Giáo án Vật lý 12 bài 1: Dao động điều hòa

Trường THCS & THPT LỘC PHÁT

VẬT LÝ 12

Nguyễn Qúy Thu

Chương I : DAO ĐỘNG CƠ
Bài 1 : DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I - Mục tiêu bài học : Qua bài học thì học sinh cần nắm :
1) Kiến thức :
- Phân biệt được dao động, dao động tuần hoàn , dao động điều hòa.
- Nắm được khái niệm chu kỳ, tần số , ly độ , biên độ và biểu thức chu kỳ của dao động đều hoà và của con lắc
lò xo .
2) Kỷ năng : Rèn luyện kỷ năng :Nhận biết dao động đều hòa , dđ tuần hoàn
3) Tư tưởng thái độ :Dao động cơ học cũng là chuyển động cơ học
+Liên hệ thực tế : Dao động của bông hoa trên cành cây , dđ của dây đàn , con lắc lò xo
II – Phương pháp giảng dạy : + Phương pháp thuyết trình
+ Phương pháp nêu vấn đề
+ Phương pháp thí nghiệm trực quan
+ Phương pháp phân tích .
III – Phương tiện giảng dạy :
• GV : Tranh vẽ miêu tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2.
• HS : ôn tập lại chuyển động tròn đều : chu kỳ tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kỳ hoặc
tần số của chuyển động .
IV - Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học :
HOẠT ĐỘNG CỦA GV và HS
NỘI DUNG CẦN ĐẠT
Hoạt động 1 :(5min) ổn định lớp , kiểm tra sĩ số , kiểm tra chuẩn bị bài học .
? Hãy nêu khái niệm chu kỳ , tần số và tốc HS: Nhớ lại và trả lời .
độ góc của chuyển động tròn đều .
HS khác nhận xét .

=> GV kết luận và nhận xét cho điểm .
=> HS ghi nhận , rút kinh nghiệm .
Hoạt động 2 ::(10min)Tìm hiểu DAO ĐỘNG CƠ .
G :Chuyển động của quả lắc đồng hồ , của
I . DAO ĐỘNG CƠ
mẫu gỗ trên mặt nước khi có sóng là dao
1 . Thế nào là dao động cơ ?
động .
- Chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt , gọi là vị trí cân
Vậy dao động là gì ?
bằng .
H : Chuyển động có giới hạn trong không - Chuyển động có giới hạn trong không gian theo thời gian .
gian
=> Chuyển động như vậy gọi là dao động cơ học .
2 . Dao động tuần hoàn .
G :Và lặp lại nhiều lần quanh một VT CB
- Dao động có thể là tuần hoàn hoặc không tuần hoàn
G : Quan sat dao động của quả lắc đồng hồ . - Trong những khoảng thời gian bằng nhau , gọi là chu kỳ , vật
Sau bao lâu trạng thái dđ lặp lại?
trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì dao động của vật gọi là dao
HS : Suy nghĩ , thảo luận và phát biểu ?
động tuần hoàn .
- Dao động điều hoà gọi là dao động tuần hoàn .
G : Cứ sau một khoảng thời gian t nhất định
thì trạng thái chuyển động lặp lại . Dđ như
vậy là dao động tuần hoàn . r
Nthành một
HS : chu kỳ là thời gian vật hoàn
chuyển dộng hoàn chỉnh .(toàn phần)
Vậy thế nào là dao động tuần hoàn?

x/

O

r

G :Khoảng thời gian 0,5 là r
chu kỳ N

x

F

Vậy chu kỳ là gì?

r
N r
P
F
HS : Thảo luận nhóm và phát
biểu ?
GV : Sự khác nhau giữardao động tuần hoàn
và dao động điều hoà ?P
HS : Tiếp thu và ghi chép .


Trường THCS & THPT LỘC PHÁT

VẬT LÝ 12

Nguyễn Qúy Thu

Hoạt động 3 ::(10min)Tìm hiểu PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ .
o Phương trình toán học mô tả bằng hàm số II . PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
sin hoặc cơsin là phương trình hm số điều 1 . Ví dụ :
- Xét điểm M CĐ đều trên đ.tròn (O,A) với vận tốc góc ω .
hoà .
@ Quan st tìm hiểu hình (H1.2) của SGK .
Chọn C làm điểm gốc trên đ.tròn.
ĐVĐ: Dđđh mà ta đã học liên quan nhn với
+Lúc t = 0 nó ở M0 xác định bởi góc ϕ
chuyển động TĐ
+Lúc t nó ở M xác định bởi góc (ωt + ϕ)
Gọi P là hình chiếu của M xuống xOx’⊥OC
Tọa độ x = OP = OMsin(ωt +ϕ ) = Asin(ωt +ϕ )
ω
M
⇒ Điểm P dđđh
t
wt + j
M
wt
Vậy một dđđh có thể coi như hình chiếu của một CĐTĐ
o
ϕ
x
xuống một đ.thẳng nằm trong mp quĩ đạo
x
x'

2 . Định nghĩa : Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ
x P
của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian .
3 . Phương trình dao động .
G :Hình chiếu của M xuống xOx’ ?
x = Acos( ωt + ϕ )
G :Tọa độ của điểm P?
Trong đó : A là biên độ dao động .
H : x = … = Asin(ωt +ϕ )
( ωt + ϕ ) là pha của dao động tại thời điểm t . Đơn vị là rađian
G : Chuyển động của P ?
(rad)
H :Dđđh
ϕ là pha ban đầu của dao động , có thể dương hay âm hay
G :Vậy mối quamn hệ giữa dđđh với chuyển
bằng
không .
động tròn đều?
4
.
Chú
ý:
H:…
a) điểm P dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn có thể
được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn điều
# HS : quan st v nhận xt ?
lên đường kính là đoạn thẳng đó .
=> HS khc rt ra kết luận .
b) Trong phương trình :
@ GV : Định nghĩa dao động điều hoà .

x = Acos( ωt + ϕ ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính
@ Yêu cầu học sinh quan sát phương trình
dao động cụ thể để nhận biết các đại lượng : pha của chuyển động và chiều tăng của pha tương ứng với
chiều tăng của góc trong chuyển động tròn đều tức là ngựơc
• HS tiếp thu v ghi nhớ .
chiều quay của kim đồng hồ .
# HS : Tiếp thu v ghi nhận kiến thức .
Hoạt động 4 ::(10min)Tìm hiểu CHU KỲ . TÀN SỐ . TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
G : Cứ sau một khoảng thời gian t nhất định III . CHU KỲ . TẦN SỐ . TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG
thì trạng thái chuyển động lặp lại . Dđ như ĐIỀU HOÀ
vậy là dao động tuần hoàn .
1 . Chu kỳ và tần số .
Vậy thế nào là dao động tuần hoàn?
+ Chu kỳ (T)của dao động điều hoà là khoảng thời gian ngắn
nhất để vật thực hiện một dao động toàn phần .
G :Khoảng thời gian 0,5 là chu kỳ
Đơn vị của chu kỳ là giây (s).
Vậy chu kỳ là gì?
+ Tần số (f) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần
Đại lượng f=1/T chỉ điều gì ?
thực hiện trong một giây .
Đơn vị : héc (Hz)
G : Đại lượng đó là tần số
2 . Tần số góc . ω = 2π f
Hoạt động 5 ::(15min)Tìm hiểu VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ . (Tiết 02)
GV : hãy nêu ý nghĩ vật lý của đạo hàn bậc IV . VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ .
1 . Vận tốc : là là đạo hàm của li độ theo thời gian .
nhất ?
HS : Thảo luận và phát biểu ?
v = x , =− ω A sin(ωt + ϕ)

 GV : giới thiệu và đưa ra kết luận ,
2 . Gia tốc : là đạo hàm của vận tốc theo thời gian .
GV : Hãy nêu ý nghĩa vật lý của đạo hàm
a = v ' = x '' = − ω 2 A cos(ωt + ϕ )
cấp hai ?
HS : Thảo luận và phát biểu ?
 GV : giới thiệu và đưa ra kết luận .
Hoạt động 6 ::(10min)Tìm hiểu ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ .


Trường THCS & THPT LỘC PHÁT

VẬT LÝ 12

Nguyễn Qúy Thu

GV : Hãy vẽ đồ thị của li độ phụ thuộc vào V . ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ .
thời gian và nhận xét .
Học sinh vẽ vào vở và nhận xét hình dạng
đồ thị , cho biết mối quan hệ giữa li độ x và
thời gian t .
GV : Kết luận và nhận xét mơ rơ rộng .
Hoạt động 7 ::(10min)VẬN DỤNG, CŨNG CỐ KIẾN THỨC .
- Phân biệt dđ , dđth , dđđh :
+ Dđ tuần hoàn : là trạng thái dao động lặp lại sau những thời gian bằng nhau
+ Dđ đều hòa : Là dao động được mô tả bỡi : x = Asin(ωt + ϕ )
- Nắm được khái niệm T, f, x của dđđh
- Bài tập : vật dao động đều hòa theo phương trình x= 5sin(20 ω t+ π/2) cm
xác định A , T , f, ϕ ?
- Bi tập sch bi tập VL 12 ,

RÚT KINH NGHIỆM SAU BÀI GIẢNG .