TỔNG hợp HAI DAO ĐỘNG điều hòa , CÙNG PHƯƠNG, CÙNG tần số, PHƯƠNG PHÁP GIẢN đồ FRE NEN

TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ,
CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ, PHƯƠNG
PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
---------o0o-------I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Biểu diển được một dao động điều hoà bằng véctơ quay.
- Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen.
- Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao
động điều hoà cùng tần số và cùng phương dao động.
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Hình 5.2 trên khổ giấy lớn
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ (5 phút). + Nêu đặc điểm của dao động tắt dần.
Nguyên nhân của nó là gì?
+ Nêu đặc điểm của dao động duy trì và dao động cưỡng bức.
3. Bài mới
* Vào bài
- Trong thực tế, máy đặt trên bệ máy khi máy hoạt động thì cả máy và
bệ máy cùng dao động. Như vậy, lúc này dao động ta thấy đươcj là dao động
tổng hợp của hai dao động thành phần. Vậy làm cách nào ta có thể viết được
phương trình dao động tổng hợp này (với điều kiện hai dao động này là dao
động điều hòa). Muốn làm được điều đó ta sẽ tìm hiểu sang bài 5 TỔNG
HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA , CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN
SỐ.PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
* Tiến trình giảng dạy
Hoạt động 1: Véc tơ quay (7 phút)
Hoạt động của giáo
Hoạt động của học sinh
Nội dung
viên
- Gợi ý cho hs từ so sánh - Nhớ lại kiến thức cũ và I. Vectơ quay

một vật chuyển động theo gợi ý của GV định
Ta có thể biểu diễn một dao động
x
=
A cos(ωt + ϕ ) bằng một vectơ
tròn đều với vật vật dao hình kn vectơ quay.
động điều hòa.
quay tai thời điểm ban đầu có các
- Từ đó hướng dẫn hs - Tìm ba đặc điểm của đặc điểm sau:
biểu diễn dđđh bằng vectơ quay (SGK)
+ Có góc tai góc tọa độ của Ox
vectơ quay.
+ Có độ dài bằng biên độ dao
- Tìm các đặc điểm của
động; OM = A.
vectơ quay.
+ Hợp với Ox một góc ϕ


Hoạt động 2: Phương pháp giản đồ Fre – nen (20 phút)
- Đặt vấn đề tổng hợp - Hs tìm phương pháp II. Phương pháp giản đồ Fre-nen
một vật tham gia hai dao tính tổng chúng.
1. Đặt vấn đề
động đièu hòa cùng lúc. - Đọc hai pt
Tìm tổng của hai dao động
x1 = A1 cos(ωt + ϕ1 )
Xác định tổng hợp dao x1 = A1 cos(ωt + ϕ1 )
động như thế nào?
x 2 = A2 cos(ωt + ϕ 2 )
x 2 = A2 cos(ωt + ϕ 2 )

- Hướng dẫn cách tính - Tiếp thu
- Bài toán đơn giản nếu A1 = A2
cần phải dùng giản đồ
và phức tạp khi A1 ≠ A2 vì vậy ta
Fre-nen.
dùng phương pháp giản đồ Fre-nen
cho tiện.
- Gợi ý cho hs dựa vào - Tiếp thu
Vectơ quay để tính tổng.
2. Phương pháp giản đồ Fre- Yêu cầu hs lên bảng - Lên bảng biễu diễn nen
biểu diễn vectơ quay của bằng vectơ quay
Ta lần lượt ta vẽ hai vec tơ quay
hai pt dđđh.
đặt trưng cho hai dao động:
- Biễu diễn vectơ quay
của phương trình tổng
của hai dđđh.
-

- Nhận xét ?

- Nhận xét dao động
tổng hợp. (SGK)

Ta thấy OM 1 và OM 2 quay với tốc
độ góc ω thì OM cũng quay với tốc
độ góc là ω.
- Phương trình tổng hợp
x = A cos(ωt + ϕ )

* Kết luận: “Dao động tổng hợp
của hai dao động điều hòa cùng
Tiến
hành
làm
câu
C
2
phương, cùng tần số là một dao
- Yêu cầu hs tiến hành
Tìm
hai
công
thức
(1)
dộngddieeuf hòa cùng phương,
làm câu C2
và (2).
cùng tần số với hai dao động đó”
Trong đó:
- Nhận xét kết quả của
A 2 = A12 + A22 + 2 A1 A2 cos(ϕ 2 − ϕ1 ) (1)
hs tìm được và sửa chữa.
A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ 2
*
Nếu
hai
dao
động
cùng

tan
ϕ
=
- Từ công thức tính biên
A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ 2
độ nhận xét ảnh hưởng pha

(2)


của độ lệch pha.

- Nhận xét chung

∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = 2nπ với n
= ± 1;±2;±3...

3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
Ta thấy
* Nếu hai dao động cùng pha
⇒ A = A1 + A2
∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = 2nπ
với n =
* Nếu hai dao động ± 1;±2;±3...
ngược pha
⇒ A = A1 + A2
(lớn nhất)
∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = (2n + 1)π
* Nếu hai dao động ngược pha
với n = ± 1;±2;±3...

∆ϕ = ϕ − ϕ = (2n + 1)π
⇒ A = A1 − A2

2

1

với n = ± 1;±2;±3...
- Cho hs đọc SGK ví dụ
- Đọc SGK và thảo luận ⇒ A = A − A
trong SGK và thảo luận
1
2
(nhỏ nhất)
theo bàn về cách giải
cách giải bài ví dụ.
4. Ví dụ
Tính tổng hai dao động
- Yêu cầu hs lên bảng
x1 = 3 cos(5πt )(cm)
- Lên bảng trình bày
trình bày.
π
x 2 = 4 cos(5πt + )(cm)
- Kết luận bài học
3
- Ghi nhận kết luận của
Giải
GV
Áp dụng các công thức đã học

x = 6,1 cos(5πt + 0,19π )(cm)

IV. CỦNG CỐ VÀ BTVN (5 phút)
1. Củng cố Hai dao động ngược pha khi
A. φ2 – φ1 = 2nπ
C. φ2 – φ1 = (n – 1)π

B. φ2 – φ1 = nπ
D. φ2 – φ1 = (2n – 1)π