Bài giảng bài dao động tắt dần và dao động cưỡng bức vật lý 12 (4)

BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12_CB

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

GIÁO VIÊN:

TRẦN VIẾT THẮNG

TRƢỜNG THPT CHU VĂN AN TN


NỘI DUNG CƠ BẢN
I. Dao động tắt dần
II. Dao động duy trì
III.Dao động cƣỡng bức
IV.Hiện tƣợng cộng hƣởng


- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà
với tần số riêng (fo). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ
phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc.


Các em hảy quan sát ?


DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ
DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
Tắt dần

Cưỡng bức


1. Thế nào là dao động tắt dần ?


DAO ĐỘNG TẮT DẦN

Tắt dần

Là dao động có biên độ
giảm dần theo thời gian.


Nhìn vào các đồ thị em hãy cho biết sự tắt dần của con lắc trong
các trƣờng hợp nhƣ thế nào ?
x

x
b)

a)

o

o

t

Không khí

Nƣớc
Nguyên nhân nào gây ra dao động tắt dần?
Hiện tượng tắt dần phụ thuộc yếu tố nào?

x

c)

o

t

t

Nhớt


1. Thế nào là dao động tắt dần ?
2. Giải thích
- Do lực cản của môi trƣờng làm cơ năng của con lắc
chuyển hóa thành các dạng năng lƣợng khác. Vì thế
làm biên độ của con lắc giảm dần và cuối cùng dừng
lại.
3. Ứng dụng (Sgk)


Dao động duy trì
Thế naò là dao động duy trì ?

1. Dao động đƣợc duy trì bằng cách giữ cho biên
độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì
dao động riêng gọi là dao động duy trì.
2. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động
duy trì.


Sự tự dao động

12
9

3
6

-Dao động của con lắc đồng hồ đƣợc duy trì
nhờ sự cung cấp năng lƣợng từ một dây cót.

-Sau một chu kỳ dao động của quả lắc dây cót
giãn ra một chút thông qua hệ thống bánh răng
và những cơ cấu thích hợp để cung cấp năng
lƣợng cho con lắc giúp năng lƣợng con lắc bảo
toàn nên dao động của nó đƣợc duy trì.
Dao động đƣợc duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực
đƣợc gọi là sự tự dao động.

Hệ bao gồm: Vật dao động, nguồn năng lƣợng, và cơ cấu
truyền năng lƣợng gọi là hệ tự dao động.

Sự tự dao động

12
9

3
6

Dao động cƣỡng bức: tần số là tần số ngoại lực, biên độ
phụ thuộc ngoại lực.
Sự tự dao động: biên độ và tần số giống nhƣ khi vật dao
đôïng tự do.


Dao động cƣỡng bức.
1. Thế nào là dao động cƣỡng bức?
- Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cƣỡng bức
tuần hoàn gọi là dao động cƣỡng bức.


1. Thế nào là dao động cưỡng bức?
2. Ví dụ (Sgk)
3. Đặc điểm
- Dao động cƣỡng bức có biên độ không đổi và có tần
số bằng tần số của lực cƣỡng bức (f = fcb).
- Biên độ của dao động cƣỡng bức không chỉ phụ thuộc
vào biên độ của lực cƣỡng bức mà còn phụ thuộc vào
chênh lệch giữa tần số của lực cƣỡng bức và tần số
riêng của hệ . Khi fcb càng gần fo thì biên độ dao động
cƣỡng bức càng lớn.

.Sự cộng hưởng


.Sự cộng hưởng

B

A

+ Thí nghiệm:
- Cho con lắc A dao động ta đo đƣợc tần
số của nó là f0
A

B
M
L

m

F

Hình a

- Khi B dao động nó tác dụng lực
cưỡng bức lên A làm A dao động.
M
m

Hình b

- Dao động của A mạnh nhất khi tần
số lực cưỡng bức (tần số ngoại lực) f
bằng tần số riêng f0 của A (f=f0)

-Cho B dao động tần số f. Thay đổi chiều dài của B để thay đổi f của nó.


IV. Hiện tượng cộng hưởng
1. Định nghĩa:
- Hiện tƣợng biên độ dao động cƣỡng bức tăng đến giá trị
cực đại khi tần số f của lực cƣỡng bức tiến đến bằng tần số
riêng fo của hệ dao động gọi là hiện tƣợng cộng hƣởng.
- Điều kiện fcb = fo


IV. Hiện tượng cộng hưởng
1. Định nghĩa:
2. Giải thích (Sgk)
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng
hưởng
- Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà
nhà, cầu, bệ máy, khung xe …
- Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn
ghita, viôlon …


Sự tự dao động

12
9

3
6

-Dao động của con lắc đồng hồ đƣợc duy trì nhờ sự cung
cấp năng lƣợng từ một dây cót.
-Sau một chu kỳ dao động của quả lắc dây cót giãn ra
một chút thông qua hệ thống bánh răng và những cơ cấu
thích hợp để cung cấp năng lƣợng cho con lắc giúp năng
lƣợng con lắc bảo toàn nên dao động của nó đƣợc duy trì.

Dao động đƣợc duy trì mà không cần tác dụng của
ngoại lực đƣợc gọi là sự tự dao động.
Hệ bao gồm: Vật dao động, nguồn năng lƣợng, và
cơ cấu truyền năng lƣợng gọi là hệ tự dao động.
Dao động cƣỡng bức: tần số là tần số ngoại
lực, biên độ phụ thuộc ngoại lực.
Sự tự dao động: biên độ và tần số giống nhƣ
khi vật dao động tự do.


Củng cố
1.Dao động tắt dần là dao động:
a.Có li độ phụ thuộc theo thời gian theo dạng sin hay
cosin.
b.Của hệ chỉ chịu ảnh hƣởng của nội lực.
c.Có biên độ giảm dần theo thời gian.
d.Có chu kì luôn luôn không đổi.

CỦNG CỐ
2.Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do?
a.biên độ dao động giảm dần.
b.lực ma sát và lực cản của không khí.
c.dao động không còn là dao động điều hòa.
d.có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ.


Củng cố
3.Điều kiện để có dao động cưỡng bức?
a.Có ngoại lực tác dụng vào hệ dao động.
b.Biên động dao động thay đổi.
c.Có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ.
d.Do có lực ma sát tác dụng vào hệ.


1. Nhận xét nào sau đây là không đúng.
A. Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi
trƣờng càng lớn.
B. Dao động duy trì có chu kì bằng chu kì dao động
riêng của con lắc .
C. Dao động cƣỡng bức có tần số bằng tần số của lực
cƣỡng bức.
D. Biên độ của dao động cƣỡng bức không phụ thuộc
vào tần số lực cƣỡng bức.


2. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?

A. Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách
kích thích ban đầu để tạo lên dao động.
B. Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian.
C. Biên độ của dđ duy trì phụ thuộc vào phần năng
lƣợng cung cấp thêm cho dao động trong mỗi chu kì
D. Biên độ của dao động cƣỡng bức chỉ phụ thuộc vào
biên độ của lực cƣỡng bức.


3. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Hiện tƣợng cộng hƣởng chỉ xảy ra với dđđh.
B. Hiện tƣợng cộng hƣởng chỉ xảy ra với dđ riêng
C. Hiện tƣợng cộng hƣởng chỉ xảy ra với dđ tắt dần.
D.Hiện tƣợng cộng hƣởng chỉ xảy ra với dđ cƣỡng bức
4. Phát biểu nào sau đây là không đúng ? Điều kiện để
xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng là
A. tần số góc lực cƣỡng bức bằng tần số góc dđ riêng.
B. tần số lực cƣỡng bức bằng tần số dao động riêng.
C. chu kì lực cƣỡng bức bằng chu kì dao động riêng.
D. biên độ lực cƣỡng bức bằng biên độ dao động riêng.