Bài giảng bài con lắc đơn vật lý 12 (3)

Kiểm tra bài cũ
Câu 1 Thế nào là dao động điều hòa ? Cho ví dụ


10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
20
30
9
0
1
2
3

4
5
6
7
8
Trong dao động điều hòa của con lắc lò, phát biểu
nào sau đây là không đúng ?

2

A
B

Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo
lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật

C gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật

D

tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng vật


10
11
12
13
14
15
16

17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
20
30
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8

3

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

A

2J

B

0,02 J

C - 0,02 J
D 0,002 J


Hãy quan sát dao
động sau


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

l

T
m

P


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 kéo quả cầu ra khỏi vị

T

------

trí cân bằng

F

P
Khi lực kéo về tỉ lệ với li độ


Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I – THẾ NÀO LÀ CON LẮC

II – KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ
MẶT ĐỘNG LỰC HỌC

Li độ góc



Xét dao động của một con lắc
đơn có chiều dài l tại nơi có gia
tốc trọng trường g
Chọn chiều dương như hình vẽ
Chọn gốc O tại vị trí cân bằng

Vị trí cân bằng

+

1. Cấu tạo con lắc đơn
2. Vị trí cân bằng

--------------------------------------------

ĐƠN ?

Li độ cong

.
o

…

Pt

Pn


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

Lực thành phần Pt là lực kéo về
cóthìgiá
trịthể
đạidao
số
Khi nào

có
Từ biểu thức trên.cho
động thấy
con lắc
làđộng
dao động
dao
của con
Pđiều
t = - mgsin
hòa?là dao động
lắc có phải

Khi dao động nhỏ ( sin  = ) con
lắc dao động điều hòa theo phương Nếu
trình:

S = S0cos (ωt +φ)

điều hòa không ?

li độ góc  nhỏ thì sin    

Pt = - mg = -mgS
l

s
l

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  = ) con
lắc dao động điều hòa theo phương
trình:

S = S0cos (ωt +φ)
Chu kỳ con lắc đơn
2π
T=
= 2π
ω

l
g

S
P
t
=
mg
=

-mg
So sánh hai công thức
l
sau, từ đó rút ra công

thức tính chu kỳ của con
Flắc=đơn
k x?

mg
K

k
Có nhận
xét
gì
về
chu
kỳ
l
con lắc đơn ?
l
m
=> g 
k

=>

2π
T=

= 2π
ω

l
g


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  = ) con lắc
dao động điều hòa theo phương trình:

S = S0cos (ωt +φ)
Chu kỳ

2π
T=
= 2π
ω

l
g

III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA

CON LẮC VỀ MẶT NL

1. Động năng
2. Thế năng

3.Cơ năng

2

Wđ = 1 / 2 m v

Wt = mgl(1- cos )

W =1/2 m v2 +mgl(1- cos ) = hs

Cơ năng của con lắc đơn
Hãy mô tả một cách định tính sự
được
như thế
nào?
biến
đổitính
năng lượng
của con
lắc,
khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân
Khi con lắc
đi và
vị trí
biênlại

về VTCB thì thế
bằng
ngược
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  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  = ) con lắc
dao động điều hòa theo phương trình:

Nêu những ứng dụng,
trong việc xác định gia
tốc rơi tự do?

S = S0cos (ωt +φ)
Chu kỳ

2π
T=
= 2π
ω

l
g

III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC VỀ MẶT NL

1. Động năng
2. Thế năng

3.Cơ năng

 T  2

l
g

2

Wđ = 1 / 2 m v

Wt = mgl(1- cos )

W =1/2 m v2 +mgl(1- cos ) = hs
IV-ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH g



4 2
g l
2
T


Nội dung bài
1. Thế nào là con lắc đơn ? khảo sát con lắc đơn về mặt động

học.chứng minh khi dao động  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 ?


10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

21
22
23
24
25
26
27
28
29
20
30
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
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 ?

1

A
B

L và g
l và m

C m,l và g

D

.m và g


10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
20

30
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8

2

Một con đơn dao động điều hòa,khi tăng chiều dài con lắc
lên 4 lần thì tần số dao động của con lắc

A

tăng lên 2 lần

B tăng lên 4 lần
C giảm đi 2 lần
D giảm đi 4 lần


10
11
12
13

14
15
16
17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
20
30
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
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

3

A
B

0,5 s

1,5 s

C 2,0 s

D

1,0 s


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  = ) con lắc
dao động điều hòa theo phương trình:

S = S cos (ωt +φ)
Chu kỳ con lắc đơn

T=

2π
= 2π
ω

l
g

III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC VỀ MẶT NL




------

T

F

P
Các em hảy quan sát ?