giáo án vật lí 12 nâng cao

Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Chương I. ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
MỤC TIÊU
- Hiểu được khái niệm vật rắn và chuyển động của một vật rắn.
- Biết cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định.
- Hiểu được khái niệm: tốc độ góc, gia tốc góc, momen quán tính.
- Viết được phương trình động lực học vật rắn quay quanh một trục cố định. Vận dụng được phương
trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định để giải các bài tập đơn giản khi biết momen
quán tính của vật.
- Hiểu được khái niệm momen động lượng của một vật rắn và viết được hệ thức của định luật này. Vận
dụng được định luật bào toàn momen động lượng của một vật rắn đối với một trục.
- Viết được công thức tính momen động lượng trong một số trường hợp vật rắn có dạng đặc biệt. Viết
được công thức tính động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
1
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Tiết 1-2. Ngày soạn: 15-08-2008.
Bài 1.
CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN
CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN
QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I.Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Hiểu được các khái niệm: tọa độ góc, tốc độ góc, gia tốc góc.
- Viết được các phương trình của chuyển động quay biến đổi đều.
- Nắm vững công thức liên hệ giữa tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc góc, gia tốc dài của một điểm trên vật
rắn.
2) Kĩ năng:
- Biết vận dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều để lập các phương trình động học của
chuyển động quay.

- Giải được các bài toán áp dụng nội dung bài học.
II. Chuẩn bị:
1) GV:
- Vẽ trước hình vẽ của SGK.
- Một mô hình vật rắn quay quanh một trục cố định.
2) HS:
- Có đủ SGK.
- Ôn tập phần: Động học chất điểm lớp 10.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Tiết 1.
Hoạt động 1: (5’) TÌNH HUỐNG HỌC TẬP.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Nêu hai câu hỏi gợi ý, xây dựng nội dung cần thực
hiện của bài.
H
1
. Có thể khảo sát chuyển động tịnh tiến của một
vật thế nào? Vì sao?
Cho HS quan sát mô hình một vật rắn quay quanh
một trục cố định.
H
2
. Khảo sát chuyển động quay của vật rắn bằng
cách nào?
Giới thiệu nội dung cần tìm hiểu.
Thảo luận, trả lời nội dung câu hỏi:
+ Chỉ cần khảo sát chuyển động tịnh tiến của một điểm bất
kì trên vật. Vì khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm trên
vật có quỹ đạo giống hệt nhau.
+ Trao đổi và trả lời:

- Xác định các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay.
- Qui luật của chuyển động và liên hệ giữa các đại lượng đặc
trưng cho chuyển động.
Hoạt động 2. (10’) TÌM HIỂU KHÁI NIỆM TỌA ĐỘ GÓC.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học
Sau khi cho HS xem mô hình vật rắn
quay quanh một trục, nêu và phân tích
khi HS trả lời bằng câu hỏi gợi ý:
H
1
(hình 1.1) Khi vật quay quanh trục
Az thì các điểm M, N trên vật sẽ
chuyển động thế nào?
H
2
Trong cùng một khoảng thời gian,
góc quay của các điểm M, N khác
nhau trên vật có giá trị thế nào?
H
3
Khi quay, vị trí của vật có thể xác
định bằng đại lượng nào?
Giảng nội dung: Khái niệm tọa độ góc
ϕ với điều kiện phải chọn một chiều
dương và một mp mốc (P
o
), một mp(P)
gắn liền với vật chuyển động quay.
H
4

Khi vật rắn quay quanh trục, vật
rắn thế nào? Sự biến thiên của góc ϕ
theo thời gian cho ta biết gì về chuyển
động quay của vật?
→ giới thiệu tọa độ góc ϕ.
+ Quan sát thêm hình (1.1)-
SGK. Trả lời câu hỏi.
-Nội dung trả lời phải trùng
với nội dung SGK trình bày.
-Phải phát hiện 2 đặc điểm
của chuyển động.
+ Tìm hiểu vị trí góc ϕ giữa
hai mp(P
o
) cố định và mp(P)
di động.
-Thảo luận, tìm hiểu được:
+ ϕ thay đổi theo thời gian
khi vật quay.
+ Dùng góc ϕ để xác định vị
trí của vật vào một thời điểm
bất kì.
1) Tọa độ góc:
Chuyển động quay quanh một trục bất kì
cố định của một vật rắn có hai đặc điểm:
-Mỗi điểm trên vật vạch nên một đường
tròn nằm trong mp vuông góc với trục
quay, tâm trên trục quay bán kính bằng
khoảng cách từ điểm đó đến trục quay.
-Mọi điểm trên vật đều quay được cùng

một góc trong cùng một khoảng thời gian.
-Vị trí của vật tại mỗi thời điểm được xác
định bằng góc ϕ tạo bởi một mp động (P)
và mp(P
o
) cố định (gọi là toạ độ góc)
-Sự biến thiên của góc ϕ theo thời gian
cho ta biết qui luật chuyển động quay của
vật.
Hoạt động 3. (10’) Tìm hiểu khái niệm TỐC ĐỘ GÓC.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
2
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Câu hỏi gợi ý:
H
1
Để đặc trưng cho mức độ
nhanh hay chậm của chuyển động
tính tiến, ta dùng khái niệm gì?
Mức độ nhanh, chậm của chuyển
động quay dùng khái niệm gì đặc
trưng?
H
2
Thế nào là tốc độ góc trung
bình? Tốc độ góc tức thời?
-Hướng dẫn HS xây dựng từ tốc
độ trung bình, tức thời của
chuyển động thẳng.
-Nêu câu hỏi C

2
SGK.
H
3
Hãy so sánh tốc độ góc của
các điểm A, B … trên vật cách
trục quay khoảng r
1
, r
2
…
(câu hỏi này nêu sau khi HS trả
lời câu hỏi C
2
SGK)
-Thảo luận nhóm.
+Với chuyển động tịnh tiến: dùng
tốc độ dài ↔ tọa độ dài x.
→ Chuyển động quay có vị trí xác
định bằng tọa độ góc.
→ Dùng tốc độ góc để đặc trưng.
-Xây dựng ω
tb
; ω
tt
theo SGK.
-Phát biểu định nghĩa: SGK.
+Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi
C2.
-Tìm góc quay ứng với 450 vòng:

∆ϕ = 2π.450
-Tìm thời gian quay 450 vòng: ∆t
= 1’ = 60”
-Tìm
47 /rad s
t
ϕ
ω π
∆
= =
∆
-Xác định ω
A
= ω
B
= …
Vì ∆ϕ
A
= ∆ϕ
B
= …
∆t
A
= ∆t
B
= …
2) Tốc độ góc:
Đại lượng đặc trưng cho mức độ quay
nhanh, chậm của vật rắn.
Thời điểm t ↔ góc ϕ.

Thời điểm t + ∆t ↔ ϕ + ∆ϕ
a) Tốc độ góc trung bình:
tb
t
ϕ
ω
∆
=
∆
b) Tốc độ góc tức thời:
0
lim
t
d
t dt
ϕ ϕ
ω
∆ →
∆
= =
∆
c) Định nghĩa tốc độ góc tức thời: là đại
lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay
chậm của chuyển động quay của vật rắn
quanh một trục ở thời điểm t và được xác
định bằng đạo hàm của toạ độ góc theo
thời gian.
d) Đơn vị: rad/s
Hoạt động 4. (15’) Tìm hiểu KHÁI NIỆM GIA TỐC GÓC.
-Câu hỏi gợi ý:

H
1
Khi vật rắn quay không đều,
tốc độ góc thay đổi. Để đặc trưng
cho sự biến thiên nhanh hay
chậm của tốc độ góc, ta đưa ra
khái niệm gì?
H
2
Thế nào là gia tốc góc trung
bình? Gia tốc góc tức thời?
Có phải dấu của gia tốc góc cho
ta biết vật rắn quay nhanh dần
hay chậm dần không?
-Nêu câu hỏi C
3
(SGK)
-Trả lời câu hỏi gợi ý:
+Cơ sở gia tốc a
tb
, a
tt
của chuyển
động thẳng → gia tốc góc trung
bình, gia tốc góc tức thời.
-Thảo luận nhóm, trả lời C
3
.
Phân tích: ω
o

= 0.
Sau ∆t = 2s: ω = 10rad/s
Tìm
2
0
5 /
tb
rad s
t
ω ω
γ
−
= =
∆
3) Gia tốc góc:
+Thời điểm t, vận tốc gócω
o
+Thời điểm t + ∆ϕ…ω
o
+∆ω
a) Gia tốc góc trung bình:
tb
t
ω
γ
∆
=
∆
b) Gia tốc góc tức thời:
0

lim
t
d
t dt
ω ω
γ
∆ →
∆
= =
∆
-Định nghĩa: là đại lượng đặc trưng cho sự
biến thiên của tốc độ góc ở thời điểm t và
được xác định bằng đạo hàm của tốc độ
góc theo thời gian
-Đơn vị: rad/s
2
Hoạt động 5. (5’) Củng cố:
GV nêu câu hỏi để HS vận dụng nội dung bài học:
H
1
. Vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định xác định bằng đại lượng nào?
H
2
. Phát biểu định nghĩa và viết biểu thức:
- Tốc độ góc trung bình, tốc độ góc tức thời.
- Gia tốc góc trung bình, gia tốc góc tức thời.
H
3
. Nêu sự tương ứng giữa các đại lượng góc trong chuyển động quay và các đại lượng dài trong chuyển động
thẳng.

Tiết 2.
Hoạt động 1. (15’) Thông tin về: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Hướng dẫn HS tìm hiểu sự
tương ứng giữa các đại lượng góc
trong chuyển động quay và đại
lượng dài trong chuyển động
thẳng thông qua bảng 1.1-SGK.
-Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
Xét hai dạng chuyển động
quay của vật rắn có:
-Tốc độ góc không đổi.
-Gia tốc góc không đổi.
Nêu tính chất của hai loại chuyển
động trên.
-Tìm hiểu nội dung của bảng 1.1
Thảo luận nhóm.
-Trả lời câu hỏi H
1
:
+ ω không đổi: vật chuyển động
quay đều.
+ γ không đổi: chuyển động quay
không đều, quay biến đổi đều.
-Thảo luận nhóm, nhớ lại:
+Thẳng đều:
v = hs.
4) Các phương trình động học của chuyển

động quay:
Hai trường hợp:
1.Chuyển động quay đều:
(ω = hằng số)
+ Chọn t =0 lúc mp(P) lệch mp(P
o
) góc
ϕ
o
.
ϕ
o
: tọa độ góc lúc t = 0.
+ Tọa độ góc vào thời điểm t:
ϕ = ϕ
o
+ ωt
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
3
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
H
2
Trong hai trường hợp của
chuyển động thẳng đều, thẳng
biến đổi đều, các pt có dạng thế
nào? Hãy suy ra các pt chuyển
động quay của vật rắn quanh một
trục cố định.
H
3

So sánh dấu của γ trong hai
trường hợp:
-Quay nhanh dần.
-Quay chậm dần.
*Cần lưu ý: xét dấu của ω và γ
mới xác định tính chất của
chuyển động.
x = x
o
+ vt
+Thẳng biến đổi đều:
a = hs.
v = v
o
+ at
2
0 0
2 2
0
2
2
at
x x v t
v v as
= + +
− =
→ Các phương trình cho chuyển
động quay.
-Trả lời H
3

.
2.Chuyển động quay biến đổi đều:
γ = hằng số.
( )
0
2
0
2 2
0 0
2
2
t
t
t
ω ω γ
γ
ϕ ϕ ω
ω ω γ ϕ ϕ
= +
= + +
− = −
+ ω và γ cùng dấu: ω.γ > 0: quay nhanh
dần.
+ ω và γ trái dấu: ω.γ < 0: quay chậm dần.
Hoạt động 2. (20’) Thông tin về: VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA ĐIỂM TRÊN VẬT QUAY
Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
Nhắc lại công thức liên hệ
giữa tốc độ góc và tốc độ dài của

một điểm chuyển động trên quỹ
đạo tròn bán kính r.
H
2
Khi vật rắn quay đều, mỗi
điểm trên vật chuyển động với
vận tốc, gia tốc có hướng và độ
lớn thế nào?
H
3
Khi vật rắn quay không đều,
vectơ
a
r
của các điểm trên vật có
hướng thế nào?
H
4
Khi vectơ gia tốc
a
r
của điểm
trên vật tạo với bán kính một góc
α, tìm độ lớn vectơ
a
r
thế nào?
-Hướng dẫn HS phân tích hình
1.6.
H

5
Tổng hợp hai thành phần của
a
r
, ta được
a
r
có độ lớn và
hướng xác định thế nào?
-Trả lời câu hỏi gợi ý.
-Từ chuyển động tròn đều, HS
nhắc lại các công thức :
2
2
n
v r
v
a r
r
ω
ω
=
= =
-Thảo luận nhóm. Vẽ các vectơ
o
v
uur
và
v
r

ở hai thời điểm t
o
, t bất
kì →
a
r
hướng vào bề lõm quỹ
đạo.
-Phân tích hình 1.6.
-Thảo luận nhóm, suy tìm kết
quả.
1) Tốc độ dài của một điểm chuyển động
trên quỹ đạo tròn: v = ωr.
2) Vật quay đều.
v
r
của mỗi điểm chỉ thay
đổi hướng, độ lớn không đổi.
Mỗi điểm của vật có gia tốc hướng tâm:
2
2
n
v
a r
r
ω
= =
3.Vật rắn quay không đều: mỗi điểm
chuyển động tròn không đều.
a

r
: hướng vào bề lõm quỹ đạo tạo với bán
kính góc α.
-Phân tích
n t
a a a
= +
r uur ur
+
n
a v⊥
uur r
: đặc trưng sự thay đổi về hướng
của
v
r
: gia tốc p tuyến.
2
2
n
v
a r
r
ω
= =
+
t
a
ur
có phương của

v
r
: đặc trưng cho sự
thay đổi về độ lớn của
v
r
: gia tốc tiếp
tuyến.
( )
' ' '
t
a v r r
ω ω
= = =
Hay
t
a r
γ
=
+Độ lớn gia tốc a:
2 2
n t
a a a
= +
+ Hướng của
a
r
: tạo một góc α với bán
kính:
2

tan
t
n
a
a
γ
α
ω
= =
Hoạt động 3. (10’) Củng cố - Dặn dò:
1) Cho HS tự giải bài tập trắc nghiệm số 2 SGK trang 9.
2) Gọi 2 HS lên bảng giải dồng thời hai bài toán:
Bài 1. Một cánh quạt dài 20cm. Tốc độ dài của một điểm ở vành cánh quạt bằng 15m/s, nó quay với tốc độ góc
bao nhiêu?
Bài 2. Một cánh quạt quay với tốc độ góc không đổi bằng 94rad/s. Tốc độ dài của một điểm ở vành cánh quạt
bằng 18,8m/s. Cánh quạt có chiều dài bao nhiêu?
3) Chuẩn bị:
- Giải bài tập 5, 6, 7, 8 SGK.
- Xem lại bài Momen lực SGK lớp 10.
IV. Rút kinh nghiệm.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
4
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Tiết 3-4. Ngày soạn: 17-08-2008
Bài 2.
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I. Mục tiêu:

1) Kiến thức:
- Viết được công thức tính momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý nghĩa
của đại lượng này.
- Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và viết
được phương trình M = I.γ
2) Kĩ năng:
- Vận dụng kiến thức về momen quán tính để giải một số hiện tượng vật lí liên quan đến chuyển động quay
của vật rắn.
- Giải tốt các bài toán cơ bản về chuyển động quay của vật rắn.
II. Chuẩn bị:
1) Giáo viên: Dùng các VD trong thực tế thông qua các hình vẽ, tranh ảnh minh họa về chuyển động quay
của vật rắn để khai thác kiến thức có liên quan đến bài học.
2) Học sinh: Ôn tập kiến thức vật lí lớp 10: momen lực, khối lượng, phương trình động lực học của chất
điểm.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (5’) Kiểm tra.
GV nêu nội dung kiểm tra:
H
1
. Viết các pt của chuyển động quay biến đổi đều của vật rắn quanh một trục cố định.
Áp dụng: Giải bài tập số 5, SGK trang 9.
H
2
. Viết pt động lực học của chất điểm. Nêu ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình.
HS trả lời và giải bài toán trên bảng. Cả lớp theo dõi và nhận xét.
Hoạt động 2. (25’) Tìm hiểu Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- Nêu vấn đề: Trong chuyển động
của chất điểm, gia tốc của chất
điểm và lực tác dụng có mối liên

hệ được diễn tả bằng định luật II
Niutơn
F
a
m
=
ur
r
. Trong chuyển động
quay của vật rắn, giữa gia tốc góc
và momen lực có mối liện hệ thế
nào?
- Nêu các câu hỏi gợi ý để HS
phát hiện vấn đề.
H
1
Tác dụng lực lên vật rắn để vật
quay quanh một trục cố định, ta
có thể thay đổi các yếu tố nào để
vật quay càng mạnh?
GV hướng dẫn HS trả lời câu hỏi
C
1
(bằng nội dung câu hỏi H
1
)
- Cho HS xem mô hình theo hình
2.1. Giới thiệu chi tiết và cho quả
cầu quay để HS quan sát. Nêu câu
hỏi gợi ý:

H
2
. Vì sao không quan tâm đến
lực pháp tuyến
n
F
uur
trong chuyển
động của quả cầu?
-Phân tích tìm hiểu lại nội dung
phương trình:
F
a
m
=
ur
r
- Thảo luận nhóm, trả lời H
1
:
Để vật quay càng mạnh:
+ Tăng dần độ lớn của lực.
+ Thay đổi sao cho phương của
lực không qua trục quay và có giá
càng xa trục quay.
- Khảo sát chuyển động quay của
vật trên mp ngang theo hình 2.1.
Trả lời câu hỏi H
2
.

+ Thành phần pháp tuyến
n
F
uur

làm vật chuyển động trên đường
tròn nhưng không làm thay đổi
tốc độ góc.
t
F
uur
thành phần này gây nên gia
1) Momen lực đối với một trục quay.
M = F.d
d(m): tay đòn của lực.
F(N): lực tác dụng
M (N.m)
M > 0: nếu có tác dụng làm vật quay theo
chiều (+).
M < 0:… ngược lại.
2) Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen
lực:
M : tổng các momen lực tác dụng lên toàn
bộ vật rắn. (ngoại lực)
( )
2
i i i
i i
M M m r
γ

= =
∑ ∑
Lưu ý:
Mô men của các nội lực bằng không.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
5
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
- Hướng dẫn HS lập luận, xây
dựng hệ thức:
i
i
M M
=
∑
tốc tiếp tuyến, tức là có biến đổi
tốc độ góc.
- Thảo luận nhóm, xây dựng
phương trình (2.6)
Hoạt động 3. (30’) Tìm hiểu:
- Momen quán tính.
- Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục.
- Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
. Phương trình:
( )
2
i i i
i i
M M m r

γ
= =
∑ ∑
Rút ra nhận xét gì về ý nghĩa vật
lí của đại lượng
2
i i
i
m r
∑
?
H
2
. Đại lượng dùng đặc trưng cho
vật rắn về phương diện gì?
-Nêu vài VD để HS hiểu tính i
của vật đối với chuyển động quay
quanh một trục, từ đó giới thiệu
2
i i
i
I m r
=
∑
: momen quán tính
của vật quay.
H
3
. Nhận xét gì về độ lớn của
momen quán tính của một vật

rắn? Nêu đơn vị của momen quán
tính.
-Giới thiệu công thức tính I của
một số vật đồng chất đối với trục
đối xứng. (trục qua khối tâm G)
H
4
. Với khái niệm momen quán
tính hãy viết lại dạng khác của
phương trình:
( )
2
i i
i
M m r
γ
=
∑
Nhận xét:
-Giới thiệu pt: M = I.γ
-Thảo luận nhóm, tìm hiểu ý
nghĩa vật lí đại lượng
2
i i
i
m r
∑
.
Trả lời câu hỏi H1, H2.
+Có ý nghĩa tương tự khối lượng

m trong phương trình F = ma.
+Đặc trưng cho mức quán tính
của vật quay.
-Tiếp nhận khái niệm mo- men
quán tính
2
i i
i
I m r
=
∑
-Thảo luận, trả lời H
3
.
Dự kiến HS không phát hiện
được, GV trình bày.
+Độ lớn I phụ thuộc khối lượng
của vật rắn; sự phân bố khối
lượng gần hay xa trục quay.
-Thảo luận nhóm:
+Viết pt: M = I.γ
+Nhận xét: giống dạng pt:
F = ma.
1) Momen quán tính:
a) Định nghĩa: Mô men quán tính I đối
với một trục là đại lượng đặc trưng cho
mức quán tính của vật rắn trong chuyển
động quay quanh trục ấy
b) Biểu thức:
2

i i
i
I m r
=
∑
c) Công thức tính momen quán tính của
một số vật đồng chất đối với trục đối
xứng (trục qua khối tâm vật)
+ Thanh có tiết diện nhỏ, độ dài l:
2
1
12
I ml
=
+ Vành tròn, bán kính R:I = mR
2
.
+ Đĩa tròn mỏng:
2
1
2
I mR=
+ Khối cầu đặc:
2
2
5
I mR
=
+ Khối cầu rỗng
2

3
2
mRI
=
+ Chất điểm cách trục quay r
I = mr
2
.
2)Phương trình động lực học của vật rắn
quay quanh một trục cố định:
.M I
γ
=
Hoạt động 4. (30’) Vận dụng, củng cố - Hướng dẫn về nhà.
*GV giới thiệu bài toán VD.
Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
. Hình trụ và thùng nước chuyển động thế nào?
Viết pt chuyển động.
H
2
. Gia tốc tịnh tiến của thùng và gia tốc chuyển
động quay của hình trụ liên hệ thế nào?
-GV hướng dẫn HS cách vận dụng phương pháp
động lực học, các công thức và phương trình động
lực học của chuyển động quay để giải các bài toán.
Lưu ý cách vận dụng tốt các pt và cách giải để tìm
kết quả.
*Yêu cầu chuẩn bị ở nhà:

-Giải bài tập SGK trang 14.
-Ôn tập bài: Định luật bào toàn động lượng ở lớp
10.
-Đọc nội dung bài toán.
Thảo luận nhóm, phân tích chuyển động của hình trụ và
thùng nước.
-Trả lời câu hỏi gợi ý.
+ Thùng nước chuyển động tính tiến.
+ Hình trụ chuyển động quay quanh một trục cố định.
-Các phương trình:
mg – T = ma. (1)
M = T.R = I
γ
(2)
a
R
γ
=
(3)
-HS biến đổi để tìm kết quả:
2
mg
I
I
m
R
=
+
-Ghi nhận những chuẩn bị ở nhà.
IV. Rút kinh nghiệm – Bổ sung:

Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
6
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Tiết: 5-6 Ngày soạn: 20-08-2008
Bài 3.
MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG
MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG
I. Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Hiểu được khái niệm momen động lượng là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của một
vật rắn quay quanh một trục.
- Hiểu định luật bảo toàn momen động lượng.
2) Kĩ năng:
- Giải các bài toán đơn giản về momen động lượng và ứng dụng định luật bảo toàn momen động lượng.
- Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng trong thực tế, biết các ứng dụng của định luật bảo
toàn momen động lượng trong đời sống vả kĩ thuật.
II. Chuẩn bị:
1) Giáo viên:
- Dùng những tư liệu, hình vẽ, tranh ảnh minh họa về chuyển động quay của vật rắn để khai thác các kiến
thức có liên quan đến bài học.
- Hướng dẫn HS thực hiện những thí nghiệm liên quan đến kiến thức bài học.
2) Học sinh: Ôn tập kiến thức động lượng và momen lực, định luật bảo toàn momen động lượng.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (10’) Kiểm tra:
GV nêu câu hỏi:
- Câu số 2 và 5 của SGK trang 14.
- Nêu một bài tập, cho HS được kiểm tra giải trên bảng.
Một bánh xe có momen quán tính đối với trục cố định là 6 kgm

2
, đang đứng yên thì chịu tác dụng
của một momen lực 30N.m. Bỏ qua mọi lực cản. Sau bao lâu, kể từ lúc bắt đầu quay, bánh xe đạt
tới tốc độ góc 100 rad/s.
HS được kiểm tra thực hiện trên bảng.
GV nhận xét, phê điểm.
Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu khái niệm: MOMEN ĐỘNG LƯỢNG
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Hướng dẫn HS lập pt động lực học
của vật rắn quay quanh một trục cố
định theo momen quán tính và tốc độ
góc của vật rắn bằng các câu hỏi gợi
ý:
H
1
. Viết pt động lực học của vật rắn
quay quanh một trục cố định. Biến đổi
theo tốc độ góc ω vật đạt được.
H
2
. Nhận xét gì về ý nghĩa của đại
lượng vật lí L = Iω ?
-Viết pt:

( )dv d mv dp
F ma m
dt dt dt
= = = =
Hướng
dẫn HS tìm hiểu

L = Iω
-Xây dựng phương trình:
( )d I
M I
dt
ω
γ
= =
như SGK theo
hướng dẫn của GV.
-Phân tích bảng 3.1 tìm hiểu ý
nghĩa vật lí đại lượng
L = Iω
1) Momen động lượng:
a) Dạng pt động lực học của vật rắn
quay quanh một trục
M = I.γ (1) I không đổi.
d
dt
ω
γ
=
(2)
Từ (1) và (2):
( )d I
M
dt
ω
=
(3)

Đặt L = Iω
(3)
dL
M
dt
⇔ =
b) Đại lượng L =Iω( Đặc trưng cho
chuyển động quay về mặt động lực
học) gọi là momen động lượng của vật
rắn đối với trục quay. Đơn vị: kgm
2
/s
Hoạt động 3. (10’) Tìm hiểu ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG
-Nêu câu hỏi gợi ý.
H
1
. Từ pt:
dL
M
dt
=

Nếu M = 0 thì momen động
-Thảo luận, trả lời câu hỏi H1.
0
dL
L hs
dt
= ⇒ =
2) Định luật bảo toàn momen động

lượng:
a) Nội dung định luật: Nếu tổng các mô
men lực tác dụng lên một vật rắn( hay hệ
vật) đối với một trục bằng không thì tổng
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
7
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
lượng L có đặc điểm gì?
-Giới thiệu định luật bảo toàn
momen động lượng.
H
2
. Trường hợp vật có I đối với
trục quay không đổi, vật chuyển
động thế nào?
H
3
. Trường hợp I đối với trục
quay thay đổi, để L = hs vật rắn
quay thế nào?
Hướng dẫn trả lời C
3
, C
4
.
Thảo luận tìm hiểu:
a) Nếu
I = hs ⇒ ω = hs; ω = 0
L = hs
b) Nếu I

1
≠ I
2
⇔ L
1
= L
2

⇒ ω
1
≠ ω
2
Phân tích C
3
, C
4
mô men động lượng của vật rắn ( hay hệ
vật) dối với trục đó được bảo toàn.
b) Các trường hợp đặc biệt:
- Nếu I = const
21
ωω
=⇒
vật đứng yên
hoặc quay đều
- Nếu I thay đổi
2211
ωω
II =⇒
- Với hệ vật có thể cả I và

ω
thay đổi khi
đó
onstcI
∑
=
ω
Hoạt động 4. (10’). Vận dụng-Củng cố:
-Giới thiệu bài toán 2, 3 của SGK
trang 17. Nêu gợi ý:
H
1
: Viết biểu thức momen động
lượng của hệ trong hai trường
hợp.
H
2
: Bỏ qua ma sát, trong hai
trường hợp momen động lượng
của hệ thế nào? Suy ra tốc độ góc
của hệ theo yêu cầu bài toán.
-Thảo luận nhóm, giải hai bài
toán.
-Đại diện nhóm, trình bày kết
quả.
Bài 2. hình 3.3
L
1
= I
1

ω
1
+ I
2
ω
2
L
1
= I
1
ω + I
2
ω = (I
1
+I
2
)ω
Vì L1 = L2
⇔ (I
1
+I
2
)ω = I
1
ω
1
+ I
2
ω
2

⇒ Đáp án B.
Bài 3.
-Người dang tay L
1
= I
1
ω
1
-Người co tay L
2
= I
2
ω
2
Luôn có: I
1
ω
1
= I
2
ω
2
I
2
< I
1
→ ω
2
> ω
1

. Chọn A.
Hoạt động 5. (5’) Hướng dẫn về nhà.
- Hướng dẫn HS ôn tập 3 bài bằng bảng tóm tắt chương trang 26.
- Ôn tập lại: ĐỘNG NĂNG ở Vật lí 10.
- Chuẩn bị bài học số 4.
IV. Rút kinh nghiệm-Bổ sung:
Tiết 7 Ngày soạn: 18-08-2008
Bài 4
Bài 4
. ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN
. ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I. Mục tiêu:
1) K iến thức :
- Biết được khi vật rắn quay (quanh một trục) thì nó có động năng. Hiểu và thuộc công thức tính động năng
của vật rắn là tổng động năng của các phần tử của nó.
- Hiểu được động năng của vật rắn bằng tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động năng quay
quanh một trục cố định.
- Biết so sánh các đại lượng tương ứng trong biểu thức động năng quay và động năng torng chuyển động
tịnh tiến.
2) Kĩ năng:
- Giải được các bài toán đơn giản về động năng của vật rắn trong chuyển động quay.
- Vận dụng giải thích một số hiện tượng trong thực tế, biết các ứng dụng của động năng quay trong kĩ
thuật.
II. Chuẩn bị:
1) Giáo viên:
- Dùng các ví dụ, tư liệu, các ví dụ trong thực tế thông qua tranh vẽ, mô hình về chuyển động quay của vật
rắn để khai thác kiến thức có liên quan đến bài học.
2) Học sinh:

- Sưu tầm hình ảnh về bánh đà, động cơ đốt trong 4 kì… trên trang web. Tìm hiểu động năng quay thông
qua con quay đồ chơi, con quay hồi chuyển…
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (10’) Kiểm tra:
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
8
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
GV Nêu câu hỏi kiểm tra và gọi HS kiểm tra. Yêu cầu cả lớp theo dõi và phân tích kết quả trình bày của
HS được kiểm tra.
? Phát biểu định luật bảo toàn momen động lượng.
? Vận dụng giải thích hình ảnh vận động viên nhảy cầu. Giải bài tập 4 SGK trang 17.
HS: Giải bài toán và trả lời câu hỏi.
Hoạt động 2. (20’) Lập biểu thức: Động năng của vật rắn quay quanh một trục.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Giới yêu cầu của bài học:
(SGK)
-Cho HS xem hình 4.1 để giới
thiệu cho HS thấy mỗi phần tử
quay có một động năng.
Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
. Động năng của vật rắn quay
quanh trục được xác định thế
nào?
H
2
. Viết biểu thức xác định động
năng của vật rắn quay quanh một
trục? Kết luận?

-Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi
C
1
, C
2
.
-Lưu ý thêm HS hai trường hợp
để giải bài toán.
+Động năng của vật rắn bao gồm
2 dạng W
đq
và W
đt
.
+Định lí động năng.
-Quan sát hình 4.1. Thảo luận, rút
ra nhận xét.
+ Mỗi phân tử trên vật có một
động năng. Cá nhân lập biểu thức
tính.
i
2
1
2
i
W mv
=
ñ
với
( )

2
2
i i i i
m v m r
ω
=
+Chứng minh công thức của định
lí động năng theo hướng dẫn của
GV.
Ta có: A = F.S = F.R.ϕ
A = Mϕ = Iγϕ (1)
Ta có:
2 2
2 1
2
ω ω γϕ
− =
(2)
Từ (1) và (2) ⇒

2 2
2 1
1 1
2 2
A I I
ω ω
= −
1) Biểu thức động năng của vật rắn quay
quanh một trục:
2

1
2
W I
ω
=
ñ
*Lưu ý: Wđ của vật rắn quay quanh một
trục còn tính bằng:
2
2
L
W
I
=
ñ

-Động năng toàn phần của vật rắn: bao
gồm động năng quay và động năng chuyển
động tịnh tiến.
W W W
= +
ñ ñq ñt
-Định lí động năng:
2 2
2 1
1 1
2 2
A I I
ω ω
= −

A: công của ngoại lực
Hoạt động 3. (10’) Giải bài tập áp dụng.
* Cho HS đọc SGK, mô tả bài
toán và nêu câu hỏi gợi ý
H
1
. Khi vận động viên thay đổi tư
thế thì momen quán tính của
người đối với trục quay thế nào?
Vì sao?
H
2
. Tốc độ góc của người lúc
cuối thế nào? Vì sao? Dùng công
thức nào để tính động năng của
người?
* Cho HS đọc và phân tích nội
dung bài tập số 3 SGK trang 21.
-Hướng dẫn HS lập biểu thức tính
động năng hệ trong hai trường
hợp.
-Tính tốc độ góc của hai đĩa lúc
sau.
-So sánh hai động năng.
-Đọc đề bài và phân tích nội dung
bài toán.
-Trả lời câu hỏi gợi ý.
-Cá nhân giải bài toán và trình
bày kết quả.
-Đọc, phân tích nội dung và thảo

luận, giải bài toán.
Bài giải của SGK.
-Động năng hệ ban đầu:
1
2 2
1 0 0
1 1
(1)
2 2
W I I
ω ω
= =
ñ
-Tốc độ góc hệ lúc sau:
( )
0 1 2
0
2
2
I I I I
ω ω ω
ω ω
= + =
⇒ =
-Động năng lúc sau:
( )
2
2 2
1 2
1

(2)
2
W I I I
ω ω
= + =
ñ
Từ (1) và (2):
2 1
1
2
W W
=
ñ ñ
Hoạt động 4. (5’) Hướng dẫn ôn tập-chuẩn bị bài mới.
- Yêu cầu HS giải các bài tập SGK trang 21.
- Ôn tập cả chương và chuẩn bị tốt kiến thức đễ vận dụng giải bài tập ở tiết sau.
+ Viết đúng tất cả phương trình và công thức.
+ So sánh các đại lượng tương ứng của chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến.
IV. Rút kinh nghiệm-Bổ sung:
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
9
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Tiết 8 Ngày soạn: 20-08-2008
BÀI TẬP
BÀI TẬP
I.Mục tiêu:
1) K iến thức :
- Vận dụng kiến thức: Các phương trình chuyển động của vật rắn, momen quán tính, momen động lượng
của vật rắn quay quanh một trục cố định để giải một số bài toán cơ bản.
- Từ phương trình ĐLH có thể tính được những đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn

quanh một trục cố định.
2) Kĩ năng:
Luyện tập cho HS kĩ năng phân tích, suy luận logic và tổng hợp kiến thức.
II. Chuẩn bị:
1) Giáo viên:
- Chọn bài tập với nội dung cần luyện tập và phương pháp chung để giải bài tập.
- Dự kiến những sai lầm HS có thể mắc phải, biện pháp khắc phục.
2) Học sinh:
- Ôn tập lại phương pháp ĐLH ở lớp 10.
- Ôn tập kiến thức, công thức, phương trình ĐLH.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (10ph) Ôn tập kiến thức cần vận dụng:
GV giới thiệu cho HS bảng tổng hợp kiến thức, sự tương ứng giữa các đại lượng của chuyển động quay và
chuyển động thẳng.
HS phân tích, tổng hợp và ghi nhớ kiến thức trong bảng tổng kết chương I.
Hoạt động 2. (70’) Giải bài tập.
Tiết 1.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Giới thiệu bài toán số 1: (20ph)
Nhấn mạnh cho HS nội dung bài:
Tìm I khi biết γ và M tác dụng
lên vật.
-Hướng dẫn HS phân tích và giải
bài toán bằng gợi ý:
H
1
: phân tích các giai đoạn
chuyển động cùa bánh xe. Trong
mỗi giai đoạn, bánh xe chuyển
động thế nào?

H
2
: Trong mỗi giai đoạn, hãy viết
công thức, phương trình thích
hợp cho chuyển động.
-Cần lưu ý HS: giá trị đại số của
M cho từng giai đoạn chuyển
động.
H
3
: Trong suốt quá trình chuyển
động, những momen lực nào tác
dụng?
Nhận xét.
-Hướng dẫn HS tìm I có thể dùng
momen lực tổng hợp M hoặc
momen của lực Fms, chú ý γ của
từng giai đoạn.
+Một HS đọc bài toán 1 (SGK)
+HS phân tích, tóm tắt nội dung
bài toán.
-Thảo luận nhóm, cử đại diện
trình bày kết quả câu a)
-Phân tích, tính toán theo yêu cầu.
-Ghi nhận đóng góp của bạn,
nhận xét, đánh giá của GV.
-Xác định tổng momen lực tác
dụng vào bánh xe.
(HS sẽ sai lầm khi tính M
ms

=
0,25 M
i
> 0 )
-Thảo luận, chọn giá trị tốc độ
góc ω thích hợp.
ω = ω
I
= 15rad/s
a) Gia tốc góc của bánh xe:
-Giai đoạn quay nhanh dần đều:
ω
o
= 0; ∆t
1
= 10s
ω
1
= 15 rad/s
2
1 0
1
1
1,5 /rad s
t
ω ω
γ
−
⇒ = =
∆

-Giai đoạn quay chậm dần đều:
ω
1
= 15 rad/s
ω
2
= 0; ∆t
2
= 30s
2
2 1
2
2
0,5 /rad s
t
ω ω
γ
−
⇒ = = −
∆
b) Momen quán tính của bánh xe: M = I.γ
(1)
M
I
γ
⇒ =
* Nếu M = M
1
+ M
ms

Với M
ms
= -0,25M
1
Thì γ = γ
1
= 1,5 rad/s
2
⇒ I = 10 kg.m
2
* Nếu M = M
ms
= -5 Nm
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
10
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
H
4
: Hãy viết công thức tính động
năng của bánh xe quay quanh
trục. Ở đây tốc độ góc có giá trị
nào?
-Giới thiệu bài toán 2 (15’)
Nêu câu hỏi gợi ý
H
1
: Momen hãm tính bằng công
thức nào?
H

2
: Momen quán tính đĩa tròn
tính bằng công thức nào?
H
3
: Giả thiết nào của bài toán cho
phép xác định được gia tốc góc?
-Phân tích phần trình bày và cách
giải của HS. Cho HS nhận xét kết
quả.
-Hướng dẫn HS giải bài toán
bằng cách áp dụng định lí động
năng.
-HS đọc và phân tích đề.
Đĩa tròn đồng chất:
M = 1kg; R = 20cm.
-Thảo luận, chọn công thức giải
bài toán.
-Cá nhân luyện tập và trình bày
kết quả.
-Ghi nhận cách giải bằng định lí
động năng.
∆W
đ
= A
2
0
1
0
2

c
I F S
ω
− =
với S = R.ϕ
2
0
2
0
2
0
1
.
2
1
.
2
1
2
c
I F S
I M
I
M
ω ϕ
ω ϕ
ω
ϕ
− =
− =

⇒ = −
γ = γ
2

⇒ I = 10 kg.m
2
c) Động năng quay của bánh xe (đầu giai
đoạn quay chậm dần đều)
W
đ

2
1
1
1,125
2
I J
ω
= =
a)Momen hãm.
M = I.γ với
2 2
2
0
5 /
2
rad s
ω ω
γ
ϕ

−
= = −
Trong đó
0
0
10 /
10
rad s
rad
ω
ω
ϕ
=


=


=

2 2
1
0,02 .
2
I mR kg m
= =
⇒ M = -0,1 N.m
b)Thời gian:
từ ω = 0; ω
0

= 10 rad/s
γ = -5 rad/s
Tìm
0
2t s
ω ω
γ
−
= =
Tiết 2.
*Giới thiệu, hướng dẫn bài toán
số 3 (40ph)
Hướng dẫn HS chọn 1 chiều
dương cho chuyển động của mỗi
vật.
-Giới thiệu mục tiêu của bài toán:
Giải ài toán hệ 3 vật bằng cách
vận dụng phương pháp ĐLH và
công thức chuyển động quay của
vật rắn.
-Hướng dẫn giải bài toán bằng
câu hỏi gợi ý.
H
1
: Phân tích lực tác dụng lên
mỗi vật trong hệ.
-Lưu ý HS: dây không trượt trên
ròng rọc: a = Rγ và ròng rọc quay
nhanh dần đều vì a và γ không
đổi.

H
2
. Góc quay của ròng rọc trong
2 vòng và thời gian quay liên hệ
bằng công thức nào?
H
3
. Nhận xét gì về gia tốc của hai
vật và gia tốc tiếp tuyến của một
điểm trên vành ròng rọc? Liên hệ
giữa a
t
và γ xác định bằng biểu
thức nào?
H
4
. Phương trình ĐLH áp dụng
cho chuyển động của vật A và
Vẽ hình, phân tích nội dung bài
toán.
-Ba HS lên bảng, vẽ các lực tác
dụng lên vật A, B và ròng rọc.
-Thảo luận nhóm, xác định công
thức, phương trình phù hợp với
chuyển động của mỗi vật.
-Suy nghĩ, trả lời các câu hỏi
hướng dẫn.
-Cá nhân luyện tập, trao đổi
nhóm, trình bày kết quả.
-Thảo luận nhóm, viết pt ĐLH

cho chuyển động tịnh tiến của vật
A, chuyển động quay của ròng
rọc.
a) Gia tốc góc của ròng rọc:
ω
0
= 0.
t = 2s được ϕ = 2.2π (rad)
Áp dụng
2
1
2
t
ϕ γ
=
tìm :
γ = 2πrad/s
2
= 6,28rad/s
2
b) Gia tốc của hai vật:
Gia tốc của hai vật bằng gia tốc bằng gia
tốc tiếp tuyến của điểm trên vành ròng
rọc.
a = Rγ = 0,628 m/s
2
c) Lực căng của dây ở hai bên ròng rọc:
-Vật A:
A
P T ma

+ =
ur uur r
Hay P – T
A
= ma
→ T
A
= P - ma = 9,17N
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
11
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
ròng rọc có dạng thế nào?
-Hướng dẫn HS viết phương trình
chuyển động cho 2 vật, thực hiện
những tính toán theo yêu cầu.
Chú ý M của
A B
T à Tv
uur uur
ngược
chiều nhau.
H
5
. T
A
> T
B
. Nhận xét gì?
H
6

. Viết pt ĐLH cho vật B
trường hợp không có ma sát.
Nhận xét.
-Hướng dẫn tính F
ms
→ hệ số ma
sát.
-Một HS lên bảng thực hiện tính
toán T
A
, T
B
.
-Dự đoán (m của ròng rọc đáng
kể)
-HS viết pt ĐLH cho vật B.
T
B
= ma
T
B
> ma. Nêu nhận xét.
-Ròng rọc:
( )
A B
T T
A B
B A
M M I
T T R I

T T I
R
γ
γ
γ
+ =
− =
⇒ = −
Thay số: T
B
= 6,03 N
Vì T
A
= T
B
: ròng rọc có khối lượng đáng
kể.
d) Nếu không có ma sát:
T
B
= ma.
Vì T
B
> ma. Có ma sát.
Ta có T
B
– F
ms
= ma
→ F

ms
= T
B
– ma ,F
ms
= µ.N = µmg.
Tìm µ = 0,55
Hoạt động 3. (15’) Củng cố. Hướng dẫn chuẩn bị ở nhà.
2) GV hướng dẫn HS rút ra nhận xét chung qua việc giải bài toán.
- Phân tích đúng chuyển động của vật trong một hệ vật.
- Xác định đúng các đại lượng đặc trưng cho từng chuyển động.
- Viết đúng phương trình ĐLH cho từng chuyển động.
- Vận dụng đúng công thức.
- Luyện tập tốt kĩ năng phân tích, tổng hợp và tính toán.
3) GV yêu cầu HS luyện tập ở nhà.
- Giải bài tập: bài 1.1 đến bài 1.38 SBT.
- Ôn tập cả chương, chuẩn bị cho tiết kiểm tra.
IV. Rút kinh nghiệm-Bổ sung:
Tiết 9. Ngày soạn: 21-08-2008
KIỂM TRA
KIỂM TRA
I.Mục tiêu:
Kiểm tra, đánh giá kiến thức học sinh sau khi được cung cấp những kiến thức cơ bản về chuyển động của
vật rắn quanh một trục cố định.
II. Nội dung kiểm tra:
Kiến thức trọng tâm chương I.
III. Hình thức kiểm tra:
Trắc nghiệm khác quan và tự luận.
ĐỀ KIỂM TRA
Phần 1. Trắc nghiệm khách quan: 7 điểm/ 20 câu.

Câu 1. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùng góc quay.
B) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùng chiều quay.
C) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trên
quỹ đạo tròn.
D) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trong
cùng một mặt phẳng.
Câu 2. Trong chuyển động quay có tốc độ góc ω và gia tốc góc γ. Chuyển dộng quay nào sau đây là nhanh dần?
A) ω = 3rad/s; γ = 0 B) ω = 3rad/s; γ = -0,5rad/s
2
.
C) ω = -3rad/s; γ = 0,5rad/s
2
. D) ω = -3rad/s; γ = -0,5rad/s
2
.
Câu 3. Một bánh xe quay đều xung quanh một trục cố định với tần số 3600 vòng/min. Tốc độ của bánh xe này là:
A) 120πrad/s B) 160πrad/s C) 180πrad/s D) 240πrad/s
Câu 4. Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên. Sau 2s nó đạt tốc độ góc 10rad/s. Gia tốc góc của
bánh xe là:
A) 2,5 rad/s
2
. B) 5 rad/s
2
C) 10 rad/s
2
. D) 12,5 rad/s
2
.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao

12
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Câu 5. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4rad/s
2
, t
0
= 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay.
Gia tốc hướng tâm của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là:
A) 16 m/s
2
. B) 32 m/s
2
. C) 64 m/s
2
. D) 128 m/s
2
.
Câu 6. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4rad/s
2
. Gia tốc tiếp tuyến của một điểm P
trên vành bánh xe là:
A) 4 m/s
2
. B) 8 m/s
2
. C) 12 m/s
2
. D) 16 m/s
2
.

Câu 7. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A) Momen quán tính của vật rắn đối với trục quay lớn thì sức ì của vật trong chuyển động quay quanh trục
đó lớn.
B) Momen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay và sự phân bố khối lượng đối với trục
quay.
C) Momen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật.
D) Momen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần.
Câu 8. Một đĩa tròn, đồng chất có bán kính 2m có thể quay quanh trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa.
Tác dụng vào đĩa một momen lực 960 Nm không đổi, đĩa quay quanh trục với gia tốc góc 3 rad/s
2
. Khối lượng của
đĩa là:
A) m = 960kg. B) m = 240kg. C) m = 160kg. D) m = 80kg.
Câu 9. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có momen quán tính đối với trục là I = 10
-2
kg.m
2
. Ban đầu ròng rọc đang
đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Gia tốc góc của ròng
rọc là:
A) 14 rad/s
2
. B) 20 rad/s
2
. C) 28 rad/s
2
. D) 35 rad/s
2
.
Câu 10. Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua trung điểm của

thanh. Hai đầu thanh có hai chất điểm 2kg và 3kg. Vận tốc của mỗi chất điểm là 5m/s. Momen động lượng của
thanh là:
A) 7,5kg.m
2
/s. B) 10kg.m
2
/s. C) 12,5kg.m
2
/s. D) 15kg.m
2
/s.
Câu 11. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A) Khi một vật rắn chuyển động tịnh tiến thẳng thì momen động lượng của nó đối với trục quay bất kì
không đổi.
B) Momen quán tính của vật đối với một trục quay là lớn thì momen động lượng của nó đối với trục đó
cũng lớn.
C) Đối với một trục quay nhất định nếu momen động lượng của vật tăng 4 lần thì momen quán tính của nó
cũng tăng 4 lần.
D) Momen động lượng của vật bằng không khi hợp lực tác dụng lên vật bằng không.
Câu 12. Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.10
24
kg, bán kính R = 6400 km. Momen động
lượng của Trái đất trong sự quay quanh trục của nó là:
A) 5,18.10
30
kgm
2
/s. B) 5,83.10
31
kgm

2
/s.
C) 6,28.10
32
kgm
2
/s. D) 7,15.10
33
kgm
2
/s.
Câu 13. Một đĩa đặc có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt đĩa. Đĩa chịu tác dụng
của một momen lực không đổi M = 3 N.m. Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu quay, tốc độ góc của đĩa là 24rad/s. Momen
quán tính của đĩa là:
A) I = 3,6 kgm
2
.B) I = 0,25 kgm
2
. C) I = 7,5 kgm
2
.D) I = 1,85 kgm
2
.
Câu 14. Một momen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có momen quán tính đối với trục bánh xe là 2
kgm
2
. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh xe ở thời điểm t = 10s là:
A) W
đ
= 18,3KJB) W

đ
= 20,2KJ C) W
đ
= 22,5KJ D) W
đ
= 24,6KJ
Câu 15. Một bánh xe có momen quán tính đối với trục quay cố định là 12kgm
2
quay đều với tốc độ góc 30
vòng/phút. Động năng của bánh xe là:
A) W
đ
= 360J B) W
đ
= 236,8J C) W
đ
= 180J D) W
đ
= 59,2J
Câu 16. Có hai điểm A, B trên một đĩa tròn quay xung quanh trục đi qua tâm của đĩa. Điểm A ở ngoài rìa, điểm B
ở cách tâm một nửa bán kính. Gọi v
A
, v
B
, γ
A
, γ
B
lần lượt là tốc độ dài và gia tốc góc của A và B. Kết luận nào sau
đây là đúng?

A) v
A
= 2v
B
, γ
A
= 2γ
B
. B) v
A
= 2v
B
, γ
A
= γ
B
.
C) v
A
= v
B
, γ
A
= 2γ
B
. D) 2v
A
= v
B
, γ

A
= γ
B
.
Câu 17. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định xác định bằng:
A) W
đ
=
2
1
2
LI
B) W
đ
=
2
1
2
mv
C) W
đ
=
2
1
2
I
ω
D) W
đ
=

2
1
2
I
ω
Câu 18. Chọn câu đúng. Một đĩa mài chịu tác dụng của một momen lực khác 0 thì:
A) tốc độ góc của đĩa thay đổi.
B) tốc độ góc của đĩa không đổi.
C) góc quay của đĩa là hàm bậc nhất của thời gian.
D) Gia tốc góc của đĩa bằng 0.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
13
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Câu 19. Chọn đáp án đúng. Hai ròng rọc A và B có khối lượng lần lượt là m và 4m, bán kính của ròng rọc A bằng
1/3 bán kính của ròng rọc B. Tỉ lệ
A
B
I
I
giữa momen quán tính của ròng rọc A và ròng rọc B bằng:
A)
4
3
B) 9 C)
1
12
D)
1
36
Câu 20. Một vật rắn quay quanh một trục với gia tốc góc không đổi. Sau thời gian t kể từ lúc bắt đầu quay, số vòng

quay được tỉ lệ với:
A)
t
B) t
2
. C) t D) t
3
.
Phần II. Tự luận (3 điểm/1 bài toán)
Đề 1. Hai vật có khối lượng m
1
= 0,5kg và m
2
= 1,5kg được nối với nhau bằng sợi dây nhẹ, không dãn vắt qua một
ròng rọc có trục quay nằm ngang và cố định. Ròng rọc có momen quán tính 0,03 kgm
2
và bán
kính 10cm. Coi dây không trượt trên ròng rọc. Bỏ qua ma sát.
a) Xác định gia tốc của m
1
và m
2
.
b) Tính độ dịch chuyển của m
2
trên bàn sau 0,4s kể từ lúc bắt đầu chuyển động.
Đề 2. Một đĩa đồng chất bán kính R = 10cm. Khối lượng m = 200g quay quanh trục đối xứng của nó. Bỏ qua ma
sát ở trục quay. Khi đĩa đạt tốc độ góc 30 vòng/giây, người ta hãm nó bằng cách áp má phanh vào mép đĩa với lực
ép Q theo phương của bán kính (hình vẽ). Sau 2s đĩa dừng lại. Tính:
a) Số vòng quay của đĩa kể từ lúc hãm.

b) Độ lớn của lực ép Q, biết hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa là µ = 0,5.
Đáp án.
Phần 1. Trắc nghiệm khách quan: 7đ/20 câu. 0,35đ/câu
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đáp án:D D A D B B D C B C
Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Đáp án:A D B C D B C A D B
Phần 2, Tự luận 3 điểm.
Đề 1.
- Vẽ đúng lực tác dụng vào vật của hệ. Chọn chiều dương. (0.25)
- Viết đúng phương trình ĐLH cho mỗi vật.
Vật 1: m
1
g – T
1
= m
1
a (1) (0,5)
Vật 2: T
2
= m
2
a (2) (0,5)
Ròng rọc: (T1 – T2)R = Iγ (3) (0,5)
a) Giải hệ pt (1) (2) (3) tìm:
a = 0,98 m/s
2
(0,25)
b) Tìm độ dịch chuyển
2

1
7,84
2
S at cm
= =
(0,5)
Đề II.
1) Chọn chiều quay của đĩa làm chiều dương.
+ Tìm γ từ pt: ω = ω
0
+ γt với
0
2
30 / 60 /
30 /
2
v s rad s
rad s
t s
ω π
γ π
= =

⇒ = −

=


(1đ)
+ Tìm tọa độ góc (góc quay) trong thời gian t = 2s

2
0 0
0
1
2
60
t t
rad
ϕ ϕ ω γ
ϕ ϕ π
− = +
⇒ − =
(0,5đ)
+ Tìm số vòng quay tương ứng:
0
30
2
N
ϕ ϕ
π
−
= =
vòng (0,25đ)
2) Lực ma sát và áp lực Q liên hệ:
+ F
ms
= µQ. (0,25)
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
14
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định

+ Tìm F
ms
→ Q từ: M = Iγ (0,5)
F
ms
R = Iγ với
2
1
2
I mR=
(0,25)
+ Tìm Q = 1,884N (0,25)
IV. Rút kinh nghiệm – Bổ sung:
Chương II. DAO ĐỘNG CƠ
MỤC TIÊU
- Thiết lập được phương trình của dao động tự do.
- Biết được đặc điểm của dao động điều hòa: lực kéo về tỉ lệ thuận với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng.
- Biết được đặc điểm động học của dao động điều hòa: biên độ, tần số, pha, pha ban đầu, li độ, vận tốc, gia
tốc.
- Biết biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay, tổng hợp dao động bằng giản đồ vectơ.
- Hiểu sơ lược về dao động tắt dần, dao động duy trì và doa động cưỡng bức.
- Biết được hiện tượng cộng hưởng và ứng dụng.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
15
Gv: Đồn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Tiết 10-11 Ngày soạn: 22-08-2008
DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
I. Mục tiêu:
1) Kiến thức:

- Thơng qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động, dao động tuần hồn, chu kì.
- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo và dẫn đến phương trình dao động.
- Hiểu rõ các đặc trưng của dao động điều hòa: biên độ, pha, pha ban đầu, tần số góc
- Biết biểu diễn một dao động điều hòa bằng vectơ quay.
2) Kĩ năng:
- Vận dụng tốt kiến thức về doa động điều hào, từ điều kiện ban đầu suy ra được biên độ, pha ban đầu.
- Giải tốt các bài tập về dao động điều hòa.
II. Chuẩn bị:
1) Giáo viên : chuẩn bị con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang, đồng hồ bấm giây để đo chu kì.
2) Học sinh : Ơn tập về đạo hàm của hàm số, ý nghĩa cơ học của đạo hàm: trong chuyển động thẳng: Vận
tốc của chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ theo thời gian; Gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Tiết 1.
Hoạt động 1. (5’) Tìm hiểu DAO ĐỘNG:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Cho HS quan sát chuyển động
của con lắc dây, con lắc lò xo
thẳng đứng, con lắc lò xo nằm
ngang. Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
. Nhận xét về các đặc điểm của
các chuyển động này?
-Phân tích hình 6.1a và hình 6.2.
Chỉ ra cho HS sự thay đổi của góc
lệch α.
→Giới thiệu dao động tuần hồn.
H
2
. Thế nào là dao động tuần

hồn? Thế nào là chu trình?
-Quan sát, rút ra kết luận.
+ Có một vị trí cân bằng.
+ chuyển động qua lại quanh vị
trí cân bằng.
-Tìm hiểu hình 6.2. Phát hiện một
giai đoạn của chuyển động được
lặp lại liên tiếp và mãi mãi.
1.Dao động:
a) Định nghĩa: Dao động là chuyển động
qua lại quanh một vị trí cân bằng.
b) Dao động tuần hồn:
-Dao động có một giai đoạn được lặp lại
liên tiếp và mãi mãi gọi là dao động tuần
hồn.
-Giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại gọi là
một dao động tồn phần hay một chu
trình.
-Chu kỳ T(s): là thời gian vật thực hiện
được một dao động tồn phần
-Tần số f = 1/T (Hz): là số dao động tồn
phần vật thực hiện được trong 1 giây
Hoạt động 2. (20’) Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo
Nghiệm phương trình động lực học.
H
1
. Mơ tả cấu tạo của con lắc lò
xo?
H
2

. Khi vật dao động, ở vị trí bất
kì có li độ x. Phân tích các lực tác
dụng vào vật.
H
3
. Theo định luật II N, pt chuyển
động của vật được viết thế nào?
H
4
. Pt F = ma với F tính thế nào?
Độ lớn gia tốc a xác định thế nào?
-Giới thiệu pt vi phân:
x” + ω
2
x = 0
-Giới thiệu pt ĐLH và nghiệm của
pt.
u cầu HS nhận xét → kết luận
về dao động điều hòa?
H
5
. dao động điều hòa là gì?
Trả lời các câu hỏi gợi ý, thiết lập
pt như nội dung SGK.
-Ghi nhận giới thiệu của GV.
-Trả lời câu hỏi C
2
, để nghiệm lại
pt
2

" 0x x
ω
+ =
có nghiệm
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
1) con lắc lò xo:
Hình 6.3. Con lắc lò xo
a) Vật nặng ở vò trí cân bằng O, lò xo không dãn.
b) Vật nặng ở vò trí M, li độ x, vật chòu lực tác dụng
của lực đàn hồi F = - kx của lò xo.
x
O
x
M
O
b)
a)
2) Lập pt ĐLH:
-Lập trục Ox (hình vẽ)Gọi x =
OM
: li độ
-Lực hồi phục (lực đàn hồi) F = -kx (1)
-Theo định luật II Niutơn: F = ma (2)
(1) và (2): ma = -kx
"
k
x x

m
= −
(*) Đặt
2
k
m
ω
=
2
2
(*) "
" 0
x x
hay x x
ω
ω
− =
+ =
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
16
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
3)Nghiệm phương trình động lực học
2
" 0x x
ω
+ =
có dạng
( )
cosx A t
ω ϕ

= +
*Định nghĩa dao động điều hòa:là dao
động mà li độ là hàm côsin hay sin của
thời gian nhân với một hằng số
Hoạt động 3. (15’) Tìm hiểu: Các đặc trưng của DĐĐH, đồ thị (li độ) của DĐĐH.
Cho HS phân tích pt:
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
Xác định ý nghĩa của từng đại
lượng trong pt.
Cho HS quan sát đồ thị li độ
DĐĐH ↔ ϕ = 0 theo hình 6.4.
Yêu cầu HS tự luyện tập.
Sử dụng SGK, ghi nhận ý nghĩa
của từng đại lượng trong pt
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
Ghi nhận cách vẽ đồ thị theo hình
6.4
+ A (dương): biên độ.
A = x
max
ứng với
( )
cos 1t
ω ϕ

+ =
( )
t
ω ϕ
+
: pha dao động tại thời điểm t (rad)
+ ϕ: pha ban đầu ứng với pha
( )
t
ω ϕ
+

vào thời điểm t=0 (rad)
+ ω: tần số góc của dao động (rad/s) hoặc
(độ/s)
Hoạt động 4. (5’) Củng cố.
Cho HS vận dụng kiến thức bằng việc giải bài toán áp dụng: Phương trình dao động của một vật là:
6cos 4
6
x t
π
π
 
= +
 ÷
 
(cm).
a) Xác định biên độ, tần số góc, chu kì và tần số của dao động.
b) Xác định pha của dao động tại thời điểm t = 0,25s, từ đó suy ra li độ tại thời điểm ấy.
Tiết 2.

Hoạt động 1 (5’) Tìm hiểu: Chu kì – Tần số của DĐĐH.
-Yêu cầu Hs quan sát, phân tích
đồ thị li độ (hình 6.4)
Nêu nhận xét bằng việc trả lời
câu hỏi:
? Nhận xét gì về khoảng thời gian
2
?
π
ω
-Giới thiệu cho HS T và f của
DĐĐH. Yêu cầu HS lập biểu thức
tính T và f đối với con lắc lò xo.
-Phân tích đồ thị và ghi nhận kiến
thức.
-Thảo luận, lập công thức tính T
và f của con lắc lò xo.
-Chu kì:

2 1
;
2
T f
T
π ω
ω π
= = =
Với con lắc lò xo:
1
2 ;

2
m k
T f
k m
π
π
= =
Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: Vận tốc, gia tốc trong DĐĐH
Hướng dẫn HS xác định biểu
thức vận tốc, gia tốc bằng câu hỏi
gợi ý.
H
1
. Từ pt li độ và ý nghĩa cơ học
của đạo hàm, xác định biểu thức
vận tốc và gia tốc trong DĐĐH.
H
2
. hãy so sánh sự lệch pha của li
độ và vận tốc; li độ và gia tốc.
-Hướng dẫn HS xác định ϕ của x
và v, a → sự lệch pha của chúng
-Xác định pt vận tốc, gia tốc
trong DĐĐH. Rút ra nhận xét.
-Thảo luận nhóm, xác định pha
ban đầu của x, v, a.
2)Vận tốc trong DĐĐH
v = x’
⇒
( )

sinv A t
ω ω ϕ
= − +
Vận tốc sớm pha π/2 so với li độ x; x trễ
pha π/2 so với v
2) Gia tốc trong DĐĐH:
a = v’ = x”
⇒
( )
2
cosa A t
ω ω ϕ
= − +
Gia tốc ngược pha với li độ.
Hoạt động 3. (20’) Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay.
-Trình bày nội dung ở cột chính.
Vẽ hình 6.6; 6.7. dẫn đến công
thức 6.11 và nêu kết luận ở cột
này.
Có thể gợi ý cho HS sau khi giới
-Đọc SGK, tìm hiểu và ghi nhận
nội dung GV giới thiệu.
-Để biểu diễn DĐĐH
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
ta dùng 1 vec tơ
OM
uuuur

có
độ dài là A (biên độ) quay đều quanh
điểm O trong mp chứa trục Ox với tốc độ
góc ω.
-Ở thời điểm ban đầu t = 0, góc giữa trục
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
17
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
thiệu vectơ
A
ur
(hình 6.6) bằng
câu hỏi:
H
1
. Ở thời điểm bất kì t, góc giữa
trục Ox và vectơ
A OM=
ur uuuur
biểu
diễn đại lượng nào của DĐĐH?
H
2
. Xác định độ dài đại số của
hình chiếu vectơ quay
OM
uuuur
trên
trục Ox vào một thời điểm t bất
kì. Nhận xét.

-Phân tích hướng dẫn HS phát
hiện mối quan hệ giữa DĐĐH
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
và một
chuyển động tròn đều trên đường
tròn tâm O, tốc độ góc ω, bán
kính đường tròn bằng A.
-Một HS lên bảng xác định:
Ox
ch OM OP
=
uuuur
( )
cosx OP A t
ω ϕ
= = +
-Nêu kết luận của SGK.
Ox và
OM
uuuur
là ϕ.
-Ở thời điểm t, góc giữa trục Ox và
OM
uuuur

là góc ωt + ϕ.
-Độ dài đại số của hình chiếu

OM
uuuur
trên
trục x sẽ là:
( )
cosx OP A t
ω ϕ
= = +
Kết luận: Độ dài đại số của hình chiếu
trên trục ox của véc tơ quay biểu diễn dao
động điều hoà chính là li độ x của dao
động.
*Lưu ý:
-kết luận trên có thể vận dụng để giải
toán.
-Cách chuyển đổi hàm lượng giác
x = Asin(ωt + ϕ) = Acos(ωt+ϕ −
)
2
π
Hoạt động 4. (10’) Điều kiện ban đầu: Sự kích thích dao động. Củng cố-Vận dụng.
- Mục này HS có thể tự nghiên cứu. GV có thể trình bày một vài VD hướng dẫn HS xác định x và v vào
thời điểm t = 0, từ đó rút ra kết luận A và ϕ của một DĐĐH phụ thuộc vào cách kích thích dao động.
- Hướng dẫn HS giải bài tập số 6: viết pt DĐĐH.
+ Lưu ý HS nhớ các giá trị đặc biệt của ϕ ứng với gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng:
2
π
ϕ
= ±
- Yêu cầu HS chuẩn bị ở nhà:

+ Giải tất cả bài tập SGK trang 35 và SBT.
+ Xem trước bài: Con lắc đơn.
IV. Rút kinh nghiệm-Bổ sung.
Tiết 13-14. Ngày soạn: 24-08-2008
CON LẮC ĐƠN - CON LẮC VẬT LÍ.
CON LẮC ĐƠN - CON LẮC VẬT LÍ.
I.Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc vật lí.
- Củng cố kiến thức về DĐĐH.
2) Kĩ năng:
- Nắm vững những công thức về con lắc và vận dụng trong những bài toán đơn giản.
II.Chuẩn bị:
1) Giáo viên:
- Chuẩn bị một con lắc đơn và một con lắc vật lí để HS quan sát trên lớp. Nên chuẩn bị con lắc vật lí bằng
bìa hoặc tấm gỗ phẳng, trên mặt có đánh dấu khối tâm G và khoảng cách OG từ trục quay đến khối tâm G.
- Nhắc HS ôn tập về chuyển động quay của vật rắn từ tiết trước.
2) Học sinh:
- Ôn tập các khái niệm: vận tốc, gia tốc trong chuyển động tròn; momen quán tính, momen của lực đối với
một trục; phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Tiết 1. CON LẮC ĐƠN.
Hoạt động 1. (5’) Kiểm tra:
-Dùng hai câu trắc nghiệm phát cho các nhóm chuẩn bị.
-Nêu một bài toán với nội dung áp dụng công thức tính T, f của con lắc lò xo. Kiểm tra bài tập HS chuẩn bị
ở nhà.
Hoạt động 2. Tìm hiểu Qui luật dao động của con lắc đơn (35’)
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
18
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
*Cho HS quan sát hình 7.1a
Hướng dẫn HS tìm hiểu cấu tạo
của con lắc đơn.
H
1
.(Quan sát hình vẽ) Cho biết
con lắc đơn là gì?
H
2
. Vị trí cân bằng của con lắc
đơn là vị trí nào? Vật nặng
chuyển động thế nào?
-Vẽ hình 7.2, chỉ rõ hai lực
P
ur
và
R
ur
tác dụng lên vật ở vị trí bất kì.
Nêu câu hỏi hướng dẫn.
H
3
. Vật nặng chịu tác dụng của
những lực nào?Phân tích tác dụng
của những lực đó.
-Cần nhấn mạnh điều kiện khảo
sát chuyển động:

¼

1; :s l OM
α
≤ ≤
là đoạn
thẳng.
H
4
. Theo định luật II Niutơn pt
chuyển động của vật được viết
như thế nào? Hãy thực hiện
những biến đổi xác định biểu
thức tính độ lớn gia tốc của vật.
H
5
. Nếu chọn li độ góc α để xác
định vị trí của vật nặng, hãy viết
lại pt:
" 0
g
s s
l
+ =
. Hãy nhận xét
dạng các biểu thức trên.
-Cho HS ghi nhận thêm pt (7.3b)
và (7.5b) SGK để HS hiểu được:
vị trí của vật có thể xác định bằng
s và α.
H
6

. (So sánh với pt của CLLX
x”+ω
2
x=0) thì phương trình
s”+ω
2
s =0 có nghiệm thế nào?
Nhận xét gì về dao động của
CLĐ với góc lệch nhỏ?
H
7
. Có thể tính chu kì dao động
của CLĐ bằng công thức nào?
-Giới thiệu sơ lược về ứng dụng
dao động của CLĐ.
Quan sát hình 7.1a. Một HS mô tả
cấu tạo.
-Một hS định nghĩa VTCB và mô
tả chuyển động của vật nặng nếu
được đưa ra khỏi VTCB.
-Vẽ hình 7.2 SGK.
Thảo luận, trả lời câu hỏi gợi ý.
-Thiết lập pt (7.5a) như SGK
bằng cách thảo luận nhóm và cá
nhân thực hiện.
-Thảo luận nhóm, lập pt (7.3b) và
pt (7.5b)
-HS trả lời câu hỏi bằng cách dựa
vào nghiệm của pt
x” + ω

2
x = 0 có dạng:
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
Và kết luận dao động của CLĐ là
dao động điều hòa.
-HS đọc SGK tìm hiểu với cách
kích thích dao động (SGK) để có:
0
cos t
α α ω
=
hay
0
coss s t
ω
=
I. Dao động của con lắc đơn.
1)Con lắc đơn.
-Hệ gồm vật nặng có kích thước nhỏ, khối
lượng m, treo ở đầu sợi dây không dãn có
độ dài l, khối lượng không đáng kể.
-Vị trí cân bằng (hình vẽ) vật nặng ở vị trí
O thấp nhất (dây thẳng đứng)
-Dao động trên cung
¼
AOB
nếu được đưa

đến A và thả tự do:
»
0
OA s=
2) Phương trình ĐLH:
Vật nặng ở vị trí bất kì M:
¼
OM s=
: li độ cong.
¼
OQM
α
=
: li độ góc.
Chiều dương tính α và s: chiều từ O đến
A.
s l
α
=
với
¼
1
s l
OM OM
α

≤

≤



=

-Lực tác dụng:
P
ur
: thẳng đứng.
R
ur
: hướng theo MQ.
-Phân tích
n t
P P P
= +
ur uur ur
n ht
P R F
+ =
uur ur uur
giữ cho vật chuyển động
trên quỹ đạo tròn.
t
P
ur
: gây ra dao động của vật quanh O.
sin
t
s
P mg mg
l

α
= − = −
(1)
-Phương trình chuyển động:
"
t
P ma ms
= =
(2)
(1) và (2):
" 0
g
s s
l
+ =
(*)
Với
g
l
ω
=
(*) ⇒ s” + ω
2
s =0
Nghiệm pt có dạng:
( )
0
coss s t
ω ϕ
= +

hoặc:
( )
0
cos t
α α ω ϕ
= +
-Chu kì của dao động nhỏ (Với
rad1
≤
α
)
2
2
l
T
g
π
π
ω
= =
Hoạt động 3. (5’) Củng cố:
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
19
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
GV: Giới thiệu bài toán 4 SGK trang 40. Hướng dẫn HS:
+ Viết biểu thức tính chu kì của hai con lắc với chiều dài l
1
và l
2

(Chú ý: gia tốc hai trường hợp bằng nhau).
+ Lập tỉ số hai chu kì, tìm kết quả.
HS: Luyện tập và trình bày kết quả.
Tiết 2. CON LẮC VẬT LÍ – HỆ DAO ĐỘNG.
Hoạt động 1. (15’) Lập phương trình ĐLH của CLVL.
Yêu cầu HS quan sát hình vẽ 7.3.
Nêu câu hỏi gợi ý:
H
1
. Con lắc vật lí là gì?
GV vẽ hình 7.3. Giới thiệu chi
tiết trên hình vẽ. Yêu cầu HS đọc
SGK để xem cách xây dựng các
công thức 7.12 và 7.13 sau khi
yêu cầu HS trả lời tiếp các câu
hỏi.
H
2
. Lực nào gây ra dao động của
con lắc? Momen của lực đối với
trục quay xác định bằng biểu thức
nào?
H
3
. Viết pt ĐLH cho chuyển
động quay của CLVL.
-Quan sát hình vẽ, phát biểu định
nghĩa CLVL.
-Đọc SGK, tìm hiểu cách lập các
công thức.

-Ghi nhận các công thức 7.11;
7.12 và 7.13.
1)Con lắc vật lí:
a)Định nghĩa: Con lắc vật lí là một vật rắn
quay được quanh một trục nằm ngang cố
định.
b)Phương trình dao động:
Với
rad1
≤
α
thì
( )
0
cos t
α α ω ϕ
= +
+Tần số góc:
mgd
I
ω
=
d = QG: khoảng cách từ trục quay đến
khối tâm.
I: momen quán tính.
+Chu kỳ
2
I
T
mgd

π
=
Hoạt động 2. (20’) Tìm hiểu về HỆ DAO ĐỘNG – DAO ĐỘNG TỰ DO.
-Phân tích lại dao động của
CLLX; CLĐ (CLVL) cùng với
TĐ yêu cầu HS tìm hiểu: tác dụng
của mỗi vật trong hệ.
-Giới thiệu thế nào là hệ dao động
và dùng câu hỏi gợi ý sau để giới
thiệu dao động tự do.
? Với CLLX và CLĐ, lực kéo về
là lực đàn hồi và trọng lực. Có
nhận xét gì về hai lực ấy đối với
mỗi hệ vật.
-Có thể phân tích thêm trường
hợp CLLX dao động thẳng đứng
để thấy
kv
F
uur
có thể là hợp lực
dh
P F
+
ur uuur
vẫn là nội lực.
Thảo luận nhóm, tìm hiểu:
*Với CLLX:
-Vật nặng: dao động quanh
VTCB.

-Lò xo: tạo ra lực kéo về gây ra
dao động của vật.
*Phát biểu định nghĩa hệ dao
động.
*Thảo luận nhóm, tìm hiểu: lực
kéo về là nội lực của hệ.
+Phát biểu định nghĩa dao động
tự do.
2) Hệ dao động:
-Là hệ vật gồm vật dao động cùng với vật
tác dụng lực kéo về lên vật dao động.
-Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng
chỉ có nội lực gọi là dao động tự do hoặc
dao động riêng.
-Tần số góc của hệ dao động tự do gọi là
tần số góc riêng của hệ ấy.
Hoạt động 3. (10’) Củng cố - Dặn dò:
1) GV hướng dẫn HS trả lời câu hỏi 1 (câu hỏi khó, nên gợi ý để HS so sánh)
-Dao động của CLVL quanh VTCB là dao động quay. Mọi điểm của con lắc đều quay quanh cùng một trục với
cùng một góc quay α cùng tốc độ góc α’ và gia tốc góc α”.
-Trong dao động điều hòa quay, góc quay biến đổi theo thời gian; trong dđđh tịnh tiến li độ dài biến đổi theo thời
gian. Tất cả đều biến đổi theo pt có dạng hàm cos hoặc sin theo t.
2) Giới thiệu thêm sự biến thiên T của CLĐ theo nhiệt độ. Yêu cầu HS chuẩn bị các bài tập 2.33; 2.35 SBT và tất
cả bài tập của SGK.
3) Ôn tập lại hai dạng năng lượng: thế năng và động năng.
Tiết 15 Ngày soạn: 26-08-2008
Bài 8.
NĂNG LƯỢNG TRONG
NĂNG LƯỢNG TRONG
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. Mục tiêu:
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
20
Gv: Đồn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
1) Kiến thức:
- Biết cách tính tốn và tìm ra biểu thức động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.
- Củng cố kiến thức về bảo tồn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác động của lực thế.
2) Kĩ năng: Có kĩ năng giải bài tập có liên quan, VD tính thế năng, động năng, cơ năng của con lắc đơn.
II. Chuẩn bị:
- GV: Kiến thức lượng giác, phiếu học tập với nội dung KT.
- HS: Ơn lại khái niệm động năng, thế năng và cơ năng.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
1) Kiểm tra bài cũ : (10ph) Gọi HS kiểm tra. Nhận xét kết quả.
Phát phiếu học tập với 4 câu hỏi trắc nghiệm:
2) Giảng bài mới : (45ph)
Hoạt động 1: (30ph): Tìm hiểu SỰ BẢO TỒN CƠ NĂNG.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung
bằng những câu hỏi gợi ý
H
1
: Nhắc lại khái niệm cơ năng của
vật chuyển động?
GV kết luận :Cơ năng là tổng động
năng và thế năng của vật:
H
2
:Nhắc lại mối liên hệ giữa động
năng và thế năng ?

GV kết luận:khi động năng tăng thì
thế năng giảm và ngược lại
H
3
: Vật dao động khơng ma sát thì
cơ năng biến đổi như thế nào?
-GV kết luận như SGK.
Suy nghĩ, trả lời câu hỏi. Nội
dung trả lời đúng.
-Cơng thức động năng:
2
2
1
mvW
d
=
Cơng thức thế năng
+đàn hồi:
2
2
1
kxW
t
=
+Hấp dẫn.
mghW
t
=
-Ghi nhận kết luận của GV.
Phân tích câu hỏi và trả lời:

+ Cơ năng là gì.
+ Cơ năng có thay đổi khơng
khi bỏ qua ma sát.
1) Cơ năng (năng lượng cơ học) Là tổng
động năng và thế năng của vật:
2)Khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng
của lực thế thì cơ năng thì khơng đổi( thế
năng và động năng có thể chuyển hố cho
nhau )
Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: Biểu thức của động năng và thế năng trong dao động điều hồ
Hướng dẫn Hs tìm biểu thức
của thế năng trong dao động
điều hồ phụ thuộc theo thời
gian
H
1
: Có mấy loại thế năng? Viết
biểu thức của từng loại?
H
2
: Xây dựng biểu thức tính thế
năng của con lắc lò xo dao động
điều hồ
H
3
:Thế năng của con lắc biến
đổi như thế nào theo thời gian
như thế nào so với li độ.
Hướng dẫn Hs tìm biểu thức
của động năng trong dao động

điều hồ phụ thuộc theo thời
gian
H
4
:Động năng của con lắc biến
đổi như thế nào theo thời gian
như thế nào so với vận tốc.
Làm việc cá nhân: Từ
phương trình dao động điều
hồ và biểu thức thế năng
tổng qt
-Tìm hiểu đồ thị thế năng
H8.1( Sgk)và biểu thức thế
năng. Rút ra tính chất của
thế năng
Làm việc cá nhân: Từ
phương trình dao động điều
hồ và biểu thức thế năng
tổng qt
-Hs nhận xét tính chất của
động năngdựa vào Hvẽ 8.2
1) Biểu thức thế năng
- Từ biểu thức x=A cos
)(
ϕω
+
t
thay vào
W
t

=
2
2
1
kx
ta được:
)(2cos1(
4
1
)(cos
2
1
222
ϕωϕω
++=+=
tkAtkAW
t
-Thế năng trong DĐĐH biến đổi tuần hồn với
chu kỳ
2
T
tần số góc
ω
2
,tần số 2fv (biến đổi
điều hồ quanh giá trị
2
4
1
kA

2)Biểu thức động năng
-Từ biểu thức v =-
)sin(
ϕωω
+
tA
thay vào công
thức W
đ
=
2
2
1
mv
ta được
)(2cos1(
4
1
)(sin
2
1
2222
ϕωϕωω
+−=+=
tkAtAmW
d
Hoạt động 3. (10’) Tìm hiểu: Biểu thức của cơ năng trong dao động điều hồ
Gv: hướng dẫn hs tìm biểu thức
cơ năng và nhận xét về sự bảo
tồn cơ năng

H
1
: Tìm biểu thức của cơ năng
đối với con lắc đơn và nghiệm
lại ĐLBT cơ năng
H
1
: Với
rad1
≤
α
thì
αα
≈
sin
?
Làm việc cá nhân: Từ
phương trình động năng và
thế năng rút ra biểu thức cơ
năng
1)Biểu thức cơ năng
222
2
1
2
1
kAAmW
==
ω
2) Cơ năng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

3)Với con lắc đơn
2
0
2
0
2
2
1
2
1
αω
mgsmW
==
3) Củng cố - Dặn dò: (5’)
- Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi 1,2 trong SGK tramg 43.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
21
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
- Bài tập về nhà 2,3,4.SGK trang 43
IV. Rút kinh nghiệm - Bổ sung:
Tiết 12-16 Ngày soạn: 28-08-2008
BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.
I. Mục tiêu:
-Củng cố kiến thức về dao động cơ.
-Rèn luyện cho HS kĩ năng giải bài tập về động học của dđđh, về con lắc lò xo, con lắc đơn, về năng lượng
dao động.
II. Chuẩn bị:
GV: Chọn bài tập với nội dung cần ôn luyện. Nắm bắt tình hình tiếp thu kiến thức và giải bài tập của HS
qua bài 6, 7, 8.

HS: Ôn tập tốt bài 6, 7, 8.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học.
Tiết 1.
Hoạt động 1. Giải bài tập với nội dung:
- Xác định các đại lượng trong dđđh: x, v, a, T, f.
- Thực hiện tính toán về năng lượng.
GV giới thiệu nội dung bài toán:
Vật có khối lượng m = 100g dđđh theo pt:
1) Xác định biên độ, chu kì, tần số và pha ban đầu của dao động.
2) Vào thời điểm nào thì pha dao động đạt giá trị lúc ấy li độ bằng bao nhiêu?
3) Vật qua vị trí x = 1,25cm vào thời điểm nào? Phân biệt thời điểm vật đi qua theo chiều dương, chiều âm?
4) Tìm thời gian vật dao động giữa hai vị trí x
1
= -1,25cm và x
2
= 2,5cm.
5) Tìm tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động và năng lượng của dao động.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Cách giải bài toán
-Hướng dẫn giải bài toán bằng
việc nêu lần lượt các câu hỏi gợi
ý:
H
1
. Dạng pt tổng quát của dđđh?
Pt li độ dao động (bài toán) cho
ta xác định được các đại lượng
nào?
H
2
. Đại lượng nào là pha của dao

động? Pha dao động có thay đổi
theo thời gian ?
H
3
. Biết thời điểm vật qua một vị
trí xác định, có thể xác định vị trí
thế nào?
-Giải thích nội dung câu 3: Vì sao
có nhiều thời điểm vật qua vị trí
xác định?
-Hướng dẫn HS vận dụng kiến
thức lượng giác. Lưu ý cách chọn
nghiệm để thỏa điều kiện vẽ
chiều chuyển động của vật.
(Dùng phương trình: v =
-ωAsin(ωt+ϕ))
Hướng dẫn chọn nghiệm để v > 0
hoặc v < 0.
-Thảo luận nhóm, thực hiện các
nội dung:
+So sánh phương trình:
2,5cos 10
2
x t
π
π
 
= +
 ÷
 

với pt tổng quát:
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
Tìm kết quả.
-Xác định (ωt + ϕ) là pha dao
động.
Cá nhân thực hiện, giải tìm t ứng
với
5
10
2 6
t
π π
π
 
+ =
 ÷
 
-Thu nhận kiến thức để vận dụng
cho việc giải bài toán do GV cung
cấp. Thảo luận nhóm, chọn cách
giải thích hợp.
1)Tìm A, T, f, ϕ từ pt:
2,5cos 10
2
x t
π

π
 
= +
 ÷
 
So sánh với pt:
2
cos
2,5
0,2
1
5
2
x A t
T
A cm
T s
f Hz
T
rad
π
ϕ
π
ϕ
 
= +
 ÷
 
=



=


⇒

= =


=


2)Tìm t để
5
10
2 6
t
π π
π
 
+ =
 ÷
 
→ t = 1/30 s.
Tìm
2,5cos 10
2
x t
π
π

 
= +
 ÷
 
ứng với
t = 1/30(s): x =-2,16
3)Giải phương trình:
2,5cos 10
2
x t
π
π
 
= +
 ÷
 
= 1,5
.
10 2
2 3
t
t k
π π
π π
→
+ = ± +
+Qua vị trí theo chiều dương
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
22
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định

H
4
. Nêu liên hệ giữa chuyển động
tròn đều và dao động điều hòa?
-Dùng mối liên hệ giữa hai
chuyển động, hướng dẫn xác định
thời gian dao động giữa hai vị trí.
H
5
. Thời gian dao động giữa hai
vị trí x
1
và x
2
và thời gian chuyển
động tròn đều trên cung
¼
1 2
M M

như thế nào?
H
6
. Góc quay α, tốc độ góc ω và
thời gian quay của chuyển động
tròn đều liên hệ bằng biểu thức
nào?
H
7
.Tốc độ trung bình được xác

định thế nào? Trong một chu kì,
quãng đường vật di chuyển gấp
mấy lần biên độ?
Hướng dẫn HS cách xác định S
một cách tổng quát: (Tính theo
x
1
, x
2
giữa hai vị trí vật dao động
trong thời gian ∆t)
H
8
. Công thức tính năng lượng?
-Cá nhân thực hiện theo hướng
dẫn của GV.
Từ hình vẽ, GV hướng dẫn, thảo
luận nhóm.
¼
( )
1 2
1 2
x x
M M
t t
→
⇒ ∆ = ∆
-Ôn lại cách tính vận tốc trung
bình ở lớp 10, vận dụng giải cho
câu 5.

10 2
2 3
5
(1)
60 5
t k
k
t
π π
π π
+ = − +
→ = − +
+Qua vị trí theo chiều âm:
10 2
2 3
t k
π π
π π
+ = +
4)Thời gian vật dao động giữa hai vị trí
x
1
, x
2
:
1
1
1
1
1

(1)
2
| | 1
sin
2
2
6 3
x
OM
rad
π
α α
α
π π
α α
= +
= =
⇒ = ⇒ =
Ta có:
t
α
ω
∆ =
Với ω = 10π rad/s.
2 1
3 15
rad t s
π
α
= → ∆ =

5)Tốc độ trung bình: Trong một chu kì:
S = 4A; ∆t = T
0,5 /
S
v m s
T
= =
Năng lượng của dao động:
2 2 3
1
3,125.10
2
E m A J
ω
−
= =
Tiết 2.
Bài toán với nội dung:
- Viết pt dao động điều hòa.
- Năng lượng trong dao động điều hòa.
Bài toán: Một lò xo có độ cứng k = 0,01N/cm treo thẳng đứng, đầu dưới lò xo mang vật năng m = 4g.
a) Tính chu kì dao động của hệ.
b) Đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ. Chọn gốc thời gian lúc thả vật, gốc tọa độ ở vị
trí cân bằng, trục tọa độ thẳng đứng có chiều dương là chiều lúc vật bắt đầu chuyển động. Viết pt dao
động của vật. (Cho g = 10m/s
2
; π
2
= 10)
c)Xác định vị trí mà ở đó thế năng của vật bằng với động năng.

d)Tính lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo trong suốt quá trình dao động.
Nêu lần lượt các câu hỏi gợi ý:
H
1
. Chu kì dao động của hệ
CLLX tính bằng công thức nào?
H
2
. Ở vị trí cân bằng, lò xo như
thế nào? Vị trí của vật lúc bắt đầu
chuyển động xác định thế nào?
Vận tốc của vật là bao nhiêu?
H
3
. Trình bày cách viết phương
trình dao động.
-Hướng dẫn HS về độ dãn của lò
xo ở VTCB, lưu ý về li độ ban
đầu x
0
.
-Hướng dẫn HS xác định góc ϕ.
H
4
. Hãy nêu cách xác định góc ϕ.
Có lưu ý gì về việc chọn giá trị ϕ
cho phù hợp nội dung bài toán?
-Đọc và phân tích đề.
-Cá nhân thực hiện câu a)
-Thảo luận cách viết pt dao động.

+ Vẽ trục tọa độ thích hợp.

M
∆l
0
O (VTCB)
+ Tính ∆l
0
-Cá nhân thực hiện tính toán góc
a)Chu kì:
2
m
T
k
π
=

thay số m = 4.10
-3
kg;
k = 1N/m → T = 0,4 (s)
b)Viết pt dao động:
-Tính
2
5 /rad s
T
π
ω π
= =
-Tính A.

Lúc bắt đầu chuyển động:
+ x = - ∆l
0
= - 410
-2
m với
0
mg
l
k
∆ =
+ v = 0 ⇒ A = 4.10
-2
m
Tính góc ϕ với ϕ là nghiệm của pt:
( )
cosx A t
ω ϕ
= +
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
23
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
H
5
. Viết biểu thức tính cơ năng
(theo thế năng và động năng)
-Giải thích cho HS việc chọn giá
trị x > 0 và x < 0 ở hai bên gốc
tọa độ.
-Vẽ hình, hướng dẫn HS xác định

độ biến dạng của lò xo ở một số
trường hợp:
∆l
0
= A; ∆l
0
≥ A.
H
6
. Lực đàn hồi của lò xo tính
bằng công thức nào? Ở vị trí nào
của vật, lực đạt giá trị cực đại,
cực tiểu?
ϕ.
-Sử dụng pt cơ năng, cá nhân
thực hiện tính toán kết quả.
-Thảo luận nhóm, tính lực đàn hồi
ở hai vị trí của vật: thấp nhất và
cao nhất.
( )
sinv A t
ω ω ϕ
= − +
Với t = 0: x =- 4.10
-2
m; v = 0
⇒ ϕ = π rad/s.
Kết quả:
( )
2

4.10 cos 5x t m
π π
−
= +
b)Từ pt cơ năng:
W = W
t
+ W
đ
; W
đ
= W
t
⇒ W = 2W
t
.
2 2
2
1 1
2
2 2
2 2.10
2
kA kx
A
x m
−
=
⇒ = = ±
c)Lực đàn hồi: F = k∆l.

+Ở vị trí thấp nhất: ∆l

= ∆l
0
+ A.
→ F
max
= k(∆l
0
+ A)
+Ở vị trí cao nhất: ∆l

= 0 → F
max
= 0.
Hoạt động 2: Củng cố - Dặn dò:
- GV rút ra nhận xét chung về cách giải hai bài toán, rút ra những yêu cầu cơ bản về nội dung bài toán.
- Yêu cầu HS giải bài tập ở nhà: SBT VL.
IV. Rút kinh nghiệm.
Tiết 17 Ngày soạn: 03-09-2008
Bài 10.
DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG DUY TRÌ
DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG DUY TRÌ
I. Mục tiêu:
- Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần doa động cơ học là do ma sát nhớt tạo nên vật cản đối với vật dao
động. Ma sát nhỏ dẫn đến tắt dần chậm. Ma sát lớn dẫn đến tắt dần nhanh và dẫn đến không dao động.
- Biết được: dao động tắt dần chậm có thể coi gần đúng là dao động dạng sin với tần số góc xác định và
biên độ giảm dần theo thời gian.
- Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma sát được duy trì.
II. Chuẩn bị:

- GV: chuẩn bị 4 con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau để HS quan sát trên lớp. vẽ
trước hình 10.2 trên giấy.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
3) Giảng bài mới : (45ph)
Hoạt động 1: (30ph): Tìm hiểu DAO ĐỘNG TẮT DẦN.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung
bằng những câu hỏi gợi ý
H
1
: Nhắc lại công thức tính cơ năng
của dao động điều hòa?
GV nhắc lại mối liên hệ giữa cơ
năng W và biên độ A và nêu câu hỏi
tiếp.
H
2
: Nếu không có ma sát thì cơ
năng biến đổi thế nào? Biên độ biến
đổi thế nào?
GV kết luận: Không có ma sát thì
dao động điều hòa mãi mãi và đặt
câu hỏi cho trường hợp khác.
H
3
: Nếu có ma sát thì cơ năng biến
đổi như thế nào? Biên độ dao động
có thay đổi không?
-GV kết luận như SGK.
-Yêu cầu HS quan sát đồ thị của

dao động tắt dần (hình 10.2)
Suy nghĩ, trả lời câu hỏi. Nội
dung trả lời đúng.
-Công thức cơ năng:
2
1
2
W kA
=
-Không đổi.
-Ghi nhận kết luận của GV.
Phân tích câu hỏi và trả lời:
+ Cơ năng giảm.
+ Biên độ giảm.
-Ghi nhận định nghĩa về dao
động tắt dần.
I. Dao động tắt dần:
1) Là dao động với biên độ giảm dần theo
thời gian rồi dừng lại.
2) Lực cản môi trường sinh công âm làm
giảm cơ năng của vật. Cơ năng giảm thì
biên độ dao động giảm, tức là dao động
tắt dần.
Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi
trường càng nhớt.
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
24
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
H
4

: Nêu nguyên nhân của dao động
tắt dần?
Hướng dẫn HS tìm hiểu thế nào là
môi trường nhớt.
H
5
: Độ nhớt của môi trường ảnh
hưởng thế nào đến dao động tắt
dần?
GV nhấn mạnh thêm trường hợp vật
dao động trong môi trường có lực
cản nhỏ thì dao động tắt dần chậm.
Có thể xem dao động tắt dần chậm
điều hòa nếu xét trong thời gian
ngắn.
-Thảo luận nhóm: Dùng định
luật bảo toàn năng lượng, lập
luận tìm nguyên nhân gây dao
động tắt dần.
3) Nếu vật dao động điều hòa chịu thêm
tác dụng của lực cản nhỏ thì dao động
của vật (hệ vật) tắt dần chậm có thể coi
gần đúng là dao động điều hòa.
Hoạt động 2. (10ph) Tìm hiểu: DAO ĐỘNG DUY TRÌ.
Hướng dẫn tìm hiểu cách duy trì
dao động không tắt dần.
H1: Muốn duy trì dao động không
tắt dần, ta phải làm gì?
H2: Nêu cách cung cấp năng lượng
cho hệ.

Hướng dẫn HS tìm hiểu về CL ĐH.
Không cần phân tích chi tiết.
-Hướng dẫn HS tìm hiểu ứng dụng
của dao động tắt dần.
Thảo luận nhóm: Từ cơ sở
nguyên nhân của dao động tắt
dần → biện pháp để duy trì dao
động.
-Tìm hiểu cách cung cấp năng
lượng qua các ví dụ: đưa võng;
con lắc đồng hồ.
II. Dao động duy trì:
-Nêu cung cấp thêm năng lượng cho vật
dao động tắt dần để bù lại cho sự tiêu hao
vì ma sát mà không làm thay đổi chu kì
riêng của nó thì dao động kéo dài mãi và
được gọi là dao động duy trì.
-Cứ mỗi chu kì ta tác dụng vào vật (trong
thời gian ngắn) một lực cùng chiều với
chuyển động để truyền thêm năng lượng
cho vật.
2) Củng cố - Dặn dò: (5ph)
- Hướng dẫn HS làm bài tập 1, 2 và trả lời câu hỏi trong SGK tramg 51.
- Hướng dẫn HS tìm hiểu bài mới: Dao động cưỡng bức.
IV. Rút kinh nghiệm - Bổ sung:
Tiết 18 Ngày soạn: 07-09-2008
Bài 11.
DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC- CỘNG HƯỞNG
DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC- CỘNG HƯỞNG
I. Mục tiêu:

1) Kiến thức:
- Biết thế nào là dao động cưỡng bức; dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số ngoại lực, có biên độ phụ
thuộc vào tần số ngoại lực.
- Biết được khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ thì biên độ dao động cưỡng bức cực đại. Hiện
tượng biên độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng. Cộng hưởng thể hiện rõ khi ma sát nhỏ.
2) Kĩ năng: Giải thích được nhiều ứng dụng torng thực tế về cộng hưởng va 2ke63 ra được một vài ứng
dụng khác.
II. Chuẩn bị:
- GV: chuẩn bị thí nghiệm như hình 11.4 để củng cố bài. Nếu không thuận lợi, chỉ thông báo kết quả.
- HS ôn lại khái niệm dao động, dao động tự do, tần số riêng và phần “Dao động tắt dần có phải là tự do
không” ở Bài 10, cột phụ.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
4) Kiểm tra : (5ph) nội dung kiểm tra bài:
H
1
: Thế nào là dao động tắt dần? Nguyên nhân gây dao động tắt dần? Dao động tắt dần có phải là doa động
tự do không?
H
2
: Thế nào là dao động duy trì? Bằng cách nào cung cấp năng lượng cho hệ để duy trì dao động?
5) Giảng bài mới : (25ph)
Hoạt động 1: (20ph): Tìm hiểu DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Tiến hành thí nghiệm (11.4). Yêu
cầu HS quan sát. -Quan sát thí nghiệm, trả lời
1.Dao động cưỡng bức:
a) Mô tả: SGK
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao
25