Giáo án Vật lý 12 bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

VẬT LÍ 12

Bài 4 DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.
- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.
- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần.
- Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng.
- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải bài tập tương tự
như ở trong bài.
2. Kĩ năng: Vận Vận dụng được kiến thức của bài để làm được các bài tập sgk và các bài tập tương tự.
3. Thái độ: Vui thích môn học, tập trung học tập,…
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại.
1
2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: W = mω 2 A2 .
2
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số, vệ sinh, đồng phục,...
2. Kiểm tra bài cũ:
-Nêu cấu tạo của con lắc đơn.
- Nêu điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn.
3. Bài mới:
Hoạt động 1 Tìm hiểu về dao động tắt dần.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Khi không có ma sát tần số dao
- HS nêu công thức.

- Khi không có ma sát con lắc dao động
động của con lắc?
điều hoà với tần số riêng (f0). Gọi là tần
- Tần số này phụ thuộc những gì?
- Phụ thuộc vào các đặc tính của số riêng vì nó chỉ pthuộc vào các đặc
→ tần số riêng.
con lắc.
tính của con lắc.
I. Dao động tắt dần
Biên
độ
dao
động
giảm
dần
→
1. Thế nào là dao động tắt dần
- Xét con lắc lò xo dao động trong
thực tế → ta có nhận xét gì về dao
đến một lúc nào đó thì dừng lại. - Dao động có biên độ giảm dần theo
thời gian.
- HS nghiên cứu Sgk và thảo
động của nó?
luận để đưa ra nhận xét.
- Ta gọi những dao động như thế là
2. Giải thích
dao động tắt dần → như thế nào là
- Do chịu lực cản không khí (lực - Do lực cản của môi trường.
dao động tắt dần?
ma sát) → W giảm dần (cơ →

- Tại sao dao động của con lắc lại tắt
3. Ứng dụng (Sgk)
nhiệt).
dần?
- HS nêu ứng dụng.
- Hãy nêu một vài ứng dụng của dao
động tắt dần? (thiết bị đóng cửa tự
động, giảm xóc ô tô …)
Hoạt động 2 : Tìm hiểu về dao động duy trì
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Thực tế dao động của con lắc tắt dần - Sau mỗi chu kì cung cấp cho
II. Dao động duy trì
→ làm thế nào để duy trì dao động (A nó phần năng lượng đúng bằng
1. Dao động được duy trì bằng cách
phần năng lượng tiêu hao do ma giữ cho biên độ không đổi mà không
không đổi mà không làm thay đổi T)
sát.
làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi
- Dao động của con lắc được duy trì
là dao động duy trì.
nhờ cung cấp phần năng lượng bị mất
từ bên ngoài, những dao động được
2. Dao động của con lắc đồng hồ là
duy trì theo cách như vậy gọi là dao
dao động duy trì.
động duy trì.

- Minh hoạ về dao động duy trì của
- HS ghi nhận dao động duy trì
con lắc đồng hồ.
của con lắc đồng hồ.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về dao động cưỡng bức
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Ngoài cách làm cho hệ dao động
- HS ghi nhận dao động cưỡng
không tắt dần → tác dụng một ngoại
bức.
lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này
cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại
phần năng lượng mất mát do ma sát
→ Dao động của hệ gọi là dao động
- Dao động của xe ô tô chỉ tạm
cưỡng bức.
dừng mà không tắt máy…
- Hãy nêu một số ví dụ về dao động
cưỡng bức?
- HS nghiên cứu Sgk và thảo
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết
luận về các đặt điểm của dao
các đặc điểm của dao động cưỡng
động cưỡng bức.
bức.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Trong dao động cưỡng bức khi fcb

- HS ghi nhận hiện tượng cộng
càng gần fo thì A càng lớn. Đặc biệt,
hưởng.
khi fcb = f0 →A lớn nhất → gọi là hiện
tượng cộng hưởng.
- A càng lớn khi lực cản môi
- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết
trường càng nhỏ.
nhận xét về mối quan hệ giữa A và
lực cản của môi trường.

Kiến thức cơ bản
III. Dao động cưỡng bức
1. Thế nào là dao động cưỡng bức
- Dao động chịu tác dụng của một
ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là
dao động cưỡng bức.
2. Ví dụ (Sgk)
3. Đặc điểm
- Dao động cưỡng bức có A không đổi
và có f = fcb.
- A của dao động cưỡng bức không
chỉ phụ thuộc vào Acb mà còn phụ
thuộc vào chênh lệch giữa fcb và fo.
Khi fcb càng gần fo thì A càng lớn.
Kiến thức cơ bản
IV. Hiện tượng cộng hưởng
1. Định nghĩa
- Hiện tượng biên độ dao động cưỡng
bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f

của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số
riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện
tượng cộng hưởng.
- Điều kiện fcb = f0
2. Giải thích (Sgk)

- HS nghiên cứu Sgk: Lúc đó hệ
được cung cấp năng lượng một
cách nhịp nhàng đúng lúc →A
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng
tăng dần lên, A cực đại khi tốc
hưởng
độ tiêu hao năng lượng do ma
+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như
sát bằng tốc độ cung cấp năng
toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe …
lượng cho hệ.
- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu - HS nghiên cứu Sgk và trả lời
+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các
tầm quan trọng của hiện tượng cộng
các câu hỏi.
đàn ghita, viôlon …
hưởng.
+ Cộng hưởng có hại: hệ dao
động như toà nhà, cầu, bệ máy,
+ Khi nào hiện tượng cộng hưởng có khung xe …
hại (có lợi)?
+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn
của các đàn ghita, viôlon …
IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được

- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.
- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần.
V.DẶN DÒ:
- Về nhà học bài và xem trứơc bài mới
- Về nhà làm được các bài tập trong Sgk.và sách bài tập
IV. RÚT KINH NGHIỆM
- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?