Tiết 13 Chương 2-nc

Tiết : 13 Tuần : 05
Ngày soạn : 16/08/09 Lớp : 12
Bài 07 CON LẮC ĐƠN. CON LẮC VẬT LÍ (tt)
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc vật lí, phương trình dao động
điều hoà, chu kì dao động
2 . Kĩ năng: Nắm được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc
tiếp tuyến
3 . Thái độ: Tích cực học tập, ham tìm tòi – học hỏi
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Con lắc vật lí
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập, mỗi nhóm làm một con lắc vật lí
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc đơn?
3 . Bài mới
Hoạt động 4: Thiết lập các phương trình trong dao động điều hoà của con lắc đơn
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
Từ liên hệ
s
l
α
=
chứng minh
0
cos( )t
α α ω ϕ
= +
?
Thảo luận: Xây dựng phương

trình vận tốc dài:
0
sin( )v s t
ω ω ϕ
= − +
và phương trình gia tốc tiếp
tuyến:
2
0
cos( )
t
a s t
ω ω ϕ
= − +
Giúp đỡ học sinh:
'
ds
v s
dt
= =
'
dv
a v
dt
= =
Nhận xét về độ lệch pha của
v

so với
x

;
a
so với
x
4. Các phương trình trong dao
động của con lắc đơn
a. Phương trình li độ dài:
0
cos( )s s t
ω ϕ
= +
(4)
b. Phương trình li độ góc:
0
cos( )t
α α ω ϕ
= +
(5)
c. Phương trình vận tốc dài:
0
sin( )v s t
ω ω ϕ
= − +
(6)
d. Phương trình gia tốc tiếp
tuyến:
2
0
cos( )
t

a s t
ω ω ϕ
= − +
(7)
Con lắc đơn dao động điều hoà
với chu kì
2
2
l
T
g
π
π
ω
= =
(8)
Hoạt động 5: Thiết lập phương trình và nghiệm phương trình động lực học của con lắc vật lí
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
Thảo luận: Ôn lại phương pháp
động lực học? Viết phương trình
động lực học của vật rắn chuyển
động quay?
R P
Q Q
M M I
γ
+ =
ur ur
Chiếu
R P

Q Q
M M I
γ
+ =
ur ur
lên
chiều dương:
sinPd I
α α
− =
Xây dựng và rút ra
2
'' 0
α ω α
+ =
Nhận xét dạng toán học
Giúp đỡ học sinh:
( )
''
d d d
dt dtdt
ω α
γ α
= = =
;
0
sin , ( 10 )
α α α
≈ =
Nên

''
d
mg
I
α α
− =
Đặt
2
mgd
I
ω
=
5. Con lắc vật lí
a. Phương trình động lực học:
Chọn chiều dương như hình vẽ
Phương trình động lực học:
R P
Q Q
M M I
γ
+ =
ur ur
(9)
Chiếu (9) lên chiều dương:
sinPd I
α α
− =
(10)
( )
''

d d d
dt dtdt
ω α
γ α
= = =
;
0
sin , ( 10 )
α α α
≈ =
Nên
''
d
mg
I
α α
− =
Đặt
2
mgd
I
ω
=
(11)
Giáo viên : Nguyễn Hồng Thạch
2
'' 0
α ω α
+ =
với

2
'' 0s s
ω
+ =
?
Viết lại của phương trình
2
'' 0s s
ω
+ =
?
HDHS: Thay
baèng s
α
;
0 0
baèng s
α
Suy ra
2
'' 0
α ω α
+ =
(12)
b. Phương trình dao động của
con lắc vật lí:
0
cos( )t
α α ω ϕ
= +

(13)
Con lắc vật lí dao động điều
hoà với chu kì
2
2
I
T
mgd
π
π
ω
= =
(14)
Hoạt động 6: Tìm hiểu hệ dao động
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
Hãy chỉ ra một số hệ dao động
mà em biết?
Nêu lên các đặc điểm của hệ dao
động đó?
Tìm hiểu khái niệm dao động tự
do?
Thảo luận: Dao động của con lắc
lò xo và con lắc đơn thoả mãn
điều kiện nào để trở thành dao
động tự do?
Vật dao động được htực hiện bỡi
dao động tuần hoàn khác
Phân tích thuật ngữ dao động tự
do để từ đó học sinh rút ra khái
niệm

6. Hệ dao động
a. Hệ dao động: Hệ dao động là
hệ gồm vật dao động dược thực
hiện bỡi một vật dao động tuần
hoàn khác dưới tác dụng của lực
hồi phục.
b. Dao động tự do: Dao động tự
do là dao động chỉ dưới tác dụng
của nội lực.
c. Tần số góc riêng: Mỗi dao
động tự do đều dao động với tần
số góc riêng.
Chu kì của dao động chỉ phụ
thuộc vào đặc tính riêng của hệ,
không phụ thuộc vào các yếu tố
bên ngoài.
4 . Củng cố: Các phương trình dao động của con lắc vật lí, đặc điểm của dao động tự do
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 40 skg
Làm bài tập 2; 3; 4; 5 tr 40 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Năng lượng trong dao động đều hoà
Giáo viên : Nguyễn Hồng Thạch