H2A.12-GA Vật lý CB 12 - Tiết 4

Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
Ngy son: 30/08/2010
Tit: 04
CON LC Lề XO
A. MC TIấU:
1. Kin thc:
- Vit c: Cụng thc lc kộo v tỏc dng ca vt dao ng iu ho, cụng thc
tớnh chu k ca con lc lũ xo, cụng thc tớnh th nng, ng nng ca con lc lũ xo
- Vit c phng trỡnh ng lc hc ca con lc lũ xo.
- Cng c s bo ton c nng ca mt vt chuyn ng di tỏc dng ca lc th
2. K nng:
- Gii thớch c ti sao dao ng ca con lc lũ xo l dao ng iu ho
- Vn dng thnh tho cụng thc tớnh nng lng vo dao ng iu hũa.
- Nm n v cỏc i lng.
- Cú k nng gii cỏc bi tp cú liờn quan
- Lm c cỏc bi tp tng t trong SGK
3. Thỏi : Rốn luyn phong cỏch lm vic khoa hc, c lp nghiờn cu, tỏc phong
lnh mnh v cú tớnh tp th.
B. CHUN B:
1. Giỏo viờn:
- Con lc lũ xo
- B TN kho sỏt dao ng iu ho ca con lc lũ xo.
- ng h bm giõy.
2. Hc sinh:
- ễn li cỏc khỏi nim: ng nng, th nng, lc th, s bo ton c nng ca vt
chu tỏc dng ca lc th.
- ễn li kin thc v dao ng iu ho.
C. PHNG PHP GING DY : Nờu vn
D. TIN TRèNH DY HC:
1. n nh lp (...phỳt)
2. Bi c: (...phỳt)

* Th no l dao ng iu ho? V trớ, vn tc, gia tc ca mt vt dao
ng iu ho c xỏc nh nh th no?
* Vt bin i chuyn ng thỡ cú gia tc. Vy cú th xỏc nh gia tc ca
vt theo nh lut II Niu-tn nh th no?
* Vt chuyn ng c hc thỡ dng nng lng ca nú l c nng. Vy c
nng l gỡ? ng nng v th nng ca vt l gỡ? c xỏc nh nh th no?
3. Bi mi:
a.Đặt vấn đề: * Lm th no tớnh c lc n hi ca lũ xo tỏc dng lờn vt?
Chỳng ta ó bit rt nhiu chuyn ng: CT, CT B, C trũn u, C
nộm v tit trc ta ó bit thờm dao ng iu ho. Bi hc hụm nay ta s kho sỏt
chuyn ng ca con lc lũ xo v mt ng lc hc v v mt nng lng.
b. Trin khai bi dy:.
Năm học 2010 - 2011
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
Hot ng 1: (...phỳt) Tỡm hiu Cu to con lc lũ xo v nờu cỏc phng ỏn kớch
thớch cho vt m dao ng .
Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung
GV: Cho HS quan sỏt con lc lũ xo.
* Con lc lũ xo cu to nh th no?
- Tu theo cỏch b trớ m ta cú con lc lũ
xo chuyn ng nm ngang hay thng
ng. n gin chỳng ta nghiờn cu
chuyn ng ca con lc lũ xo chuyn
ng trờn mt phng nm ngang khụng ma
sỏt.
-V hỡnh con lc lũ xo nm ngang lờn bng
* Lm th no tớnh c lc n hi
ca lũ xo tỏc dng lờn vt?
- HS quan sỏt con lc lũ xo, mụ t c
im cu to v tr li cõu hi ca GV.

GV: Nhn xột -kt lun
HS: Ghi nh
I . CON LC Lề XO
1. Cu to
+ mt hũn bi cú khi lng m, gn vo
mt lũ xo cú khi lng khụng ỏng k.
+ lũ xo cú cng k.
2. iu kin kho sỏt
3. Cỏch kớch thớch dao ng
- Kộo hũn bi ra khi v trớ cõn bng (O)
mt khong x = A, ri buụng tay.
Hot ng 2: (...phỳt) Tỡm hiu tng quan v con lc lũ xo. Kho sỏt dao ng ca
con lc lũ xo v mt ng lc hc.
Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung
GV: Lm TN vi con lc lũ xo nm ngang.
* Hóy cho bit con lc lũ xo chuyn ng
nh th no?
HS: Cú th HS s núi rng: l dao ng
iu ho
*GV: Lm th no bit vt dao ng
iu ho?
HS: Cú th chng minh theo hai cỏch:
+ Xỏc nh li vt cú dng:
x=Acos(t+).
+ Xỏc nh c:
x
//
= -
2
x

- HS xỏc nh cỏc lc:
Trng lc P = mg
Phn lc: Q
Lc n hi. F
dh
- HS ghi mc II v v hỡnh vo v.

II. KHO ST DAO NG CA
CON LC Lề XO V MT NG
LC
- Ti thi im t bt k vt cú li x.
Lc n hi ca lũ xo F = - kx.
- p dng nh lut II Niutn ta cú:
ma = kx a +
k
m
x = 0
Năm học 2010 - 2011
O
x
/
x
N
r
N
r
P
r
N
P

r
F
r
F
r
x
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
P
+
N
+
ủh
F
= m .
a
(1)
F
h
= m . a
F
h
= k . x
Th li nghim x=Acos(t+) l nghim
ca phng trỡnh (1)
GV: Nờu C1
HS:Tr li cõu hi C1
* C hai cỏch u ỳng. Vy s dng cỏch
no thỡ cú li hn?
- Ta s chn theo cỏch 2.
* Khi bi dao ng, ti v trớ bt k vt cú li

x. Phõn tớch cỏc lc tỏc dng vo vt?
- Biu din cỏc lc lờn hỡnh v.
* Cỏc lc ú cú c im gỡ?
t:
2
=
k
m
. Ta li cú: v=
dx
dt
=x
/
; a=
dv
dt
=v
/
=x
//
do ú vit li:
x
//
+
2
x=0 (1);
- Phng trỡnh (1) l phng trỡnh vi phõn
bc 2, nghim ca phng trỡnh (1) l
x=Acos(t+).
GV: Hóy suy lun tỡm cụng thc tớnh chu

k T, tn s f ca con lc lũ xo?
HS:

k
m
T
=


=
2
2

m
k
f

=
2
1
GV: Nhn xột -kt lun
HS: Ghi nh kin thc
- t :
2
=
k
m
. Ta li cú:
v =
dx

dt
=x
/
; a=
dv
dt
=v
/
=x
//

Do ú vit li: x
//
+
2
x=0 (1)
Nghim ca phng trỡnh (1) l:
x=Acos(t+).
Trong ú: A,

,

l cỏc hng s.
- i vi con lc lũ xo:

k
m
T
=

=
2
2

m
k
f

=
2
1
* Lc kộo v: L lc luụn luụn hng
v v trớ cõn bng.
- Lc kộo v cú ln t l vi li l
lc gõy ra gia tc cho vt dao ng
iu ho
Hot ng 3: (...phỳt) Kho sỏt dao ng ca con lc lũ xo v mt nng lng
Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung
Năm học 2010 - 2011
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
GV: Khi vt chuyn ng, ng nng ca
vt c xỏc nh nh th no?
HS:W

=
2
1
2
mv

W

=
1
2
m
2
A
2
sin
2
(t+)

1
2
m
2
A
2
[ ]
1 cos 2( t+ )
2

=
1
4
m
2
A
2

-
[ ]
1
c
4
os 2( t+ )
W

dao ng iu ho vi chu k T/2 (T
l chu k dao ng li ).
GV: Di tỏc dng ca lc n hi th
nng ca vt c xỏc nh nh th no?
HS: W
t
=
2 2 2
1 1
cos ( )
2 2
kx kA t

= +
W
t
=
1
2
m
2
A

2
cos
2
(t+)
=
1
2
m
2
A
2
[ ]
1 cos 2( t+ )
2
+
=
1
4
m
2
A
2
+
[ ]
1
c
4
os 2( t+ )
W
t

dao ng iu ho vi chu k T/2 (T
l chu k dao ng li ).
GV: Hóy bin i toỏn hc dn n
biu thc bo ton c nng?
HS:W = W
t
+ W

W =
1
2
m
2
A
2
[cos
2
(t+) + sin
2
(t + )]
W =
1
2
m
2
A
2
=
1
2

kA
2
= const

III. KHO ST DAO NG CA
Lề XO V MT NNG LNG
1. ng nng ca con lc lũ xo
2
1
2
d
W mv=
W

=
1
2
mA
2

2
sin
2
(t+)
(1)
- th W

ng vi trng hp = 0
2. Th nng ca lũ xo
2

1
2
t
W kx=
W
t
=
1
2
kA
2
cos
2
(t+)
(2a)
- Thay k =
2
m ta c:
W
t
=
1
2
m
2
A
2
cos
2
(t+)

(2b)
- th W
t
ng vi trng hp = 0
3. C nng ca con lc lũ xo. S bo
ton c nng.
2 2
1 1
2 2
d t
W W W mv kx= + = +
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A

= =
= hng s
- C nng ca con lc t l vi bỡnh
phng ca biờn dao ng.
Năm học 2010 - 2011
W
t
t
2
T
4
T
O
m

2
A
2
m
2
A
2
W
t
2
T
4
T
O
m
2
A
2
m
2
A
2
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
GV: Nhn xột - kt lun
HS: Ghi nh kin thc
- C nng ca con lc c bo ton nu
b qua mi ma sỏt.
4. Cng c: (...phỳt)
- Cỏc kin thc v con lc lũ xo: Phng trỡnh dao ng, chu k, tn s, nng lng.
- T cỏc kt qu ca con lc lũ xo nm ngang, hóy a ra phng ỏn xõy dng cho

cỏc cụng thc nh ca con lc lũ xo nm ngang nh i vi con lc lũ xo thng
ng?
5. Dn dũ: (...phỳt)
- Hon thnh tip yờu cu mc cng c.
- Cõu hi t 1 n 3- trang 13- SGK.
- Bi tp 4, 5, 6 trang 13 - SGK.
RT KINH NGHIM
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
..................................................................................................................
Năm học 2010 - 2011