Giáo án giảng dạy bộ môn Vật lý 12 - Trường THPT Nam Trực – Nam Định

<span class='text_page_counter'>(1)</span>GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC. Tiết 1: DAO ĐỘNG TUẦN HOAØN VAØ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO I. Muïc ñích yeâu caàu: - Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. - Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên độ và biểu thức chu kỳ (và tần số), của dao động ñieàu hoøa, chu kyø cuûa con laéc loø xo. * Trọïng tâm: Dao động điều hòa; T, f () của dao động điều hòa; Chuyển động của con lắc lò xo. * Phương pháp: Pháp vấn, thực nghiệm. II. Chuẩn bị: - GV: lò xo, quả nặng; (hoặc dây cao su thay cho lò xo). - HS: xem saùch GK. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: GV giới thiệu chương trình. C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. I/ * GV neâu ví duï: gioù rung laøm boâng hoa lay động; quả lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung khi gaõy… * GV nhận xét: những ví dụ trên, ta thấy vật chuyển động trong một vùng không gian heïp, khoâng ñi quaù xa moät vò trí caân bằng nào đó -> chuyển động như vậy gọi là dao động. II/ * GV nêu ví dụ về dao động tuần hoàn: dao động của con lắc đồng hồ. * Hs nhắc lại ở lớp 10, các khái niệm, ký hieäu, ñôn vò cuûa: - Chu kỳ? (Là khoảng thời gian ngắn nhất vật thực hiện 1 lần dao động; [T], (s)) - Tần số? (Là số lần dao động vật quay được trong 1s. [n]: (Hz)) VD: 1 dao động -> T(s) f dao động <- 1(s)  f = ?. I. DAO ĐỘNG: Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp ñi laëp laïi nhieàu laàn quanh moät vò trí caân baèng. - Vị trí cân bằng thường là vị trí khi vật đứng yên.. II. DAO ĐỘNG TUẦN HOAØN: Dao động tuần hoàn: là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp đi lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. Chu kỳ: là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ (hay là khoảng thời gian để vật thực hiện được một lần dao động). Kyù hieäu: T, ñôn vò:s (giaây) Tần số: là đại lượng nghịch đảo của chu kì, là số lần dao động trong một đơn vị thời gian. Ký hiệu: f, đơn vị Hz (Hezt). Biểu thức: f . Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 1. 1 T.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. III/ Xeùt con laéc loøxo:. III. CON LẮC LÒ XO. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A. Con laéc loø xo: Xét con lắc lò xo gồm: một hòn bi có khối lượng m, gắn vào một lò xo có khối lượng không đáng kể, lò xo có độ cứng k. Cả hệ thống được đặt trên một rãnh nằm ngang, chuyển động của hòn bi là chuyển động không ma sát. - Chọn hệ trục x’Ox nằm ngang, chiều dương từ trái sang phải. Gốc tọa độ O là lúc hòn bi đứng yên (vị trí cân bằng). - Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng (O) một khoảng x = A, làm xuất hiện một lực đàn hồi F có xu hướng kéo hòn bi - Hs nhaéc laïi: bt ñluaät Hooke? bt đl II về vị trí cân bằng. Khi buông tay, dưới tác dụng của lực Newton? đàn hồi F , hòn bi dao động quanh vị trí cân bằng (Ngoài ra còn xuất hiện hai lực cân bằng là trọng lực và phản lực của * Lưu ý: bt: F = -kx, trong đó: thanh ngang, hai lực này xuất hiện theo phương thẳng đứng k: hệ số đàn hồi. không ảnh hưởng gì tới chuyển động của viên bi). x: độ dời của vật hay độ biến dạng. Theo định luật Hooke, trong giới hạn đàn hồi: F = -kx (Dấu Dấu “-“ chỉ rằng lực đàn hồi luôn luôn hướng về vị trí cân bằng, nghĩa là khi chiếu trừ chứng tỏ lực F luôn ngược chiều với độ dịch chuyển x lực lên trục x’x thì nó luôn ngược dấu với x. của hòn bi) . AÙp duïng ñònh luaät II Newton: F = ma => ma = - kx Ñaët:  . k k hay  2  m m. Vaäy ta coù pt: a = -2x (1) Mặt khác, theo ý nghĩa đạo hàm: * Ta bieát, theo ñònh nghóa thì: x + Vận tốc bằng đạo hàm bậc nhất của quãng đường: v = x’ - Vận tốc tức thời: v  t + Gia tốc bằng đạo hàm bậc nhất của vận tốc (hay bằng v - Gia tốc tức thời: a  đạo hàm bậc hai của quãng đường): a = v’ = x’’ t Từ (1) ta có thể viết lại: x’’ + 2 x (2) Khi t vô cùng nhỏ, thì trở thành đạo hàm Phöông trình (2) laø moät phöông trình vi phaân baäc hai của x theo t, hoặc v theo t. Vậy, ta có thể nghieâïm coù daïng: x = Asin(t + ) (4) ñaây laø phöông trình vieát: chuyển động của con lắc lò xo. Δv dx v  x' hay : v  lim  Δt dt Δt -- 0. a  v' hay : a . Δv dv d 2 x   2 lim dt dt Δt -- 0 Δt. Từ pt dao động: x = A.sin(t = ) + Vận tốc tức thời: v = x’ = A.cos (t + ). + Gia tốc tức thời: a = v' = x” = -2A.sin (t + ).. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 2.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. * GV hướng dẫn và nhắc thêm: - HS có thể cho biết đồ thị hàm sin là một đồ thị như thế nào? - Ngoài phương trình dạng sin, chúng ta còn coù phöông trình daïng cos: x = A.cos(t + ) - Nhắc lại đơn vị của các đại lượng trong phöông trình x? ([x]: (m); [A]: (m); [: (rad); [t + ]: (rad); []: (rad/s)). B. Dao động điều hòa: Hàm sin là một hàm dao động điều hòa nên ta nói con lắc lò xo dao động điều hòa. 1. Định nghĩa dao động điều hòa: dao động điều hòa là một dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin (cosin) đối với thời gian. 2. Phương trình dao động điều hòa: x = Asin(t + ) hoặc x = Acos(t + ) Trong đó: A, ,  là những hằng số. x: li độ dao động: là độ lệch của vật ra khỏi vị trí cân bằng. A: biên độ dao động: là giá trị cực đại của li độ dao động (xmax = A).  : pha ban đầu của dao động (pha ban đầu của dao động khi t = 0). (t + ) : pha của dao động (pha dao động của vật ở tại thời điểm t). : tần số gốc: là đại lượng trung gian cho phép xác định tần số (f) và chu kỳ (T) của dao động:. . 2  2f T. * Hs nhắc lại: hàm sin là một hàm 4. Chu kỳ của dao động điều hòa: Chúng ta biết hàm sin là một hàm tuần hoàn có chu kỳ 2, do đó: tuầnhoàn có chu kỳ bằng bao nhiêu? x = A.sin(t+ ) = A.sin(t + 2 + )  A sin ( t  Vậy, li độ của dao động ở thời điểm.  2    t    . cuõng baèng li. độ của nó ở thời điểm t => khoảng thời gian T= * Ta coù: f . * Con laéc loø xo:  . * Neáu coù phöông trình daïng cos: x = Acos(t + ), thì: v, a =? (v = x’ = -A.sin(t+) a = v' = - 2Acos(t+)). 2 laø chu . kỳ của dao động điều hòa. 5. Moät soá ñieåm löu yù:. 1 2 maø T   f  ? T  k 2 => , maø T  m . 2  )    . T =?. * Ta coù: f . 1 T. ; vaäy: f .  tần số của dao động điều hòa. 2. * Đối với con lắc lò xo, ta có: T . 2 m  2  k. vaø f . 1 2. k m. * Cách chuyển phương trình dao động từ dạng cos sang daïng sin:  2. x = A. cos(t + ) = A sin(t+ ). D. Củng cố: * Nhắc lại: - Định nghĩa về: dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. - Khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên độ và biểu thức chu kỳ (và tần số) của dao động điều hòa, chu kỳ cuûa con laéc loø xo. * Hướng dẫn trả lời các câu hỏi Sgk trang 7. E. Dặn dò: Hs xem trước bài: “Khảo sát dao động điều hòa”.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 3.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngµy so¹n. Ngµy d¹y Tiết 2: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA. I. Muïc ñích yeâu caàu: - Hiểu cách chiếu một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. - Nắm được các khái niệm: pha, pha ban đầu, tần số góc, dao động tự do, chu kỳ riêng và biểu thức của chu kyø con laéc ñôn. * Trọïng tâm: Chuyển động tròn đều và dao động điều hòa; Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa; Chu kyø cuûa con laéc ñôn. * Phöông phaùp: Pháp vấn, thực nghiệm. II. Chuaån bò: - GV: một con lắc đơn dài khoảng 1m. Các đường biểu diễn x, v, a (hình 1.3 – Sgk trang 10) - HS: xem saùch GK. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: 1. Định nghĩa: dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa? Phân biệt 3 dao động đó? 2. Viết phương trình của dao động điều hòa? Giải thích và định nghĩa của các đại lượng trong phương trình dao động đó? Định nghĩa chu kỳ và tần số của dao động điều hòa? 3. Công thức xác định T, f của con lắc lò xo? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. I. * GV Trình baøy:. I. Chuyển động tròn đều và dao động điều hòa. Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc là w (rad/s) Chọn C là điểm gốc trên đường tròn. Tại: x - Thời điểm ban đầu t = 0, vị trí của điểm chuyển động là Mt P M0, xác định bởi góc . wt +  Mo wt x - Thời điểm t  0, vị trí của điểm chuyển động là Mt, Xác  định bởi góc (wt + ) C 0 Chọn hệ trục tọa độ x’x đi qua 0 và vuông góc với 0C. Tại thời điểm t, chiếu điểm Mt xuống x’x là điểm P  có được tọa độ x = OP, ta có: x = OP = OMt sin(t + ). Hay: x = A.sin (t + ). x' Chiếu Mt xuống trục xx' tại P, ta được tọa Vậy chuyển động của điểm P trên trục x’x là một dao động điều hòa. độ: x= OP = ? => x = ? => Kết luận gì ve điểm Kết luận: Một dao động điều hòa có thể được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường dao động của P trên trục xx' thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 4.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. II. * HS nhắc lại ở bài trước, các đại lượng: II. Pha và tần số của dao động điều hòa. * Pha của dao động điều hòa: ?; + Tại thời điểm ban đầu t0, điểm P được xác định bởi góc (wt + )?; w?; f? 1 2 : pha ban đầu (hay góc pha ban đầu) cho phép xác định * HS Nhaéc laïi: f  maøT   f  ? T w trạng thái ban đầu. + Pha của dao động điều hòa (t + ) là đại lượng cho phép xác định trạng thái dao động ở mỗi thời điểm t bất kỳ (rad/s). * Tần số góc của dao động điều hòa: Vaän toác goùc  cho bieát soá voøng quay cuûa ñieåm M trong thời gian 1s; đồng thời cũng là số lần dao động của P trong 1s, nó cho phép xác định lượng: f  III. * Gv diễn giảng: Xét con lắc, có độ cứng (k) và hòn bi (m). Pt d/động: x = A.sin(t+). Chọn t = 0 là gốc thời gian, là lúc ta buông tay và hòn bi bắt đầu dao động x = A, Thay  2. t = 0 vaø x = A vaøo pt x =>   => x  A.sin(t . . ). 2 * GV Nhận xét: Như vậy ta đã xác định được: A, rong đó: A,  là điều kiện ban đầu, phụ thuộc cách kích thích dao động, hệ trục tọa độ và gốc thời gian. Nhưng T,  lại không đổi (không phụ thuộc yếu tố bên ngoài) => dao động của con lắc lò xo là một dao động tự do IV. Từ pt: x = A.sin(wt+)  2 Hoïc sinh xaùc ñònh v = ?, a = ? + Từ các pt x, v, a => kếtluận gì? x  A.sin(wt  ) 2 + Học sinh xác định ở các thời điểm: t = 0, T T t  , t  , t = T thì li độ x, vận tốc v, gia 4 2. m T  2 k.  . Với: f: tần số; : 2. taàn soá goùc (taàn soá voøng). III. Dao động tự do. 1. Định nghĩa: Dao động tự do là dao động mà chu kỳ chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ (ở đây ta xét con lắc), không phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài thì gọi là dao động tự do. Ví dụ: con lắc lò xo dao động theo chu kỳ riêng là: T  2. m k. nghĩa là: T dao động chỉ phụ thuộc. m, k cuûa loø xo. 2. Điều kiện để hệ dao động tự do: là các lực ma sát phải raát nhoû (coù theå boû qua).. IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa: Xét phương trình dao động: x = A.sin(wt+) Taïi t = 0 laø luùc buoâng ta thì. .  x  A.sin(wt  ) 2  2.  , vaäy pt seõ laø: 2. Vận tốc tức thời: v  x'  wAcos(wt  )  wAsin(wt  )  2.  2. Gia tốc tức thời: a  v'  x ' '  w 2 Asin(wt  )  w 2 Asin(wt - ) Kết luận: khi hòn bi dao động điều hòa với phương trình x, thì vaän toác v, vaø gia toác a cuõng bieán thieân theo ñònh luaät dạng sin hoặc cosin, tức là chúng biến thiên điều hòa cũng. tốc a có những giá trị nào, biến thiên như 2 tần số với hòn bi. Hay, sau mỗi chu kỳ T  thì tọa độ x, w theá naøo? vaän toác vaø gia toác a laïi coù giaù trò nhö cuõ. Đồ thị: Hình 1.3 SGK. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 5.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. V.* HS nhắc lại ở lớp 10: cấu tạo của con V. Dao động của con lắc đơnXét một con lắc đơn laéc ñôn?. goàm moät hoøn bi nhoû vaø naëng (coi nhö moät chaát điểm), treo vào đầu một sợi dây không giãn (sợi dây có khối lượng không đáng kể).. Con lắc ở vị trí cân bằng là vị trí CO Chọn O làm điểm gốc, chiều dương hướng sang phải. Đẩy hòn bi tới A theo cung OA = s0 rồi buông tay ra, ta * Hs phaân tích: + Xét tại M, hòn bi chịu tác dụng của hai thấy con lắc dao động quanh vị trí cân bằng CO với biên độ góc là 0 (với0 nhỏ: 0  100) lực? + Tác dụng của lực P ? từ đó phân tích P Tại một điểm M bất kỳ: OM = s , hòn bi được xác định bằng góc , và chịu tác dụng bởi 2 lực: Trọng lực P , Lực thành các lực thành phần như thế nào? * Gv hướng dẫn: theo ĐL II Newton, ta có: căng dây T   Phân tích lực P thành 2 lực thành phần: T  F1  F2  ma maø F1  T  0  F2  ma.  a  ? Lấy cung OM làm hệ trục tọa độ, O là + F1 theo phương của dây cân bằng với lực căng dây điểm gốc, chiều dương hướng sang phải + F vuông góc với phương của dây, làm hòn bi chuyển (theo chiều tác dụng lực), chiếu biểu thức động nhanh dần về phía cân bằng O. F vecto trên lên hệ trục tọa độ, thì F2 = ? => a Theo ñònh luaät II Newton, ta coù: a  2 (*) m =? s Choï n truï c toï a độ x’Ox truø n g vớ i daây cung OM, chieàu Vì  raát beù, neân:   sin   l dương như trên, chiếu biểu thức (*) lên hệ trục tọa độ => Maø: a = x’’ => s'’ = ? mg. sin  a  g. sin  2 m * HS nhận xét: Từ pt: s'’ = -w s hs nhận xét xem nó tương đương pt nào đã học? Từ đó Vì  100 =>  nhỏ (rất nhỏ) => sin    s l coù theå ruùt ra nghieäm cho pt?  Keát luaän gì g g g s => w 2  => s'’ = -w2s về dao động của con lắc đơn? => Từ biểu Vậy: a  g.   .s . Đặt:   thức:  . g  T  ? l. l. l. l. l. Phöông trình s'’ coù nghieäm laø: s = s0 sin(wt+) ñaây laø phương trình chuyển động của con lắc đơn. Kết luận: chuyển động của con lắc đơn là một dao động điều hòa với tần số góc là   laø: T . g l. . Chu kyø cuûa con laéc ñôn. 2 l  2  g. * HS nhắc lại: Nhắc lại dao động tự do? Lưu ý: Chu kỳ của con lắc đơn có độ lớn phụ thuộc g, l, Vậy dao động của con lắc đơn có xem là nhưng xét ở vị trí cố định (g không đổi) thì dao động của dao động tự do không? (xét khi g không con lắc được xem là dao động tự do. Biểu thức T chỉ đúng đổi: ở vị trí cố định) với các dao động nhỏ.. D. Cuûng coá: Nhaéc laïi caùc ñònh nghóa: - Mối quan hệ giữa chuyển động tròn và dao động ñieàu hoøa - Dao động tự do. E. Hướng dẫn: - BTVN: 5 – 6 – 7 sgk trang 12 - Xem bài “Năng lượng trong dao động điều hòa”.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 6.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngaøy soïan: 10/09/2005. Ngaøy daïy: 12/09/2005 Tieát 3: BAØI TAÄP. I. Muïc ñích yeâu caàu: - Vận dụng kiến thức bài “Khảo sát dao động điều hòa” để giải một số bài tập trong sách giáo khoa. Qua đó, giúp học sinh củng cố và nâng cao kiến thức lý thuyết. - Rèn luyện kỹ năng tính toán nhanh chóng, chính xác. * Troïïng taâm: Tính T, f, x, v, a… * Phöông phaùp: Pháp vấn, diễn giảng, gợi mở II. Chuaån bò: - HS làm bài tập ở nhà. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: 1. Chứng tỏ hình chiếu của một chuyển động tròn đều lên mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hòa? 2. Định nghĩa dao động điều hòa? Viết biểu thức x, v, a? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP 5. Cho pt: x = 4cos 4t (cm) Tính: a) f = ? b) x, v = ? khi t = 5s. Hướng dẫn: a. f .  ? 2. b. Thay t vaøo pt x, v? + cos 20 = ? (= 1) + v = x’ = ? vaø sin 20 = ? (= 0) 6. Cho: con laéc ñôn coù: T = 1,5s. Với: g = 9,8 m/s2. Tính: l = ?. NOÄI DUNG Baøi taäp 5 – Sgk trang 12 Pt: x = 4cos 4t. a. Taàn soá: f .  4   2(Hz) 2 2. b. * Khi t = 5s, thay vaøo pt x, ta coù: x = 4 cos20 = 4 (cm) * Từ pt x => v = x’ = -16. sin4t Thay t = 5s vaøo pt v, ta coù: v = -16  sin20 = 0 (cm/s). Baøi taäp 6 – Sgk trang 12 T  2. T 2g l l  T 2  4 2  l   0,559  0,56(m) g g 4 2. 7. Cho: ở mặt trăng có g' nhỏ hơn g ở trái Bài tập 7 – Sgk trang 12 đất là 5,9 lần. Biết: l = 0,56m (như ở bài Biết: g'  g , khi đưa con lắc lên mặt trăng thì: 5,9 treân). l 5,9l 5,9.0,56 Tính: T' ở mặt trăng. => T' = 3,6 (s) T '  2  2  2 g'. g. 9,8. Baøi laøm theâm: 1.7. Cho: con lắc lò xo có khối lượng của hòn bi là m, dao động với T = 1s. a. Muốn con lắc dao động với chu kỳ T' = 0,5s thì hòn bi phải có khối lượng m' baèng bao nhieâu? b. Neáu thay hoøn bi baèng hoøn bi coù khoái lượng m' = 2m, thì chu kỳ của con lắc sẽ là bao nhieâu? c. Trình bày các dùng con lắc lò xo để đo khối lượng của một vật nhỏ?. Giáo án 12 cơ Bản. Baøi 1.7 – Saùch Baøi taäp. a. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo: T  2. m k. Goïi m' laø cuûa con laéc coù chu kyø T' = 0,5s, ta coù: T'  2 Laäp tæ soá:. m' T' k   T m 2 k. Lop11.com. 7. 2. m' m. =>. m' k. m' T' 2 0,5 2 1 m   2   m'  m T2 4 4 1.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Cách giải khác ở câu a, b:. b. Từ biểu thức:. m , ta thaáy T  m , hay : T 2  m. k T Neáu T'  0,5s  , thì : T'  2 .T 2. T  2. m' T ' 2 m' 2  2  T ' 2  T m T m. Thay: m' = 2m => T'2 =2m/m.1 = 2 => T'  2  1,4(s) c. – Mắc một vật đã biết khối lượng m vào một lò xo để tạo thành một con lắc lò xo. Cho nó dao động trong thời gian t(s) ta đếm được n dao động, theo định nghĩa chu kỳ ta xác định được: T . t n. - Muốn đo vật có khối lượng m' (chưa biết), ta thay m bằng m' , sau đó cho dao động và tính được T' như trên. - Biết m, T, T' ta tính được: m'  2. Cho một con lắc dao động với biên độ A = 10cm, chu kỳ T = 0,5s. Viết pt dao động của con lắc trong các trường hợp: a. Chọn t = 0: vật ở vị trí cân bằng. b. Chọn t = 0: vật ở cách vị trí cân bằng một đoạn 10cm.. Với:  . Taàn soá goùc : w . Vaäy: x = 10 sin (4t + ) (cm) (1) Tính  a. Cho t = 0 khi vật ở vị trí cân bằng, nghĩa là x = 0. Thay (1) ta coù: 0 = 10 sin  => sin Vaäy, pt coù daïng: x = 10 sin 4t (cm) b. Cho t = 0 khi x = 10cm. Thay vaøo (1), ta coù: 10 = 10 sin  sin Vaäy pt seõ thaønh: x = 10 sin (4t + /2) (cm). m k. T  2. k m. w. l g. g l. E. Hướng dẫn: Hs xem bài “Năng lượng trong dao động điều hòa”.. Giáo án 12 cơ Bản. m. 2 2   4(rad / s) T 0,5. Con laéc loø xo Con laéc ñôn Phöông trình : x = A. sin(wt+) x = A. sin(wt+) : T  2. T2. Baøi 2: Daïng toång quaùt cuûa pt: x = A sin(wt+).. D. Cuûng coá: Nhaéc laïi :. Chu kyø. T' 2. Lop11.com. 8.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngaøy soïan: 11/09/2005. Ngaøy daïy: 13/09/2005. Tiết 4: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. Muïc ñích yeâu caàu: - Hs hiểu được sự bảo toàn cơ năng của một vật dao động điều hòa. - Nhớ các biểu thức của động năng, thế năng, cơ năng. * Troïng taâm: Caû 2 phaàn * Phöông phaùp: Phaùp vaán. II. Chuaån bò: - HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: Dao động điều hòa? Viết pt ly độ, pt vận tốc của dao động đó? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. I. Xét con lắc lò xo dao động quanh vị trí I. Sự biến đổi năng lượng trong quá trình dao động: Xét một con lắc lò xo dao động quanh vị trí cân bằng giữa 2 cân bằng O từ P  P'. m ñieåm P vaø P'. + Taïi P: xmax => Et max v = 0 => Eñ = 0 + Từ P đến O: x giảm dần => Et giảm dần. 2 * HS Nhắc lại: Et = ½ kx : thế năng đàn v tăng dần => Eđ tăng dần. + Từ O đến P': x tăng dần => Et tăng dần. hoài. 2 v giaûm daàn => Eñ giaûm daàn. Eđ = ½ mv : động năng. xmax => Et max * Hs nhận xét: trong các quá trình, sự thay + Tại P': đổi của x, v dẫn tới sự thay đổi của Et, Eđ v = 0 => Eđ = 0 Sau đó lò xo lại giãn ra, và quá trình lại tiếp tục. taïi caùc vò trí: Kết luận: Trong suốt quá trình dao động luôn có sự biến đổi + P ? (lò xo giảm cực đại). qua lại giữa động năng và thế năng, nghĩa là: khi động năng + P  O? (loø xo ñang neùn). tăng thì thế năng giảm, và ngược lại. + O ? (lò xo trở về vị trí cân bằng). + O  P'? (loø xo laïi neùn). + P' ? (lò xo nén cực đại). => Et, Eđ có giá trị thay đổi như thế nào? hs rút ra kết luận gì về sự biến đổi giữa Et, Eñ?. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 9.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> GV:Đoàn Văn Doanh II. - Hs nhaéc laïi:. - pt li độ? - pt vaän toác? Thay x, v vào biểu thức => Eđ = ? Et = ? Từ biểu thức:  2 . k  k  ? m. - Nhắc lại b/t cơ năng đã học ở lớp 10 thì E = ? Thay Eñ, Et vaøo E = ? - Từ biểu thức E = ½ m2A2 = const.  hs ruùt ra nhaän xeùt veà E? => Công thức khác của Eđ, Et =?. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định II. Sự bảo toàn cơ năng t dao động điều hòa: Ta hãy tính động năng và thế năng (cơ năng của con lắc lò xo) ở thời điểm t bất kỳ. Giả sử ở thời điểm t, hòn bi có li độ là: x = a sin(t+) Vaän toác cuûa hoøn bi baèng: v = x’ = A cos(t + ) 1 2. 1 2. Động năng của hòn bi bằng: E đ  mv 2  m 2 A 2 cos 2 (t  ) (1) Thế năng của hòn bi bằng công của lực đàn hồi đưa hòn bi 1 2. từ li độ x về vị trí cân bằng: E t  A t  kx 2 k  k  m. 2 m 1 E d  m 2 .A 2 sin 2 (t  ) 2. Với:  2  Vaäy:. (2). Cơ năng của con lắc ở tại thời điểm t là: E = Eñ + Et = ½ m2 A2 = const (3) * Kết luận: Trong suốt quá trình dao động, cơ năng của con lắc là không đổi và tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động. * Cách viết khác của biểu (1), (2). Từ biểu thức (3), ta có: Eñ = E. cos2 (t +) Et = E. sin2 (t+) D. Củng cố: Nhắc lại : Cơ năng được bảo toàn : E = ½ m2A2 + Động năng : Eđ = E cos2 (t + ) + Theá naêng : Et = E sin2 (t+) Đối với con lắc lò xo: Eñ = ½ mv2 Et = ½ kx2 E. Hướng dẫn: BTVN: 3 – Sgk trang 13 Hs xem bài “ Sự tổng hợp dao động”. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 10.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngaøy soïan: 14/09/2005. Ngaøy daïy: 16/09/2005 Tiết 5: SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG. (Tiết 1: Những ví dụ về sự tổng hợp dao động – Độ lệch pha – Phương pháp vectơ quay Fresnen) I. Muïc ñích yeâu caàu: - Hiểu các khái niệm về độ lệch pha, sớm pha, trễ pha, cùng pha, ngược pha. - Phương pháp giản đồ vectơ (phương pháp vectơ quay Fresnen) * Trọng tâm: Phương pháp giản đồ vectơ (phương pháp vectơ quay Fresnen) * Phöông phaùp: Phaùp vaán, dieãn giaûng II. Chuaån bò: HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: Trình bày mối liên hệ giữa dao động điều hòa và dao động tròn đều? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. I. *GV neâu ví duïï: khi ta maéc voõng treân một chiếc tàu biển, chiếc võng dao động với tần số riêng của nó. Ngoài ra, tàu bị sóng biển làm dao động. Vậy, dao động của võng là tổng hợp của 2 dao động: dao động riêng của võng và dao động của tàu.. I. Những ví dụ về sự tổng hợp dao động: - Ví duï: xem Sgk trang 15. - Trong thực tế cuộc sống hoặc trong kỹ thuật, có những trường hợp mà dao động của một vật là sự tổng hợp của hai hay nhiều dao động khác nhau (gọi là các dao động thành phaàn). - Các dao động thành phần này có thể có phương, biên độ, tần số và pha dao động là khác nhau. II. Độ lệch pha của các dao động: * Khảo sát ví dụ: Cho 2 con lắc giống hệt nhau, dao động cùng tần số góc w, nhưng có pha dao động là khác nhau, ta coù: + P/t dao động của 2 con lắc là: x1 = A1 sin(t+) x2 = A2 sin(t+) + Độ lệch pha của 2 dao động:  = (t+) - (t+) = 1 2 Vaäy:  = 1 - 2 Nếu: + : (1 > 2): dao động (1) sớm pha hơn dao động (2) (hay dao động (2) trễ pha hơn dao động (1)) + : (1 < 2): dao động (1) trễ pha hơn dao động (2) ( hay dao động (2) sớm pha hơn dao động (1)) + : (hoặc n): hai dao động cùng pha. + : (hoặc n + 1)): hai dao động ngược pha. * Löu yù: n  z, nghóa laø n = 0,  1,  2 …) * Nhận xét: độ lệch pha () được dùng làm đại lượng đặc trưng cho sự khác nhau giữa 2 dao động cùng tần số.. II. * GV nêu ví dụ, từ ví dụ HS cho biết biên độ, tần số góc, pha ban đầu của từng dao động? - Gọi  là độ lệch pha của 2 dao động, vaäy  = ? * HS coù theå nhaän xeùt: Neáu: +  > 0 => so sánh 1? 2 => dao động nào trễ hay sớm pha hơn? + Tương tự:  < 0 => ? +  = 0 => ? +  = = > ? * Baøi taäp aùp duïng: Cho 1 dao động có pt li độ: x = A sin(wt+) vaän toác : v =? [= x’ = w A cos (wt + ) = w A sin(wt+)] =>  = ?. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 11.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. III. * HS nhắc lại phần “Chuyển động III. Phương pháp giản đồ vectơ (phương pháp vectơ quay Fresnen) tròn đều và dao động điều hòa” Giả sử biểu diễn dao động: x = A sin(wt+) Phöông phaùp: + Veõ truïc () naèm ngang. + Veõ truïc x’x vuoâng goùc ()vaø caét taïi O + Vẽ A có gốc tại O và có độ lớn đúng bằng biên độ A, và A tạo với trục () một góc bằng pha ban đầu là , và đầu mút của A lúc này ở vị trí M0. + Cho A quay ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc góc w, và đầu mút của A lúc này là M sau khi đi được thời gian t. A Gọi là vectơ biên độ + Chieáu M xuoáng truïc x’x taïi P, vaø ta coù: x = OM = A sin(wt+). D. Cuûng coá: * Độ lệch pha: là đại lượng đặc trưng cho sự khác nhau của 2 dao động có cùng tần số và bằng hiệu số pha của 2 dao động:  =  1 - 2 +  = 2n: 2 dao động cùng pha. +  = (2n+ 1): 2 dao động ngược pha. +  > 0 (1 > 2) dao động (1) sớm pha hơn dao động (2). +  < 0 (1 < 2) dao động (1) trễ pha hơn dao động (2). * Nhaéc laïi toùm taét veà phöông phaùp vectô quay Fresnen. * Baøi taäp aùp duïng: Cho 2 dao động điều hòa có pt dao động: x1 = 5 sin(wt +) (cm) x2 = 8 cos(wt +) (cm) Tìm độ lệch pha giữa 2 dao động đó, nhận xét gì về pha của 2 dao động đó? Giaûi:  6.  6.  2. Pt (2) coù theå vieát laïi nhö sau: x 2  8 cos(t  )  8 sin(t   )  8 sin(t .  2.  3. 2 ) 3  6. Độ lệch pha giữa dao động (1) và dao động (2) là:   (t  )  (t  )   (rad).  Vậy dao động (1) trễ pha hơn dao động (2) là /6 E. Daën doø:. - Hs xem tieáp phaàn coøn laïi.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 12.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngaøy soïan: 17/09/2005. Ngaøy daïy: 19/09/2005 Tiết 6: SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG. (Tiết 2: Sự tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số, biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp) I. Muïc ñích yeâu caàu: Nắm được phương pháp tổng hợp dao động bằng giản đồ vectơ và vận dụng được phương pháp đó vào những trường hợp đơn giản). * Trọng tâm: Phương pháp tổng hợp dao động bằng giản đồ vectơ, công thức xác định A,  * Phöông phaùp: Phaùp vaán, dieãn giaûng. II. Chuaån bò: HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kieåm tra: Trình baøy toùm taét phöông phaùp vectô quay cuûa Fresnen? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. IV. AÙp duïng phöông phaùp vectô quay Fresnen: Từ 2 dao động: x1 = A1 sin(t+) x2 = A2 sin(t+) Goïi hs xaùc ñònh vaø veõ caùc vectô leân cuøng moät giaûn A, A 1 , A 2 đồ vectơ?. IV. Sự tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số: Muốn tổng hợp hai dao động điều hòa có pt x1, x2 ta có thể có cộng trực tiếp các pt của chúng: x = x1+ x2. Giả sử có một vật tham gia đồng thời 2 dao động, có biên độ A1, A2 và pha ban đầu là khác nhau 1, 2. Hai dao động trên cuøng taàn soá w, cuøng phöông. Ta coù: x1 = A1 sin(t+) x2 = A2 sin(t+) Chuyển động của vật là sự tổng hợp của 2 dao động trên: x = x1 + x2 = A sin(t+). - Duøng phöông phaùp vectô quay: veõ vectô A 1 , A 2 bieåu dieãn x1, x2 và hợp với trục ( một góc 1, 2. Vẽ A là vectơ tổng hợp của hai vectơ thành phần A 1 , A 2 A hợp với trục ( một góc .. => Vậy: A  A 1  A 2 là vectơ biểu diễn dao động tổng hợp của 2 dao động x1 và x2. V. HS cho bieát: Xeùt aùp duïng ñònh luaät cosin: OM2 = ? Xeùt hình bình haønh OM1MM2, hs nhaän xeùt gì veà hai goùc (MM2O) vaø (M2OM1). Xét trên giản đồ vectơ: (M2OM1) =?. V. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp: + Phương trình của dao động tổng hợp là: x = x1 + x2 = A sin(t+). * Tính A? Xeùt  ta coù: OM 2  OM 22  M 2 M 2  2.OM 2 .M 2 M cos(OM 2 M ). => A2 = A22 + A12 – 2.A2.A1. cos OM2M Vì 2 goùc OM2M vaø M2OM laø buø nhau, neân: cos(OM2M) = -cos(M2OM1). Maø (M2OM1) = 1 - 2 Vaäy: A2 = A22 + A12 + 2A2A1cos (1 - 2) (*). Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 13.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. * Cũng xét trên giản đồ vectơ: tg=? * Tính ? Hs xaùc ñònh caùc giaù trò cuûa OP1, OP2, tg  MP'  OP  OP1  OP2  A1 sin 1  A 2 sin  2 OP' OP' OP1 ' OP2 ' A1 cos 1  A 2 cos  2 OP1’, OP2’ =? => tg= ? A sin 1  A 2 sin  2 * Nếu 2 dao động cùng pha: 1 - 2 = 0 Vaäy: tg  1 A 1 cos 1  A 2 cos  2 => cos (1 - 2) =? => A =? * Nếu 2 dao động ngược pha: 2 - 2 =  * Các trường hợp đặc biệt: + Hai dao động cùng pha (2 - 1 = 2n) thì: cos (2 - 1) = 1 => cos (2 - 1) = ? => A = ?  biên độ của dao động tổng hợp là lớn nhất và bằng: A = A1 + A2. + Hai dao động ngược pha (2 - 1 = (2n + 1)) thì: cos (2 1) = -1  biên độ của dao động tổng hợp là lớn nhất và baèng: A = A1  A 2 + Nếu độ lệch pha là bất kỳ, thì : A1  A 2 < A < A1 + A2 D. Cuûng coá: * Nhắc lại: Sự tổng hợp 2 dao động cùng phương, cùng tần số: x1 = A1 sin(t+) x2 = A2 sin(t+) là một dao động điều hòa: x = x1 + x2 = A sin(t+) Trong đó: A2 = A12 + A22 + 2A1A2 cos (2 ) A1  A2 * Baøi taäp aùp duïng: Dùng phương pháp vectơ quay để tìm dao động tổng hợp của 2 phương trình: x1 = 2 sin t (cm) A1  A2 x2 = 2 cos t (cm) Giaûi: Phương trình dao động tổng hợp có dạng tổng quát: x = x1 + x2 = A sin(t+) Biến đổi phương trình (2) về dạng sin: x = 2 cos wt = 2 sin (t + /2) Biểu diễn các vectơ A 1 , A 2 , A lên giản đồ vectơ Nhaän xeùt: A1 = A2 = 2 (cm) Goùc A2OA1 = 900 => Tứ giác A2AA1O là hình vuông Vaäy A = 2 2 (cm) vaø  = 450 Hay:. A  A 2  A 2  2A A cos(   )  4  4  2 2 (cm) 1 2 1 2 2 1   A 1 sin 1  A 2 sin  2 2.0  2.1   1    45 0 tg  A cos   A cos  2 . 1  2 . 0 1 1 2 2   => x = 2 2 sin (t + ) (cm) 2. E. Daën doø: - BTVN: baøi taäp 5 – Sgk trang 20. - Chuaån bò tieát sau “Baøi taäp”. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 14.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngày soạn: 18/09/2005. Ngaøy daïy: 20/09/2005 Tieát 7: BAØI TAÄP. I. Muïc ñích yeâu caàu: Áp dụng kiến thức các bài “Năng lượng trong dao động điều hòa” và “Sự tổng hợp dao động” để giải moät soá baøi taäp trong Sgk. Qua bài tập, giúp hs nâng cao kiến thức lý thuyết, rèn luyện kỹ năng tính toán nhanh chóng, chính xác. * Trọng tâm: Năng lượng trong dao động điều hòa và Sự tổng hợp dao động * Phöông phaùp: Pháp vấn, gợi mở. II. Chuaån bò: HS làm bài tập ở nhà. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kieåm tra: Thoâng qua baøi taäp C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG Năng lượng trong dao động điều hòa: Baøi taäp 3 trang 14 Sgk + Năng lượng của con lắc: E = ½ m.2A2 mà:  = 2f => 2 = 42 f2 + Năng lượng của con lắc khi f = 3f, A’ = A/2 là:. 3. Cho: f’ = 3f A’ = A/2 Tính: E’ = ? Hướng dẫn: 1 - Năng lượng ban đầu E = ? E'  m.' 2 .A' 2 với ' 2  4 2 f ' 2 2 - Năng lượng khi f’ = 3f, A’ = A/2 là E’ = 1 Vaäy: E'  m(4 2 f ' 2 )A' 2 ? 2  Biến đổi E, E’ 2 2 1 1 2 2 A 2 2 A E '  m . 4  ( 3 f ) .  2 m .  .( 9 f ).  m. 2 .9f 2 A 2  vaø laäp tæ soá E’/E = ?   2. 2. 4. 2. 1 m. 2 .9f 2 .A 2 E' 2 9 Laäp tæ soá :   (laàn) E 1 4 m.4 2 .f 2 .A 2 2. Vậy năng lượng biến đổi đến 9/4 lần kih tần số tăng gấp 3 lần và biên độ giảm 2 lần. 5. Cho 2 dao động điều hòa cùng phöông, coù: f = 50Hz A1 = 2a A2 = a 1 = /8, 2 =  Tính: a. Viết pt dao động của 2 dao động. b. Vẽ giản đồ vectơ của c. Tính ?. Giáo án 12 cơ Bản. Sự tổng hợp dao động: Baøi taäp 5 – Sgk trang 20 a. Viết phương trình dao động: x1 = A1 sin(t+) = 2a.sin(t+) x2 = A2 sin(t+) = a.sin(t+) Với:  = 2f = 100  (rad/s) Vaäy: x1 = 2a. sin(100t + ) x2 = a. sin (100t +) b. Vẽ trên cùng một giản đồ vectơ các vectơ A 1 , A 2 , A - Veõ truïc  naèm ngang. - Vẽ trục x’x vuông góc với trục  (hình beân) c. Với: A2 = A12 + 2A1A2cos (2 - 1) = 4a2 + a2 + 4a. ws 2/3 = 7a2 => A = a 7 (cm) Lop11.com. 15.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định Tính pha ban đầu của dao động tổng hợp: Ta coù:. A sin 1  A 2 sin  2 tg  1  A 1 cos 1  A 2 cos  2. 3  a.0 a 3 2   1 0 2.a.  a.(1) 2 2.a.. (KXÑ). Vaäy:  = /2  2. Pt dao độngng tổng hợp: x = 2 2 sin(100  t + ) (cm) Đề cho: Cho 2 dao động có phương trình: x1 = 4 sin (2t + /2) x2 = 2 sin (2t + /2) a. Hs nhận xét gì về 2 dao động này? b. Vẽ giản đồ vectơ cho các dao động thành phần và dao động tổng hợp? c. Viết phương trình dao động tổng hợp?. Baøi laøm theâm: a. Nhận xét về 2 dao động:       1   2  (2t  )  (2t  )     2 2 2 2. Vậy đây là2 dao động ngược pha.. b. Vẽ giản đồ vectơ: (hình bên) c. Viết phương trình dao động tổng hợp: pt dao động có dạng: x = A sin(wt+) * Tính A: A  A 12  A 22  2A 1 A 2 cos( 2  1 )  4 2  2 2  2.4.2.(1)  20  16  4. = > A = 2cm. * Tính : tg . tg . A 1 sin 1  A 2 sin  2 4.1  2.(1) 2    A 1 cos 1  A 2 cos  2 4.0  2.0 0. A1 sin  1  A2 sin  2 A1 cos  1  A2 cos  2. 3  a.0 a 3 2    1 0 2a  a.(1) 2 2a.  Vaä tgy   =  /2 . D. Củng cố: Nhắc lại các công thức về sự tổng hợp dao động. E. Dặn dò: Hs xem bài “Dao động tắt dần – Dao động cưỡng bức”.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 16. . 2. (KXÑ).

<span class='text_page_counter'>(17)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngày soạn:. 21/09/2005 Ngaøy daïy: 23/09/2005 Tiết 8: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VAØ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC (Tiết 1: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức) I. Muïc ñích yeâu caàu: - Nắm được các khái niệm dao động tắt dần, nguyên nhân, ứng dụng; dao động cưỡng bức, đặc điểm và lực cưỡng bức (điều kiện gây ra dao động cưỡng bức). * Trọng tâm: Dao động cưỡng bức. * Phöông phaùp: Phaùp vaán, dieãn giaûng II. Chuaån bò: HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: Trình bày mối liên hệ giữa dao động điều hòa và dao động tròn đều? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. I.* Hs nhận xét: xét dao động của một con lắc, của dây đàn, xem dao động có phải là mãi mãi không? (khoâng)  Vậy dao động điều hòa chỉ là lý tưởng, các dao động thật bao giờ cũng tắt dần. Nguyên nhân để dao động tắt dần? (do ma sát giữa vật và môi trường).  Với một dao động tắt dần, hs nhận xét gì về sự biến thiên của A, T, f theo thời gian? (Càng về cuối dao động: A giảm, T tăng, f giảm). * Hs nhận xét, con lắc dao động trong các môi trường: không khí, nước, dầu nhớt, con lắc dao động ở đâu sẽ chóng tắt hơn? Vì sao? * Lợi, hại của dao động tắt dần: GV hướng dẫn hs xem Sgk và trả lời: + Ảnh hưởng của dao động tắt dần đối với con lắc đồng hồ? + Ôtô đi qua những chỗ gồ ghề  bị xóc mạnh. Neáu loø xo giaûm xoùc ñaët trong khoâng khí, sau khi vượt qua chỗ xóc, xe dao động như thế nào? Và ảnh hưởng như thế nào đối với người đi xe? (xe dao động nhiều  mệt mỏi, khó chịu). + Nếu lò xo giảm xóc đặt trong xilanh chứa đầy dầu nhớt thì dao động của xe sẽ như thế nào? (Dao động chóng tắt  người đi xe đỡ mệt).. I. Dao động tắt dần: 1. Định nghĩa: Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian là dao động tắt dần. 2. Nguyeân nhaân: - Nguyên nhân làm tắt dần dao động do ma sát giữa vật dao động và môi trường. - Xét dao động của con lắc: lực ma sát luôn luôn hướng ngược chiều chuyển động, nên sinh công âm (coâng caûn), laøm cô naêng cuûa con laéc giaûm daàn (chuyeån hoùa thaønh nhieät naêng) - Lực ma sát càng lớn  dao động tắt càng nhanh. 3. Lợi hại của dao động tắt dần: Xem Sgk trang 21 * Hại: dao động của con lắc đồng hồ * Lợi: hệ thống giảm xóc của ôtô, xe máy.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 17.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. II.* Xét dao động của con lắc đồng hồ, để dao động không tắt dần, thì người ta phải làm gì? * Xét dao động giản đơn là dao động của một con lắc, để không tắt dần, cách đơn giản nhất là ta tác dụng vào nó một ngoại lực biến đổi tuần hoàn, lực là gọi là lực cưỡng bức. * Trong thời gian ban đầu  nào đó, dao động của con lắc là sự tổng hợp của dao động riêng và dao động do ngoại lực gây ra. Sau khoảng thời gian t, dao động riêng tắt hẳn, con lắc chỉ dao động do tác dụng của ngoại lực (có tần số bằng tần số của ngoại lực). Vậy: sau khoảng thời gian t thì dao động mới được gọi là dao động cưỡng bức. Thời gian t bao giờ cũng nhỏ hơn, nhiều lần thời gian dao động cưỡng bức nên có thể bỏ qua dao động trong thời gian t. II. Dao động cưỡng bức: 1. Định nghĩa: dao động chịu tác dụng của một lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức. Lực cưỡng bức: Fn = H sin(t+) Với: H: biên độ của ngoại lực.; : tần số góc của ngoại lực. * Chú ý: tần số f = w/2 là tần số của ngoại lực, tần số này khác với tần số riêng f0 của hệ. 2. Đặc điểm của dao động cưỡng bức: - Chỉ xét dao động cưỡng bức sau thời gian  (khoảng thời gian sau khi dao động riêng tắt hẳn) - Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngọai lực (vì lúc này dao động chỉ chịu tác dụng của ngoại lực). - Nếu lực cưỡng bức duy trì lâu dài thì dao động cưỡng bức cũng được duy trì lâu dài. - Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức f và tần số riêng f0 của hệ. Nếu: * f càng gần f0  biên độ của dao động cưỡng bức càng tăng. * f = f0  biên độ của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại và ở hệ xảy ra hiện tượng cộng hưởng.. D. Cuûng coá: Nhaéc laïi caùc ñònh nghóa treân. E. Daën doø: Hs xem tieáp phaàn coøn laïi.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 18.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. Ngaøy soïan: 24/09/2005. Ngaøy daïy: 26/09/2005. Tiết 9: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VAØ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC (Tiết 1: Sự cộng hưởng và Sự tự dao động) I. Muïc ñích yeâu caàu: - Hs nắm được thế nào là sự cộng hưởng, đặc điểm, mức độ lợi hại của sự cộng hưởng. Thế nào là sự tự dao động. * Trọng tâm: Sự cộng hưởng. * Phöông phaùp: Phaùp vaán, dieãn giaûng II. Chuaån bò: HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. OÅn ñònh: B. Kiểm tra: Trình bày về dao động cưỡng bức: định nghĩa, các đặc điểm? C. Bài mới. PHÖÔNG PHAÙP. NOÄI DUNG. III. * Hs nhắc lại ở bài trước, hiện tượng cộng III. Sự cộng hưởng hưởng xảy ra khi nào? (Khi tần số của lực cưỡng 1. Định nghĩa: Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ) => Định nghĩa? bức tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực đại kế hoạch tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng cuûa heä. * GV hướng dẫn thí nghiệm như hình vẽ Sgk: gồm 2. Thí nghiệm: Hs xem Sgk trang 23 con laéc coù quaû naëng m gaén coá ñònh, A coù taàn soá riêng là f0. Con lắc A được nối với con lắc B có quả nặng M (M>>m) có thể di động, B có tần số f thay đổi được tùy theo vị trí của M, bằng một lò xo meàm L. - Khi B dao động, B tác dụng một lực cưỡng bức thông qua lò xo làm A dao động. - Thay đổi vị trí M trên thanh B làm f thay đổi: Khi f ~ f0  A có biên độ cực đại f< f0  A có biên độ giảm rất nhanh. Vậy: khi lực cản của không khí là không đáng kể và f~f0 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. - Gắn vào A một tấm chắn N (tăng lực cản của 3. Đặc điểm: không khí), cho dao động cưỡng bức với f ~ f0  Để có sự cộng hưởng rõ nét thì lực ma sát phải nhỏ nhưng A lại có biên độ nhỏ hơn nhiều khi chưa gắn (lực cản của môi trường phải nhỏ) tấm chắn N  như vậy hiện tượng cộng hưởng khoâng coøn roõ neùt. 4. Ứng dụng: - Ứng dụng làm hộp cộng hưởng - Laøm taàn soá keá. - Thiết kế xây dựng.. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 19.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> GV:Đoàn Văn Doanh. Trường Thpt Nam Trực –Nam Định. IV. * GV hỏi HS: Để duy trì dao động cho con lắc đồng hồ (lọai đồng hồ dây cót) người ta thường làm gì mà không cần tác dụng của ngoại lực? (bằng việc tích lũy năng lượng vào dây cót, năng lượng tích lũy này được dùng để bù vào năng lượng đã tiêu hao do ma sát). * Chú ý: ở dao động cưỡng bức thì tần số của dao động là tần số của lực cưỡng bức, biên độ phụ thuộc vào lực cưỡng bức. Còn ở sự tự dao động thì f và A vẫn giữ nguyên khi hệ dao động tự do.. IV. Sự tự dao động: 1. Ñònh nghóa: Sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực được gọi là sự tự dao động. Ví dụ: Một hệ như chiếc đồng hồ quả lắc gồm: vật dao động (con lắc), nguồn năng lượng (hệ thống dây cót), cơ cấu truyền năng lượng (hệ thống bánh răng…) được gọi là hệ tự dao động. 2. Ñaëc ñieåm: Trong sự tự dao động, thì tần số và biên độ luôn là không đổi.. D. Củng cố: Nhắc lại định nghĩa, đặc điểm của sự cộng hưởng và sự tự dao động. E. Daën doø: - BTVN: 4 – Sgk trang 25, Baøi taäp SBT - Chuaån bò tieát sau “Baøi taäp”. Giáo án 12 cơ Bản. Lop11.com. 20.

<span class='text_page_counter'>(21)</span>