Tải bản đầy đủ (.doc) (31 trang)

Giao án 12 co ban 3 cột C1

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (385.77 KB, 31 trang )

Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009

Ngày soạn: 23/8/2008 Chương I : DAO ĐỘNG CƠ Ngày ngiảng: 25/8/2008
Tiết 1-2. DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
I. MỤC TIÊU BÀI DẠY :
1. Kiến thức
+ Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà.
+ Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên đo,ä pha , pha ban đầu là gì
+Viết được phương trình dao động điều hòa –công thức vận tốc gia tốc
2.Kĩ năng
+Vẽ được đồ thò của li độ theo thời gian với hpa ban đầu bằng không .
+ Giải được các bài tập tương tự như trong SGK
II. CHUẨN BỊ:
1. giáo viên: Hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P cảuM trên đường kính P
1
P
2
( có thể chuẩn
bị thí nghiệm minh hoạ như hình 1.1 SGK) Một số phiếu học tập
2. học sinh : Ơn tập lại chuyển động tròn đều, tần số góc, chu kì mối liên hệ giữa chúng
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
(TIẾT 1 )
Hoạt động 1( 5’) ơn lại kiến thức cũ
Câu hỏi: Thế nào là chuyển động tròn đều?
- Đònh nghóa chu kì, tần số , công thức liên hệ giữa chúng?
Đáp án: ĐN CĐ tròn đều( SGK Vật lí 10)
Công thức
2
2 f
T
π


ω π
= =
Giáo viên nhận xét và cho điểm
Hoạt động 2( ) Tìm hiểu về dao động cơ
HOẠT ĐỘNG G.V HOẠT ĐỘNG H.S NỘI DUNG CƠ BẢN
GV:
- Nêu một vài ví dụ về
chuyển động dao
động.

- Nêu đ/n dao động
tuần hoàn.



x=Acos(ωt+ϕ) =
sin( )
2
A t
π
ω ϕ
+ +
Từ các ví dụ đã nêu hình
thành k/n dao động cơ .
Phân biết dao động tuần
hoàn với dao động nói
chung.

I. DAO ĐỘNG CƠ
1) Thế nào là dao động cơ ?

Dao động cơ là chuyển động qua lại một quanh một
vò trí cân bằng.
2. Dao động tuần hoàn.
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những
khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại vò
trí cũ theo hướng cũ .
II. PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU
HÒA
Ví dụ :
-Xét một điểm M chuyển động tròn đều với vận tốc
góc ω,theo chiều dương ( ngược chiều kim đồng hồ )
trên q đạo tròn tâm O bán kính OM = A.
- Ở thời điểm t = 0 : điểm M ở vò trí M
o
xác đònh bởi
góc ϕ.
-Ở thời điểm t bất kỳ : là M
t
xác đònh bởi góc (ωt + ϕ).
-Hình chiếu của M
t
xuống trục Ox trùng với đường
kính của đường tròn là P có tọa độ :
x =
OP
= Acos (ωt + ϕ). Điểm P dao động điều hòa
A ,
,
ω ϕ
là các hằng số

2) Đònh nghóa dao động điều hòa :
Là đao động trong đó li độ cuả vật là một hàm côsin
M
t
M
o
P
1
P
x
0
x
P
2
wt
ϕ
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
-Giá trò hàm cos nằm
trong khoảng nào ?
-Suy ra giá trò của x
nằm trong khoảng nào
?
-Tìm mối liên hệ giữa
chuyển động tròn đều
và dao động điều
hòa ?
HS:
1 cos( ) 1t
ω ϕ
− ≤ + ≤

HS:
A x A
− ≤ ≤
(hay sin )của thời gian .
3)Ý nghóa các đại lượng trong phương trình :
Trong phương trình dao động điều hòa : x = Acos(ωt +
ϕ)
+x
max
=A > 0 : biên độ dao động
+ (ωt + ϕ) : Là pha dao động tại thời điểm t bất kỳ.
+ ϕ (rad) : là pha ban đầu của dao động( t = 0)
+ ω (rad/s) : Là tần số góc
4) Chú ý :
a) Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển
động tròn đều :
Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng có
thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển
động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó
b) Phương trình dao động điều hòa :
x = Acos(ωt + ϕ)
Quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động và
chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc
P
1
OM
Hoạt động 3( ……………..) Vận dụng củng cố
Nêu bài tập trắc nghiệm
Câu1: ( câu1 720 câu hỏi trắc nghiệm vật lí 12
NXB ĐHQG TPHCM )

Chọn câu sai:
Câu2: ( câu2 720 câu hỏi trắc nghiệm vật lí 12
NXB ĐHQG TPHCM )
Gv chỉnh sửa: Chu kì T là khoảng thời gian ngắn
nhất …..
Câu3: Bài 7 SGk -9
Vật dao động đièu hoà với chiều dài quỹ đạo là
12cm
A=?
Bài 8 SGK -9
/rad s
ω π
=
Hình chiuêú của vật dao động trên đường kính
, , ?f T
ω
=
Câu 1: Đáp án sai: B Dao động tuần h9oàn là trường
hợp đặc biệt của dao động điều hoà
Câu2: đáp án sai C Chu kì t là những khoảng thời gian
sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ
Bài 7(sgk-9) Đ/án C :6cm
Bài 8 SGK -9 đáp án A
/rad s
ω π
=
2 2 2
2T s
T
π π π

ω
ω π
= ⇒ = = =
1 1
0,5
2
f s
T
= = =
Hoạt dộng 5( ……………..) Giao nhiệm vụ về nhà
Yêu cầu học sinh nắm chắc kiến thức
Học thuộc ghi nhớ trong SGK
Đọc tiếp phần còn lại
Làm các bài tập trong SGk
Nhận nhiệm vụ về nhà
Học thuộc ghi nhớ trong SGK
Đọc tiếp phần còn lại
Làm các bài tập trong SGk
IV. MỘT SỐ KINH NGHIỆM RÚT RA TỪ BÀI DẠY
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
bnNgày soạn: 25/8/2008 Chương I : DAO ĐỘNG CƠ Ngày ngiảng:
27/8/2008
Tiết 1-2. DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA( tiếp)
I. MỤC TIÊU BÀI DẠY :
1. Kiến thức
+ Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà.
+ Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên đo,ä pha , pha ban đầu là gì
+Viết được phương trình dao động điều hòa –công thức vận tốc gia tốc
2.Kĩ năng
+Vẽ được đồ thò của li độ theo thời gian với hpa ban đầu bằng không .

+ Giải được các bài tập tương tự như trong SGK
II. CHUẨN BỊ:
3. giáo viên: Hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P cảuM trên đường kính P
1
P
2
( có thể chuẩn
bị thí nghiệm minh hoạ như hình 1.1 SGK) Một số phiếu học tập
4. học sinh : Ơn tập lại chuyển động tròn đều, tần số góc, chu kì mối liên hệ giữa chúng
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
(TIẾT 2 )
Hoạt động 1( 5’) ơn lại kiến thức cũ
Câu hỏi: Đònh nghóa dao động điều hoà?
- Viết phương trình dao đangj điều hoà các đại lượng có mặt trong biểu thức ? tần số góc
chu kì và mối liên hệ giữa chúng?
Đáp án (đáp án trong bài)
Công thức
2
2 f
T
π
ω π
= =
Giáo viên nhận xét và cho điểm
Hoạt động 1( ) Tìm hiểu chu kì , tần số, tần số góc của dao động điều hoà
HĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG H.S NỘI DUNG CƠ BẢN
Yêu bcầu học sinh đọc
kó phần III
Từ mối liên hệ giữa
tốc độ góc , chu kì , tần

số giao viên hướng dẫn
hs đưa ra khái niệm chu
kì tần số , tần số góc
của dao động điều hòa .
Hoạt động cá nhân
Dao động điều hoà cũng
có tính tuần hoàn
Sau một kghioảng thời
gian ( chu kì )
Điểm M CĐ được một
vòng
Thì điểm P cũng thực hiện
được một dao động toàn
phần trở về vò trí cũ theo
hướng cũ
Nêu đinh nghĩa các đại
lượng chu kì tần số , tần số
góc .
Đơn vò?
III. CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GĨC CỦA DAO
ĐỘNG ĐIỀU HỊA .
1. Chu kì và tần số .
a. Chu kì (T):
C1 : Chu kỳ dao động tuần hồn là khoảng thời gian
ngắn nhất T sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ.
C2: chu kì của dao động điều hòa là khoản thời gian vật
thực hiện một dao động .
Đơn vi (s)
b. Tần số (f)
Tần số của dao động điều hòa là số dao động tồn phần

thực hiện được trong một giây .
f =

=
T 2π

T= t/n
n là số dao động tồn phần trong thời gian t
Đơn vò: H
Z

2. Tần số góc
kí hiệu là
ω
.
đơn vị : rad/s
Biểu thức :
2
2
f
T
π
ω
π
=
=
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
Hoạt động 3( ) Vận tốc , gia tốc của vật dao dộng điều hoà
Giới thiệu vận tốc của
vật dao động điều hòa.

Biến đổi để thấy v sớm
pha
2
π
so với x.
Yêu cầu học sinh xác
đònh các giá trò cực tiểu
và cực đại của vận tốc
của dao động điều hòa.
Giới thiệu gia tốc của
vật dao động điều hòa.
Giới thiệu sự lệch pha
của a, v và x.
Yêu cầu học sinh nêu
đặc điểm của véc tơ gia
tốc trong dao động điều
hòa.
Yêu cầu học sinh xác
đònh các giá trò cực đại,
cực tiểu của a.
Ghi nhận khái niệm.
Ghi nhận sự lệch pha giữa
vận tốc v và li độ x.
Xác đònh các vò trí vật có
vận tốc cực tiểu, cực đại.
Ghi nhận khái niệm.
Nắm vững mối liên hệ giữa
x, v và a trong dao động
điều hòa.
Nêu đặc điểm của véc tơ

gia tốc trong dao động điều
hòa.
Xác đònh các vò trí gia tốc
có giá trò cực đại, cực tiểu
IV. VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA VẬT TRONG DAO
ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
1. Vận tốc
+ Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian: v = x' = -
ωAsin(t + ϕ).
+ Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa
cùng tần số nhưng sớm pha hơn
2
π
so với với li độ của dao
động điều hòa.
- Ở vò trí biên, x = ± A thì vận tốc bằng 0.
- Ở vò trí cân bằng, x = 0 thì vận tốc có độ lớn cực đại :
v
max
= ωA.
2. Gia tốc
+ Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian: a = v' = -
ω
2
Acos(ωt + ϕ) = - ω
2
x
+ Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa
cùng tần số nhưng ngược pha với li độ (sớm pha hơn
2

π
so
với vận tốc).
+ Véc tơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về
vò trí cân bằng và tỉ lệ với độ lớn của li độ.
- Ở vò trí biên, x = ± A thì gia tốc có độ lớn cực đại : a
max
=
ω
2
A.
- Ở vò trí cân bằng, x = 0 thì gia tốc bằng 0.
Hoạt động 4( ) Vẽ đồ thò của dao động điều hoà
Hướng dẫn học sinh vẽ
đồ thò.
Yêu cầu học sinh nhận
xét về đồ thò của dao
động điều hòa.
Vẽ đồ thò của dao động
điều hòa ứng với trường hợp
pha ban đầu ϕ = 0.
Nhận xét đồ thò.
V. ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
Đồ thò của dao động điều hòa là một đường hình sin.
Hoạt động 5(( ) Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà
Nêu bài tập yêu cầu học sinh tìm lời giải
Bài 9( SGK-9)
Cho phương trình của dao động điều hoà
5 (4 )( ).x cos t cm
π

= −
A,
?
ϕ
=
- Hướng dẫn cách xác đònh pha ban đầu
Nếu cvhọn thời điểm ban đầu t=0 tại VTCB thì
2
π
ϕ
= ±
; nếu chọn thời điểm ban đầu t= 0 tại x=

tại vò trí biên thì
0
ϕ
=
hoặc
ϕ π
=
Bài 10 ( SGK-9)
Yêu cầu đọc đầu bài và vtónm tắt
Phương trìng của dao động điều hoà
Hoạt động cá nhân
Bài 9(SGK)
Đáp án D: A=5cm ;
ϕ π
=
rad
Bo 10 SGK- 9 A= 2cm

Pha ban đầu
6
rad
π
ϕ
= −
, pha của dao động
(5 )
6
t
π

Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
2 (5 )( )
6
x cos t cm
π
= −
Xác đònh biên độ pha ban đầu , pha của dao động tại
thời điểm t ?
Bài 11 SGK Một vật dao động điều hoà T= 0,25s ;
l=36cm tính:
a) T b) f c) A
Giao nhiệm vụ về nhà
Yêu cầu nắm chắc ghi nhớ
Làm các bài tập trong SBT Bài 1 trang 3,4 từ 1.1 đến
1.9 SBT
Đọc trước bài con lắc lò xo
Bài 11SGK – 9
Thảo luận nhóm và đưa ra hướng giải

T=0,5s;
1
2
Z
f H
T
= =
; Biên độ
18
2
l
A cm= =
Nhận nhiệm vụ về nhà
Học thuộc ghi nhớ
Làm các bài tập trong SBT Bài 1 trang 3,4 từ 1.1 đến 1.9
SBT
Đọc trước bài con lắc lò xo
--------------------------------------------------------------
Ngày soạn: Ngày ngiảng:
Tiết 3: CON LẮC LÒ XO
I. MỤC TIÊU BÀI DẠY :
1. Kiến thức
+ Viết đuợc : -Cơng thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa
-Cơng thức tính chu kỳ của con lắc lò xo
–cơng thức thế năng –động năng –cơ năng
- Giải thích tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa .
+ Nêu được định tính về sự biến thiên động năng và thế năng của con lắc dao động .
2.Kĩ năng
+ Áp dụng được các cơng thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong bài tập .
+ Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo .

II. CHUẨN BỊ
5. giáo viên: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang. Vật có thể là một vật hình chữ nhật “V
”ngược chuyển nđộng trên đệm không khí
6. học sinh : n tập lại lực đàn hồi vfa thế năng đàn hồi đã học ở lớp 10
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
Hoạt động 1( 5’) ơn lại kiến thức cũ
- Câu hỏi: Viết phương trình của dao động điều hoà?
Vận tốc, gia tốc trong dao đôngụ điều hoà? Đồ thò của dao động điều hoà?
Làm bài tập sau: một vật dao đông điều hoà theo trục ox với bie2en độ A, tần số f. chọn
gốc tạọa độ ở vò trí cân bằng của vật, gốc thời gian t=0 là lúc vật ở vò trí có li độ x=0 theo
chiều âm của quỹ đạo. Li độ của vật được tính theo biểu thức:
A.
cos(2 )
2
x A ft
π
π
= +
B.
2 cosx A ft=
C.
cos(2 )
2
x A ft
π
π
= −
D.
cos2x A ft
π

=
Đáp án : Câu 1 (đáp án trong bài)
HD câu 2:
2 f
ω π
=
rad; Khi x=0 ; v<0
cos 0(1)
ϕ
⇒ =

sin 0 sin 0(2)v A
ω ϕ ϕ
= − < ⇒ >
Từ (1) và (2)
2
π
ϕ
⇒ =
vậy phương trình là: A.
cos(2 )
2
x A ft
π
π
= +

Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, chỉnh sửa và cho điểm
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
ĐVĐ: Ở bài trên ta đã khảo sát dao động điều hoà về măt động học . Trong bài này ta sẽ khảo sát dao động

ddieeuf hoà về mặth đọng lực học và năng lượng. Muốn thế, ta hãy dùng con lắc lò xo làm mô hình để nghiên
cứu
Hoạt động 2( ) Tìm hiểu về con lắc lò xo
HĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG H.S NỘI DUNG CƠ BẢN
Yêu cầu HS quan sát con
lắc lò xo và nêu cấu tạo
của con lắc lò xo ?
Thế nào là VTCB của vật?
-Thế nào là vò trí biên ?
Đọc SGK và quan sát con lắc và nêu cấu tạo
của con lắc
- là một hệ vật dao động
I-CON LẮC LỊ XO
1) Cấu tạo : Là một hệ vật
dao động:
-gồm lò xo có độ cứng K(
Khối lượng không đáng
kể) một đầu gắn vào vật
nhỏ có khối lượng m, một
đầu lò xo gắn vào điểm cố
đònh –Vật m trượt khơng
ma sát trên mp ngang .
2) Vị trí cân bằng : lò xo
khơng biến dạng
Kéo vật m khỏi vị trí CB rồi
bng tay vật sẽ đứng tên
mãi .
3) Vò trí biên : Nếu kéo
vật vật lệch khỏi VTCB
một đoạn rồi thả tay ra vật

sẽ dao động trên một đoạn
thẳng quanh VTCB, giữa
hai VT biên( có vận tốc
bằng không)
Hoạt động 3( ) Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt ĐLH
- Xác đònh các lực tác dụng
lên con lắc khi nó ở vò trí
cân bằng ?
Khi ở vị trí x bất kỳ ? (khi
đó lò xo biến dạng một đoạn
x )?
-Lực đàn hồi của lò xo có
hướng NTN?
Độ lớn như thế nào ?
- Viết phương trình ĐL
IINiu tơn ?
- Gia tốc a tuân theo Bt
2
a x
ω
⇒ = − em hãy rút ra
kết luận về dao động của
con lắc lò xo ?
- Tần số góc xác đònh theo
công thức nào ?
Hoạt động nhóm
Xác đònh các lực tác dụng lên con lắc lò xo
CM dao động của con lắc lõ xo là dao động
điều hoà


Phương trình dao động:
x = Acos(ωt + ϕ)
CM gia tốc của con lắc có dạng

2
a x
ω
⇒ = −
Kết luận về dao động của con lắc lò xo nó là
dao động điều hoà
- Xác đònh theo công thức
2
2
f
T
π
ω
π
=
=
II- KHẢO SÁT DAO
ĐỘNG CỦA CON LẮC
LỊ XO VỀ MẶT ĐỘNG
LỰC HỌC
1) Ở vị trí x bất kỳ :
F
ms
= 0

N P O+ =

uur ur ur
Lực đàn hồi lò xo : F = - Kx
Định luật 2 Niutơn : F =
ma = -Kx


a = -
K
x
m
Đặt :
2
K K
m m
ω ω
= ⇒ =

2
a x
ω
⇒ = − (1)

O
F
ur
x
/
x
F
ur

F
ur
N
uur
P
ur
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
Yêu cầu trả lời câu hỏi C
1

Chứng minh rằng
m
k
Có đơn vò là giây
-Ý nghĩa cơ học của đạo
hàm ?
( v = x
/
; a = x
//
)
-Chu kỳ T ?
-Lực ko về
Thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi C
1
Từ F=ma

1N= 1kgx1m/s
2
.


1N/m=1kg/s
2
.

m/kcó đơn vò là
2
2
1
1
1 /
kg
s
kg s
=

m
k
có đơn
vò là giây(s)
Họat động cá nhân
Đọc SGK tìm hiểu về lực phục hồi
- luôn hướng về VTCB
- có độ lớn tỉ lệ với li độ
Kết luận : Dao động của
con lắc lò xo là dao động
điều hoà tuận theo phương
trình
x = Acos(ωt + ϕ)
2) Chu kỳ :

K
m
ω
=


T =
2
m
k
π

3) Lực kéo về ( lực phục
hồi ) : Lực ln hướng về
vị trí cân bằng .Có độ lớn tỉ
lệ với li độ x là lực gây ra gia
tốc cho vật dao động điều
hoà .
Hoạt động 4( ) Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng
Đặ t v ấ n đề :
Trong dao động của con
lắc lò xo x,v,a biến thiên
điều hoà, vậy động năng
và thế năng biên thiên như
thế nào? Cơ năng biến
thiên NTN?
- Viết biểu thức động năng
đã học trong cơ học ?
-Thế năng của con lắc lò
xo là thế năng gì? Biểu

thức NTn?
- Nhắc lại công thức tính
cơ năng trong cơ học ?
- Thay cụ thể động năng
và thể biểu thức độngnăng
và thế năng vào biểu thức
tính cơ năng và nhận xét
kết quả ?
Yêu cầu trả lời câu hỏi C
2
Hãy nhận xét đònh tính thế
Đọc SGK
Viết biểu thức động năng, thế năng của con
lắc lò xo

- các đại lượng có mặt trong biểu thức
Trường hợp này chọn gốc thế năng tại VTCB
l x∆ =
Nên
2 2
1 1
2 2
k l kx∆ =
Cơ năng bằng tổng của động năng cộng thế
năng
Hoạt động nhóm
Xâydựng biểu thức tính cơ năng
v' = - ω
2
Acos(ωt + ϕ)

x = Acos(ωt + ϕ)
Cơ năng:
W =
2 2 2
1 1
2 2
kA m A hs
ω
= =
Hoàn thành câu hỏi C
2

Hoạt động nhóm
Khi đi từ Vt biên về VT cân bằng thế năng
của con lắc giảm dần, động năng tăng dần.
III- KHẢO SÁT DAO
ĐỘNG CỦA CON LẮC
LÒ XO VỀ MẶT NĂNG
LƯNG
1)Động năng của con
lắc lò xo :
Động năng của con lắc:
W
đ
=
2
1
2
mv
trong đó m: là khối

lượng ; v là vận tốc của
m.
2) Thế năng của con
lắc lò xo
Thế năng của con lắc :
W
t
=
2
1
2
kx
Trong đó k: độ cứng
của lò xo; x li độ của
vật
3)Cơ năng của con
lắc lò xo, sự bảo toàn
cơ năng
Cơ năng của con lắc:
W=
2
1
2
mv
+
2
1
2
kx
Định luật bảo tồn :

W =
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
năng và động năng thay
đổi như thế nào khi nó đi
từ vò trí biên về vò trí cân
bằng,vfa đi tư\f vò trí cân
bằng tới vò trí biên ?
Nói cách khác thế năng biến đổi thành động
năng. Khi đi từ VTCb về Vt biên thì ngược lại
2 2 2
1 1
2 2
kA m A hs
ω
= =
2) K ế t lu ậ n : 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
Hoạt động 5( ) vận dụng củng cố và giao nhiệm vụ về nhà
Nêu bài tập yêu cầu học sinh trả lời
1. Khảo sát dao động của con lắc lò xo
nằm ngang. Tìm công thức của lực kéo
về.
2. Nêu công thức tính chu kì của con lắc lò
xo.
3. Viết công thức của động năng, thế năng

và cơ năng của con lắc lò xo.
Khi con lắc lò xo dao động điều hoà thì
động năng và thế năng của con lắc biến
đổi qua lại như thế nào ?
4. Chọn đáp án đúng.
Công thức tính chu kì dao động của con
lắc lò xo là :
. 2
k
AT
m
π
=

1
.
2
k
B T
m
π
=
1
.
2
m
C T
k
π
=


. 2
m
DT
k
π
=
5. Một con lắc lò dao động điều hoà. Lò xo
có độ cứng k = 40N/m. Khi vật m của
con lắc đang qua vò trí có li độ x = -2 cm
thì thế năng của con lắc là bao nhiêu ?
A. - 0,016 J B. -0,008 J
C. 0,016 J D. 0,008 J
6. m= 0,4kg
k = 80N/m.
A= 0,1m. Hỏi tốc độ của con lắc khi qua
vò trí cân bằng ?
A. 0 m/s B. 1,4m/s
C. 2,0m/s D. 3,4m/s
Giao nhiệm vụ về nhà
Nắm chắc ghi nhớ
Cá nhân suy nghó và tra lời câu hỏi
Trả lời :
4. D
2
m
T
k
π
=

5. D . 0,008 J
HD: công thức tính thế năng W
t
=
2
1
2
kx
6. B.1,4m/s
HD: Khi qua VTCB con lắc có tốc độ cực đại
v
max
= ωA.
Nhận nhiệm vụ
Nắm chắc ghi nhớ
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
Làm BT trong SBT từ 2.1 đến 2.7 SBT trang 5,6
Chuẩn bò cho tiết sau chữa bài tập
Làm BT trong SBT từ 2.1 đến 2.7 SBT trang 5,6
Chuẩn bò cho tiết sau chữa bài tập
Ngày soạn: 4/9/2008 Ngày giảng: 6/9/2008
Tiết 4: BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU BÀI DẠY :
1. Kiến thức
+ Củng cố phần kiến thức đã học về dao động điều hoà, con lắc lò xo
+ Nắm được một số dạng bài tập cơ bản
2.Kĩ năng
+vận dụng kiến thức giải một số dạng bài tập: viết phương trình dao động, xác đònh các đại lượng đặc
trưng cho dao động như chu kì, tần số, pha ban đàu , pha dao động, biên độ, li độ ….
+ Xác đònh vận tyý«c, gia tốc, động năng, thế năng, cơ năng trong dao động điều hoà.

II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Các bài tập cơ bản, SBT vật lí 12
2. học sinh : n tập làm bài tập ở nhà
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
Hoạt động 1( 5’) ơn lại kiến thức cũ
Câu hỏi: Viết biểu thức chu kì, tần số và phương trình dao động cảu con lắc lò xo?
- Công thức động năng, thế năng? Cơ năng trong dao động ĐH? Nhận xét quá trình biến
đổi giữa động năng và thế năng?
Đáp án : Câu 1 (đáp án trong bài)
Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, chỉnh sửa và cho điểm

Hoạt động 2( 10’) n lại các kiến thức cơ bản
HĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG H.S NỘI DUNG CƠ BẢN
Yêu cầu nhắc lại các kiến
thức cơ bản
GV đặt câu hỏi
ĐN dao động diều hoà?
- Phương trình dao động
ĐH?
- vận tốc, gia tốc?
năng lượng, chu kì, tần số
của con lắc lò xo ?
- cách xác đònh pha ban
đầu ?
Nhắc lại các kiến thức cơ bản
Hoạt động cá nhân
Chọn thời điểm ban đầu t=0
tại VTCB hoặc VT biên, thay
vào phương trình dao động xác
đònh

ϕ
Kiến thức cơ bản
ĐN dao động điều hoà: trong bài
- Phương trình dao động:
cos( )x A t
ω ϕ
= +
+x
max
=A > 0 : biên độ dao động
+ (ωt + ϕ) : Là pha dao động tại thời điểm t
bất kỳ.
+ ϕ (rad) : là pha ban đầu của dao động( t =
0)
+ ω (rad/s) : Là tần số góc
- Vận tốc v = x' = - ωAsin(t + ϕ).
- gia tốc: a = v' = - ω
2
Acos(ωt + ϕ) = - ω
2
x
- Động năng W
đ
=
2
1
2
mv
- Thế năng: W
t

=
2
1
2
kx
- Cơ năng:
2 2 2
1 1
2 2
kA m A hs
ω
= =
Cơ năng luôn bảo toàn khi F
ms
=0
- Con lắc lò xo: DĐĐH
- Tần số góc:
k
m
ω
=
, T =
2
m
k
π
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
1
2
k

f
m
π
=
Lực phục hồi: hướng về VTCB
F= kx Tại VTCB F=0
Lực tác dụng cực đại: F
max
=kA=m
2
ω
.A
Hoạt động 3( 25’) HD làm một số bài tập cơ bản
Giao bài tập và yêu cầu tìm lời giải
Bài 1.1 SBT -3
Một vật dao động điều hoà có quỹ đạo là một đoạn thẳng
dài 30cm. Biên độ dao động của chất điểm là bao nhiêu?
A. 30cm B. 15cm C.-15cm D.7,5cm

Bài 1.2 SBT -3
Tốc độ của một vật dao động điều hoà cực đại khi nào?
A. Khi t=0 B. Khi
4
T
t =

C. Khi
2
T
t =

D. Khi vật qua VTCB
Bài 1.4 SBT-3 ( hoạt động cá nhân)
Một vật dao động điều hoà theo phương trình:
5cos ( )x t cm
π
=
tốc độ của vật có giá trò cực đại là bao nhiêu
A.
5 /cm s
π

B.
5 /cm s
π
C. 5cm/s D.
5
/cm s
π

Bài 1.6 SBT -4
0,05cos10 ( )x t m
π
=
Xác đònh:
a) A? T? f?
b) v

=? a
max
=?

c)
φ
? x tại thời điểm t= 0,075s
Yêu cầu hoạt động nhóm
Từ phương trình xác đònh A,T,f
Bài 2.1-SBT -5 ( hoạt động cá nhân)
Cho x= 2,5cm m=250g; T=?
A. 0,31s B. 10s C. 1s D. 126s
Bài 2.4 SBT-5( cá nhân)
W= 0,9J ; A=15cm.
W
đ
=? Khi x=-5cm
A.0,8J B.0,3J C.0,6J
D. Không xác đònh được vì chưa biết độ cứng của lò xo
Bài 2.6 SBT – 6( hoạt động nhóm)
Cho m=50g; T=0,2s ; A=0,20m; Chọn gốc toạ độ tại VTCB,
chọn gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều âm
a) Viết phương trình dao động của con lắc
b) Xác đònh độ lớn cà chiều của véc tơ vận tốc, gia tốc
HD.
2
l
A =
Đáp án: D 15cm
Bài 1.2 SBT -3
HD : D Khi vật qua VTCB
Bài 1.4 SBT-3
HD: B v
max

= ωA.
Bài 1.6 SBT -4
HD: A= 5cm;
2 2
0,2
10
T s
π π
ω π
= = =
5
Z
f H=
b) v
max
= ωA.= 10
π
.0,05=1,57m/s
a
max
= A.ω
2
= 49,3m/s
2

c) Pha dao động là 10
π
t= 10
π
.0,75=

3
4
rad
π
li độ
3
0,05cos 0,035
4
x m
π
= = −
Bài 2.1-SBT -5
HD: Vận dụng công thức: T =
2
m
k
π
(1)
Tại VTCB kx=mg

mg
k
x
=
(2)
Kết hợp ta được đáp án A 0,31s
Bài 2.4 SBT-5( cá nhân)
Đáp án A
Bài 2.6 SBT – 6
Bài tập tự luận

HD: a)
2 2
10 /
0,2
rad s
T
π π
ω π
= = =
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
và lực kéo về tại thời điểm
3
4
T
t =
?
- Muốn viết phương trình dao động của con lắc phải xác đònh
được A,
ω
,
ϕ
Tại thời điểm
3
4
T
t =
vật ở vò trí biên v=0
- Lực kéo về tuân theo ĐL IIN F=ma
cos( )x A t
ω ϕ

= +
Tại t=0
cos 0 cos 0
sin 0 sin 0
2
x A
v A
ϕ ϕ
π
ϕ
ω ϕ ϕ
= = ⇒ =

⇒ =

= − < ⇒ >

0,20cos 10 ( )
2
x t m
π
π
 
= +
 ÷
 
c) Tại
3
4
T

t =
(
2 3
( ) . 2
4 2
T
t
T
π π
ω ϕ π
 
+ = + =
 
 
sin 2 0v A
ω π
= − =
2 2
cos2 (10 ) (0,20).1a A
ω π π
= − = −
2
197 200 / 0m s= ≈ − <
Ta thấy véc tơ
a
r
hướng theo chiều âm của
trục x về VTCB
F=ma =0,050.(-197)=-9,85N <0 vectơ
F

ur
hướng cùng chiều với véc tơ
a
r
Hoạt động 4( 5’) Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà
Nhắc lại các dạng bài tập thường gặp
Các công thức cần nhớ ( ở phần 1)
Làm tiếp các bài tập còn lại trong SBT
Đọc tiếp bài mới Con lắc đơn
Tiếp thu và ghi nhận
Nắm chắc các công thức gần nhớ
Làm tiếp các bài tập còn lại
Đọc trước bài con lắc đơn
IV. Một số kinh nghiệm rút ra từ giờ dạy
-------------------------------------------------------------------
Lò Thị Dun - Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản - THPT Thuận Châu Năm học 2008 - 2009
Ngày soạn: 6/9/2008 Ngày giảng: 9/9/2008
Tiết 5: CON LẮC ĐƠN
I. MỤC TIÊU BÀI DẠY :
1. Kiến thức
+ Nêu được cấu tạo của con lắc đơn -Nêu điều kiện để con lắc đơn đao động điều hòa .
+ Viết cơng thức chu kỳ ; cơng thức tính thế năng cơ năng của con lắc đơn .
+Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn.
+Nêu được định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng con lắc khi dao động .
+ Nêu được ứng dụng xác định gia tốc rơi tự do , giải bài tập .
.Kĩ năng
+ giải bài tập về dao động điều hoà, Xác đònh các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà
II. CHUẨN BỊ
3. Giáo viên: Chuẩn bò con lắc đơn
4. học sinh : n tập kiến thức về phân tích lực

III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
Hoạt động 1( 5’) ơn lại kiến thức cũ
Câu hỏi: - Con lắc lò xo
- Viết biểu thức chu kì, tần số và phương trình dao động của con lắc lò xo?
Đáp án : Câu 1 (đáp án trong bài)
Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, chỉnh sửa và cho điểm
Hoạt động 2( ) Tìm hiểu về con lắc đơn, khảo stá con lắc đơn về mặt ĐLH
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN
GV: Cho HS xem
một con lắc đơn
-Nêu định nghĩa con
lắc đơn ?
-Đặt vấn đề: khảo sát
con lắc đơn về mặt
động lực học như con
lắc lò xo ?
-Hướng dẫn HS phân
tích lực tác dụng lên
con lắc?
-Chú ý phân tích
trọng lực P thành 2
thành phần
P
n
và P
t

-Thành phần P
t
theo

phương tiếp tuyến với
quỹ đạo là lực kéo về
vị trí cân bằng (nói
chung dao động chưa
phải là dao động điều
hòa )
Chỉ khi
α
nhỏ sin
Trả lời câu hỏi C
1
0 0
sin 20 0,3420;20 0,3490rad= =
nên
chênh lệch giữa sin
α

α
là 0,007
I-THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
1) Định nghĩa :Gồm vật nhỏ ,khối lượng m
treo vào đầu một sợi dây khơng dãn ,khối
lượng khơng đáng kể , dài
l
.
2) Vị trí cân bằng 0 là vị trí dây treo có
phương thẳng đứng .
II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON
LẮC ĐƠN VỀ MẮT ĐỘNG LỰC HỌC
1) Chọn chiều + từ trái sang phải ,gốc tọa độ

O tại vị trí cân bằng .
Li độ góc
·
OCM
α
=
; li độ cong s =
¼
OM
α
= l
2) Xét m ở góc lệch
α
bất kỳ :
Định luật 2 :
T P ma+ =
ur ur r
n t
T P P ma⇒ + + =
ur uur ur r
Chiếu xuống trục 0x :
-
sin
t
P mg
α
= −
= ma
Với
α

nhỏ sin
s
α α
≈ =
l


-mg
//
s
mg ms
α
= − =
l



α

O

M




+
T
ur
t

P
ur
P
ur
c
n
P
uur
hm
α
C
l

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×