GGNgày soạn:
Tiết dạy: 1 + 2
Chơng I
DAO ĐộNG CƠ
Bài 1: DAO ĐộNG ĐIềU HOà
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu đợc:
+ Định nghĩa dao động điều hoà.
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?
- Viết đợc:
+ Phơng trình của dao động điều hoà và giải thích đợc cá đại lợng trong phơng 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 đợc đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0.
- Làm đợc các bài tập tơng tự nh Sgk.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẩN Bị
1. Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đờng 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:
Lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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
Nh thế nào là dao động cơ?
- Khảo sát các dao động trên, ta
nhận thấy chúng chuyển động
qua lại không mang tính tuần
- Là chuyển động qua lại
của một vật trên một đoạn
đờng 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 quả lắc
I. Dao động cơ
1. Thế nào là dao động
cơ
- Là chuyển động có
giới hạn trong không
gian lặp đi lặp lại nhiều
lần quanh một vị trí
cân bằng.
- VTCB: thờng là vị trí
của vật khi đứng yên.
Trang 1
hoàn xét quả lắc đồng hồ thì
sao?
- Dao động cơ có thể tuần hoàn
hoặc không. Nhng nếu sau
những khoảng thời gian bằng
nhau (T) vật trở lại vị trí nh cũ
với vật tốc nh cũ dao động
tuần hoàn.
đồng hồ tuần hoàn. 2. Dao động tuần hoàn
- Là dao động mà sau
những khoảng thời gian
bằng nhau, gọi là chu
kì, vật trở lại vị trí nh
cũ với vật tốc nh cũ.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phơng trình của dao động điều hoà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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
phơng trình nh 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 l-
ợng có mặt trong phơng trình.
- Trong quá trình M
chuyển động tròn đều, P
dao động trên trục x quanh
gốc toạ độ O.
x = OMcos(t + )
- Vì hàm sin hay cosin là
một hàm điều hoà dao
động của điểm P là dao
động điều hoà.
- Tơng tự: x = Asin(t +
)
- HS ghi nhận định nghĩa
dao động điều hoà.
II. Phơng trình của
dao động điều hoà
1. Ví dụ
- Giả sử một điểm M
chuyển động tròn đều
trên đờng tròn theo
chiều dơng với tốc độ
góc .
- P là hình chiếu của M
lên Ox.
- Giả sử lúc t = 0, M ở
vị trí M
0
với
ã
1 0
POM
=
(rad)
- Sau t giây, vật chuyển
động đến vị trí M, với
ã
1
( )POM t
= +
rad
- Toạ độ x =
OP
của
điểm P có phơng trình:
x = OMcos(t + )
Đặt OM = A
x = Acos(t + )
Vậy: Dao động của
điểm P là dao động điều
hoà.
2. Định nghĩa
- Dao động điều hoà là
dao động trong đó li độ
của vật là một hàm
cosin (hay sin) của thời
gian.
3. Ph ơng trình
Trang 2
M
M
0
P
1
x
P
O
t
+
- Lu ý:
+ A, và trong phơng trình là
những hằng số, trong đó A > 0 và
> 0.
+ Để xác định cần đa phơng
trình về dạng tổng quát x =
Acos(t + ) để xác định.
- Với A đã cho và nếu biết pha ta
sẽ xác định đợc gì? ((t + ) là
đại lợng cho phép ta xác định đợc
gì?)
- Tơng tự nếu biết ?
- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa
chuyển động tròn đều và dao
động điều hoà có mối liên hệ gì?
- Trong phơng trình: x = Acos(t
+ ) ta quy ớc chọn trục x làm
gốc để tính pha của dao động và
chiều tăng của pha tơng ứng với
chiều tăng của góc
ã
1
POM
trong
chuyển động tròn đều.
- Ghi nhận các đại lợng
trong phơng trình.
- Chúng ta sẽ xác định đợc
x ở thời điểm t.
- Xác định đợc x tại thời
điểm ban đầu t
0
.
- Một điểm dao động điều
hoà trên một đoạn thẳng
luôn luôn có thể đợc coi
là hình chiếu của một
điểm tơng ứng chuyển
động tròn đều lên đờng
kính là đoạn thẳng đó.
- Phơng trình dao động
điều hoà:
x = Acos(t + )
+ x: li độ của dao động.
+ A: biên độ dao động,
là x
max
. (A > 0)
+ : tần số góc của dao
động, đơn vị là rad/s.
+ (t + ): pha của dao
động tại thời điểm t, đơn
vị là rad.
+ : pha ban đầu của
dao động, có thể dơng
hoặc âm.
4. Chú ý (Sgk)
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 Kiến thức cơ bản
- Dao động điều hoà có tính
tuần hoàn từ đó ta có các
định nghĩa
- Trong chuyển động tròn đều
giữa tốc độ góc , chu kì T và
tần số có mối liên hệ nh thế
nào?
- HS ghi nhận các định
nghĩa về chu kì và tần số.
2
2 f
T
= =
III. Chu kì, tần số,
tần số góc của dao
động điều hoà
1. Chu kì và tần số
- Chu kì (kí hiệu và T)
của dao động điều hoà
là khoảng thời gian để
vật thực hiện một dao
động toàn phần.
+ Đơn vị của T là giây
(s).
- Tần số (kí hiệu là f)
của dao động điều hoà
là số dao động toàn
phần thực hiện đợc
trong một giây.
+ Đơn vị của f là 1/s gọi
là Héc (Hz).
2. Tần số góc
Trang 3
- Trong dao động điều
hoà gọi là tần số góc.
Đơn vị là rad/s.
2
2 f
T
= =
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 Kiến thức cơ bản
- 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(t + )
v = x = - Asin(t +
)
- Vận tốc là đại lợng biến
thiên điều hoà cùng tần số
với li độ.
a = v = -
2
Acos(t +
)
- Gia tốc luôn ngợc dấu
với li độ (vectơ gia tốc
luôn luôn hớng về VTCB)
IV. Vận tốc và gia tốc
trong dao động điều
hoà
1. Vận tốc
v = x = - Asin(t +
)
- ở vị trí biên (x = A):
v = 0.
- ở VTCB (x = 0):
|v
max
| = A
2. Gia tốc
a = v = -
2
Acos(t +
)
= -
2
x
- ở vị trí biên (x = A):
|a
max
| = -
2
A
- ở VTCB (x = 0):
a = 0
Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Hớng dẫn HS vẽ đồ thị của dao
động điều hoà x = Acost ( =
0)
- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó
là một đờng hình sin, vì thế ngời
ta gọi dao động điều hoà là dao
động hình sin.
- HS vẽ đồ thị theo hớng
dẫn của GV.
V. Đồ thị trong dao
động điều hoà
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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
Trang 4
A
t
0
x
A
2
T
T
3
2
T
bài sau.
IV. RúT KINH NGHIệM
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
____________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 3
Bài 2: CON LắC Lò XO
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Viết đợc:
+ 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 đợc tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà.
- Nêu đợc nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao
động.
- áp dụng đợc các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tơng tự trong
phần bài tập.
- Viết đợc phơng 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 phơng ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ V
ngợc 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:
Lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Minh hoạ con lắc lò xo trợt
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.
I. Con lắc lò xo
1. Con lắc lò xo gồm
vật nhỏ khối lợng m
gắn vào đầu một lò xo
có độ cứng k, khối lợng
Trang 5
k
F = 0
m
N
r
P
r
- 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.
không đáng kể, đầu kia
của lò xo đợc giữ cố
định.
2. VTCB: là vị trí khi
lò xo không bị biến
dạng.
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 Kiến thức cơ bản
- 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 nh
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 và T đợc xác định nh
thế nào?
- Nhận xét gì về lực đàn hồi tác
dụng vào vật trong quá trình
chuyển động.
- 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 hớng về VTCB.
k
a x
m
=
- So sánh với phơng trình
vi phân của dao động điều
hoà
a = -
2
x dao động của
con lắc lò xo là dao động
điều hoà.
- Đối chiếu để tìm ra công
thức và T.
- Lực đàn hồi luôn hớng
về VTCB.
- Lực kéo về là lực đàn
hồi.
II. Khảo sát dao động
của con lắc lò xo về
mặt động lực học
1. Chọn trục toạ độ x
song song với trục của
lò xo, chiều dơng là
chiều tăng độ dài l của
lò xo. Gốc toạ độ O tại
VTCB, giả sử vật có li
độ x.
- Lực đàn hồi của lò xo
F k l
=
r
r
F = -kx
2. Hợp lực tác dụng
vào vật:
P N F ma
+ + =
r r r
r
- Vì
0P N+ =
r r
F ma=
r
r
Do vậy:
k
a x
m
=
3. - Dao động của con
lắc lò xo là dao động
điều hoà.
- Tần số góc và chu kì
của con lắc lò xo
k
m
=
và
2
m
T
k
=
4. Lực kéo về
- Lực luôn hớng về
VTCB gọi là lực kéo
Trang 6
k
m
N
r
P
r
F
r
v = 0
k
m
N
r
P
r
F
r
O
A
A
x
- Trờng hợp trên lực kéo về cụ
thể là lực nào?
- Trờng hợp lò xo treo thẳng
đứng?
- Là một phần của lực đàn
hồi vì F = -k(l
0
+ x)
về. Vật dao động điều
hoà chịu lực kéo về có
độ lớn tỉ lệ với li độ.
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lợng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Khi dao động, động năng của
con lắc lò xo (động năng của
vật) đợc xác định bởi biểu
thức?
- Khi con lắc dao động thế năng
của con lắc đợc xác định bởi
biểu thức nào?
- Xét trờng hợp khi không có
ma sát cơ năng của con lắc
thay đổi nh thế nào?
- Cơ năng của con lắc tỉ lệ nh
thế nào với A?
2
ủ
1
W
2
mv=
2 2
1 1
( )
2 2
t
W k l W kx= =
- Không đổi. Vì
cos
2 2 2
2 2
1
( )
2
1
( )
2
W m A sin t
kA t
= +
+ +
Vì k = m
2
nên
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A const
= = =
- W tỉ lệ với A
2
.
III. Khảo sát dao động
của lò xo về mặt năng
lợng
1. Động năng của con
lắc lò xo
2
ủ
1
W
2
mv=
2. Thế năng của con lắc
lò xo
2
1
2
t
W kx
=
3. Cơ năng của con lắc
lò xo. Sự bảo toàn cơ
năng
a. Cơ năng của con lắc
lò xo là tổng của động
năng và thế năng của
con lắc.
2 2
1 1
2 2
W mv kx
= +
b. Khi không có ma sát
2 2
1 1
2 2
W kA m A const
= = =
- Cơ năng của con lắc tỉ
lệ với bình phơng biên
độ dao động.
- Khi không có ma sát,
cơ năng của con lắc
đơn đợc bảo toàn.
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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 7
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Ngày soạn:
Tiết dạy: 4
BàI TậP
I. Mục tiêu:
- Từ phơng trình dao động điều hoà xác định đợc: biên độ, chu kì, tần số góc
- Lập đợc phơng trình dao động điều hoà, phơng trình vận tốc, gia tốc, từ các giả
thuyết của bài toán. Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu.
- Kỹ năng: Giải đợc các bài toán đơn giản về dao động điều hoà.
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.Tiến trình bài dạy :
1. ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ: Nêu cấu tạo con lắc lò xo, công thức tính chu kì?
Khi con lắc dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con
lắc biến đổ qua lại nh thế nào
3. Bài mới :
Hoạt động 1: giải bài tập trắc nghiệm
Hoạt động GV Hoạt động H.S Nội dung
* Cho Hs đọc lần lợt
các câu trắc nghiệm
7,8,9 trang 8,9 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 4,5,6 trang
13 sgk
* Tổ chức hoạt động
nhóm, thảo luận tìm ra
* HS đọc đề từng câu,
cùng suy nghĩ thảo luận đa
ra đáp án đúng
* Thảo luận nhóm tìm ra
kết quả
* Hs giải thích
* Thảo luận nhóm tìm ra
kết quả
* Hs giải thích
Câu 7 trang 9: C
Câu 8 trang 9: A
Câu 9 trang 9: D
Câu 4 trang 13: D
Câu 5 trang 13: D
Câu 6 trang 13: B
Trang 8
đáp án.
*Cho Hs trình bày từng
câu
Hoạt động 1: giải bài tập tự luận về dao động điều hoà của vật năng, con lắc lò xo
Bài 1: Một vật đợc kéo lệch
khỏi VTCB một đoạn 6cm
thả vât dao động tự do với tần
số góc ù = (rad)
Xác định phơng trình dao
động của con lắc với điều
kiện ban đầu:
a. lúc vật qua VTCB theo
chiều dơng
b. lúc vật qua VTCB theo
chiều âm
*Hớng dẫn giải:
- Viết phơng trình tổng quát
của dao động.
- Thay A = 6cm
-Vận dụng điều kiện
banđầu giải tìm ra #
Bài 2: Một lò xo đợc
treo thẳng đứng, đầu trên
của lò xo đợc giữ chuyển
động đầu dới theo vật
nặng có khối lợng m =
100g, lò xo có độ cứng k
= 25 N/m. Kéo vật rời
khỏi VTCB theo phơng
thẳng đứng hớng xuống
một đoạn 2cm, truyền cho
nó vận tốc
310
.
(cm/s) theo phơng thẳng
đứng hớng lên. Chọn góc
tg là lúc thả vật, gốc toạ
độ là VTCB, c dơng hớng
xuống.
a. Viết PTDĐ.
b. Xác định thời điểm
* HS tiếp thu
* Đọc đề tóm tắt bài toán
* HS thảo luận giải bài
toán
* HS
tiếp thu
* Đọc đề tóm tắt bài toán
* HS thảo luận giải bài
toán
Giải
Phơng trình tổng quát: x = Acos(ùt +
#)
x = 6cos(t + #)
a. t = 0, x = 0, v>0
x = 6cos# =0
v =- 6sin# > 0
cos# = 0
sin# < 0
=> # = - /2
Vậy p.trình dđ:x = 6cos( t /2)
cm
b. t = 0, x = 0, v<0
x = 6cos# = 6
v = - 6 sin# < 0
cos #= 0
sin# > 0
=> # = /2
Vậy p.trình dđ: x = 6cos( t + /2)
cm
Giải
a) Tại vị trí cân bằng O thì kl =
mg
l =
0,04
25
0,1.10
k
mg
==
(m)
+ =
===
5105
1,0
25
m
k
(Rad/s)
+ m dao động điều hoá với phơng
trình x = Asin (t + )
t = 0 x = 2 cm > 0
v = 10 (cm/s) <0
Ta có 2 = Acos Cos
>0
-10 = -5.Asin Sin
>0
Trang 9
l
l
0
0(VTCB))
x
- l
l
l
0
0(VTCB)
x
-
l
3
3
vật đi qua vị trí mà lò
xo giãn 2 cm lần thứ
nhất.
* Hơng dẫn Học sinh
về nhà làm câu b
=>cotan = 1/
3
= /3(Rad)
A= 4(cm)
Vậy PTDĐ: x = 4cos (5t + )
(cm)
4.Củng cố dặn dò: về nhà làm bài tập trong sách bài tập
5. Rút kinh nghiệm:
____________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 5
CON LắC ĐƠN
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu đợc cấu tạo của con lắc đơn.
- Nêu đợc điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết đợc công thức tính chu
kì dao động của con lắc đơn.
- Viết đợc công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn.
- Xác định đợc lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn.
- Nêu đợc nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi
dao động.
- Giải đợc bài tập tơng tự nh ở trong bài.
- Nêu đợc 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:
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn - HS thảo luận để đa ra
định nghĩa về con lắc đơn.
I. Thế nào là con lắc
đơn
1. Con lắc đơn gồm vật
nhỏ, khối lợng m, treo
Trang 10
m
l
á
6
5
- Khi ta cho con lắc dao động,
nó sẽ dao động nh thế nào?
- Ta hãy xét xem dao động của
con lắc đơn có phải là dao động
điều hoà?
- Dao động qua lại vị trí
dây treo có phơng thẳng
đứng vị trí cân bằng.
ở đầu của một sợi dây
không dãn, khối lợng
không đáng kể, dài l.
2. VTCB: dây treo có
phơng thẳng đứng.
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 Kiến thức cơ bản
- 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 trờng hợp li độ góc á nhỏ
để siná (rad). Khi đó tính
nh thế nào thông qua s và l.
- Ta có nhận xét gì về lực kéo về
trong trờng hợp này?
- Trong công thức mg/l có vai
trò là gì?
- HS ghi nhận từ hình vẽ,
nghiên cứu Sgk về cách
chọn chiều dơng, gốc toạ
độ
- Con lắc chịu tác dụng
của hai lực
T
r
và
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 hớng
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 P
t
không tỉ lệ
với á nên nói chung là
không.
s = l
s
l
=
- Lực kéo về tỉ lệ với s (P
t
= - k.s) dao động của
II. Khảo sát dao động
của con lắc đơn về
mặt động lực học
1. Chọn chiều (+) từ
phải sang trái, gốc toạ
độ tại O.
+ Vị trí của vật đợc xác
định bởi li độ góc
ã
OCM
=
hay bởi li độ
cong
ẳ
s OM l
= =
.
+ á và s dơng khi con
lắc lệch khỏi VTCB
theo chiều dơng và ng-
ợc lại.
2. Vật chịu tác dụng
của các lực
T
r
và
P
r
.
- Phân tích
t n
P P P
= +
r r r
thành phần
t
P
r
là lực
kéo về có giá trị:
P
t
= -mg.siná
NX: Dao động của con
lắc đơn nói chung
không phải là dao động
điều hoà.
- Nếu nhỏ thì siná
(rad), khi đó:
t
s
P mg mg
l
= =
Vậy, khi dao động nhỏ
(sin (rad)), con
lắc đơn dao động điều
Trang 11
M
l
á > 0
á < 0
O
+
T
ur
P
ur
n
P
uur
t
P
ur
s = lá
C
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.
con lắc đơn đợc 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
= =
hoà với chu kì:
2
l
T
g
=
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lợng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Trong quá trình dao động,
năng lợng của con lắc đơn có
thể có ở những dạng nào?
- Động năng của con lắc là động
năng của vật đợc xác định nh
thế nào?
- Biểu thức tính thế năng trọng
trờng?
- Trong quá trình dao động mối
quan hệ giữa W
đ
và W
t
nh thế
nào?
- Công thức bên đúng với mọi li
độ góc (không chỉ trong trờng
hợp nhỏ).
- HS thảo luận từ đó đa ra
đợc: động năng và thế
năng trọng trờng.
- HS vận dụng kiến thức
cũ để hoàn thành các yêu
cầu.
W
t
= mgz trong đó dựa
vào hình vẽ z = l(1 -
cos)
W
t
= mgl(1 - cos)
- Biến đổi qua lại và nếu
bỏ qua mọi ma sát thì cơ
năng đợc bảo toàn.
III. Khảo sát dao
động của con lắc đơn
về mặt năng lợng
1. Động năng của con
lắc
2
ủ
1
W
2
mv
=
2. Thế năng trọng trờng
của con lắc đơn (chọn
mốc thế năng là VTCB)
W
t
= mgl(1 - cos)
3. Nếu bỏ qua mọi ma
sát, cơ năng của con lắc
đơn đợc bảo toàn.
cos
2
1
W (1 )
2
mv mgl
= +
= hằng số.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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
=
IV. ứng dụng: Xác
định gia tốc rơi tự do
- Đo gia tốc rơi tự do
2
2
4 l
g
T
=
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về
Trang 12
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho
bài sau.
IV. RúT KINH NGHIệM
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
____________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 6
Bài 4
DAO ĐộNG TắT DầN. DAO ĐộNG CƯỡNG BứC
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu đợc những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cỡng
bức, sự cộng hởng.
- Nêu đợc điều kiện để hiện tợng cộng hởng xảy ra.
- Nêu đợc một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tợng cộng hởng.
- Giải thích đợc nguyên nhân của dao động tắt dần.
- Vẽ và giải thích đợc đờng cong cộng hởng.
- Vận dụng đợc điều kiện cộng hởng để giải thích một số hiện tợng vật lí liên quan và
để giải bài tập tơng tự nh ở trong bài.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẩN Bị
1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cỡng bức và hiện tợng cộng hởng có
lợi, có hại.
2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc:
2 2
1
2
W m A
=
.
III. HOạT ĐộNG DạY HọC
1. ổn định tổ chức:
Lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): 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 động của con lắc?
- HS nêu công thức. - Khi không có ma sát
con lắc dao động điều
Trang 13
- 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 nh thế
là dao động tắt dần nh thế
nào là dao động tắt dần?
- Tại sao dao động của con lắc
lại tắt dần?
- Hãy nêu một vài ứng dụng của
dao động tắt dần? (thiết bị đóng
cửa tự động, giảm xóc ô tô )
- 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 đa ra nhận
xét.
- Do chịu lực cản không
khí (lực ma sát) W
giảm dần (cơ nhiệt).
- HS nêu ứng dụng.
hoà với tần số riêng (f
0
).
Gọi là tần số riêng vì nó
chỉ pthuộc vào các đặc
tính của con lắc.
I. Dao động tắt dần
1. Thế nào là dao động
tắt dần
- Dao động có biên độ
giảm dần theo thời
gian.
2. Giải thích
- Do lực cản của môi
trờng.
3. ứng dụng (Sgk)
Hoạt động 2 ( phút): 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 làm thế nào để duy trì
dao động (A không đổi mà
không làm thay đổi T)
- Dao động của con lắc đợc duy
trì nhờ cung cấp phần năng lợng
bị mất từ bên ngoài, những dao
động đợc duy trì theo cách nh
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 lợng
đúng bằng phần năng l-
ợng tiêu hao do ma sát.
- HS ghi nhận dao động
duy trì của con lắc đồng
hồ.
II. Dao động duy trì
1. Dao động đợc duy
trì bằng cách giữ cho
biên độ không đổi mà
không làm thay đổi chu
kì dao động riêng gọi
là dao động duy trì.
2. Dao động của con
lắc đồng hồ là dao
động duy trì.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về dao động cỡng bức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Ngoài cách làm cho hệ dao
động không tắt dần tác dụng
một ngoại lực cỡng bức tuần
hoàn, lực này cung cấp năng l-
ợng cho hệ để bù lại phần năng
lợng mất mát do ma sát Dao
động của hệ gọi là dao động c-
ỡng bức.
- Hãy nêu một số ví dụ về dao
động cỡng bức?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho
biết các đặc điểm của dao động
- HS ghi nhận dao động c-
ỡng 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
III. Dao động cỡng
bức
1. Thế nào là dao động
c ỡng bức
- Dao động chịu tác
dụng của một ngoại lực
cỡng bức tuần hoàn gọi
là dao động cỡng bức.
2. Ví dụ (Sgk)
3. Đặc điểm
- Dao động cỡng bức
có A không đổi và có f
Trang 14
cỡng bức. của dao động cỡng bức. = f
cb
.
- A của dao động cỡng
bức không chỉ phụ
thuộc vào A
cb
mà còn
phụ thuộc vào chênh
lệch giữa f
cb
và f
o
. Khi
f
cb
càng gần f
o
thì A
càng lớn.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về hiện tợng cộng hởng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Trong dao động cỡng bức khi
f
cb
càng gần f
o
thì A càng lớn.
Đặc biệt, khi f
cb
= f
0
A lớn
nhất gọi là hiện tợng cộng h-
ởng.
- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho
biết nhận xét về mối quan hệ
giữa A và lực cản của môi trờng.
- Tại sao khi f
cb
= f
0
thì A cực
đại?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm
hiểu tầm quan trọng của hiện t-
ợng cộng hởng.
+ Khi nào hiện tợng cộng hởng
có hại (có lợi)?
- HS ghi nhận hiện tợng
cộng hởng.
- A càng lớn khi lực cản
môi trờng càng nhỏ.
- HS nghiên cứu Sgk: Lúc
đó hệ đợc cung cấp năng
lợng một cách nhịp nhàng
đúng lúc A tăng dần
lên, A cực đại khi tốc độ
tiêu hao năng lợng do ma
sát bằng tốc độ cung cấp
năng lợng cho hệ.
- HS nghiên cứu Sgk và
trả lời các câu hỏi.
+ Cộng hởng có hại: hệ
dao động nh toà nhà, cầu,
bệ máy, khung xe.
+ Cộng hởng có lợi: hộp
đàn của các đàn ghita,
viôlon.
IV. Hiện tợng cộng h-
ởng
1. Định nghĩa
- Hiện tợng biên độ dao
động cỡng bức tăng
đến giá trị cực đại khi
tần số f của lực cỡng
bức tiến đến bằng tần
số riêng f
0
của hệ dao
động gọi là hiện tợng
cộng hởng.
- Điều kiện f
cb
= f
0
2. Giải thích (Sgk)
3. Tầm quan trọng của
hiện t ợng cộng h ởng
+ Cộng hởng có hại: hệ
dao động nh toà nhà,
cầu, bệ máy, khung xe.
+ Cộng hởng 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 Kiến thức cơ bản
- 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 15
.............................................................................................................................................
______________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 7
BàI TậP
I. Mục tiêu:
- Vận dụng kiến thức về dao động của con lắc đơn.
- Kỹ năng: Giải đợc các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, và con lắc đơn
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.Tiến trình bài dạy :
1. ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới :
Hoạt động 1: Giải một số câu hỏi trắc nghiệm
Hoạt động GV Hoạt động H.S Nội dung
* Cho Hs đọc lần lợt 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
* HS đọc đề từng câu,
cùng suy nghĩ thảo luận đa
ra đáp án đúng
* Thảo luận nhóm tìm ra
kết quả
* Hs giải thích
Câu 4 trang 17: D
Câu 5 trang 17: D
Câu 6 trang 17: C
Tiết dạy : 8
Bài 5 :
TổNG HợP HAI DAO ĐộNG ĐIềU HOà CùNG PHƯƠNG, CùNG TầN Số
PHƯƠNG PHáP GIảN Đồ FRE-NEN
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Biểu diễn đợc phơng trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay.
Trang 16
- Vận dụng đợc phơng pháp giản đồ Fre-nen để tìm phơng trình của dao động tổng
hợp của hai dao động điều hoà cùng phơng, 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 Lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về vectơ quay
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- ở bài 1, khi điểm M chuyển
động tròn đều thì hình chiếu của
vectơ vị trí
OM
uuuuur
lên trục Ox nh
thế nào?
- Cách biểu diễn phơng trình dao
động điều hoà bằng một vectơ
quay đợc vẽ tại thời điểm ban
đầu.
- Y/c HS hoàn thành C1
- Phơng trình của hình
chiếu của vectơ quay lên
trục x:
x = Acos(t + )
I. Vectơ quay
- Dao động điều hoà
x = Acos(t + ) đợc
biểu diễn bằng vectơ
quay
OM
uuuuur
có:
+ Gốc: tại O.
+ Độ dài OM = A.
+
( ,Ox)OM
=
uuuuur
(Chọn chiều dơng là
chiều dơng của đờng
tròn lợng giác).
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phơng pháp giản đồ Fre-nen
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Giả sử cần tìm li độ của dao
động tổng hợp của hai dao động
điều hoà cùng phơng cùng tần
số:
x
1
= A
1
cos(t +
1
)
x
2
= A
2
cos(t +
2
)
Có những cách nào để tìm x?
- Tìm x bằng phơng pháp này có
đặc điểm nó dễ dàng khi A
1
= A
2
hoặc rơi vào một số dạng đặc
biệt Thờng dùng phơng pháp
khác thuận tiện hơn.
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và
trình bày phơng pháp giản đồ
Fre-nen
- 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
II. Phơng pháp giản
đồ Fre-nen
1. Đặt vấn đề
- Xét hai dao động điều
hoà cùng phơng, cùng
tần số:
x
1
= A
1
cos(t +
1
)
x
2
= A
2
cos(t +
2
)
- Li độ của dao động
tổng hợp: x = x
1
+ x
2
2. Ph ơng pháp giản đồ
Fre-nen
a.
Trang 17
O
x
M
+
O
x
M
3
O
x
y
y
1
y
2
x
1
x
2
1
2
M
1
M
2
M
A
A
1
A
2
- Hình bình hành OM
1
MM
2
bị
biến dạng không khi
1
OM
uuuur
và
2
OM
uuuur
quay?
Vectơ
OM
uuuur
cũng là một vectơ
quay với tốc độ góc quanh O.
- Ta có nhận xét gì về hình
chiếu của
OM
uuuur
với
1
OM
uuuur
và
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 , dựa vào A
1
, A
2
,
1
và
2
.
và
2
OM
uuuur
biểu diễn hai dao
động.
+ Vẽ vectơ quay:
1 2
OM OM OM
= +
uuuur uuuur uuuur
- Vì
1
OM
uuuur
và
2
OM
uuuur
có cùng
nên không bị biến dạng.
OM = OM
1
+ OM
2
OM
uuuur
biểu diễn phơng
trình dao động điều hoà
tổng hợp:
x = Acos(t + )
- Là một dao động điều
hoà, cùng phơng, cùng tần
số với hai dao động đó.
- HS hoạt động theo nhóm
và lên bảng trình bày kết
quả của mình.
- Vectơ
OM
uuuur
là một
vectơ quay với tốc độ
góc quanh O.
- Mặc khác: OM =
OM
1
+ OM
2
OM
uuuur
biểu diễn phơng
trình dao động điều hoà
tổng hợp:
x = Acos(t + )
Nhận xét: (Sgk)
b. Biên độ và pha ban
đầu của dao động tổng
hợp:
os(
c
2 2 2
1 2 1 2 2 1
2 )A A A A A
= + +
1 1 2 2
1 1 2 2
s s
tan
cos cos
A in A in
A A
+
=
+
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu ảnh hởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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
1
-
1
bằng bao nhiêu?
- Biên độ dao động tổng hợp có
giá trị nh thế nào?
- Tơng tự cho trờng hợp ngợc
pha?
- Trong các trờng hợp khác A có
giá trị nh thế nào?
- HS ghi nhận và cùng tìm
hiểu ảnh hởng của độ lệch
pha.
=
1
-
1
= 2n
(n = 0, 1, 2, )
- Lớn nhất.
=
1
-
1
= (2n + 1)
(n = 0, 1, 2, )
- Nhỏ nhất.
- Có giá trị trung gian
|A
1
- A
2
| < A < A
1
+ A
2
3. ảnh h ởng của độ
lệch pha
- Nếu các dao động
thành phần cùng pha
=
1
-
1
= 2n
(n = 0,
1,
2, )
A = A
1
+ A
2
- Nếu các dao động
thành phần ngợc pha
=
1
-
1
= (2n +
1)
(n = 0,
1,
2, )
A = |A
1
- A
2
|
Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Trang 18
- Hớng dẫn HS làm bài tập ví dụ
ở Sgk.
( ,Ox)OM
=
uuuuur
bằng bao nhiêu?
+ Vẽ hai vectơ quay
1
OM
uuuur
và
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(t + )
Với A = OM và
( ,Ox)OM
=
uuuuur
- Vì MM
2
= (1/2)OM
2
nên
OM
2
M là nửa đều
OM nằm trên trục Ox
= /2
A = OM = 2
3
cm
(Có thể: OM
2
= M
2
M
2
M
2
O
2
)
4. Ví dụ
cos
1
4 (10 ) ( )
3
x t cm
= +
cos
1
2 (10 ) ( )x t cm
= +
- Phơng trình dao động
tổng hợp
cos2 3 (10 ) ( )
2
x t cm
= +
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
______________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 9
BàI TậP
I. Mục tiêu:
- Vận dụng kiến thức dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động.
- Kỹ năng: Giải đợc các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, tổng hợp các dao
động cùng phơng 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
Trang 19
y
x
O
M
1
M
2
M
3
III.Tiến trình bài dạy :
1. ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
a. Hãy biễn diễn dao động điều hoà x = 4cos(5t + /6) cm
b. Nêu nội dung phơng 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 Nội dung
* Cho Hs đọc lần lợt 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
đa 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
Câu 4 trang 17: D
Câu 5 trang 17: D
Câu 6 trang 17: C
Câu 6 trang 21: D
Câu 7 trang 21: B
Câu 4 trang 25: D
Câu 5 trang 25: B
Hoạt động 2: Giải một số bài tập tự luận về tổng hợp dao động
* GV cho hs đoc đề, tóm
tắt
* Hớng dẫn hs giải bài
toán.
- Viết phơng trình của x
1
và x
2
.
- Viết phơng trình tổng
quát: x = Acos(5t + ).
- Tìm biên độ A, pha dao
ban đầu # tổng hợp
* HS đọc đề, tóm tắt
* nghe hớng dẫn và làm
- Viết phơng trình x
1
, x
2
- Viết phơng tình tổng hơp
x
- áp dụng công thức tính
A, #
Giải:
Phơng trình dao động x
1
và x
2
x
1
=
3
2
cos(5t +
2
) cm
x
2
=
3
cos(5t +
5
6
) cm
Phơng trình tổng hợp: x = x
1
+ x
2
x = Acos(5t + ).
Trong đó:
2 2
1 2 1 2 2 1
A= A + A +2A A cos( - )
=2,3cm
0
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tg 131 0,73 (rad)
A cos A cos
+
= = =
+
Trang 20
* Kết luận
Bài tâp thêm: Cho hai
dao động cùng phơng,
cùng tần số:
Viết phơng trình dao
động tổng hợp của hai
dao động bằng cách:
a.dùng giản đồ vectơ
b. Biến đổi lợng giác
* Hớng 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 lợng giác
* Hs chép đọc đề tóm tắt
* Vận dụng phơng pháp
giải đồ giải bài toán
* Hs biễn diễn x
1
*
biễn diễm x
2
* Hs nêu giá trị của biên
độ và pha ban đầu tổng
hợp
* vận dụng toán giải
* về nhà giải câu
Vậy: x = 2,3cos(5t +
0,73
).
Giải
a. phơng trình tổng hợp:
x = x
1
+ x
2
= Acos(100 t+ ).
x
1
biễn diễn
1
OM
uuuur
:
ã
1
1
1
4
,Ox 0
OM A cm
OM
= =
=
uuuur
uuuur
x
2
biễn diễn
2
OM
uuuur
:
ã
2
2
2
4
,Ox ( )
2
OM A cm
OM rad
= =
=
uuuur
uuuur
Từ giản đồ ta có:
2 2
1 2
4 2A A A cm= + =
4
rad
=
Vậy x =
4 2
cos(100 t+
4
).
4. Củng cố dặn dò:
Lu 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 lợng giác.
Làm các bài tập trong sách bài tập
5. Rút kinh nghiệm:
______________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 10 + 11
Bài 6
Thực hành: KHảO SáT THựC NGHIệM CáC ĐịNH LUậT DAO ĐộNG
CủA CON LắC ĐƠN
Trang 21
1
4 os100x c t
=
2
4 os(100 )
2
x c t
= +
(cm)
(cm)
x
M
1
M
2
M
O
y
A
2
A
1
A
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nhận biết có 2 phơng pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí.
- Phơng pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để
suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó.
- Phơng pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan
hệ hàm số giữa các đại lợng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới.
Biết dùng phơng pháp thực nghiệm để:
- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao
động nhỏ, không phụ thuộc khối lợng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự
do của nơi làm thí nghiệm.
- Tìm ra bằng thí nghiệm
T a l
=
, với hệ số a 2, kết hợp với nhận xét tỉ số
2
2
g
với g = 9,8m/s
2
, từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc
đơn. ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trờng g tại nơi làm thí nghiệm.
2. Kĩ năng:
- Lựa chọn đợc các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ
nhất cho phép.
- Lựa chọn đợc các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn
phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%.
- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số.
Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá
trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn,
kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính
gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm.
3. Thái độ:
II. CHUẩN Bị
1. Giáo viên:
- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.
- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50g.
- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ
quan của ngời đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là t = 0,01s + 0,2s = 0,21s. Thí
nghiệm với con lắc đơn có chu kì T 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t
10s, thì sai số phạm phải là:
0,21
2%
10
t T
t T
=
. Thí nghiệm cho
2
1. 0,02
100
T s
. Kết quả này đủ chính
xác, có thể chấp nhận đợc. Trong trờng hợp dùng đồ hồ đo thời gian hiện số với cổng
quang điện, có thể đo T với sai số 0,001s.
2. Học sinh: Trớc ngày làm thực hành cần:
- Đọc kĩ bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành.
- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hớng việc thực hành.
- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả
theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.
III. HOạT ĐộNG DạY HọC
Trang 22
1. ổn định tổ chức
Lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới
Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn.
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về mực đích thực hành, các
bớc tiến hành.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Tiến hành thí nghiệm thực hành. Phơng án 1.
* Nắm đợc các bớc tiến hành thí nghiệm, làm thí nghiệm, ghi kết quả.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Phân nhóm
- Tiến hành lắp đặt theo thày HD.
- Tiến hành lắp đặt TN.
+ HD HS lắp đặt thí nghiệm.
- Hớng dẫn các nhóm lắp đặt thí nghiệm.
- Kiểm tra cách lắp đặt, HD cách lắp cho
đúng.
- Tiến hành làm THN theo các bớc.
- Đọc và ghi kết quả TN.
- Làm ít nhất 3 lần trở lên.
- Tính toán ra kết quả theo yêu cầu của bài.
+ HD HS làm TN theo các bớc.
- Hớng dẫn các nhóm đọc và ghi kết quả làm
TN.
- Kiểm tra kết quả các nhóm, HD tìm kết
quả cho chính xác.
Hoạt động 3 ( phút) : Phơng án 2.
* Nắm đợc các bớc tiến hành thí nghiệm ảo, ghi kết quả.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Làm TH theo HD của thày
- Quan sát và ghi KQ TH
- Tính toán kết quả ..
- Sử dụng thí nghiệm ảo nh SGK.
- Hớng dẫn HS làm thí nghiệm theo các bớc.
- Cách làm báo cáo TH.
- Nhận xét HS.
- Làm báo cáo TH
- Thảo luận nhóm.
- Tính toán
- Ghi chép KQ ...
- Nêu nhận xét...
+ Kiểm tra báo cáo TH
- Cách trình bày
- Nội dung trình bày
- Kết quả đạt đợc.
- Nhận xét , bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 3 ( phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
Trang 23
- Nộp báo cáo TH
- Ghi nhận ...
- Thu nhận báo cáo
- Tóm kết quả TH
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 4 ( phút): Hớng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Xem và làm các Bt còn lại.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Ôn tập lại chơng I
- Thu nhận, tìm cách giải.
- Đọc bài sau trong SGK.
IV. RT KINH NGHIM
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
______________________________________________________________________
Ngày soạn:
Tiết dạy: 12 + 13
Chơng II
SóNG CƠ Và SóNG ÂM
Bài 7
SóNG CƠ Và Sự TRUYềN SóNG CƠ
I. MụC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu đợc định nghĩa của sóng cơ.
- Phát biểu đợc định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang,
tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bớc sóng, pha.
- Viết đợc phơng trình sóng.
- Nêu đợc các đặc trng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bớc sóng và năng lợng
sóng.
- Giải đợc các bài tập đơn giản về sóng cơ.
- Tự làm đợc 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:
Lớp:
Trang 24
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sóng cơ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Mô tả thí nghiệm và tiến hành
thí nghiệm.
- Khi O dao động ta trông thấy
gì trên mặt nớc?
Điều đó chứng tỏ gì?
(Dao động lan truyền qua nớc gọi
là sóng, nớc là môi trờng truyền
sóng).
- Khi có sóng trên mặt nớc, O,
M dao động nh thế nào?
- Sóng truyền từ O đến M theo
phơng nào?
Sóng ngang.
- Tơng tự nh thế nào là sóng
dọc?
(Sóng truyền trong nớc không
phải là sóng ngang. Lí thuyết
cho thấy rằng các môi trờng
lỏng và khí chỉ có thể truyền đợc
sóng dọc, chỉ môi trờng rắn mới
truyền đợc cả sóng dọc và sóng
ngang. Sóng nớc là một trờng
hợp đặc biệt, do có sức căng mặt
ngoài lớn, nên mặt nớc tác dụng
nh một màng cao su, và do đó
cũng truyền đợc sóng ngang).
- HS quan sát kết quả thí
nghiệm.
- Những gợn sóng tròn
đồng tâm phát đi từ O.
Sóng truyền theo các
phơng khác nhau với cùng
một tốc độ v.
- Dao động lên xuống
theo phơng thẳng đứng.
- Theo phơng nằm ngang.
- Tơng tự, HS suy luận để
trả lời.
I. Sóng cơ
1. Thí nghiệm
a. Mũi S cao hơn mặt
nớc, cho cần rung dao
động M vẫn bất
động.
b. S vừa chạm vào mặt
nớc tại O, cho cần rung
dao động M dao
động.
Vậy, dao động từ O đã
truyền qua nớc tới M.
2. Định nghĩa
- Sóng cơ là sự lan
truyền của dao động
trong một môi trờng.
3. Sóng ngang
- Là sóng cơ trong đó
phơng dao động (của
chất điểm ta đang xét)
với phơng truyền
sóng.
4. Sóng dọc
- Là sóng cơ trong đó
phơng dao động //
(hoặc trùng) với phơng
truyền sóng.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- 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?
- Biến dạng truyền
nguyên vẹn theo sợi dây.
- HS suy nghĩ và vận dụng
kiến thức để trả lời.
II. Sự truyền sóng cơ
1. Sự truyền của một
biến dạng
- Gọi x và t là quãng
đờng và thời gian
Trang 25
M
S
O