§4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC pptx

§4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

I MỤC TIÊU
 Nhận biết được hiện tượng dao động tắt dần và nguyên nhân của hiện
tượng.
 Nêu được nguyên tắc chung để duy trì dao động.
 Nhận biết được đặc điểm của dao động cưỡng bức khi đã ổn định.
 Mô tả được hiện tượng cộng hưởng và nêu được điều kiện xảy ra hiện
tượng cộng hưởng, ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng.
II CHUẨN BỊ
Giáo viên
 Một con lắc lò xo dọc ngâm trong chậu nước.
 Một thiết bị duy trì dao động của con lắc.
 Thí nghiệm về dao động cưỡng bức của con lắc lò xo.
 Mô hình tần số kế đơn giản.
III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC
1. Tìm hiểu dao động tắt dần và nguyên nhân của nó
GV yêu cầu HS mô tả lại tính tuần hoàn của dao động của con lắc đơn và
nêu câu hỏi : Nếu ta theo dõi chuyển động của con lắc đơn trong một thời
gian dài thì chuyển động đó có còn tuần hoàn nữa không? Thay đổi như thế
nào? (Biên độ giảm dần rồi dừng lại).
Đưa ra khái niệm dao động tắt dần.
Yêu cầu HS tìm nguyên nhân của hiện tượng tắt dần.
Làm thí nghiệm con lắc lò xo chuyển động trong nước để xét ảnh hưởng của
lực cản đến chuyển động của con lắc.
Yêu cầu HS giải thích ý nghĩa của các đồ thị trên Hình 4.2 SGK. Tự tìm hiểu
tác dụng của bộ giảm xóc trong xe máy.
2. Tìm hiểu dao động duy trì.
Ta đã biết nguyên nhân của sự tắt dần của dao động. Vậy làm thế nào để
tránh sự tắt dần, duy trì được dao động tuần hoàn?
Giải pháp : Dùng một ngoại lực tác dụng để bù lại sự giảm biên độ, chú ý là

mỗi chu kì chỉ tác dụng ngoại lực một lần với cường độ vừa đủ để bù lại ảnh
hưởng của lực ma sát hay lực cản.
3. Tìm hiểu dao động cưỡng bức
GV yêu cầu HS nhận biết chu kì dao động riêng của con lắc lò xo dọc trong
thí nghiệm ở hình 4.5 SGK.
Sau đó quay đều tay quay với một tần số khác, lớn hơn tần số riêng của lò
xo.
Sau vài giây, con lắc lò xo có một dao động ổn định ăn khớp với chuyển
động lên xuống của trục khuỷu K.
Từ đó rút ra nhận xét : Dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần
số của ngoại lực.
4. Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng.
Đặt vấn đề. Hãy dự đoán xem có hiện tượng gì xảy ra nếu tần số của ngoại
lực tác dụng bằng tần số riêng của vật dao động? (Ngoại lực chỉ đẩy nhanh
thêm chứ không cản trở chuyển động).
 Biên độ dao động cưỡng bức sẽ tăng mạnh.
 GV làm thí nghiệm biểu diễn. Có thể làm thí nghiệm như ở hình 4.7 SGK
trong đó làm thay đổi tần số của lực tác dụng. Có thể làm thí nghiệm như
giới thiệu ở phần Những điều cần lưu ý (Hình 4.1) trong đó tần số của lực
tác dụng được giữ không đổi mà thay đổi tần số của thanh đàn hồi dao động.
Yêu cầu HS rút ra nhận xét về điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
5. Tìm hiểu ứng dụng hiện tượng cộng hưởng để làm tần số kế.
Yêu cầu HS tự đọc SGK rồi trình bày trước lớp về nguyên tắc hoạt động của
tần số kế đơn giản và ảnh hưởng của hiện tượng cộng hưởng trong đời sống
và kĩ thuật.

§5. TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I MỤC TIÊU
 Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ vectơ.

 Biết áp dụng phương pháp giản đồ vectơ để tìm dao động tổng hợp
của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.
II CHUẨN BỊ
Học sinh
Ôn lại quy tắc tổng hợp hai vectơ đồng quy.
III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC
1. Tìm hiểu phương pháp giản đồ vectơ, còn gọi là cách vẽ Frenen.
GV hướng dẫn HS lập phương trình chuyển động của hình chiếu P của một
điểm M chuyển động tròn đều với vận tốc góc  trên một vòng tròn bán
kính A lên một trục Ox đi qua tâm vòng tròn. Kết quả tính là :
x =
OP
= Acos(t + ) (1)
Yêu cầu HS nhận biết dạng chuyển động của P, ý nghĩa của các đại lượng A,
,  trong phương trình chuyển động (1).
GV thông báo : Dựa vào phép tính trên, Frenen đề ra phương pháp biểu
diễn mỗi dao động điều hòa có phương trình x = Acos(t + ) bằng một
vectơ quay
A

có độ dài A, quay quanh điểm O với vận tốc góc  và có vị trí
ban đầu lập với trục Ox một góc .
2. Áp dụng phương pháp vectơ quay để tìm dao động tổng hợp của hai
dao động điều hòa có cùng chu kì, trên cùng một đường thẳng và khác
pha.
 GV giới thiệu cách làm theo trình tự sau :
+ Vẽ hai vectơ quay
1 2
,
A A

 
biểu diễn hai dao động trên cùng một hình vẽ.
+ Vẽ vectơ tổng hợp
1 2
A A A
 
  
theo quy tắc hình bình hành.
+ Vectơ
A

sẽ biểu diễn dao động tổng hợp. Cần xác định biên độ A, tần số
góc  và pha ban đầu  của dao động tổng hợp.
 Tần số góc . Yêu cầu HS nhận xét xem nếu hai vectơ
1
A

và
2
A

quay với
cùng một vận tốc góc thì hình dạng của hình bình hành tổng hợp vectơ có
thay đổi không? Từ đó suy ra vận tốc góc của vectơ tổng hợp
A

so với vận
tốc góc  của các vectơ thành phần.
 Hướng dẫn HS áp dụng công thức tính cạnh của một tam giác để tính độ
lớn của A.

 GV trình bày cách tính tg.
Kết luận chung : Dao động tổng hợp được biểu diễn bằng vectơ quay cũng là
một dao động điều hòa có cùng tần số với các dao động thành phần và có
biên độ A tính bằng công thức :
A
2
=
2 2
1 2 1 2 1 2
2 cos( )
A A A A
 
  
Và có pha ban đầu  tính bằng công thức :
tg =
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
cos cos
A A
A A
 
 

