bai 2 Con lac lo xo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (133.86 KB, 3 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

Ngày soạn: 28/08/2008
Tiết 4

Bài dạy : § 2 : CON L

Ắ

C L

Ị

XO

I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức :

- Viết được: Công thức lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hịa, cơng thức tính chu kì của con lắc lị xo,
cơng thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lị xo.

2. Kĩ năng :

- Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hịa

- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động.

- Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong phần bài tập.
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo.

3. Thái độ :

- Trung thực trong học tập, có tinh thần tập thể
II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Con lắc lò xo

2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hịa.

Nêu mối liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc của dao động điều hịa.

Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu con lắc lị xo.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu con lắc lị xo.

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo
của con lắc lò xo.

Giới thiệu vị trí cân bằng.
Yêu cầu học sinh nhận xét về
vị trí cân bằng.

Kéo lò xo giãn ra rồi thả ra.
Yêu cầu học sinh nhận xét.

Vẽ con lắc lò xo.

Nêu cấu tạo của con lăùc lò xo.

Nhận xét về vị trí cân bằng.
Nhận xét chuyển động.

I. Con lắc lò xo
1. Cấu tạo

Gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn
vào đầu của một lị xo có độ cứng k, có
khối lượng khơng đáng kể. Đầu kia của là

xo được giữ cố định. Vâït m có thể trượt trên
một mặt phẵng nằm ngang khơng có ma
sát.

2. Nhận xét

+ Vị trí cân bằng của vật là là vị trí khi lò
xo không bị biến dạng.

+ Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng cho
lị xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay, ta
thấy vật dao động trên một đoạn thẳng
quanh vị trí cân bằng.

Hoạt động 3 (20 phút) : Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Vẽ hình 2.1

Dẫn dắt học sinh đi đến kết
luận cuối cùng là con lắc lò xo

Xác định các lực tác dụng lên
vật.

Viết biểu thức định luật II
Newton.

Viết phương trình chiếu.

Xác định trị đại số của lực đàn
hồi F→

II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo
về mặt động lực học

1. Phương trình chuyển động

Vật chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực
P

→

, phản lực N→ và lực đàn hồi F→
Theo định luật II Newton:

m →a = →P + N→ + F→
Chiếu lên trục Ox ta coù:

ma = F = - kx => a = - mk x.
Đặt 2 = k

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

dao động điều hịa.

Yêu cầu học sinh xác định tần
số góc .

Yêu cầu học sinh xác định chu
kì T.

u cầu học sinh thực hiện C1
Giới thiệu lực kéo về ở con
lắc lò xo vừa nêu và một số
trường hợp khác.

Thử lại để cơng nhận nghiệm
của phương trình: a = - 2 x là:

x = Acos(t + ).

Xác định tần số góc  của con

lắc lò xo.

Xác định chu kì dao động.
Thực hiện C1.

Nêu khái niệm lực kéo về.

Nghiệm của phương trình này có dạng :
x = Acos(t + )

Như vậy con lắc lị xo dao động điều hịa.
2. Tần số góc và chu kì

Tần số góc:  =

√

k

m .

Chu kì: T =

2π
ω = 2

m
k


.

3. Lực kéo về

Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng gọi
là lực kéo về. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ
với li độ, là lực gây ra gia tốc cho vật dao
động điều hòa.

Hoạt động 4 (10 phút) : Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Dẫn dắt để học sinh viết được
biểu thức tính động năng của
con lắc lò xo.

Dẫn dắt để học sinh viết được
biểu thức tính thế năng của con

lắc lị xo.

Dẫn dắt để học sinh viết được
biểu thức tính cơ năng của con
lắc lị xo.

Yêu cầu học sinh rút ra các
kết luận.

u cầu học sinh thực hiện
C2.

Viết biểu thức tính động năng
nói chung.

Áp dụng cho con lắc lò xo.
Viết biểu thức tính thế năng của
lị xo bị biến dạng.

Áp dụng cho con lắc lò xo.
Viết biểu thức tính cơ năng nói
chung.

Áp dụng cho con lắc lò xo.
Rút ra các kết luận.
Thực hiện C2.

III. Khảo sát dao động của con lắc lò xo
về mặt năng lượng

1. Động năng của con lắc lò xo 
Wđ = 12 mv2 = 1

2 m2A2sin2(t+)

= 1

2 kA2sin2(t + ) .

2. Thế năngcủa con lắc loø xo 
Wt = 1

2 kx2 =
1

2 k A2cos2(t + )

3. Cơ năngcủa con lắc lò xo. Sự bảo tồn
cơ năng

W = Wt + Wđ = 1

2 k A2

= 12 m2A2 = hằng số.

Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương
của biên độ dao động.

Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ

qua mọi ma sát.

IV: C ủng cố, hướng dẫn học ở nhà:

1. Củng cố :

Con lắc lò xo gồm một lị xo có độ cứng k, có khối lượng không đáng kể, một đầu gắn cố định, đầu kia
gắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng.

+ Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hịa.
+ Phương trình dao động: x = Acos(t + ).

+ Với:  =