Tải bản đầy đủ (.doc) (121 trang)

Giáo án Lý 12cb

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (697.01 KB, 121 trang )

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT HỮU NGHỊ
GIÁO ÁN
Vật lý 12
Tổ: KHTN
Giáo viên: PHAN TIẾN HÙNG
Năm học: 2009 - 2010
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
Vinh, tháng 8/2009
Trang 2
Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết: 1
Chương I
DAO ĐỘNG CƠ
Bài 1:
DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I. MỤC TIÊU
- Nêu được:
+ Định nghĩa dao động điều hoà.
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?
- Viết được:
+ Phương trình của 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 của vật dao động điều hoà.
- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0.
- Làm được các bài tập tương tự như Sgk.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P
1
P


2
và thí
nghiệm minh hoạ.
2. Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì
hoặc tần số).
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ: Giới thiệu chương trình SGK-12
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống:
chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung
động, màng trống rung động → ta nói những vật này
đang dao động cơ → Như thế nào là dao động cơ?
- Khảo sát các dao động trên, ta nhận thấy chúng
chuyển động qua lại không mang tính tuần hoàn →
xét quả lắc đồng hồ thì sao?
- Là chuyển động qua lại của một vật trên
một đoạn đường xác định quanh một vị trí
cân bằng.
- Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở
lại vị trí cũ với vận tốc cũ → dao động của
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
- Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không. Nhưng
nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau (T) vật trở
lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ → dao động tuần
hoàn.
quả lắc đồng hồ tuần hoàn.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà

Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm M
- Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển động?
- Khi đó toạ độ x của điểm P có phương trình như thế
nào?
- Có nhận xét gì về dao động của điểm P? (Biến thiên
theo thời gian theo định luật dạng cos)
- Y/c HS hoàn thành C1
- Hình dung P không phải là một điểm hình học mà là
chất điểm P → ta nói vật dao động quanh VTCB O,
còn toạ độ x chính là li độ của vật.
- Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong
phương trình.
- Lưu ý:
+ A, ω và ϕ trong phương trình là những hằng số, trong
đó A > 0 và ω > 0.
+ Để xác định ϕ cần đưa phương trình về dạng tổng
quát x = Acos(ωt + ϕ) để xác định.
- Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định được gì?
((ωt + ϕ) là đại lượng cho phép ta xác định được gì?)
- Tương tự nếu biết ϕ?
- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn đều
và dao động điều hoà có mối liên hệ gì?
- Trong phương trình: x = Acos(ωt + ϕ) ta quy ước
- Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P
dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O.
x = OMcos(ωt + ϕ)
- Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà
→ dao động của điểm P là dao động điều
hoà.

- HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà.
- Ghi nhận các đại lượng trong phương trình.
- Chúng ta sẽ xác định được x ở thời điểm t.
- Xác định được x tại thời điểm ban đầu t
0
.
- Một điểm dao động điều hoà trên một
đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là
hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển
động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng
đó.
M
M
0
P
1
x
P
O
ωt
ϕ
+
Trang 4
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều
tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc
ϕ
trong
chuyển động tròn đều.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà

Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Dao động điều hoà có tính tuần hoàn → từ đó ta có
các định nghĩa
- Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc ω, chu
kì T và tần số có mối liên hệ như thế nào?
- HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và
tần số.
2
2 f
T
π
ω π
= =
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời
gian → biểu thức?
→ Có nhận xét gì về v?
- Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo thời
gian → biểu thức?
- Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều gì?
x = Acos(ωt + ϕ)
→ v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ)
- Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hoà
cùng tần số với li độ.
→ a = v’ = - ω
2
Acos(ωt + ϕ)
- Gia tốc luôn ngược dấu với li độ (vectơ gia
tốc luôn luôn hướng về VTCB)

Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao động điều hoà x
= Acosωt (ϕ = 0)
- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là một đường hình
sin, vì thế người ta gọi dao động điều hoà là dao
động hình sin.
- HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV.
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
Trang 5
Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết dạy: 3
Bài 2:
CON LẮC LÒ XO
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Viết được:
+ Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà.
+ Công thức tính chu kì của con lắc lò xo.
+ Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo.
- Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà.

- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động.
- áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập.
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ “V” ngược chuyển
động trên đêm không khí.
2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ
- Viết phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc và gia tốc,
giải thích các đại lượng?
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên một mặt phẳng
nằm ngang không ma sát và Y/c HS cho biết gồm
những gì?
- HS dựa vào hình vẽ minh hoạ của GV để trình
bày cấu tạo của con lắc lò xo.
- HS trình bày minh hoạ chuyển động của vật
khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo dãn ra một
đoạn nhỏ rồi buông tay.
k
m
N
r
P

r
F
r
v = 0
k
F = 0
m
N
r
P
r
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Vật chịu tác dụng của những lực nào?
- Ta có nhận xét gì về 3 lực này?
- Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ biến dạng ∆l
liên hệ như thế nào?
- Giá trị đại số của lực đàn hồi?
- Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì?
- Từ đó biểu thức của a?
- Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về dao động của
con lắc lò xo?
- Từ đó ω và T được xác định như thế nào?
- Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng vào vật trong
quá trình chuyển động.
- Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là lực nào?
- Trường hợp lò xo treo thẳng đứng?
- Trọng lực
P

r
, phản lực
r
N
của mặt phẳng, và
lực đàn hồi
F
r
của lò xo.
- Vì
0P N+ =
r r
nên hợp lực tác dụng vào vật là
lực đàn hồi của lò xo.
x = ∆l
F = -kx
- Dấu trừ chỉ rằng
F
r
luôn luôn hướng về
VTCB.
k
a x
m
= −
- So sánh với phương trình vi phân của dao
động điều hoà
a = -ω
2
x → dao động của con lắc lò xo là dao

động điều hoà.
- Đối chiếu để tìm ra công thức ω và T.
- Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB.
- Lực kéo về là lực đàn hồi.
- Là một phần của lực đàn hồi vì F = -k(∆l
0
+ x)
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Khi dao động, động năng của con lắc lò xo (động
năng của vật) được xác định bởi biểu thức?
- Khi con lắc dao động thế năng của con lắc được
xác định bởi biểu thức nào?
- Xét trường hợp khi không có ma sát → cơ năng
của con lắc thay đổi như thế nào?
2
ñ
1
W
2
mv=
2 2
1 1
( )
2 2
t
W k l W kx= ∆ → =
- Không đổi. Vì
k
m

N
r
P
r
F
r

O
A
A
x
Trang 7
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
- Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế nào với A?
cos
2 2 2
2 2
1
( )
2
1
( )
2
W m A sin t
kA t
ω ω ϕ
ω ϕ
= +
+ +
Vì k = mω

2
nên
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A const
ω
= = =
- W tỉ lệ với A
2
.
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
Trang 8
Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết dạy: 4
Bài 3
CON LẮC ĐƠN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn.

- Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết được công thức tính chu kì dao động
của con lắc đơn.
- Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn.
- Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn.
- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động.
- Giải được bài tập tương tự như ở trong bài.
- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
2. Kĩ năng:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.
2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. ổn định tổ chức:
Lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Viết công thức tính chu kì, động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo?
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn - HS thảo luận để đưa ra định nghĩa về con lắc
đơn.
- Dao động qua lại vị trí dây treo có phương
thẳng đứng → vị trí cân bằng.
m
l
¸
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
- Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như
thế nào?
- Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có phải là

dao động điều hoà?
Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Con lắc chịu tác dụng của những lực nào và phân tích tác
dụng của các lực đến chuyển động của con lắc.
- Dựa vào biểu thức của lực kéo về → nói chung con lắc
đơn có dao động điều hoà không?
- Xét trường hợp li độ góc á nhỏ để siná ≈ α (rad). Khi đó
α tính như thế nào thông qua s và l.
- Ta có nhận xét gì về lực kéo về trong trường hợp này?
- Trong công thức mg/l có vai trò là gì?

l
g
có vai trò gì?
- Dựa vào công thức tính chu kì của con lắc lò xo, tìm chu
kì dao động của con lắc đơn.
- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu
Sgk về cách chọn chiều dương, gốc toạ
độ …
- Con lắc chịu tác dụng của hai lực
T
r


P
r
.
- P.tích
t n

P P P
= +
r r r

n
T P
+
r r
không
làm thay đổi tốc độ của vật → lực
hướng tâm giữ vật chuyển động trên
cung tròn.
- Thành phần
t
P
r
là lực kéo về.
- Dù con lắc chịu tác dụng của lực kéo
về, tuy nhiên nói chung Pt không tỉ lệ
với á nên nói chung là không.
s = lα →
s
l
α
=
- Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt = - k.s) →
dao động của con lắc đơn được xem là
dao động điều hoà.
- Có vai trò là k.


l
g
có vai trò
m
k
2 2
m l
T
k g
π π
= =
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Trong quá trình dao động, năng lượng của con lắc
đơn có thể có ở những dạng nào?
- Động năng của con lắc là động năng của vật được
- HS thảo luận từ đó đưa ra được: động năng
và thế năng trọng trường.
- HS vận dụng kiến thức cũ để hoàn thành các
M
l
¸ > 0
¸ < 0
O
+
T
ur
P
ur
n

P
uur
t
P
ur
s = l¸
C
Trang 10
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
xác định như thế nào?
- Biểu thức tính thế năng trọng trường?
- Trong quá trình dao động mối quan hệ giữa Wđ và
Wt như thế nào?
- Công thức bên đúng với mọi li độ góc (không chỉ
trong trường hợp α nhỏ).
yêu cầu.
Wt = mgz trong đó dựa vào hình vẽ z = l(1 -
cosα)
→ Wt = mgl(1 - cosα)
- Biến đổi qua lại và nếu bỏ qua mọi ma sát thì
cơ năng được bảo toàn.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Y/c HS đọc các ứng dụng của con lắc đơn.
- Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do?
- HS nghiên cứu Sgk và từ đó nêu các ứng
dụng của con lắc đơn.
+ Đo chiều dài l của con lắc.
+ Đo thời gian của số dao động toàn phần →
tìm T.

+ Tính g theo:
2
2
4 l
g
T
π
=
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
Trang 11
Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết dạy: 5
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:
3. Thái độ:
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.
2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc:
2 2
1
2
W m A
ω
=
.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Viết công thức tính chu kì, cơ năng của con lắc đơn?Giải thích các đại lượng?
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động tắt dần.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Khi không có ma sát tần số dao động của con lắc?

- Tần số này phụ thuộc những gì?
→ tần số riêng.
- Xét con lắc lò xo dao động trong thực tế → ta có
nhận xét gì về dao động của nó?
- Ta gọi những dao động như thế là dao động tắt
dần → như thế nào là dao động tắt dần?
- Tại sao dao động của con lắc lại tắt dần?
- HS nêu công thức.
- Phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc.
- Biên độ dao động giảm dần → đến một lúc
nào đó thì dừng lại.
- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để đưa ra
nhận xét.
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
- Hãy nêu một vài ứng dụng của dao động tắt dần?
(thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô
- Do chịu lực cản không khí (lực ma sát) → W
giảm dần (cơ → nhiệt).
- HS nêu ứng dụng.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về dao động duy trì
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Thực tế dao động của con lắc tắt dần → làm thế
nào để duy trì dao động (A không đổi mà không
làm thay đổi T)
- Dao động của con lắc được duy trì nhờ cung cấp
phần năng lượng bị mất từ bên ngoài, những dao
động được duy trì theo cách như vậy gọi là dao
động duy trì.
- Minh hoạ về dao động duy trì của con lắc đồng
hồ.

- Sau mỗi chu kì cung cấp cho nó phần năng
lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do
ma sát.
- HS ghi nhận dao động duy trì 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 không tắt dần
→ tác dụng một ngoại 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 cưỡng bức.
- Hãy nêu một số ví dụ về dao động cưỡng bức?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết các đặc điểm
của dao động cưỡng bức.
- HS ghi nhận dao động cưỡng bức.
- Dao động của xe ô tô chỉ tạm dừng mà không
tắt máy…
- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận về các đặt
điểm của dao động cưỡng 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 càng gần fo
thì A càng lớn. Đặc biệt, khi fcb = f
0
→ A lớn nhất
→ gọi là hiện tượng cộng hưởng.
- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết nhận xét về
mối quan hệ giữa A và lực cản của môi trường.
- Tại sao khi fcb = f

0
thì A cực đại?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu tầm quan
- HS ghi nhận hiện tượng cộng hưởng.
- A càng lớn khi lực cản môi trường càng nhỏ.
- HS nghiên cứu Sgk: Lúc đó hệ được cung cấp
năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc → A
tăng dần lên, A cực đại khi tốc độ tiêu hao năng
lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng
cho hệ.
- HS nghiên cứu Sgk và trả lời các câu hỏi.
+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà,
Trang 13
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
trọng của hiện tượng cộng hưởng.
+ Khi nào hiện tượng cộng hưởng có hại (có lợi)?
cầu, bệ máy, khung xe …
+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita,
viôlon …
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
Trang 14

Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết dạy: 6
Bài 3
BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
- Sử dụng được các kiến thức công thức trong bài dao động điều hoà để tìm được các đại lượng A, ω,
ϕ trong các bài tập SGK
- Xác định được chu kì dao động , động năng, thế năng của con lắc lò và con lắc đơn thông qua các
bài tập trong SGK
- Làm được nhanh các bài tập trắc nghiệm lí thuyết trong SGK để rèn kĩ năng giải nhanh các bài tập
trắc nghiệm.
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2. Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà, con lắc đơn.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
1. ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Nêu định nghĩa dao động tắt dần và dao động cưỡng bức và nêu hiện tượng cộng hưởng?
3. Bài mới :
Hoạt động 1: Làm các bài tập trong bài dao động điều hoà.
Hoạt động GV Hoạt động HS
- GV hệ thống hoá lại một số kiến thức bài này:
+ Tần số góc:
2
2 f
T
π
ω π
= =

+ Phương trình dao động đh:
os( t+ )x Ac
ω ϕ
=
+ Phương trình vận tốc:
' sin( t+ )v x A
ω ω ϕ
= = −
+ Phương trình gia tốc:
2
os( t+ )a Ac
ω ω ϕ
= −
- Các bài tập 7,8,9(SGK-9) là các bài tập cơ bản HS
chỉ cần so sánh với pt tổng quát là làm được.
- GV gọi HS lên bảng làm.
- Các bài tập 10,11(SGK-9) HS phải sử dụng linh
hoạt các KT để vào làm các bài tập này.
- GV có thể hướng dẫn HS làm
- HS lên bảng làm các bài tập
- Bài 7,8,9,10: xác định các giá trị A, ω, ϕ và f
các bài tập này tương đối đơn giản.
- HS khác quan sát và nhận xét các kết quả mà
các bạn đang làm trên bảng.
- Bài11: Thời gian một dao động điều hoà từ
điểm có vận tốc bằng không đến điểm tiếp theo
cũng như vậy bằng T/2, từ đó xác định được chu
kì, tần số và biên độ.
Hoạt động 2: Làm các bài tập trong bài con lắc lò xo và con lắc đơn .
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng

Hoạt động GV Hoạt động HS
- GV hệ thống hoá lại một số kiến thức bài này:
- Con lắc lò xo:
+ Chu kì:
2
m
T
k
π
=
+ Cơ năng:
2
1
W=
2
kA
- Con lắc đơn:
+ Chu kì:
2
l
T
g
π
=
+ Cơ năng:
2
1
W= (1 os )
2
mv mgl c

α
+ −
- Vận tốc lớn nhất khi đi qua VTCB là: vmax=ωA
- Các bài tập 5,6(SGK-13) và 7 là các bài tập cơ
bản, HS có thể tự lên làm.
- HS lên bảng làm các bài tập
- Bài 5,6 chỉ cần áp dụng công thức tính thế năng
và công thức tính vận tốc cực đại khi vật qua
VTCB. Lưu ý HS đổi các đơn vị cm ra m rồi mới
thay vào.
- Bài7(SGK-17): Tính chu kì sau đó tính số dao
động =tổng thời gian/ 1T
4. Củng cố dặn dò:
- Làm các bài tập còn lại trong SGK
- Nhớ được các công thức cơ bản để làm các bài tập
- Đọc trước bài tổng hợp 2 dao động điều hoà
IV. RÚT KINH NGHIỆM
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
Trang 16
Ngày soạn :
Ngày dạy :
Tiết dạy : 7
Bài 5 :
TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ.
PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FREX-NEN

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 giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai
dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.
2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Nêu phương pháp véc tơ quay đã học ở bài 1?
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về vectơ quay
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- ở bài 1, khi điểm M chuyển động tròn đều thì hình
chiếu của vectơ vị trí
OM
uuuuur
lên trục Ox như thế nào?
- Cách biểu diễn phương trình dao động điều hoà
bằng một vectơ quay được vẽ tại thời điểm ban đầu.
- Y/c HS hoàn thành C1
- Phương trình của hình chiếu của vectơ quay
lên trục x:
x = Acos(ωt + ϕ)
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen
Hoạt động của GV Hoạt động của HS

- Giả sử cần tìm li độ của dao động tổng hợp của
O
x
M
+
ϕ
O
x
M
3
π
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số:
x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
)
x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
)
→ Có những cách nào để tìm x?
- Tìm x bằng phương pháp này có đặc điểm nó dễ
dàng khi A

1
= A
2
hoặc rơi vào một số dạng đặc biệt
→ Thường dùng phương pháp khác thuận tiện hơn.
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày phương pháp
giản đồ Fre-nen
- Hình bình hành OM
1
MM
2
bị biến dạng không khi
1
OM
uuuur

2
OM
uuuur
quay?
→ Vectơ
OM
uuuur
cũng là một vectơ quay với tốc độ
góc ω quanh O.
- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của
OM
uuuur
với
1

OM
uuuur

2
OM
uuuur
lên trục Ox?
→ Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?
- Nhận xét gì về dao động tổng hợp x với các dao
động thành phần x
1
, x
2
?
- Y/c HS dựa vào giản đồ để xác định A và ϕ, dựa
vào A
1
, A
2
, ϕ
1
và ϕ
2
.
- Li độ của dao động tổng hợp có thể tính bằng:
x = x
1
+ x
2
- HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk.

+ Vẽ hai vectơ quay
1
OM
uuuur

2
OM
uuuur
biểu diễn hai
dao động.
+ Vẽ vectơ quay:

1 2
OM OM OM
= +
uuuur uuuur uuuur
- Vì
1
OM
uuuur

2
OM
uuuur
có cùng ω nên không bị biến
dạng.
OM = OM
1
+ OM
2


OM
uuuur
biểu diễn phương trình dao động điều hoà
tổng hợp:
x = Acos(ωt + ϕ)
- Là một dao động điều hoà, cùng phương, cùng
tần số với hai dao động đó.
- HS hoạt động theo nhóm và lên bảng trình bày
kết quả của mình.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Từ công thức biên độ dao động tổng hợp A có phụ
thuộc vào độ lệch pha của các dao động thành phần.
- Các dao động thành phần cùng pha → ϕ
1
- ϕ
1
bằng
bao nhiêu?
- Biên độ dao động tổng hợp có giá trị như thế nào?
- Tương tự cho trường hợp ngược pha?
- Trong các trường hợp khác A có giá trị như thế
nào?
- HS ghi nhận và cùng tìm hiểu ảnh hưởng của
độ lệch pha.
∆ϕ = ϕ
1
- ϕ
1

= 2nπ
(n = 0, ± 1, ± 2, …)
- Lớn nhất.
∆ϕ = ϕ
1
- ϕ
1
= (2n + 1)π
(n = 0, ± 1, ± 2, …)
- Nhỏ nhất.
- Có giá trị trung gian
|A
1
- A
2
| < A < A
1
+ A
2
Trang 18
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ ở Sgk.
( ,Ox)OM
ϕ
=
uuuuur
bằng bao nhiêu?
+ Vẽ hai vectơ quay

1
OM
uuuur

2
OM
uuuur
biểu diễn 2 dao
động thành phần ở thời điểm ban đầu.
+ Vectơ tổng
OM
uuuur
biểu diễn cho dao động tổng
hợp
x = Acos(ωt + ϕ)
Với A = OM và
( ,Ox)OM
ϕ
=
uuuuur
- Vì MM
2
= (1/2)OM
2
nên ∆OM
2
M là nửa ∆ đều
→ OM nằm trên trục Ox → ϕ = π/2
→ A = OM = 2
3

cm
(Có thể: OM
2
= M
2
M
2
– M
2
O
2
)
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
Trang 19
Ngày soạn:

Ngày dạy:
Tiết dạy: 8
BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU :
- Vận dụng kiến thức dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động.
- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, tổng hợp các dao động cùng
phương cùng tần số.
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2. Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
1. ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
a. Hãy biễn diễn dao động điều hoà x = 4cos(5t + ð/6) cm
b. Nêu nội dung phương pháp Giản đồ Fre-nen
c. làm bài 6/25
3. Bài mới :
Hoạt động 1: Giải một số câu hỏi trắc nghiệm
Hoạt động GV Hoạt động H.S
* Cho Hs đọc lần lượt các câu trắc nghiệm 4,5,6
trang 17 sgk
* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm ra đáp án
*Gọi HS trình bày từng câu
* Cho Hs đọc l các câu trắc nghiệm 6, 7 trang 21
sgk và 4,5 trang 25
* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm ra đáp án.
*Cho Hs trình bày từng câu
* HS đọc đề từng câu, cùng suy nghĩ thảo luận
đưa ra đáp án đúng
* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả

* Hs giải thích
* đọc đề
* Thảo luận tìm ra kết quả
* Hs giải thích
Hoạt động 2: Giải một số bài tập tự luận về tổng hợp dao động
* GV cho hs đoc đề, tóm tắt
* Hướng dẫn hs giải bài toán.
- Viết phương trình của x
1
và x
2
.
- Viết phương trình tổng quát: x = Acos(5t + ϕ).
- Tìm biên độ A, pha dao ban đầu # tổng hợp
* Kết luận
Bài tâp thêm: Cho hai dao động cùng phương,
* HS đọc đề, tóm tắt
* nghe hướng dẫn và làm
- Viết phương trình x
1
, x
2
- Viết phương tình tổng hơp x
- áp dụng công thức tính A, #
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
cùng tần số:
Viết phương trình dao động tổng hợp của hai dao
động bằng cách:
a.dùng giản đồ vectơ
b. Biến đổi lượng giác

* Hướng dẫn Hs giải bài toán:
- Biễu diễn x
1
- Biễn diễn x
2
- Từ giản đồ lấy các giá trị của biên độ và pha ban
đầu tổng hợp
* Hs về nhà giải bài toán vận dụng lượng giác
* Hs chép đọc đề tóm tắt
* Vận dụng phương pháp giải đồ giải bài toán
* Hs biễn diễn x
1
*
biễn diễn x
2
* Hs nêu giá trị của biên độ và pha ban đầu tổng
hợp
* vận dụng toán giải
* về nhà giải câu
4. Củng cố dặn dò:
Lưu ý hs sinh có thể giải bài toán tổng hợp dao động bằng 3 cách: vận dụng công thức,
dung giản đồ Fre-nen, dùng biến đổi lượng giác.
Làm các bài tập trong sách bài tập
IV. RÚT KINH NGHIỆM :
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
1
4 os100x c t
π
=
2
4 os(100 )
2
x c t
π
π
= +
(cm)
(cm)
Trang 21
Ngày soạn:
Tiết dạy: 10
Chương II
SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Bài 7
SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ.
- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ
truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha.
- Viết được phương trình sóng.
- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng.
- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ.

- Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền của sóng.
2. Học sinh: Ôn lại các bài về dao động điều hoà.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Giới thiệu nhanh về chương mới.
3. Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sóng cơ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm. - HS quan sát kết quả thí nghiệm.
M
S
O
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
- Khi O dao động ta trông thấy gì trên mặt nước?
→ Điều đó chứng tỏ gì?
(Dao động lan truyền qua nước gọi là sóng, nước là
môi trường truyền sóng).
- Khi có sóng trên mặt nước, O, M dao động như
thế nào?
- Sóng truyền từ O đến M theo phương nào?
→ Sóng ngang.
- Tương tự như thế nào là sóng dọc?
- Những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O.
→ Sóng truyền theo các phương khác nhau với
cùng một tốc độ v.

- Dao động lên xuống theo phương thẳng
đứng.
- Theo phương nằm ngang.
- Tương tự, HS suy luận để trả lời.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Làm thí nghiệm kết hợp với hình vẽ 7.2 về sự
truyền của một biến dạng.
→ Có nhận xét gì thông qua thí nghiệm và hình
vẽ?
→ Tốc độ truyền biến dạng được xác định như thế
nào?
(Biến dạng của dây, gọi là một xung sóng, truyền
tương đối chậm vì dây mềm và lực căng dây nhỏ).
→ Biến dạng truyền trên dây thuộc loại sóng gì đã
biết?
- Y/c HS hoàn thành C2.
- Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho đầu A dao động
điều hoà → hình dạng sợi dây ở cá thời điểm như
hình vẽ 7.3 → có nhận xét gì về sóng truyền trên
dây?
- Sau thời gian T, điểm A
1
bắt đầu dao động giống
như A, dao động từ A
1
tiếp trục truyền xa hơn.
- Xét hai điểm cách nhau một khoảng λ, ta có nhận
xét gì về hai điểm này?
→ Cùng pha.

- Gọi M là điểm cách A một khoảng là x, tốc độ
sóng là v → thời gian để sóng truyền từ A đến M?
→ Phương trình sóng tại M sẽ có dạng như thế
nào?
- Biến dạng truyền nguyên vẹn theo sợi dây.
- HS suy nghĩ và vận dụng kiến thức để trả lời.
- Là sóng ngang.
- HS làm thí nghiệm theo C2.
- HS quan sát hình vẽ 7.3. Dây có dạng đường
hình sin, mà các đỉnh không cố định nhưng
dịch chuyển theo phương truyền sóng.
- Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v.
x
t
v
∆ =
uM = Acosω(t - ∆t)
Trang 23
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
(Trạng thái dao động của M giống như trạng thái
dao động của A trước đó một thời gian ∆t)
- Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức sóng tại M
thông qua
2
T
π
ω
=

λ = vT.

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Sóng được đặc trưng bởi các đại lượng A, T (f),
λ và năng lượng sóng.
- Dựa vào công thức bước sóng → có thể định
nghĩa bước sóng là gì?
Lưu ý: Đối với mỗi môi trường , tốc độ sóng v có
một giá trị không đổi, chỉ phụ thuộc môi trường.
- Cũng như năng lượng dao động W ~ A
2
và f
2
.
- Từ phương trình sóng:
cos2
M
t x
u A
T
π
λ
 
= +
 ÷
 
ta thấy TTDĐ tại một
điểm của môi trường là một hàm cosin hai biến
độc lập t và x. Mà hàm cosin là một hàm tuần tuần
→ phương trình sóng là một hàm tuần hoàn.
+ Với một điểm xác định (x = const) → uM là một

hàm cosin của thời gian t. TTDĐ ở các thời điểm t
+ T, t + 2T … hoàn toàn giống như TTDĐ của nó
ở thời điểm t.
+ Với một thời điểm (t = conts) là một hàm cosin
của x với chu kì λ. TTDĐ tại các điểm có x + λ, x
+ 2λ hoàn toàn giống TTDĐ tại điểm x.
- Mô tả thí nghiệm quan sát sự truyền của một
sóng dọc bằng một lò xo ống dài và mềm.
- HS ghi nhận các đại lượng đặc trưng của sóng.
- Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền
trong thời gian một chu kì.
- HS ghi nhận tính tuần hoàn của sóng.
- HS dựa vào hình vẽ 7.4 và ghi nhận sự truyền
của sóng dọc trên lò xo.
- Ghi nhận về sự truyền sóng dọc trên lò xo ống.
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
Trang 24
Giáo án vật lí 12 GV: Phan Tiến Hùng
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................

Trang 25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×