thăm dò địa chất .
II. Phương pháp:Giảng giải – vấn đáp.

III. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
+Con lắc đơn gần đúng.
+Con lắc vật lý bằng bìa hay tấm gỗ mỏng tròn có đánh dấu vị trí khối tam G và
khoảng cách d từ G đến trục quay.
2. Học sinh: .
Ôn lại các khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều, mômen quán tính,
mômen lực. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục.
IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
1.Ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ:
1/Câu hỏi 2,3trang 13 SGK
2/Câu 5, 6 trang 13SGK
3.NỘI DUNG BÀI MỚI :
HOẠT ĐỘNG CỦA
G.V
HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
HĐ1:Con lắc đơn
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
+Nêu cấu tạo con lắc
đơn?
+Cho biết phương dây
treo khi con lắc cân
bằng?
+ Khi con lắc dao động
thì quỹ đạo của nó là
gỡ và vị trí của nú được
xác định bởi đại lượng
nào?
Con lắc đơn gồm một vật

nặng có kích thước nhỏ,
có khối lượng m, treo ở
đầu một sợi dây mềm
không dón có chiều dài l
và có khối lượng không
đáng kể.
Mô tả dao động
I. THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
1. Câu tạo
gồm :
+ một vật nặng có kích thước nhỏ,
có khối lượng m, treo ở đầu một sợi
dây
+ sợi dây mềm khụng dón có chiều
dài l và có khối lượng không đáng
kể.
2. Kích
thích dao
động
Kéo nhẹ
quả cầu
cho dây
treo
lệchkhái vị
trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ
H Đ 2: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC
Con lắc chịu tác dụng
của những lực nào ?
Theo định luật II
Newton phương trình

chuyển động của vật
được viết như thế nào ?
Xác định hình chiếu
của m
r
a
,
r
P
, và
ur
T
trờn
trục Mx?
Nghiệm của phương
trình (1)?
Phương trình góc lệch
có dạng ?
Trọng lực và lực căng dây

P
+
T
= m .
a
− P sin α = m.a
t
Giáo viên giới thiệu đây
là phương trình vi phõn
bậc 2, nghiệm số của

phương trình có dạng :
s = A cos ( ωt + ϕ ).
Trả lời câu hỏi C1
α = α
o
cos(ωt + ϕ)
Hãy suy luận tìm công
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON
LẮC
ĐƠN VỀ
MẶT
ĐỘNG
HỌC
• Khi vật
ở vị trí M
thì:
+ Vật
nặng xác định bởi cung
¼
OM = s
+ Vị trí dây treo xác định bởi góc:
·
OQM =α
• Các lực tác dụng lên vật: Trọng
lực
P
ur
, lực căng dây
T

ur
.
• Áp dụng định luật II Niu tơn:
m
a
r
=
P
ur
+
T
ur
chiếu lên Mx
P
t
=ma
t
= -Psinα (3.1)
(3.1)cho thấy d đ của con lắc đơn
không phải d đ đ h
→ ms
//
+mgsinα = 0
Với góc lệch α bộ thì sinα = α = s/l
Suy ra: s
//
+(g/l)s = 0. Đặt ω
2
=g/l
ta được: s

//
+ω
2
s = 0 (1)
Nghiệm của phương trình (1):
s = Acos(ωt + ϕ).
Q
α
s
s
0
O
M

Q
T
??

P
??

a

O
M
t
ma

n
ma

ma

x
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
thức tính chu kỳ T , tần số
f của con lắc đơn ?
Trả lời câu hỏi C2
Vậy: Dao động của con lắc đơn với
góc lệch bé là dao động điều hoà
với chu kỳ .
T = 2π
g
l
Tần số : f =
1 1
2
g
T l
π
=
H Đ 3 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG
III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY
NĂNG LƯỢNG
1. Động năng của con lắc đơn
1. Động năng của con lắc lò xo
2
1
2

d
W mv=
W
đ
=
1
2
mv
2
=
1
2 2 2
mω s sin (ωt + φ)
0
2
(1)
2.Thế năng của con lắc đơn
(1 cos )
t
W mgl
α
= −
3. cơ năng của con lắc đơn
2
1
(1 cos )
2
d t
W W W mv mgl
α

= + = + −
H Đ4 : ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO
IV. ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH
GIA TỐC RƠI TỰ DO

T = 2π
g
l
=>
2
2
4 l
g
T
π
=
=> Muốn
đo g cần đo chiều dài và chu kỳ
của con lắc đơn
4. Củng cố :
Trả lời câu hỏi 1,2,3 trang 17SGK
Bài 6 SGK
5. Bài về nhà :Bài 4,5,7 SGK
Bài: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.
I. Mục tiêu:
• Kiến thức : Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần dao động cơ học do ma sát nhớt
tạo nên lực cản đối với vật dao động. Ma sát nhỏ dẫn đến tắt dần chậm. Ma sát lớn dẫn đến
tắt dẫn nhanh và dẫn đến không dao động - Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma
sát được duy trì.
Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực và có biên độ

phụ thuộc vào tần số ngoại lực. Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động
riêng của hệ. Biên độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng. Cộng hưởng rõ khi
ma sát nhỏ
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
• Kỹ năng: Giải thích sự tắt dần của một số dao động trong thực tế. Điều kiện để có
cộng hưởng.
• Liên hệ thực tế : Liên hệ các dao động tắt dần trong thực tế. Biết được hiện tượng
cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra được một vài ứng dụng.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:Chuẩn bị thí nghiệm ở 4.3 nếu điều kiện cho phép. Nếu chuẩn bị không được
thì thông báo kết quả.Chuẩn bị 4 con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác
nhau.Hình vẽ trang 19 sgk.
2. Học sinh: Đọc trước bài học.
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải + đàm thoại .
IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
-Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ:
Nhắc lại khái niệm dao động điều hòa và dao động tuần hoàn .Nhận xét giá trị của A ,
E trong dao động điều hòa và dao động tuần hoàn.
NỘI DUNG
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung chính
HĐ1:
Làm thí nghiệm về dao
động tắt dần của con lắc lò
xo trong các môi trường:
không khí, nước, dầu, dầu
rất nhớt.
Cho biết quan hệ:
+chiều lực cản và chiều
chuyển động của vật, +

công lực cản và cơ năng.?
Dùng lập luận về bảo toàn
năng lượng suy ra sự giảm
dần của biên độ.
Nếu không có ma sát thì
cơ năng của con lắc biến
đổi thế nào?
Nếu có ma sát nhớt thì cơ
năng biến đổi thế nào?
Biên độ có liên quan với
cơ năng thế nào?
Biên độ biến đổi thế nào?
Nêu nguyên nhân dao
động tắt dần ?
Muốn duy trì dao động tắt
dần ta phải làm gì ?
Nêu cách cung cấp năng
lượng ?
Cơ chế duy trì dao động
của con lắc.
Nêu nhận xét ?
Nêu nhận xét ?
Nêu nhận xét ?
Nêu nhận xét ?
Hs: Quan sát và rút ra các
nhận xét.

Nêu nhận xét ?
Năng lượng không đổi.
Năng lượng giảm dần.

W =
2
1
k . A
2
A giảm
Nêu kết luận
I DAO ĐỘNG TẮT DẦN :
1. Thế nào là dao động tắt dần
?
Dao động mà biên độ giảm dần
theo thời gian
2. Giải thích :
• Lực cản môi trường luôn luôn
ngược chiều chuyển động của
vật nên luôn luôn sinh công âm,
làm cho cơ năng vật dao động
giảm, dẫn đến biên độ dao động
cũng giảm theo thời gian.
• Vậy: Dao động tắt dần càng
nhanh nếu độ nhớt môi trường
càng lớn.
3. Ứng dụng của tắt dần: cái
giảm rung
• Cái giảm rung: Một pít tông
có những chỗ thủng chuyển
động thẳng đứng bên trong một
xy lanh đựng đầy dầu nhớt, pít
tông gắn với khung xe và xy
lanh gắn với trục bánh xe. Khi

khung xe dao động trên các lò
xo giảm xóc, thì pít tông cũng
dao động theo, dầu nhờn chảy
qua các lỗ thủng của pít tông
X
O t
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
tạo ra lực cản lớn làm cho dao
động pít tông này chóng tắt và
dao động của khung xe cũng
chóng tắt theo.
• Lò xo cùng với cái giảm rung
gọi chung là bộ phận giảm xóc.
HĐ4:
Dự đoán xem để cho dao
động không tắt dần và có
chu kì không đổi như chu
kì dao động
riêng thì ta
phải làm gì?
Thường
người ta
dùng một
một nguồn
năng lượng
và một cơ
cấu truyền năng lượng
thích hợp để cung cấp năng
lượng cho vật dao động
trong mỗi chu kì. Giới

thiệu cơ chế duy trì dao
động con lắc ở hình bên.
Hs: Nêu nguyên tắc duy trì
Cung cấp năng lượng ?
Nêu định nghĩa dao động
duy trì .
Mô tả
II. Dao động duy trì:
• Nếu cung cấp thêm năng
lượng cho vật dao động bù lại
phần năng lượng tiêu hao do ma
sát mà không làm thay đổi chu
kì dao động riêng của nó, khi đó
vật dao động mải mải với chu kì
bằng chu kì dao động riêng của
nó, gọi là dao động duy trì.
• Ví dụ về dao động duy trì:
Đưa võng, dao động duy trì của
con lắc minh hoạ ở h16.3.
a
t
b
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
dao động trong đưa võng.
HĐ3: Dao động cưỡng bức
Làm thí nghiệm ảo về dao
động cưỡng bức.
Thuyết giảng về dao động
cưỡng bức như phần nội
dung.

Quan sát thí nghiệm.
Quan sát và rút ra các đặc
điểm của dao động cưỡng
bức.
Biên độ tăng dần.
Biên độ không thay đổi
Quan sát đồ thị dao động.
Dạng sin
Bằng tần số góc ω của
ngoại lực.
Tỉ lệ với biên độ F
0
của
ngoại lực.
Trả lời C1
III. Dao động cưỡng bức:
1.Thế nào là dao động cưỡng
bức ?
Nếu tác dụng một ngoại biến
đổi điều hoà F=F
0
sin(ωt + ϕ)
lên một hệ.lực này cung cấp
năng lượng cho hệ để bù lại
phần năng lượng mất mát do ma
sát . Khi đó hệ sẽ gọi là dao
động cưỡng bức
2.ví dụ : SGK
3. Đặc điểm : sau khi dao động
của hệ được ổn định thì:

• Dao động của hệ là dao động
điều hoà có tần số bằng tần số
ngoại lực,
• Biên độ của dao động không
đổi + Phụ thuộc vào sự chênh
lệch giữa tần số ngoại lực và tần
số dao động riêng của hệ dao
động tự do.
+ Tỉ lệ với biên độ F
0
của ngoại
lực.
HĐ4 Cộng hưởng:
Làm lại thí nghiệm ảo, về
thay đổi tần số ngoại lực.
Làm lại thí nghiệm về
thay đổi lực cản môi
trường.
Giới thiệu đường biểu diễn
A theo ω hình vẽ 17.2
trong sách giáo khoa.
Theo dõi đường biểu diễn
Em thấy được điều gì ?
Quan sát và rút ra hiện
tượng và khái niệm cộng
hưởng

Giá trị cực đại của biên độ
A của
dao

động
cưỡng
bức đạt
IV. Hiện tượng cộng hưởng:
1.Định nghĩa : Nếu tần số ngoại
lực (f) bằng với tần số riêng (f
0
)
của hệ dao động tự do, thì biên
độ dao động cưỡng bức đạt giá
trị cực đại.
Hiện tượng này gọi là hiện
tượng cộng hưởng.
x
t
O
b
(đồ thị của li độ dao động
cưỡng bức)
f
0
A
A
max
fO
f
0
A
A
max

fO
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Hiện tượng cộng hưởng là
gì ?
Ứng dụng của hiện tượng
cộng hưởng
Thuyết giảng như phần nội
dung và kể một vài mẫu
chuyện về tác dụng có lợi
và hại của cộng hưởng!
được khi tần số góc của
ngoại lực bằng tần số góc
riêng ω
0
của hệ dao động
tắt dần.
Định nghĩa hiện cộng
hưởng
Vẽ hình.
Quan sát và rút ra mối qua
hệ giữa biên độ dao động
cưỡng bức và độ lớn lực
cản môi trường .
Nếu ma sát giảm thì giá trị
cực đại của biên độ tăng.
Hiện tượng cộng hưởng rõ
nét hơn
Trả lời C2
Nghiên cứu Sgk.
lên dây đàn.

Chế tạo các máy móc, lắp
đặt máy.
f = f
0
thì A
cb
= A
max
.
Nếu ma sát giảm thì giá trị cực
đại của biên độ tăng.
2.Giải thích : Khi f =f
0
: hệ
được cung cấp năng lượng một
cách nhịp nhàng đúng lúc , do đó
biên độ dao động của hệ tăng
dần lên . A =A
max
khi tốc độ tiêu
hao năng lượng bằng tốc độ
cung cấp năng lượng cho hệ
3. Tầm quan trọng của hiện
tượng cộng hưởng :
• Dựa vào cộng hưởng mà ta
có thể dùng một lực nhỏ tác
dụng lên một hệ dao động có
khối lượng lớn để làm cho hệ
này dao động với biên độ lớn
(em bé đưa võng cho người lớn

…)
• Dùng để đo tần số dòng điện
xoay chiều, lên dây đàn.
+Tác dụng có hại:
Cầu, bệ máy, trục máy
khung xe … đều là các chi tiết
có thể xem như một dao động tự
do có tần số riêng f
0
nào đó.
Khi thiết kế các chi tiết này cần
phải chú ý đến sự trùng nhau
giữa tần số ngoại lực f và tần số
riêng f
0
. Nếu sự trùng nhau này
xảy ra (cộng hưởng) thì có thể
làm gãy các chi tiết này.
Củng cố dặn dò:Thế nào là dao động tắt dần, giải thích tại sao dao động tắt dần.
Dao động cưỡng bức .Hiện tượng cộng hưởng
Bài tập về nhà:Câu hỏi 1,2,3,4 ;Bài 5,6 trang 21 Sgk.
Bài tập thêm:
Bài 1: a. Người đi bộ bước đều xách xô nước. Chu kì dao động của nước trong xô là
T
0
= 0,9s, mỗi bước đi dài l = 60cm. Nước trong xô sánh mạnh nhất khi người đi với vận
tốc là bao nhiêu.
b.Con lắc đơn treo vào trần tàu lửa chạy thẳng đều. Chu kì dao động của con
lắc đơn T
0

=1s. Tàu bị kích động khi qua chổ nối hai thanh ray. Khi tàu chạy với vận tốc
45km/h, thì con lắc dao động với biên độ lớn nhất. Tính chiều dài mỗi thanh ray.
Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Bài 2: Con lắc lò xo treo trên toa xe lửa đang chạy thẳng đều với vận tốc v = 4m/s, con
lắc bị kích động khi qua chổ nối hai thanh ray. Cho mỗi đoạn ray dài 4m, khối lượng vật m
= 100g.
Tìm độ cứng k của lò xo để con lắc dao động với biên độ lớn nhất.
Rút kinh nghiệm:

Bài5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIÊU HÒA CÙNG PHƯƠNG ,CÙNG TẦN SỐ
.
PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTO FRE-NEN
I. Mục tiêu:
• Kiến thức: Biết rằng có thể thay thế việc cộng hai hàm dạng sinx
1
và sinx
2
cùng
tần số góc bằng việc cộng hai véc tơ quay tương ứng
1
X
ur
và
2
X
ur
ở thời điểm t = 0 - Hiểu
được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động.
• Kỹ năng: Sử dụng giản đồ vec tơ quay để tổng hợp 2 dao động điều hòa cùng
phương cùng tần số

• Tư tưởng, liên hệ thực tế : Giải được các bài tập về tổng hợp dao động , giải
thích các hiện tượng tổng hợp dao động trong kỹ thuật và đời sống.
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải – vấn đáp.
III. Chuẩn bị: 1.
Giáo viên: Các hình vẽ liên quan nếu cần.
2. Học sinh: Ôn lại biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay. Xem lại bảng lượng
giác
IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
-Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Dao động cưỡng bức là gì? Nêu đặc điểm về dao động này. Khi nào
biên độ dao động cưởng bức đạt giá trị cực đại, biên độ cực đại này phụ thuộc vào yếu tố
nào?
NỘI DUNG
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung chính
H Đ 1 : Vec tơ quay
Viết biểu thức hình
chiếu của véc tơ
OM
uuuur
trên trục Ox và
so sánh với phương
trình li độ dao động
điều hoà?
Ví dụ C1
I. Véc tơ quay:
• dđđh x=Acos(ωt+ϕ) được biểu diễn
bằng véc tơ quay
OM
uuur
. Trên trục toạ độ

Ox véc tơ này có:
+ Gốc: Tại O
+ Độ dài: OM =
A
+ Hợp với trục
Ox góc
ϕ
• Khi cho véc tơ
này quay đều với
vận tốc góc ω quanh điểm O trong mặt
phẳng chứa trục Ox, thì hình chiếu của
véc tơ
OM
uuuur
trên trục Ox:
X
OP = ch OM = Acos(ωt + )
ϕ
uuuur
.
• Vậy: Véc tơ quay
OM
uuuur
biểu diễn dao
M
O
ωt
ϕ
x
P

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
động điều hoà, có hình chiếu trên trục x
là li độ của dao động.
H Đ 2:Phương pháp vecto quay
Gv: Lấy một số ví
dụ về một vật đồng
thời tham gia hai
dao động điều hoà
cùng phương cùng
tần số, và đặt vấn đề
là tìm dao động tổng
hợp của vật.
Hs: Lấy thêm một
số ví dụ?
Gv giảng:
•Khi các véc tơ
OM ,OM
1 2
uuur uuur
quay với
cùng vận tốc góc ω
ngược chiều kim
đồng đồ, thì do góc
hợp bởi giữa
1 2
OM ,OM
uuuur uuuur
∆ϕ=ϕ
2
–

ϕ
1
không đổi nên
hình bình hành
OM
1
MM
2
cũng
quay theo với vận
tốc góc ω và không
biến dạng khi quay.
Véc tơ tổng
OM
uuuur
là
đường chéo hình
bình hành cũng
quay đều quanh O
với vận tốc góc ω.
•Mặt khác:
1 2
OP = OP + OP

hay x = x
1
+x
2
nên
véc tơ tổng

OM
uuuur

biểu diễn cho dao
động tổng hợp, và
phương trình dao
động tổng hợp có
dạng:
x=Acos(ωt+ϕ).
x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
)
x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
)
Học sinh vẽ vectơ quay
1
OM
biểu diễn dao động
điều hòa x
1
và

2
OM
biểu
diễn dao động điều hòa x
2
.
Học sinh vẽ vectơ quay
OM
biểu diễn dao động
điều hòa tổng hợp ? Học
sinh quan sát và nghe
thuyết trình
Lập hệ thức lượng cho tam
giác OMM
1
để rút ra công
thức tính biên độ dao động
tổng hợp.
A
2
=
2 2
1 2 1 2 2 1
2 cos( )A A A A
ϕ ϕ
+ + −

tgϕ =
1 1 2 2
1 1 2 2

sin sin
cos cos
A A
A A
ϕ ϕ
ϕ ϕ
+
+
1. Đặt vấn đề:
Một vật đồng thời tham gia hai dao
động điều hòa cùng tần số có các
phương trình lần lượt là:
x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
), x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
).
Hãy khảo sát dao động tổng hợp của hai
dao động trên bằng phương pháp Fre-
nen.
2. Phương pháp giản đồ Fre-nen:
x

1
→
1
uuur
OM
Gốc : tại O. Độ lớn::OM
1
=A
1


·
(
)
OM ,
1
1
t 0
Ox = ϕ
=
uuur

x
2
→
2
uuur
OM
Gốc : tại O . Độ lớn : OM
2

= A
2


·
(
)
OM ,
2
2
t 0
Ox = ϕ
=
uuur
• Vẽ
1
uuur
OM
,
2
uuur
OM
và véc tơ
tổng:

OM
uuuur
=
1
OM

uuuur
+
2
OM
uuuur
Vì
1 2
= +
uuur uuur uuur
X X X
Ch OM Ch OM Ch OM
O O O
nên
1 2
= +OP OP OP
Hay : x = x
1
+ x
2
.
Vậy: véc tơ
uuur
OM
biểu diễn cho dao động
tổng hợp và có dạng: x = Acos(ωt + ϕ).
** Biên độ và pha ban đầu của dao
động tổng hợp:
a. Biên độ:
Tam giác OMM
1

cho :
·
2 2 2
1
1 1 1
OM OM M M 2OM M Mc M)
1
os(OM= + −
A
2
= A
2
2
+ A
1
2
+2A
1
A
2
cos(ϕ
2
– ϕ
1
)

b. Pha ban đầu:
• Ta có tgϕ =
y
x

=
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
A cos A cos
ϕ + ϕ
ϕ + ϕ
• Vậy:
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tg
A cos A cos
ϕ + ϕ
ϕ =
ϕ + ϕ
P
P
1
P
2
x
ϕ
∆ϕ
M
1
M
2
M
O

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2009 - 2010
Cho biết ý nghĩa của
độ lệch pha?
x
1
và x
2
cùng pha
x
1
và x
2
ngược pha
x
1
và x
2
vuông pha
3.Ảnh hưởng của độ lệch pha :
• Nếu: ϕ
2
– ϕ
1
= 2kπ → A = A
max
=
A
1
+A
2

.
• Nếu: ϕ
2
– ϕ
1
=(2k+1)π →A=A
min
=
A - A
1 2
• Nếu ϕ
2
– ϕ
1
= π/2+kπ →A =
2 2
1 2
A + A
4.Ví dụ : SGK trang 24
V. Củng cố dặn dò:
• Muốn tổng hợp ba dao động cùng tần số trở lên, thì ta tổng hợp hai dao động lại
với nhau, rồi dùng dao động tổng hợp này để tổng hợp với dao động thứ ba, thứ tư … cứ
thế ta thực hiện cho đến dao động cuối cùng.
• Bài tập về nhà: Câu 1,2,3 Bài 4,5,6 trang 25 SGK
Các bài tập thêm:
Bài 1: Một vật đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có các
phương trình lần lượt là: x
1
=
3

sin(10t +π/6)cm, x
2
=
3
cos(10t)cm.
a.Dùng phương pháp véc tơ quay để viết phương trình dao động tổng hợp.
b.Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng.
Bài 2: Cho hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T = 2s. Dao động thứ nhất tại
thời điểm t=0 có ly độ bằng biên độ và bằng 1cm. Dao động thứ hai có biên độ bằng
3
cm, tại thời điểm ban đầu có ly độ bằng 0 và vận tốc âm. Viết phương trình dao động tổng
hợp của hai dao động trên.
VI: Rút kinh nghiệm: Nên dạy phần độ lệch pha trước khi tổng hợp !