Bài 2 CON lắc lò XO

Bài 2 CON LẮC LÒ XO
---------o0o-------I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Viết được công thức tính chu kì ( hoặc tần số) dao động điều hoà của con
lắc lò xo.
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà
của con lắc lò xo.
- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà của con
lắc lò xo.
- Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo.
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Chuẩn bị một con lắc lò xo treo thẳng đứng
- Chuẩn bị các hình vẽ về con lắc lò xo nằm ngang.
(Nếu có thể chuẩn bị con lắc lò xo trên đệm không khí)
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ (5phút)
3. Bài mới
* Vào bài
- Ta đã tìm hiểu xong dao động điều hòa về mặt động học.Bây giờ ta
sẽ tìm hiểu tiếp về mặt động học và năng lượng. Để làm được điều đó ta
dùng con lắc lò xo làm mô hình để nghiên cứu.
* Tiến trình giảng dạy
Hoạt động 1: Con lắc lò xo (7 phút)
Hoạt động của giáo
Hoạt động của học sinh
Nội dung
viên
I. Con lắc lò xo
- Vẽ hình hoặc cho hs - Mô tả con lắc lò xo
Con lắc lò xo gồm một vật nặng
quan sát con lắc lò xo

m gắn vào 1 đầu của lò xo có độ
yêu cầu hs mô tả con
cứng k và khối lượng không đáng
lắc?
- Có một vị trí cân bằng kể. Đầu còn lại của lò xo cố định.
- Quan sát con lắc khi
Con lắc có 1 vị trí cân bằng mà
cân bằng. Nhận xét?
- Chuyển động qua lại khi ta thả vật ra vật sẽ đứng yên
- Nếu kéo ra yêu cầu hs quanh vị trí cân bằng
mãi.
dự doán chuyển động - Ghi chép kết luận
Nếu kéo vật khỏi vị trí cân bằng
của nó.
buông ra vật sẽ dao động quanh vị
- Kết luận
trí cân bằng, giữa hai vị trí biên


Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học
(15 phút)
II. Khảo sát dao động của con lắc
- Nêu giả thuyết về con - Tiếp thu
lò xo về mặt động lực học
lắc lò xo. Chọn trục tọa
độ, vẽ hình.
- Yêu cầu hs phân tích - Lên bảng tiến hành
các lực tác dụng lên con phân tích lực
vật m?
- Gợi ý cho hs tiến hành

tìm phương trình động
lực học của con lắc lò
xo.

Xét vật ở li độ x, lò xo giản một
- Áp dụng định luật II
đoạn Δl = x. Lực đàn hồi F = - kΔl
NT
Tổng lực tác dụng lên vật
tiến hành tính toán theo
F = - kx
gợi ý của GV
2
⇒ a+ωx=0
Theo định luật II Niu tơn
a=−

k
x
m

2π

m
k

- Yêu cầu hs kết luận về - Dao độngcủa con lắc
Đặt ω2 = k/m
dao động của con lắc lò lò xo là dao động điều
⇒ a + ω2 x = 0

xo?
hòa.
Vậy dao động của con lắc lò xo là
dao động điều hòa.
- Yêu cầu hs tìm tần số
k
góc và chu kì.
k
ω=
ω=
m
m
* Tần số góc:
* Tần số góc:
2π

m
k

* Chu kì: T =
* Lực kéo về
Lực hướng về vị trí cân bằng gọi
- Từ phương trình lực
là lực kéo về. Lực kứo vè có độ lớn tỉ
làm cho vật chuyển - Nhận xét về dấu và độ
lệ với li độ và gây gia tốc cho vật dao
động rút ra khái niệm lớn của lực kéo về
động điều hòa.
lực kéo về.
- Ghi kết luận

- Kết luận chung
* Chu kì:

T=

Hoạt động 3: Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng (14
phút)
- Yêu cầu hs viết biêu - Động năng
1
thức tính động năng, thế
Wđ = mv 2
2
năng của con lắc?
- Thế năng

III. Khảo sát dao động của lò xo về
mặt năng lượng
1. Động năng của con lắc lò xo
Wđ =

1 2
mv
2


Wt =

2. Thế năng của con lắc lò xo

1 2

kx
2

- Nhận xét sự biến thiên * Thế năng và động
của thế năng và đông năng của con lắc lò xo
biến thiên điều hòa với
năng?
chu kì T/2.
- Viết biểu thức tính cơ W = 1 mv 2 + 1 kx 2
2
2
năng và yêu cầu hs nhận
1
1
xét?
⇒ W = kA 2 = mω 2 A 2
2

2

- Nhận xét và kết luận
(SGK)

- Kết luận

Wt =

* Thế năng và động năng của con lắc
lò xo biến thiên điều hòa với chu kì
T/2.

3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự
bảo toàn cơ năng
1 2 1 2
mv + kx
2
2
1 2 1
⇒ W = kA = mω 2 A 2
2
2
W =

Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình
phương với biên độ dao động
Cơ năng của con lắc lò xo được
bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.

IV. CỦNG CỐ VÀ BTVN (3 phút)
1. Củng cố
1. Chọn công thức đúng khi tính chu kì dao động của con lắc
2π

m
k

B. T =

2π

k

m

1
C. T = 2π

m
k

1
D. T = 2π

k
m

A. T =

1 2
kx
2

2. BTVN
- Làm tất cả bài tập trong SGK và SBT. Đọc trứớc bài CON LẮC ĐƠN.
--------------//------------