Vật lí lớp 12 - Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (1) pdf

Vật lí lớp 12 - Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
(1)
1. Mục tiêu:
a) Về kiến thức:
- Nêu được:
+ Định nghĩa dao động điều hoà.
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha
ban đầu là gì?
- Viết được:
+ Phương trình của dao động điều hoà
và giải thích được cá đại lượng trong phương trình.
b) Về kỹ năng:
- Giải được một số bài tập đơn giản trong
SGK và SBT.
c) Về thái độ:
- Có thái độ nghiêm túc học tập.

2. Chuẩn bị của GV và HS:
a) Chuẩn bị của GV:
- Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P
của điểm M trên đường kính P
1
P
2
và thí nghiệm minh
hoạ.
b) Chuẩn bị của HS:
- Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số
và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần
số).

3. Tiến trình bài dạy:
* Ổn định lớp: (1 phút )
a) Kiểm tra bài cũ:
- Kiểm tra trong khi giảng.
* Đặt vấn đề (1 phút).
- Chuyển động của cành cây khi có gió thổi,
của dây đàn khi gảy đàn có thuộc loại chuyển động
nào đã học ở lớp 10 hay không?
b) Dạy nội dung bài mới:
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động
cơ.
Hoạt động của
GV
Hoạt động của
HS
Kiến thức cơ
bản
- Lấy các ví dụ về
các vật dao động
trong đời sống:
chiếc thuyền nhấp
nhô tại chỗ neo,
dây đàn ghita rung
động, màng trống
rung động  ta nói
những vật này đang
- Là chuyển
động qua lại
của một vật trên
một đoạn

đường xác định
quanh một vị trí
cân bằng.


I. Dao động
cơ
1. Thế nào là
dao động cơ
- Là chuyển
động có giới
hạn trong
không gian
lặp đi lặp lại
dao động cơ 
Như thế nào là dao
động cơ?
- Khảo sát các dao
động trên, ta nhận
thấy chúng chuyển
động qua lại không
mang tính tuần
hoàn  xét quả lắc
đồng hồ thì sao?
- Dao động cơ có
thể tuần hoàn hoặc
không. Nhưng nếu
sau những khoảng
thời gian bằng
nhau (T) vật trở lại

vị trí như cũ với
vật tốc như cũ 
- Sau một
khoảng thời
gian nhất định
nó trở lại vị trí
cũ với vận tốc
cũ  dao động
của quả lắc
đồng hồ tuần
hoàn.
nhiều lần
quanh một vị
trí cân bằng.
- VTCB:
thường là vị
trí của vật khi
đứng yên.
2. Dao động
tuần hoàn
- Là dao động
mà sau những
khoảng thời
gian bằng
nhau, gọi là
chu kì, vật trở
lại vị trí như
cũ với vật tốc
như cũ.
dao động tuần

hoàn.
Hoạt động 2 (28 phút): Tìm hiểu phương trình
của dao động điều hoà.
Hoạt động của
GV
Hoạt động của
HS
Kiến thức cơ
bản
- Minh hoạ
chuyển động tròn
đều của một điểm
M

- Nhận xét gì về
dao động của P
khi M chuyển
động?

II. Phương
trình của dao
động điều hoà
1. Ví dụ

- Giả sử một
điểm M chuyển
động tròn đều
trên đường tròn
M

M
P
x

P

O




+



- Khi đó toạ độ x
của điểm P có
phương trình như
thế nào?

- Có nhận xét gì
về dao động của
điểm P? (Biến
thiên theo thời
gian theo định
luật dạng cos)
- Y/c HS hoàn
thành C1
- Hình dung P
- Trong quá
trình M chuyển
động tròn đều,
P dao động trên
trục x quanh
gốc toạ độ O.



x = OMcos(t
+ )



- Vì hàm sin
hay cosin là
một hàm điều
theo chiều
dương với tốc

độ góc .
- P là hình chiếu
của M lên Ox.

- Giả sử lúc t =
0, M ở vị trí M
0

với
·
1 0
POM


(rad)
- Sau t giây, vật
chuyển động
đến vị trí M,
với
·
1
( )
POM t
 
 
rad

- Toạ độ x =
OP
của điểm P

có phương
trình:
không phải là một
điểm hình học mà
là chất điểm P 
ta nói vật dao
động quanh
VTCB O, còn toạ
độ x chính là li độ
của vật.

- Gọi tên và đơn
vị của các đại
lượng có mặt
trong phương
trình.
- Lưu ý:
+ A,  và  trong
phương trình là
những hằng số,
hoà  dao
động của điểm
P là dao động
điều hoà.
- Tương tự: x =
Asin(t + )
- HS ghi nhận
định nghĩa dao
động điều hoà.

- Ghi nhận các
đại lượng trong
phương trình.


x = OMcos(t +
)
Đặt OM = A
x = Acos(t +
)
Vậy: Dao động
của điểm P là
dao động điều
hoà.
2. Định nghĩa
- Dao động điều
hoà là dao động
trong đó li độ
của vật là một
hàm cosin (hay
sin) của thời
gian.
trong đó A > 0 và
 > 0.
+ Để xác định 
cần đưa phương
trình về dạng tổng
quát x = Acos(t

+ ) để xác định.
- Với A đã cho và
nếu biết pha ta sẽ
xác định được gì?
((t + ) là đại
lượng cho phép ta
xác định được gì?)

- Tương tự nếu
biết ?






- Chúng ta sẽ
xác định được x
ở thời điểm t.

- Xác định
được x tại thời
điểm ban đầu
t
0
.

- Một điểm dao
động điều hoà
trên một đoạn

thẳng luôn luôn
3. Phương trình
- Phương trình
dao động điều
hoà:
x = Acos(t +
)
+ x: li độ của
dao động.
+ A: biên độ
dao động, là
x
max
. (A > 0)
+ : tần số góc
của dao động,
đơn vị là rad/s.
+ (t + ): pha
của dao động tại
thời điểm t, đơn
- Qua ví dụ minh
hoạ ta thấy giữa
chuyển động tròn
đều và dao động
điều hoà có mối
liên hệ gì?
- Trong phương
trình: x = Acos(t
+ ) ta quy ước
chọn trục x làm

gốc để tính pha
của dao động và
chiều tăng của pha
tương ứng với
chiều tăng của góc
·
1
POM
trong chuyển
động tròn đều.
có thể được coi
là hình chiếu
của một điểm
tương ứng
chuyển động
tròn đều lên
đường kính là
đoạn thẳng đó.
vị là rad.
+ : pha ban đầu
của dao động, có
thể dương hoặc
âm.
4. Chú ý (Sgk)

c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)
- Phân biệt dao động cơ, dao động tuần
hoàn, dao động điều hòa?
- Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong
phương trình dao động điều hòa?

d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)
- Trả lời câu hỏi 1, 2.
- Làm bài tập 7.
* RÚT KINH NGHIỆM