bài giảng môn vật lý 12 bài 3 con lắc đơn

Kiểm tra bài cũ
Câu 1
Thế nào là dao động điều hòa ? Cho ví dụ
gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật
Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo
2
A
A
lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật
B
C
2029282726252423222119181716151413121110930876543210
tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng vật
D
D
Trong dao động điều hòa của con lắc lò, phát biểu
nào sau đây là không đúng ?
- 0,02 J
2 J
3
A
A
0,02 J
B
C
2029282726252423222119181716151413121110930876543210
0,002 J
D
D
Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100n N/m dao động điều

hòa. Khi vật qua vị trí có li độ x = 2cm theo chiều âm thì
thế năng của con lắc là
Hãy quan sát dao
động sau
l
m
T
P
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC
ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2. Vị trí cân bằng
Một dây treo
không dãn, có
chiều dài l
Vật nhỏ có khối
lượng m
P
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
﴾
α
T
F
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC
ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2. Vị trí cân bằng
Làm cách nào để chứng
tỏ dao động trên là dao
động điều hòa?
Khi lực kéo về tỉ lệ với li độ
Khi kéo quả cầu ra khỏi vị
trí cân bằng

…

…
…
…
…
…
…
…
…
﴾
P
+
T
P
n
P
t
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-

-
-
-
o
S

=

l
.
α
α
.
Vị trí cân bằng
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC
ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2. Vị trí cân bằng
II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ
MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Li độ góc
Li độ cong
Xét dao động của một con lắc
đơn có chiều dài l tại nơi có gia
tốc trọng trường g
Chọn gốc O tại vị trí cân bằng
Chọn chiều dương như hình vẽ
P

t
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC
ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2 . Vị trí cân bằng
II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ
MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
Lực thành phần là lực kéo về
có giá trị đại số
P
t
Pt = - mgsinα
Từ biểu thức trên.cho
thấy dao động của con
lắc có phải là dao động
điều hòa không ?
Nếu li độ góc α nhỏ thì
l
s
sin
≈α≈α
Pt = - mgα = -mg
S
l
Khi nào thì có thể dao
động con lắc là dao động
điều hòa?
Khi dao động nhỏ ( sin α = α) con

lắc dao động điều hòa theo phương
trình:
S = S
0
cos (ωt +φ)
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC
ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2 . Vị trí cân bằng
II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ
MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Khi dao động nhỏ ( sin α = α) con
lắc dao động điều hòa theo phương
trình:
So sánh hai công thức
sau, từ đó rút ra công
thức tính chu kỳ của con
lắc đơn ?
Pt = - mgα = -mg
S
l
F = k x
mg
l
K
k
=>
l

g
m
k
S = S
0
cos (ωt +φ)
=>
g
l
2
2
T π
ω
π
==
Chu kỳ con lắc đơn
g
l
2
2
T π
ω
π
==


Có nhận xét gì về chu kỳ
con lắc đơn ?
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN ?

1. Cấu tạo con lắc đơn
2 . Vị trí cân bằng
II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON
LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Khi dao động nhỏ ( sin α = α) con lắc
dao động điều hòa theo phương trình:
S = S
0
cos (ωt +φ)
Chu kỳ
g
l
2
2
T π
ω
π
==
III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC VỀ MẶT NL
Cơ năng của con lắc đơn
được tính như thế nào?
1. Động năng
1 / 2 m v
2
W
đ
=
2. Thế năng
W

t
= mgl(1- cos α)
W =1/2 m v
2
+mgl(1- cos α) = hs
3.Cơ năng
Hãy mô tả một cách định tính sự
biến đổi năng lượng của con lắc,
khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân
bằng và ngược lại
Khi con lắc đi vị trí biên về VTCB thì thế
Năng giảm dần động năng tăng dần
- Khi con lắc từ VTCB đến vị trí biên
Thế năng tăng dần , động năng giảm dần
Nếu chọn mốc thế năng tại vị trí
cân bằng thì thế năng của con lắc
ở li độ góc α là:
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2 . Vị trí cân bằng
II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON
LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Khi dao động nhỏ ( sin α = α) con lắc
dao động điều hòa theo phương trình:
S = S
0
cos (ωt +φ)
Chu kỳ
g

l
2
2
T π
ω
π
==
III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC VỀ MẶT NL
1. Động năng
1 / 2 m v
2
W
đ
=
2. Thế năng
W
t
= mgl(1- cos α)
W =1/2 m v
2
+mgl(1- cos α) = hs
3.Cơ năng
Nêu những ứng dụng,
trong việc xác định gia
tốc rơi tự do?
∗
g
l
T

π
2
=
⇒
2
2
4
T
lg
π
=
IV-ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH g
Nội dung bài
1. Thế nào là con lắc đơn ? khảo sát con lắc đơn về mặt động
học.chứng minh khi dao động α nhỏ dao động của con lắc là dao động
điều hòa.
2. Công thức chu kỳ của con lắc đơn khi dao động nhỏ
3. Khi con lắc dao động thì động năng và thế năng của con lắc
biến thiên như thế nào ?
m,l và g
L và g
1
A
A
l và m
B
C
2029282726252423222119181716151413121110930876543210
.m và g
D

D
Con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m treo
vào một sợi dây l tại nơi có gia tốc rơi tự do g, dao
động điều hòa với chu kỳ T phụ thuộc vào ?
giảm đi 2 lần
tăng lên 2 lần
2
A
A
tăng lên 4 lần
B
C
2029282726252423222119181716151413121110930876543210
giảm đi 4 lần
D
D
Một con đơn dao động điều hòa,khi tăng chiều dài con lắc
lên 4 lần thì tần số dao động của con lắc
2,0 s
0,5 s
3
A
A
1,5 s
B
C
2029282726252423222119181716151413121110930876543210
1,0 s
D
D

Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T = 4s,thời
gian để con lắc đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li
độ cực đại là
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN ?
1. Cấu tạo con lắc đơn
2 . Vị trí cân bằng
II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON
LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Khi dao động nhỏ ( sin α = α) con lắc
dao động điều hòa theo phương trình:
S = S cos (ωt +φ)
Chu kỳ con lắc đơn
g
l
2
2
T π
ω
π
==
III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC VỀ MẶT NL
Các em hảy quan sát ?
P
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
﴾
α
T
F
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-