Tải bản đầy đủ (.doc) (36 trang)

giao an ly 12 2008

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (349.56 KB, 36 trang )

TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

A. Mục tiêu
1. Kiến thức
Nêu được:
- Đònh nghóa dao động điều hoà.
- Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha ban đầu là gì?
2. Kó năng
Viết được:
- Phương trình dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình.
- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số.
- Công thức vận tốc và gia tốc trong của vật dao động điều hoà.
- Vẽ được đồ thò của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không.
- Làm được các bài tập tương tự như trong SGK
B. Chuẩn bò
1. Giáo viên
Chuẩn bò hình miêu tả sự dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P
1
P
2
.
2.Học sinh
n lại chuyển động tròn đều(chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì và tần số)
C. Nội dung bài dạy
DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I. Dao động cơ:
1. Thế nào là dao động cơ?
Vật di chuyển qua lại quanh vò trí cân bằng được gọi là dao động cơ.
2. Dao động tuần hoàn:
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vò trí cũ theo
hướng cũ


II. Phương trình dao động điều hoà:
1. Dao động điều hoà:
a. Đònh nghóa:
Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin(hay sin) của thời gian.
b. Phương trình:

.cos( )x A t
ω ϕ
= +
+ x:li độ của vật tại thời điểm t
+ A: biên độ dao động(độ lệch cực đại của biên độ)
+
ω
: tần số góc của dao động(rad/s)
+
ϕ
: pha ban đầu của dao động(rad)
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
1
CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ
Bài 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
Tiết :
Ngày dạy:
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

+
t
ω ϕ
+
: pha dao động của vật tại thời điểm t(rad)

2. Chú ý:
- Điểm P dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm M
chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.
- Đối với phương trình dao động điều hoà
.cos( )x A t
ω ϕ
= +
ta chọn trục x làm gốc để tính pha của
dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc
·
1
POM
trong chuyển động tròn
đều.
III. Chu kì. Tần số. Tần số góc của dao động điều hoà.
1. Chu kì và tần số:
a. Chu kì(T): là khoảng thời gian để thực hiện một dao động toàn phần.
Đơn vò: giây(s)
b. Tần số(f): số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây
Đơn vò: héc(Hz)
2. Tần số góc:
- Đơn vò: rad/s
- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì, tần số:

2
2 f
T
π
ω π
= =

IV. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà.
1. Vận tốc:
Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:

.sin( )v x A t
ω ω ϕ

= = − +
+ Tại vò trí biên:
, 0x A v= ± =
+ Tại vi trí cân bằng: x=0,
max
v A
ω
=
2. Gia tốc:
Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian:

2 2
.cos( )a v A t x
ω ω ϕ ω

= = − + = −
+ Tại vò trí cân bằng: x=0, a=0, hợp lực F=0
+ Gia tốc luôn luôn ngược dấu với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của ki độ.
V. Đồ thò dao động điều hoà:
D.Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1(… phút): Tìm hiểu về dao động cơ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu thế nào là dao động

cơ. Cho một ví dụ cụ thể.
- Chỉ rõ cho học sinh hiểu vò trí cân bằng.
- Thế nào là dao động tuần hoàn? Cho ví dụ
- Đọc SGK trả lời câu hỏi và lấy ví dụ.
- Nghe hiểu
- Đọc SGK trả lời câu hỏi và lấy ví dụ.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
2
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

Hoạt động 2(… phút): Tìm hiểu về phương trình dao động điều hoà
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Giới thiệu chuyển động tròn đều của điểm M, yêu
cầu học sinh tìm hình chiếu của điểm M lên đường
Ox
- Nhận xét dao động của điểm M trên Ox
- Yêu câu HS nêu đònh nghóa dao động điều hoà, viết
phương trình, giải thích các đại lượng trong biểu thức.
- Đọc SGK nghiên cưu sụ chuyển động của M, tìm
hình chiếu của điểm M lên đường Ox
- Từ phương trình hình chiếu, nhận xét
- nghiện cứu SGK trả lời câu hỏi.
Hoạt động 3(… phút): Tìm hiểu về chu kì,tần số, tần số góc.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu thế nào là chu kì, tần
số,tần số góc, đơn vò từng đại lượng.
- Viết Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì, tần
số.
- Đọc SGK trả lời và nêu đơn vò.
- viết công thức và giải thích.

Hoạt động 4… phút): Viết phương trình vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS đọc SGK viết phương trình vận tốc, gia
tốc của dao động điều hoà
- Nêu chu ý tại các vò trí biên và vò trí cân bằng.
- Đọc SGK và viết phương trình vận tốc, gia tốc của
dao động điều hoà
- Ghi nhận
- Vẽ đồ thò của dao động điều hoà.
Hoạt động 5(… phút): củng cố, giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu chuẩn bò cho bài sau
- Ghi nhiệm vụ về nhà
- Ghi chuẩn bò cho bài sau.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
3
BÀI 2. CON LẮC LÒ XO
Tiết : …………..
Ngày dạy: ………...
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

A. Mục tiêu bài học
Kiến thức :
- Hiểu được dao động của con lắc lò xo là dao động diều hoà, các đại lượng đặc trưng cho dao động
điều hoà của con lắc lò xo.
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà, cộng thức tính chu kỳ, tần
số dao động điều hoà của con lắc lò xo.
- Viết được công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo.
- Nêu được nhận xét đònh tính về sự biến thiên động năng và thế năng trong dao động điều hoà của

con lắc lò xo và hiểu được trong dao đông của con lắc được bảo toàn.
Kỹ nặng :
- Hiểu được khi vật chòu tác dụng của lực đàn hồi thì vật dao động điều hoà.
- Giải thích được các bài tập đơn giản về con lắc lò xo dao động điều hoà.
B. Chuẩn bò
1. GV:
a) Kiến thức và dụng cụ:
Con lắc lò xo dao động theo phương ngang. Tranh vẽ phóng to hình 2.1 sgk.
Những điều cần lưu ý ở sách giáo khoa.
d) Dự kiến ghi bảng:
Bài 2. CON LẮC LÒ XO
I - CON LẮC LÒ XO:
1. Đònh nghóa con lắc lò xo:...
2. Vò trí cân bằng của con lắc:.....
II - KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC
LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC:
1.Chọn hệ quy chiếu:.......
2.Viết công thức tính hợp lực tác dụng vào vật
m:...
F = - kx
3. Viết công thức tính gia tốc theo đònh luật II
Niu - tơn:.
xx
m
k
a
2
ω
−=−=
(2.2) ; (với

m
k
=
2
ω
)
4.Kết luận: Dao động của con lắc lò xo là dao
động điều hoà với phương trình:
)cos(
ϕω
+=
tAx
5. Tần số góc và chu kỳ của con lắc lò xo:

m
k
=
ω

k
m
T
π
2
=
6. Lực kéo về:......
III - KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC
LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯNG :
1. Động năng:
2

2
1
mvW
d
=
2. Thế năng:
2
2
1
kxW
d
=
3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ
năng:
222
2
1
2
1
AmkAWWW
td
ω
==+=
= hằng số.
4. Kết luận:
Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của
biên độ dao động.
Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua
mọi ma sát.
2. HS: Ôn lại các kiến thức về dao động điều hoà.

3. Gợi ý ứng dụng CNTT
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
4
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

GV có thể chuẩn bò một số hình ảnh về con lắc lò xo. Thí nghiệm ảo về dao động điều hoà của con lắc
lò xo.
C. Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1(5 phút): ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC LỚP. KIỂM TRA BÀI CŨ.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- lớp trưởng báo cáo.
- HS1 lắng nghe câu hỏi và trả lời.
-HS2 nhận xét câu trả lời của hs1.
Hs suy nghi và trả lời.
1. F =k
l

2.
m
F
a
hl
=
3. W = W
t
+ W
đ
2
2
1

lkW
t
∆=

2
2
1
mvW
d
=
- cán bộ lớp báo cáo só số lớp
-câu hỏi: Thế nào là dđđh? Viết biểu thức tính li
độ,vận tốc và gia tốc của một vật dao động điều
hoà?
-hoc sinh 2 nhân xét.
-GV kết luận lai và ghi điểm cho hs.
-GV hỏi và nhác lại môt số kiến thức cũ có liên
quan bài mới:
Vật chuyển động cỏ học thì :
1. Nhắc lại công thức tính lực đàn hồi.
2.công thức tính gia tốc theo đinh luật II Niu- tơn?
3. Nhắc lại cơ năng của hệ là gì? Động năng, thế
năng là gì? công thức tính như thế nào?
Hoạt động 2(7 Phút) : I - CON LẮC LÒ XO.
Hoạt đông của HS Hoạt đông của GV
-HS quan sát hình ảnh con lắc lò xo , mô tả đặc
điểm cấu tạo , trả lời phát vấn của GV và rút ra
các đặc điểm của con lắc lò xo đặt nằm ngang.
- HS vẽ hình và ghi kết luận của gv vào vở.
-Hs:trả lời:.......

-HS quan sát , thảo luận nhóm rồi đưa ra kết
luận :...............

-HS đửa cách chứng minh vật dao động điều
hoà:.............
GV hướng dẫn hs tìm hiểu cấu tạo của con lắc lò
xo.(chiếu hình ảnh hoạc vẽ con lắc lò xo),phát
vấn hs
- con lắc lò xo có hình ảnh như thế nào?
-GV xác nhận câu trả lời của hs rồi bổ sung đưa ra
kết luận :.....
-GV phát vấn hs : khi vật nằm cân bằng thì lò xo
có đặc điểm gì?
GV nhận xét và đưa ra kết luận về vò trí cân bằng
của lò xo.
-GV đặt câu hỏi: Nếu từ vò trí cân bằng kéo vật m
sao cho lò xo dãn một đoạn rồi thả nhẹ nhàng thì
hiện tượng xẩy ra như thế nào?
-Chuyển động của con lắc lò xo là chuyển động
gì?
GV kết luận :..........
-GV đua ra tình huống :có thể con lắc sẽ dao động
điều hoà.Vậy làm thế nào để biết được vật dao
động điều hoà?
GV nhận xét và đua ra cách chứng minh vật dao
động điều hoà.Chuyển qua mục II.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
5
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI


Hoạt động 2 (15 phút) : II - KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT
ĐỘNG LỰC HỌC
Hoạt đông của HS Hoạt đông của GV
HS thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi của giáo
viên:
- a = F
hl
/m
- F
hl
= F
đh
= - k
l

.
-
l

= x
- a = -
x
m
k
- Con lắc lò xo dao động điều hoà , với phương
trình :
)cos(
ϕω
==
tAx

-
==
ω
π
2
T
k
m
π
2
GV tổ chức giải quyết vấn đề bằng cách chia
nhóm thảo luận.
-Phát lệnh :Hảy tìm mối quan hệ giả a và x của
con lắc lò xo.
GV gợi ý:
Tìm a bằng cách nào? ( a = F
hl
/m )
- Cần xác đònh F
hl
.Muốn vậy ta phải phân tích lực
tại một vò trí bất kỳ trong quá trình chuyển động .
(GV vẽ hình biểu diễn các lực
NPF
dh

,,
)
F
hl

= F
đh
= - k
l

.
-có nhận xét gì về quan hệ giữa
l

và toạ độ của
vật?
(
l

= x)
- Vậy tư đó ta có thể rút ra mối quan hệ giữa a và
x như thế nào?
- vì k , m là 2 đại lượng dương và không đổi nên
ta đặt
m
k
=
ω
.
Vậy :
xa
2
ω
−=
Vậy ta kết luận con lắc lò xo dao động điều hoà

được không? phương trình dao động như thế nào?
Giáo viên kế luận và ghi lên bảng:.....
- Chu kỳ của con lắc lò xo được xác đònh như thế
nào?
- Yêu cầu học sinh trả lời C
1
SGK.
Hoat động 3 (10 phút) : III - KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT
NĂNG LƯƠNG.
Hoạt đông của HS Hoạt đông của GV
- HS trả lời: Năng lượng của con lắc lò xo là cơ
năng. Cơ năng của một vật được xác đònh bằng
tổng động năng và thế năng của vật. Muốn xác
đònh cơ năng của vật ta phải tìm động năng và thế
năng của vật.
- W
đ
=
)(cos
2
1
2
1
2222
ϕωω
+=
tAmmv

-GV nêu vấn đề: Năng lượng của con lắc lò xo là
dạng năng lượng gì? Đuqược xác đònh như thế

nào? Làm thế nào để xác đònh được cơ năng của
vật ?
- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm để tìm động
năng vủa vật m và thế năng đàn hồi của lò xo?
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
6
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

- W
t
=
)(sin
2
1
2
1
2222
ϕωω
+=
tAmkx
- Vận tốc và li độ thay đổi nên động năng và thế
năng thay đổi.
-Từ vò trí cân bằng ra biên thì W
t
tăng,

W
đ
giảm.
Ngược lại từ hai biên về vò trí cân bằng thì W

t

giảm , W
đ
tăng.
-Cơ năng không thay đổi.
W = W
đ
+ W
t
=
)(cos
2
1
222
ϕωω
+
tAm
+
)(sin
2
1
222
ϕωω
+
tAm
=
22
2
1

Am
ω
= hằng số.
-HS ghi bài.
-Trong quá trình dao động , động năng và thế
năng của vật có thay đổi không,thay đổi như thế
nào?
- Vậy cơ năng có thay đổi theo thời gian không?
- Làm thế nào để biết cơ năng khong thay đổi?

-GV kết luận : Vậy trong quá trình chuyển động
nếu bỏ qua ma sát thì động năng chuyển hoá sang
thế năng và ngược lại , nhưng cơ năng của con lắc
lò xo bảo toàn, nó tỉ lệ với bình phương biên độ .

Hoạt động 4 (5 phút) : VẬN DỤNG , CỦNG CỐ
Hoạt đông của HS Hoạt đông của GV
-Đọc phiếu học tập ,suy nghó.
-Trình bày đáp án.

-Ghi tóm tắt nội dung bài học .
- Yêu cầu HS : Hãy trả lời các câu hỏi trong phiếu
học tập
-Gợi ý (ếu cần):....
- Yêu cầu HS :Hảy trả lời các câu hỏi và làm các
bài tập trong SGK.
-Tóm tắt bài học
-Đánh giá tiết dạy.
Hoạt động 5 (3 phút) : HƯỚNG DẪN HỌC TẬP Ở NHÀ
Hoạt đông của HS Hoạt đông của GV

-Ghi nhớ lời căn dặn của GV. Giao bài tập về nhà cho học sinh: Hảy làm các
bài tập trong sách GK và sách bài tập .
-Chuẩn bò bài tiết sau: CON LẮC ĐƠN
D. Rút kinh ngiệm :
A. Mục Tiêu
- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
7
BÀI 3: CON LẮC ĐƠN.
Tiết : …………..
Ngày dạy: ………...
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

- Nêu được đk để con lắc dđ đh. Viết được CT tính chu kì dđ.
- Viết được CT tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn.
- Xác đònh được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn.
- Nêu được nhận đònh về sự biến thiên động và thế năng của con lắc khi dao động.
- Giải được các BT tương tự trong bài.
- Nêu được ƯD của con lắc đơn trong việc xđ g.
B. Chuẩn bò
- con lắc đơn.
- n tập kiến thức.
C. Nội dung ghi bảng
I. Thế nào là con lắc đơn
1. con lắc đơn gồm 1 vật nhỏ m treo ở đầu 1 sợi dây dài không dãn, khối lượng không đáng kể.
2. Vò trí cân bằng là vò trí thẳng đứng. Kéo con lắc ra khỏi VTCB rồi buông tay, con lắc sẽ dđ
quang VTCB đó.
II. Khảo sát dđ của con lắc đơn về mặt động lực học.
Chọn chiều dương, lực kéo về: P
t

= -mgsinα
Nếu α nhỏ: P
t
= -mgα = -mgs/l
 Con lắc đơn dao động điều hòa với pt s=s
0
cos(ωt+ϕ)

2
l
T
g
π
=
III. Khảo sát dđ của con lắc đơn về mặt năng lượng.
Động năng: W
đ
= mv
2
/2
Thế năng: W
t
= mgl(1-cosα)
Nếu bỏ qua ms thì cơ năng: W = mv
2
/2 + mgl(1-cosα) = const
IV. Ứng dụng: Xác đònh gia tốc rơi tự do.
D. Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Ổn đònh tổ chức. Kiểm tra bài cũ.(5’)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- Báo cáo tình hình.
- Trả lời câu hỏi.
-Yêu cầu cán bộ lớp cho biết tình hình của lớp.
- Nêu câu hỏi: Nêu CT tính: chu kì, động năng,
thế năng, cơ năng của con lắc lò xo.S
Khi con lắc lò xo dao động điều hòa thì động
năng và thế năng của nó biến đổi qua lại như thế
nào ?
Hoạt động 2: Tìm hiều đặc điểm của con lắc đơn và khảo sát dao động của con lắc đơn về
mặt động lực học.
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Quan sát, mô tả cấu tạo của con lắc đơn, tìm
hiểu về vò trí cân bằng của con lắc đơn.
- Chọn chiều dương.
-Cho HS xem một con lắc đơn.
- Làm TN: Cho con lắc đơn dao động.
- Hướng dẫn HS chọn chiều dương.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
8
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

- Nêu các lực t/d vào vật nặng: P và T (bỏ qua
ms).
- Phân tích lực P thành các lực P
t
và P
n
và nêu đặc
điểm của từng lực (P
n

và T vuông góc với đường
đi nên không làm thay đổi tốc độ của vật, hợp lực
của chúng là lực hướng tâm giữ cho vật CĐ trên
cung tròn). Vậy chỉ có P
t
là lực kéo về, có độ lớn:
P
t
= -mgsinα
- Nếu α nhỏ: P
t
= -mgα = -mgs/l (1)
- so sánh và rút ra CT tính chu kì của con lắc đơn
2
l
T
g
π
=
và pt dao đông của con lắc đơn. s =
s
0
cos(ωt+ϕ)
- Y/c HS quan sát và chỉ ra các lực t/d vào vật
nặng.
-Hướng dẫn HS phân tích lực P thành các lực P
t

và P
n

.
- Y/c HS viết CT tính độ lớn của P
t
và áp dụng
cho TH góc α nhỏ
- Hướng dẫn HS so sánh CT 3.2 với 2.1 để thấy
vai trò của l/g giống m/k trong CT tính chu kì của
con lắc lò xo
Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng (7’)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
-HS nhắc lại CT tính động năng và thế năng:
-Động năng: W
đ
= mv
2
/2
-Thế năng: W
t
= mgl(1-cosα)
W = mv
2
/2 + mgl(1-cosα) = const
-HS trả lời C3: Mô tả đònh tính quá trình biến đổi
từ thế năng sang động năng và ngược lại.
-Y/c HS nhắc lại CT tính động năng và thế năng
đã học ở lớp 10
-GV có thể hướng dẫn HS cm lại CT tính thế năng
của con lắc đơn.
-Nếu bỏ qua ms thì cơ năng của con lắc được bảo
toàn

- Y/c HS trả lời C3
Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng của con lắc đơn: -Xác đònh gia tốc rơi tự do. (5’)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Nghe giảng, nắm cách xác đònh gia tốc rơi tự do
g.
- Giáo viên nêu ý nghóa của việc xác đònh gia tốc
rơi tự do, phương pháp xác đònh gia tốc rơi tự do
bằng thực nghiệm của các nhà đòa chất.
Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố. (5’)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Đọc các câu hỏi, suy nghó.
- Trình bày đáp án.
- Ghi tóm tắt nội dung bài học.
- Y/c HS: Trả lời các câu hỏi 4,5,6,7 trang 17
SGK.
- Tóm tắt bài đã học.
- Đánh giá tiết học.
Hoạt động 6: Hướng dẫn về nhà. (2’)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Ghi BT về nhà.
- Ghi nhớ lời dặn của GV.
- Giao BT về nhà: Làm các BT trong SBT.
- Dặn HS chuẩn bò bài cho tiết sau: Dao động tắt
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
9
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

dần và dao động cưỡng bức.
A. Mục đích
- Các thí niệm: dao động tắt dần, dao đơng duy trì, cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng

- Giải thích được các dao động tắt dần, cưỡng bức
- Vân dụng giải baig tập
B. Chuẩn bị
- Các hình vẽ minh họa
- Thí nghiệm hình 4.3 sgk
C. Nội dung ghi bảng
I. Dao đơng tắt dần
1. Khái niệm dao đơng tắt dần: là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
2. ứng dụng: các thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc trên ơtơ
II. Dao động duy trì
- Để giũ cho biên độ dao động khơng đổi (tần số riêng f
0
cũng khơng đổi) thì phải cung cấp cho nó
sau mỗi chu kì 1 phần năng lượng bằng phần năng lượng tiêu hao. Dao đơng được duy như vậy
gọi là dao động duy trì
- Vd: cơn lắc đồng hồ. đồng hồ dây cót
III. Dao động cưỡng bức
1. khái niệm:
cung cấp cho hệ dao động 1 ngoại lực tần hồn để bù lại phần năng lượng đã mất do ma sát. Khi đó
dao động của hệ là dao động cưỡng bức.
vd: sgk
2. đặc điểm;
dao động cưỡng bức có A= const, tần số của ngoại lực cưỡng bức f=f
0
A phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức và sự chênh lêch giữa f và f
0
IV. hiện tượng cộng hưởng:
1. định nghĩa: sgk
2. tầm quan trọng:
hoạt động của giáo viên hoạt động của học sinh

Hoạt động 1: tìm hiểu dao động tắt dần- dao động duy trì
đặt vấn đề: trong thực tế hệ dao động ln chịu tác dụng
của lức ma sát và lực cản của mơi trường vì vậy dao
động khơng phải là dao động tuần hồn và điều hòa. vậy
nhận thức vấn đề của bài học
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
10
BÀI 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
Tiết : …………..
Ngày dạy: ………...
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

chúng thực tế dao đông như thế nào?
Làm thí nghiệm với con lắc lò xo. nhận xét dao động
của con lắc lò xo sau một thời gian dao đông?
Hãy giải thích?
Yêu cầu hs đọc sgk phần ứng dụng và thảo luận
đọc sgk và cho biết dao đông duy trì là gi?
Gv nhấn mạnh cho hs trong dao động duy trì cả A và f
0

đều không đổi.
Yêu cầu hs lấy vd trong thực tế
biên độ của nó giảm dần
do có lực cản của không khí và lực ma sát là tiêu
hao năng lượng.
đọc sgk và thảo luận
là dao động được duy trì nhờ được cung cấp năng
lượng đê bù phần năng lượng bị mất mát do ma sát
đọc sgk và thảo luận.

Hoạt động 2: tìm hiểu về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng
Dao động cưỡng bức là gì?
Vd?
đặc điểm?
chú ý là tần số của ngoại lực cưỡng bức càng gần với tần
số riêng thì biên đọ càng lớn.
phân biệt dao động duy trì và dao động cưỡng bức?
yêu cầu hs trả lời câu C1 sgk
gv thông báo định nghĩa hiện tượng cộng hưởng
dặc biệt nhấn mạnh cho hs điều kiện của hiện tượng
cộng hưởng là f=f
0
và khi đó A
max
.
yêu cầu hs đọc sgk và giải thích.
trả lời C2?
Cho hs thảo luận phần tầm quan trọng của hiện tượng
cộng hưởng
Tác dụng vào hệ dao động 1 ngoại biến thiên tuần
hoàn
Hs lấy vd.
- A= const và f=f
ngoại lực cb
- A phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức
và sự chênh lêch giữa f và f
0.
Trong dao động duy trì thì f không đổi còn với dao
động cưỡng bức thì f phụ thuộc vào tần số của ngoại
lực.

trả lời c1
ghi nhớ đn
thảo luận nhóm sau đó lên trình bày.
Hoạt động 3: tổng kết
- cho hs đọc phần ghi nhớ sgk
- trả lời 4 câu hỏi cuối bài
- nhận xét và đánh giá giờ học.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
11
Tiết : …………..
Ngày dạy: ………...
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

I.MỤC TIÊU.
1.Kiến thức:
Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay.
Vận dụng được phương pháp giảng đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao
động điều hoà cùng phương cùng tần số.
2.Kó năng:
Rèn luyện kó năng vận dụng phương pháp Fre-nen để tổng hợp các dao động.
II.CHUẨN BỊ.
1.Giáo viên:Các hình vẽ 5.1,5.2 trong SGK
2.Học sinh:Ôn tập kiến thức hình chiếu của một vetơ xuống hai trục toạ độ.
III.NỘI DUNG BÀI DẠY.
1.Vectơ quay:Vectơ quay có những đặc điểm sau:
- Có gốc tại gốc toạ độ của trục Ox
- Có độ dài bằng biên độ dao động,OM = A
-Hợp với trục ox một góc bằng pha ban đầu
(Chọn chiều dương là chiều của đường tròn lượng giác)
2.Phương pháp giảng đồ Fre-nen

- Lần lượt vẽ hai vectơ quay biểu điễn 2 phương trình dao động thành phần.Sau đó vẽ vectơ tổng 2
vectơ trên.Vectơ tổng là vectơ quay biểu diễn phươnt trình dao động tổng hợp.
- Dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương,cùng tần số là một dđđh cùng
phương,cùng tần số với hai dao động đó.
- Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp được xác đònh bằng công thức sau:
+.Biên độ của dao động tổng hợp
2 2
1 2 1 2 1 2
2 cos( )A A A A A
ϕ ϕ
= + + −
+.Pha ban đầu của dao động tổng hợp
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
tan
cos cos
ϕ ϕ
α
ϕ ϕ
+
=
+
A A
A A
3.Ảnh hưởng của độ lệch pha
- Nếu hai dao động thành phần cùng pha ,tức là
1 2
2 ,( 0 1, 2,...)
ϕ ϕ ϕ π

∆ = − = = ± ±n n
,thì biên độ dao
động tổng hợp là lớn nhất:
1 2
= +A A A
- Nếu hai dao động thành phần ngược pha,tức là
1 2
2( 1) ,( 0 1, 2,...)
ϕ ϕ ϕ π
∆ = − = + = ± ±n n
,thì biên độ
dao động tổng hợp là nhỏ nhất:
1 2
= −A A A
4.Ví dụ:Cho hai dao động điều hoà cùng phương,cùng tần số.
1
3cos5 ( )
π
=x t cm
,
2
4cos(5 )( )
3
π
π
= +x t cm
Tìm phương trình dao động tổng hợp.
Giải
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
12

0 x
(+)
M
BÀI 5: TỔNG HP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG
PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ.PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
x
M
1
M
2
M
y
ur
A
uur
2
A
uur
1
A
φ
60
0
0
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

2 2 0
3 4 2.3.4cos60= + +A
= 6,1cm
0

0
0
3sin 0 4sin 60
tan 0,6928 3,47 0,19
3cos0 4cos60
α ϕ π
+
= = ⇒ = ≈
+
Vậy:
6,1cos(5 0,19 )( )
π π
= +x t cm
IV.PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY:Giảng giải- Minh hoạ
V.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1.(…phút).Kiểm tra bài cũ
HS: trả lời GV:Nêu đặc điểm của dao động tắt dần và
điều kiện có cộng hưởng.
Gv nhận xét câu trả lời
Hoạt động 2:(…phút).Tìm hiểu khái niệm vectơ quay.
-Hs liên hệ bài 1 và đọc mục I sách giáo khoa để trả
lời câu hỏi.
-Vectơ quay có các đặc điểm:
+ Có gốc tại gốc toạ độ của trục Ox
+Có độ dài bằng biên độ dao động,OM = A
+Hợp với trục ox một góc bằng pha ban đầu φ
-Hs trả lời
-Hs ghi nhớ kiến thức.
Gv: Liên hệ bài 1(H1.2) và biểu diễn

phương trình
cos( )( )
ω ϕ
= +x A t cm
bằng vectơ quay.
Gv:Vẽ hình 5.1 trên bảng
-Yêu cầu học sinh quan sát hình vẽ 5.1.Cho
biết vectơ quay có những đặc điểm gì?
-Yêu cầu học sinh trả lời C
1
- Nhận xét câu trả lời hs
Hoạt động 3:(…phút).Tìm hiểu phương pháp giảng đồ Fre-nen
Hs:Đọc mục II sgk
Gv:Để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng
phương cùng tần số nhưng biên độ và pha
ban đầu khác nhau ,người ta dùng một
phương pháp rất thuận tiện,gọi là phương
pháp giản đồ Fre-nen.
- Giả sử tổng hợp hai dao động thành phần:
1 1 1
cos( )( )
ω ϕ
= +x A t cm
2 2 2
cos( )( )
ω ϕ
= +x A t cm
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
13
0 x

(+)
M
φ
TRƯỜNG THPT AN THỚI GVGD: NGUYỄN VĂN HỘI

Hs:-
1 1 1
cos( )( )
ω ϕ
= +x A t cm
biểu diễn bằng vectơ quay
1
OM
uuuuur
hợp với trục ox một góc φ
1
-
2 2 2
cos( )( )
ω ϕ
= +x A t cm
biểu diễn bằng vectơ quay
2
OM
uuuuur
hợp với trục ox một góc φ
2
- Vẽ
OM
uuuuur

là tổng của hai vectơ
1
OM
uuuuur

2
OM
uuuuur
hợp với
trục ox một góc φ
-Hs thảo luận và đưa ra câu trả lời
+
1 2
ϕ ϕ

không đổi nên
1
OM
uuuuur
,
2
OM
uuuuur
quay với vận tốc
góc ω thì
OM
uuuuur
cũng quay quanh với vận tốc góc ω.
+ Vectơ quay
OM

uuuuur
biểu diễn dao động điều hoà tổng
hợp.
cos( )
ω ϕ
= +x A t
- Hs nêu kết luận
- Hs thảo luận xác đònh biên độ A và φ của dao động
tổng hợp.
+ Biên độ.
2 2
1 2 1 2 1 2
2 cos( )A A A A A
ϕ ϕ
= + + −
+Pha ban đầu φ:
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
tan
cos cos
ϕ ϕ
α
ϕ ϕ
+
=
+
A A
A A
-Gv:Hướng dẫn học sinh vận dụng vectơ

quay để biểu diễn hai dao động điều hoà.
Gv:Khi
1
OM
uuuuur
,
2
OM
uuuuur
quay với vận tốc góc ω
thì
OM
uuuuur
như thế nào?Vì sao ?
Gv: Yêu cầu học sinh nhận xét hình chiếu
của
OM
uuuuur
xuống trục Ox.
Gv: Yêu cầu hs nêu kết luận.
Gv: Yêu cầu Hs xác đònh A vàφ của dao
động tổng hợp.
-Hướng dẫn hs vận dụng đònh lý hàm số
cosin trong tam giác để xác đònh biên độ A.
-Xác đònh φ
Hoạt động 4:(…phút).Ảnh hưởng của độ lệch pha đến biên độ dao động
-Hs trả lời câu hỏi
+
1 2
2

ϕ ϕ ϕ π
∆ = − = n
+Biên độ dao động tổng hợp
1 2
= +A A A
-Hs trả lời câu hỏi
+
1 2
2( 1)
ϕ ϕ ϕ π
∆ = − = +n
Gv:
Ví dụ1: cho hai dao động
1
3cos5 ( )
π
=x t cm
,
2
4cos5 ( )
π
=x t cm
-Yêu cầu cho hs nhận xét về pha của hai
dao động trên?và độ lệch của hai pha và
biên độ dao động tổng hợp bằng bao nhiêu?
-GVHD học sinh vận dụng phương pháp
giản đồ trả lời câu hỏi.
-Vậy hai dao động cùng pha là hai dao động
có độ lệch pha ntn?
Ví dụ2 : cho hai dao động

1
3cos5 ( )
π
=x t cm
;
2
4cos(5 )( )
π π
= +x t cm
-Yêu cầu cho hs nhận xét về pha của hai
dao động trên?và độ lệch của hai pha và
biên độ dao động tổng hợp bằng bao nhiêu?
-Vậy hai dao động như thế nào là hai dao
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
14
M
2
2
A
x
x
2
M
1
M
y
A
1
A
x

1
y
1
y
2
φ
φ
1
φ
2
0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×