H2A.12-GA Vật lý CB 12 - Tiết 8

Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
Ngy son: 12/09/2010
Tit: 08
TNG HP HAI DAO NG IU HO
CNG PHNG, CNG TN S. PHNG PHP
GIN FRE-NEN
A. MC TIấU:
1. Kin thc:
- Bit rng cú th thay th vic cng hai hm dng cosx
1
v cosx
2
cựng tn s gúc bng vic
cng hai vộc t quay tng ng
1
X
ur
v
2
X
ur
thi im t = 0.
- Hiu c tm quan trng ca lch pha khi tng hp hai dao ng
2. K nng:
- Biu din c phng trỡnh dao ng iu ho bng mt vect
- Vn dng gin vect quay tng hp 2 dao ng iu hũa cựng phng cựng tn
s, v tỡm phng trỡnh dao ng tng hp ca 2 dao ng iu hũa cựng phng cựng tn
s
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: Chun b cỏc hỡnh v liờn quan
2. Hc sinh:
- ễn li biu din dao ng iu ho bng vộc t quay.
- Xem li bng lng giỏc
C. PHNG PHP GING DY : Nờu vn
D. TIN TRèNH DY HC:
1. n nh lp (...phỳt)
2. Bi c: (...phỳt)
* Dao ng cng bc l gỡ? Nờu c im v dao ng ny.
* Khi no biờn dao ng cng bc t giỏ tr cc i, biờn cc i ny
ph thuc vo yu t no?
3. Bi mi:
a. t vn :
b.Trin khai bi dy
Hot ng 1: (...phỳt) Biu din mt dao ng iu ho bng mt vect quay
Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung
GV: Liờn h bi c: Mt im P dao ng
iu ho trờn mt ng thng cú th coi l
hỡnh chiu ca M chuyn ng trũn u lờn
ng kớnh l on thng ú nờn bin din
dao ng iu ho bng mt vect quay
OM
uuur
.
HS: HS gi nh, tip thu
I. Vộc t quay:
dao ng iu ho x = Acos(t+) c
biu din bng vộc t quay
OM
uuur

. Trờn trc
to Ox vộct ny cú:
+ Gc: Ti O
+ di: OM = A
+ Hp vi trc Ox gúc

Năm học 2010 - 2011
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
bGV: Yờu cu HS Vit biu thc hỡnh chiu
ca vộc t
OM
uuuur
trờn trc Ox v so sỏnh vi
phng trỡnh li dao ng iu ho?
* V hỡnh trỡnh by theo sgk
* Hóy bin din dh:
x = 3cos(5t+/3) cm bng vect quay (C
1
)
* HS lm nhỏp, hs biu din trờn bng
GV: Nhn xột - kt lun
HS: Ghi nh kin thc
Khi cho vộct ny
quay u vi vn
tc gúc quanh
im O trong mt
phng cha trc Ox,
thỡ hỡnh chiu ca
vộct
OM

uuuur
trờn trc
Ox:
X
OP = ch OM = Acos(t + )

uuuur
.
Vy: Vộc t quay
OM
uuuur
biu din dao
ng iu ho, cú hỡnh chiu trờn trc x l
li ca dao ng.
Hot ng 2 : (...phỳt) Tỡm hiu phng phỏp gin Fre-nen. a ra cụng thc
tng hp
Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung
GV: Ly mt s vớ d v mt vt ng thi
tham gia hai dao ng iu ho cựng phng
cựng tn s, v t vn l tỡm dao ng
tng hp ca vt.
* Ly thờm mt s vớ d?
HS: Biu din cỏc dao ng
x
1
= A
1
cos(t +
1
)

x
2
= A
2
cos(t +
2
)
- V vect quay
1
OM
biu din dao ng
iu hũa x
1
v
2
OM
biu din dao ng iu
hũa x
2
.
- V vect quay
OM
biu din dao ng
iu hũa tng hp?
- Quan sỏt -Nhn xột rỳt ra kt lun
GV: Nhn xột - kt lun
GV:
Khi cỏc vộc t
1 2
OM ,OM

uuuur uuuur
quay vi cựng
vn tc gúc ngc chiu kim ng , thỡ
do gúc hp bi gia
1 2
OM ,OM
uuuur uuuur
l
=
2

1
khụng i nờn hỡnh bỡnh hnh
OM
1
MM
2
cng quay theo vi vn tc gúc
v khụng bin dng khi quay.Vộc t tng
OM
uuuur
l ng chộo hỡnh bỡnh hnh cng quay
u quanh O vi vn tc gúc .
1. t vn :
Mt vt ng thi tham gia hai dao ng
iu hũa cựng tn s cú cỏc phng trỡnh
ln lt l:
x
1
= A

1
cos(t +
1
)
x
2
= A
2
cos(t +
2
)
Hóy kho sỏt dao ng tng hp ca hai dao
ng trờn bng phng phỏp Fre-nen.
2. Phng phỏp gin Fre-nen:
a. Ni dng: l phng phỏp tng hp hai
dao ng cựng phng cựng tn s.
Xột ti t = 0 ta cú:
* V x
1
l vect
OM
1
uuur
Gc O, di:OM
1
=A
1;

* V x
2

l vect
2
OM
uuuur

Gc O, di: OM
2
=A
2,

Ta cú:
1 2
OM OM OM= +
uuuur uuuur uuuuur
Vỡ
ox ox 1 ox 2
Ch OM Ch OM Ch OM= +
uuuur uuuur uuuuur
nờn
1 2
OP OP OP= +
hay: x = x
1
+ x
2
V
1
uuur
OM
,

2
uuur
OM
v vộc t tng:

Năm học 2010 - 2011
M
P
x
x
O

M
O
t

x
P
x
1
= A
1
cos(t +
1
)
x
2
= A
2
cos(t +

2
)
ã
(
)
OM ,
2
2
=
uuur
Ox
ã
(
)
OM ,
1
1
=
uuur
Ox
P
P
1
P
2
x


M
1

M
2
M
O
y
1
y
2
y
y
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
Mt khỏc:
1 2
OP = OP + OP

hay x = x
1
+x
2
nờn vộc t tng
OM
uuuur
biu din
cho dao ng tng hp, v phng trỡnh dao
ng tng hp cú dng: x = Acos(t+).
HS: Ghi nh kin thc

Vộct
uuur
OM

biu din cho dao ng tng
hp v cú dng: x = Acos(t + ).
Vy: dao ng tng hp ca hai dao ng
iu ho cựng phng, cựng tn s l mt
dao ng iu ho cựng phng, cựng tn
s vi hai dao ng ú
Hot ng 3: (...phỳt) Chng minh cụng thc tỡm A, tng hp. lch pha
Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung
GV: Thụng bỏo cụng thc tớnh A,
HS: Tip thu
GV: Phõn nhúm yờu cu : Cỏc nhúm tho lun
tỡm ra cng thc tớnh biờn v pha ban u
HS: Cỏc nhúm tho lun tỡm ra cng thc tớnh
biờn v pha ban u
- Suy ngh, nhn xột
GV: Nhn xột - kt lun
HS: Ghi nh kin thc
GV: Nờu C2
Da vo hỡnh v tỡm li hai cụng thc biờn
A v pha ban u ca dng tng hp (C
2
)
HS: Tr li C2 - Nhn xột
GV: Nhn xột - Kt lun
HS: Ghi nh kin thc
GV: Nờu cỏc cõu hi
* Khi
2

1

= 2n thỡ hai dao ng x
1
v x
2
ntn? A= ?
* Khi
2

1
= (2n+ 1) thỡ hai dao ng x
1
v x
2
nh th no?
=> A = ?
* Khi
2

1
= /2+k thỡ hai dao ng x
1
v
x
2
nh th no?
=> A = ? Cho bit ý ngha ca lch pha?
HS: Suy ngh tr li ln lt cỏc cõu hi ca
giỏo viờn - Nhn xột
GV: Nhn xột - kt lun
HS: Ghi nh kin thc

GV: Hng dn lm bi tp VD
* Biờn v pha ban u ca dao ng
tng hp:
a. Biờn :

A
2
= A
2
2
+ A
1
2
+2A
1
A
2
cos(
2

1
)
b. Pha ban u:
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tg
A cos A cos
+
=

+
3. nh hng ca lch pha:
- Nu:
2

1
= 2k: hai dao ng cựng pha
A = A
max
= A
1
+A
2
.
- Nu:
2

1
=(2k+1): hai dao ng
ngc pha A=A
min
=
A - A
1 2
- Nu
2

1
= /2+k: hai dao ng vuụng
gúc vi nhau

A =
2 2
1 2
A + A
4.Vớ d: SGK trang 24
4. Cng c: (...phỳt)
Lu ý: Mun tng hp ba dao ng cựng tn s tr lờn, thỡ ta tng hp hai dao ng li vi
nhau, ri dựng dao ng tng hp ny tng hp vi dao ng th ba, th t c th ta thc
hin cho n dao ng cui cựng.
Năm học 2010 - 2011
Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà
- Gii thớch ti sao dao ng tt dn.
- Dao ng cng bc?
- Hin tng cng hng
5. Dn dũ: (...phỳt)
- Cõu hi 1, 2, 3 - trang 25- SGK.
- Bi tp 4, 5, 6 trang 25 - SGK.
- Cỏc bi tp liờn quan sỏch bi tp
Cỏc bi tp thờm:
Bi 1: Mt vt ng thi tham gia hai dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s cú cỏc
phng trỡnh ln lt l: x
1
=
3
sin(10t +/6)cm, x
2
=
3
cos(10t)cm.
a.Dựng phng phỏp vộc t quay vit phng trỡnh dao ng tng hp.

b.Tớnh vn tc ca vt khi qua v trớ cõn bng.
Bi 2: Cho hai dao ng iu hũa cựng phng cựng chu kỡ T = 2s. Dao ng th nht ti thi
im t = 0 cú li bng biờn v bng 1cm. Dao ng th hai cú biờn bng
3
cm, ti
thi im ban u cú li bng 0 v vn tc õm. Vit phng trỡnh dao ng tng hp ca hai
dao ng trờn.
RT KINH NGHIM
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
..................................................................................................................
Năm học 2010 - 2011