Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (620.69 KB, 40 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Tiết : 01 Tuần : 01
Ngày soạn : 08/08/2009 Lớp : 12 NC
Bài 01 CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Hiểu được khái niệm vật rắn và chuyển động quay của vật rắn; hiểu được khái niệm tọa
độ góc, tốc độ góc và gia tốc góc.
2 . Kĩ năng: Nắm vững các công thức liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài, gia tốc góc và gia tốc dài
của một điểm trên vật rắn
3 . Thái độ: Vận dụng được các công thức trong chuyển động quay đều, chuyển động quay biến đổi
đều để giải toán
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Con quay, chong chóng, …
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Kể tên các loại chuyển động thẳng? Thế nào là chuyển động tịnh tiến?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Tìm hiểu chuyển động quay và khái niệm tọa độ góc </b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nêu các đặc điểm của chuyển
động quay?
Thảo luận: Tìm cách xác định vị
trí điểm M trên vật rắn khi
quay?
Cho học sinh quan sát chuyển
động của con quay, chuyển động
của chong chóng, ..
Chú ý: có thể dương hoặc âm
tùy vào chiều dương đã chọn
1. Tọa độ góc
Chuyển động quay có hai đặc
điểm:
Mỗi điểm chuyển động trên
một đường tròn …
Mọi điểm của vật đều quay
cùng một góc trong cùng một
khoảng thời gian.
Tọa độ góc là vị trí của vật tại
mỗi thời điểm được xác định
bằng góc giữa mặt phẳng
quay P và mặt phẳng cố định <i>P</i>0
<b>Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
0 0
1 1
0 0
1 1
0 ; 2
Chuyển động 1:
1 ; 5
0 ; 1
Chuyển động 2:
1 ; 6
<i>t</i> <i>s</i> <i>rad</i>
<i>t</i> <i>s</i> <i>rad</i>
<i>t</i> <i>s</i> <i>rad</i>
<i>t</i> <i>s</i> <i>rad</i>
Nếu xét trong khoảng t rất
nhỏ thì
1 0
1 0
<i>tb</i> <i><sub>t t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
được
viết lại như thế nào?
So sánh hai chuyển động quay
trong cùng một khoảng thời gian
Giúp học sinh đưa ra hai khái
niệm tốc độ góc trung bình và
tốc độ góc tức thời
2. Tốc độ góc
a. Tốc độ góc trung bình: Tốc độ
góc trung bình của vật rắn:
1 0
1 0
<i>tb</i> <i><sub>t t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
b. Tốc độ góc tức thời:
<i>d<sub>dt</sub></i> '( )<i>t</i>
<b>Hoạt động 3: Từ khái niệm tốc độ góc xây dựng khái niệm gia tốc góc</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhắc lại định nghĩa gia tốc ?
Thảo luận: Làm thế nào để biết
vật rắn quay nhanh chậm?
So sánh tốc độ của hai chuyển
động quay trong cùng một
khoảng thời gian
3. Gia tốc góc
0 ; 2rad/s
Chuyển động 1:
1 ; 5rad/s
0 ; 1rad/s
Chuyển động 2:
1 ; 6rad/s
<i>t</i> <i>s</i>
<i>t</i> <i>s</i>
<i>t</i> <i>s</i>
Giúp học sinh đưa ra hai khái
niệm gia tốc góc trung bình và
gia tốc góc tức thời
1 0
1 0
<i>tb</i> <i><sub>t t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
b. Gia tốc góc tức thời:
<i>d<sub>dt</sub></i> '( )<i>t</i>
<b>Hoạt động 4: Xác định các phương trình động học của chuyển động quay</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Tìm ra điểm khác nhau giữa
chuyển động quay đều và
chuyển động quay biến đổi đều?
Giúp học sinh so sánh tương
quan giữa các đại lượng động
học trong chuyển động tịnh tiến
và trong chuyển động quay. Từ
các công thức động học trong
chuyển động tịnh tiến suy ra các
công thức động học trong
chuyển động quay
Chú ý:
Chuyển động quay nhanh dần
đều: 0
Chuyển động quay chậm dần
đều: 0
4. Các phương trình động học
của chuyển động quay
a. Chuyển động quay đều:
Đặc điểm: <i>const</i>; =0
Công thức: 0<i>t</i>
b. Chuyển động quay biến đổi
đều:
Đặc điểm: const
Công thức:
0
2
0
2 2
0 0
1
2
2 ( )
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<b>Hoạt động 5: Tìm hiểu liên hệ giữa vận tốc, gia tốc của các điểm trên vât quay</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhắc lại công thức liên hệ giữa
tốc độ dài và tốc độ góc?
Viết cơng thức tính gia tốc
hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến
của chuyển động tròn?
HDHS: Giữa gia tốc pháp tuyến
và gia tốc tiếp tuyến liên hệ
nhau bỡi công thức <i>a a</i> <i>t</i><i>an</i>
5. Vận tốc và gia tốc của các
điểm trên vật quay
a. Liên hệ: <i>v</i><i>r</i>
b. Gia tốc:
Gia tốc pháp tuyến:
2
Gia tốc tiếp tuyến:
( )
<i>t</i>
<i>dv d r</i> <i>d</i>
<i>a</i> <i>r</i> <i>r</i>
<i>dt</i> <i>dt</i> <i>dt</i>
Gia tốc toàn phần: <i>a a</i> <i>t</i><i>an</i>
Mà <i>at</i> <i>an</i>
2
tan <i>t</i>
<i>n</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
4 . Củng cố: Đặc điểm của chuyển động quay, các đại lượng trong chuyển động quay
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1, 2, 3 tr 8 sgk
Làm bài tập 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 tr 9 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Xây dựng cơng thức tính momen động lượng của vật rắn quay quanh trục.
Tiết : 02 Tuần : 01
Ngày soạn : 08/08/09 Lớp : 12
Bài 02 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được công thức momen của vật rắn, nắm được cơng thức tính momen qn tính
của một số dạng hình học đặc biệt.
2 . Kĩ năng: Giải thích một số hiện tượng liên quan đến chuyển động quay của vật rắn, giải một số bài
tốn cơ bản.
3 . Thái độ: Tích cực trong học tập, phấn đấu đạt kết quả tốt.
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Đĩa tròn quay quanh trục
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Giáo viên kiểm tra bài tập 8 tr 9 sgk?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Tìm mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực?</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhắc lại khái niệm và viết công
thức momen lực?
Viết biểu thức định luật II
Newton?
Viết công thức liên hệ giữa gia
tốc tiếp tuyến và gia tốc góc?
Thảo luận: Viết cộng thức
momen lực cho tất cả các chất
điểm trên vật rắn?
Xét một chất điểm <i>mi</i><sub> quay </sub>
quanh trục cố định với bán kính
<i>r</i><sub>. Viết biểu thức định luật II </sub>
Newton và công thức monem
lực cho trường hợp này là
<i>t</i> <i>t</i>
<i>F</i> <i>ma</i>
; <i>M</i> <i>F rt</i>
Tác dụng cho đĩa quay.
Gợi ý: Quy tắc monem lực để
học sinh thấy monem lực có tính
cộng được.
1. Liên hệ giữa gia tốc góc và
momen lực
a. Momen lực đối với trục quay:
Momen lực của lực <i>F</i> đối với
trục quay là: <i>M</i> <i>Fd</i>
b. Mối liên hệ giữa gia tốc góc
và momen lực
Xét một vật rắn: gốm quả cầu có
khối lượng <i>m</i> gắn vào đầu
thanh quay quanh trục với bán
kính <i>r</i>.
Theo định luật II Newton; lực
tiếp tuyến tác dụng lên vật:
<i>t</i> <i>t</i>
<i>F</i> <i>ma</i>
.
Momen của lực <i>Ft</i>
đối với trục
quay: <i>M</i> <i>F rt</i>
Gia tốc tiếp tuyến: <i>at</i> <i>r</i>
Nên <i>M</i> <i>ma rt</i> (<i>mr</i>2)
Một vật rắn xem như <i>n</i> chất
điểm, khi đó
1 1
<i>n</i> <i>n</i>
<i>i</i> <i>i i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
<i>M</i> <i>M</i> <i>m r</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<b>Hoạt động 2: Momen qn tính là gì?</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Trả lời được <i>F</i>là lực tác dụng;
<i>a</i><sub> là gia tốc; </sub><i>m</i><sub> đặc trưng cho </sub>
mức quán tính. <i>M</i> là momen
lực; là gia tốc góc; 1
<i>n</i>
<i>i i</i>
<i>i</i>
<i>m r</i>
Thanh mảnh dài đồng
chất có khối lượng phân bố
đều, có trục quay là trung trực
So sánh các đại lượng tương
quan giữa <i>F</i> <i>ma</i><sub> và</sub>
1
<i>n</i>
<i>i i</i>
<i>M</i> <i>m r</i>
Sgk và bổ sung cho học sinh
Khối cầu đặc có trục quay là
2. Momen quán tính
a. Định nghĩa: Momen quán tính
là đại lượng vật lí đặc trưng cho
mức quán tính của vật rắn
chuyển động quay quanh trục.
b. Biểu thức: 1
<i>n</i>
<i>i i</i>
<i>i</i>
<i>I</i> <i>m r</i>
của thanh:
2
1
12
<i>I</i> <i>ml</i>
.
Vành trịn có trục quay là
trục của vành trịn: <i>I</i> <i>mR</i>2<sub>.</sub>
Đĩa trịn mỏng có trục
quay là trục của địa tròn:
2
1
2
<i>I</i> <i>mR</i>
.
trục của khối cầu:
2
2
5
<i>I</i> <i>mR</i>
.Thanh mảnh dài đồng chất có
khối lượng phân bố đều, có trục
quay là qua một đầu của thanh:
2
1
3
<i>I</i> <i>ml</i>
.
hình học đặc biệt:
4 . Củng cố: Nắm được công thức momen lực của vật rắn quay quanh trục
5 . Hướng dẫn bài mới: Tìm hiểu ý nghĩa của momen qn tính và phương trình động lực học của vật
rắn quay quanh trục cố định
Tiết : 03 Tuần : 01
Ngày soạn : 08/08/09 Lớp : 12
Bài 02 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH (tt)
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định.
2 . Kĩ năng: Liên hệ được phương trình động học trong chuyển động tịnh tiến và trong chuyển động
3 . Thái độ: Chăm chỉ, tích cực trong học tập
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Các dạng hình học đặc biệt có trục quay
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi:
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 3: Tìm hiểu phương trình động học của của vật rắn quay quanh một trục cố định?</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Từ cơng thức momen lực và
momen qn tính rút ra dạng
khác của momen lực?
Dạng phương trình <i>M</i> <i>I</i>
giống với <i>F</i> <i>ma</i><sub>, cho nên </sub>
được gọi là phương trình cơ bản
của chuyển động quay quanh
trục.
3. Phương trình động lực học
Từ 1
<i>n</i>
<i>i i</i>
<i>i</i>
<i>M</i> <i>m r</i>
Và 1
<i>n</i>
<i>i i</i>
<i>i</i>
<i>I</i> <i>m r</i>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Học sinh đọc đề và tóm tắt đề
bài
Xác định vật nào chuyển động
tịnh tiến, vật nào chuyển động
quay? Biểu diễn các lực tác
dụng lên vật đó
Viết phương trình định luật II
Newton cho chuyền động quay
Nhắc lại phương pháp động lực
học. Trong bài tốn này có hai
loại chuyển động: chuyển động
tịnh tiến và chuyển động quay
4. Bài tập ví dụ
Các lực tác dụng vào các vật:
Thùng nước: <i>P T</i>1, 1
Ròng rọc: <i>P T</i>2, 2
Theo định luật II Newton:
và chuyển động tịnh tiến?
Thảo luận rút ra công thức:
2
1
1
<i>t</i>
<i>a</i> <i>g</i>
<i>I</i>
<i>mR</i>
Momen các lực có gia đi qua
trục quay bằng 0, nên 2 0
<i>O</i>
<i>P</i>
<i>M</i>
HDHS 2
<i>O</i>
<i>T</i>
<i>M</i> <i>TR</i>
1 1 1 <i>t</i>
<i>P T</i> <i>m a</i>
(1)
Chuyển động quay:
2 2
<i>O</i> <i>O</i>
<i>P</i> <i>T</i>
<i>M</i> <i>M</i> <i>I</i>
(2)
Chiếu (1,2) lên chiều dương:
2
1 1 1
<i>O</i>
<i>T</i>
<i>P T</i> <i>m a</i>
<i>M</i> <i>I</i>
<sub></sub>
Mà
<i>t</i>
<i>a</i>
<i>R</i>
Suy ra
1 1 1 <i>t</i>
<i>t</i>
<i>m g T</i> <i>m a</i>
<i>a</i>
<i>TR I</i> <i>I</i>
<i>R</i>
Nên 1 2 <i>t</i>
<i>Ia</i>
<i>m g</i> <i>ma</i>
<i>R</i>
1
1 2 2
1
1
<i>t</i>
<i>m g</i>
<i>a</i> <i>g</i>
<i>I</i> <i>I</i>
<i>m</i>
<i>R</i> <i>mR</i>
<sub></sub> <sub></sub>
4 . Củng cố: Nắm được phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục cố định
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 13 skg
Làm bài tập 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 tr 14 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Tìm hiểu momen động lượng
Tiết : 04 Tuần : 02
Ngày soạn : 20/08/08 Lớp : 12
Bài 03 MOMEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được khái niệm momen động lượng
2 . Kĩ năng: So sánh được các đại lượng trong chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến
3 . Thái độ: Chăm chỉ, tích cực, biết vận dụng vào thực tế
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Tranh ảnh liên quan đến chuyển động quay
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình động học của vật rắn quay quanh một trục cố định?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm momen động lượng</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhắc lại phương trình động học
của vật rắn quay quanh một trục
cố định <i>M</i> <i>I</i>(1)
Viết công thức gia tốc góc tức
thời?
Cho học sinh xem một số tranh
ảnh rút ra nhận xét.
Thay (1) vào (2) để được
<i>d</i>
<i>M</i> <i>I</i>
<i>dt</i>
(3)
Nếu vật rắn có momen qn tính
1. Momen động lượng
a. Phương trình động lực học
của vật rắn quay quanh một trục
cố định:
Gia tốc góc tức thời
<i>d</i>
<i>dt</i>
(2)
Thảo luận trả lời C2 tr 16 sgk
vật lí 12
khơng đổi (3) được viết lại như
thế nào?
Giúp đỡ để học sinh nắm được
<i>L I</i> <sub> là momen động lượng</sub>
Chứng minh:
2
<i>i</i> <i>i i i</i> <i>i i</i>
<i>L</i> <i>m rv</i> <i>m r</i> <sub> và</sub>
2
<i>L</i>
Mà
<i>d</i>
<i>dt</i>
Nên
<i>d</i>
<i>M</i> <i>I</i>
<i>dt</i>
Vật rắn có momen qn tính
khơng đổi thì
( )
<i>d I</i>
<i>M</i>
<i>dt</i>
Đặt <i>L I</i> <sub>: monem động lượng</sub>
Suy ra:
<i>dL</i>
<i>M</i>
<i>dt</i>
b. Momen động lượng: <i>L I</i>
là momen động lượng của vật
rắn đối với trục quay.
<b>Hoạt động 2: Giúp học sinh so sánh các đại lượng tương ứng trong chuyển động quay với chuyển</b>
<b>động tịnh tiến </b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Tìm các biểu thức
động lực học trong chuyển động
tịnh tiến tương ứng trong chuyển
động quay?
Gợi ý: <i>p mv</i>
tương ứng với
<i>L I</i>
<i><sub>L I</sub></i>CĐQ<sub></sub> CĐTT
<i>p mv</i>
<i>d L</i>
<i>M</i>
<i>dt</i>
<i><sub>d p</sub></i>
<i>F</i>
<i>dt</i>
<sub>v</sub>
I m
4 . Củng cố: Nắm được momen động lượng
5 . Bài tập về nhà: Làm bài tập 1 tr 17 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Định luật bảo toàn momen động lượng
Tiết : 05 Tuần : 02
Ngày soạn : 20/08/09 Lớp : 12
Bài 03 MOMEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG (tt)
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Nắm được định luật bảo toàn momen động lượng
2. Kĩ năng: Vận dụng momen động lượng và định luât bảo toàn momen động lượng
3. Thái độ: Tích cực, sáng tạo
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Tranh ảnh liên quan đến chuyển động quay
2. Học sinh: Dụng cụ học tập
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định, tổ chức
2. Bài cũ
Câu hỏi: Viết công thức momen động lượng?
3. Bài mới
<b>Hoạt động 1: Vận dụng giải ví dụ sgk vật lí 12 tr 16</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt bài tốn
Viết cơng thức liên hệ giữa tốc
độ góc và chu kì quay?
2
<i>T</i>
Nhắc lại cơng thức chu kì
2
<i>T</i>
Momen động lượng: <i>L I</i>
Tốc độ góc:
2
<i>T</i>
Thảo luận giải bài toán <i><sub>L I</sub></i> 2 <sub>7,1.10 kgm /s</sub>33 2
<i>T</i>
<b>Hoạt động 2: Định luật bảo toàn monem động lượng</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nếu 0
<i>dL</i>
<i>M</i>
<i>dt</i>
thì kết luận
được điều gì về đại lượng
momen?
Thảo luận trả lời vấn đề này
<i>L const</i>
Điều này chứng tỏ momen động
lượng không đổi khi vật rắn
quay theo thời gian, nghĩa là
momen động lượng được bảo
toàn
Dựa vào biểu thức định luật bảo
toàn momen động lượng cho
biết sự phụ thuộc của <i>I</i> theo
?
Nếu <i>C const</i> <sub> thì </sub><i>C</i>' 0
Nếu vật rắn (hệ vật) có momen
qn tính thay đổi thì tốc độ góc
cũng thay đổi theo
2. Định luật bảo toàn momen
động lượng
Từ
<i>dL</i>
<i>M</i>
<i>dt</i>
, nếu 0
<i>dL</i>
<i>M</i>
<i>dt</i>
thì <i>L const</i>
a. Nội dung: Tổng các momen
lực tác dụng lên một vật rắn (hệ
vật) đối với một trục bằng 0 thì
tổng momen động lượng của vật
rắn (hệ vật) đối với trục đó được
bảo tồn.
b. Biểu thức: <i>L const</i>
Chú ý: Vật rắn (hệ vật) có
momen quán tính thay đổi:
1 1 2 2
5. Bài tập về nhà: Trả lời câu 52 tr 17 skg
Làm bài tập 2; 3; 4 tr 17 skg
6. Hướng dẫn bài mới: Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định
Tiết : 06 Tuần : 02
Ngày soạn : 20/08/09 Lớp : 12
Bài 04 ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Nắm được động năng của vật rắn quay quanh một trục.
2. Kĩ năng: Vận dụng công thức động năng của vật rắn quay quanh một trục để giải một số bài bài. So
sánh được các đại lượng trong chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến.
3. Thái độ: Chăm chỉ, cố gắng vươn lên trong học tập
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị một số vật rắn quay quanh trục
2. Học sinh: Dụng cụ học tập
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định, tổ chức
2. Bài cũ
Câu hỏi: Viết công thức momen quán tính của vật rắn quay quanh một trục? Viết công thức liên hệ
giữa tốc độ dài và tốc độ góc?
3. Bài mới
<b>Hoạt động 1: Xây dựng cơng thức tính động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhắc lại cơng thức tính động
năng của chuyển động?
2
ñ
1
2
<i>W</i> <i>mv</i>
Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ
Cho học sinh xem một số tranh
ảnh một số vật rắn quay quanh
một trục.
Từ công thức động năng xây
dựng động năng của một chất
1. Động năng của vật rắn quay
quanh một trục cố định
Xét chất điểm i có khối lượng
<i>i</i>
góc?
<i>v</i><i>r</i>
Thảo luận: Chứng minh
2
1
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>I</i>
và
2
1
2
<i>ñ</i>
<i>L</i>
<i>I</i>
điểm của vật rắn quay quanh
một trục
Khi chất điểm này quay quanh
trục có động năng là
2
ñi
1
2 <i>i i</i>
<i>W</i> <i>m v</i>
Mà <i>vi</i> <i>ri</i>
Nên
2 2 2
ñi
1 <sub>( )</sub> 1
2 <i>i</i> <i>i</i> 2 <i>i i</i>
<i>W</i> <i>m r</i> <i>m r</i>
Xét vật rắn có n chất điểm; tổng
động năng
1 1
1
2
<i>n</i> <i>n</i>
<i>ñ</i> <i>ñi</i> <i>i i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
<i>W</i> <i>W</i> <i>m r</i>
Ta có
2
1
( )
<i>n</i>
<i>i i</i>
<i>i</i>
<i>I</i> <i>m r</i>
Suy ra
2
1
2
<i>đ</i>
<i>W</i> <i>I</i>
<b>Hoạt động 2: Thiết lập định lí biến thiên động năng trong chuyển động quay</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhắc lại định lí biến thiên động
năng?
<i>ñ</i> <i>F</i>
<i>W</i> <i>A</i>
2 1
<i>ñ</i> <i>ñ</i> <i>ñ</i>
<i>W</i> <i>W</i> <i>W</i>
<sub>: Độ biến thiên </sub>
động năng
Định lí biến thiên động năng
cũng áp dụng được trong
chuyển động quay
Tương tự như vậy định lí động
năng cũng áp dụng cho vật vừa
chuyển động tịnh tiến vừa vừa
chuyển động quay
2. Định lí biến thiên động năng
Ta có <i>Wđ</i> <i>AF</i>
Độ biến thiên động năng
2 2
2 1 2 1
1 1
2 2
<i>ñ</i> <i>ñ</i> <i>ñ</i>
<i>W</i> <i>W</i> <i>W</i> <i>I</i> <i>I</i>
<b>Hoạt động 3: Giúp đỡ học sinh hồn thành bài tập áp dụng</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt bài tốn
Viết cơng thức tính động năng
quay của vật rắn?
Thảo luận tính động năng của
vật rắn trong trường hợp sau
HDHS áp dụng định luật bảo
toàn momen động lượng
3. Bài tập áp dụng
Động năng ban đầu
2
1 1 1
1 <sub>202,5 J</sub>
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>I</i>
Động năng lúc sau
2
2 2 2
1
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>I</i>
Theo định luật bảo toàn momen
động lượng <i>I</i>2 2 <i>I</i>1 1
Suy ra 2 31
Do đó <i>Wđ</i>2 3<i>Wđ</i>1607,5 J
4. Củng cố: Nắm được cơng thức tính động năng của vật rắn và áp dụng giải toán
5. Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 20 skg
Làm bài tập 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 tr 21 skg
6. Hướng dẫn bài mới: Chuẩn bị bài tập
Tiết : 07 Tuần : 03
Bài 05 BÀI TẬP VỀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được kiến thức chương 1
2 . Kĩ năng: Vận dụng được các cơng thức vào giải tốn
3 . Thái độ: Tích cực học tập, trình bày khoa học, sáng tạo
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Phân chia các nhóm chuẩn bị bài giải
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Viết các công thức của chuyển động quay đều?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Tổ 1 thiết kế và trình bày bài giải bài tập 1 tr 22 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Thảo luận: Tính gia tốc của
bánh xe trong giai đoạn nhanh
dần đều và chậm dần đều?
Xác định các lực tác dụng khi
bánh xe chuyển động quay?
Lực phát động và lực ma sát
Lực nào làm bánh xe chuyển
động quay cùng chiều kim đồng
hồ và lực nào cho bánh xe
chuyển động quay ngược chiều
kim đồng hồ?
Phương trình động lực học của
vật rắn quay quanh trục cố định?
Viết cơng thức tính động năng
của vật rắn?
Chọn chiều dương của chuyển
động quay là chiều của lực phát
động
0
<i>F</i>
<i>O</i>
<i>M</i>
0
<i>ms</i>
<i>F</i>
<i>O</i>
<i>M</i>
1. Bài tập 1
a. Gia tốc của bánh xe:
Gia tốc góc của bánh xe khi
quay nhanh dần đều
2
1 0
1
1 0
1,5 rad/s
<i>t t</i>
Gia tốc góc của bánh xe khi
quay chận dần đều
2
2 1
2
2 1
0,5 rad/s
<i>t t</i>
b. Momen quán tính đối với
trục:
20 Nm
<i>F</i>
<i>O</i>
<i>M</i> <i>FR</i>
5 Nm
<i>ms</i> <i>ms</i>
<i>F</i>
<i>O</i>
<i>M</i> <i>F R</i>
Tổng momen lực tác dụng vào
bánh xe:
15 Nm
<i>ms</i>
<i>F</i> <i>F</i>
<i>O</i> <i>O</i>
<i>M M</i> <i>M</i>
Momen quán tính: <i>M I</i>
Suy ra
2
1
10 kgm
<i>M</i>
<i>I</i>
c. Động năng của vật rắn:
2
1
1 <sub>1125 J</sub>
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>I</i>
<b>Hoạt động 2: Tổ 2 thiết kế và trình bày bài giải 2 tr 22 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Thảo luận: Nêu ra định hướng
Viết cơng thức tính moemen
qn tính và phương trình động
lực học của vật rắn quay trục cố
định?
HDHS: Tính momen qn tính
và gia tốc góc 2. Bài tập 2a. Momen hãm:
Gia tốc góc
2 2
2
0 <sub>5 rad/s</sub>
2
Momen quán tính đối với trục
quay
2 2
1 <sub>0,02 kgm</sub>
2
Momen hãm <i>M I</i> 0,1 Nm
<b>Hoạt động 3: Giáo viên hướng dẫn học sinh giải bài tập 3 tr 24 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Nêu ra các đại lượng bài toán
cho và các đại lượng cần tìm?
HDHS: Tính gia tốc góc, gioa
tốc của hệ vật.
HDHS: Phương pháp động lực
học cho chuyển động tịnh tiến
và chuyển động quay
3. Bài tập 3
a. Gia tốc góc: 2
2
<i>t</i>
b. Gia tốc của chuyển động:
<i>a R</i>
c. Dùng phương pháp động lực
học
d. Hệ số ma sát:
<i>ms</i>
<i>F</i>
<i>mg</i>
4 . Củng cố: Nắm được công thức tính gia tốc góc, momen qn tính, phương trình động lực học của
vật rắn quay quanh trục.
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 2 tr 20 skg
Làm bài tập 7 tr 14; 7 tr 21 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Bài tập
Tiết : 08 Tuần : 03
Ngày soạn : 05/09/09 Lớp : 12
Bài 05 BÀI TẬP VỀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được kiến thức chương 1
2 . Kĩ năng: Vận dụng được các cơng thức vào giải tốn
3 . Thái độ: Tích cực học tập, trình bày khoa học, sáng tạo
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Phân chia các nhóm chuẩn bị bài giải
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Nêu nhận xét về vai trị của momen qn tính trong cong thức tính động năng?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Giải quyết bài tập 7 tr 14 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Thảo luận: Tìm các phương án
tính gia tốc góc
Các nhóm trình bày vào bảng
phụ, lên thuyết trình bài làm của
nhóm
Để tính thời gian; đầu tiên các
em tính được gia tốc góc, dựa
vào cơng thức tốc độ góc để tính
1. Bài tập 7
Momen lực <i>M FR</i> 0,24 Nm
Mà <i>M I</i>
Suy ra
2
6 rad/s
<i>M</i>
<i>I</i>
Tốc độ góc
0 <i>t</i> 30 rad/s
<b>Hoạt động 2: Giúp đỡ học sinh hoàn thành bài tập 8 tr 14 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Thảo luận: Tìm cách tính gia tốc
Để tính thời gian; đầu tiên các
em tính được gia tốc góc, sau đó
góc và cơng thức để tính thời
gian
Các nhóm trình bày vào bảng
phụ, lên thuyết trình bài làm của
nhóm
tính thời gian
Suy ra
2
5 rad/s
<i>M</i>
<i>I</i>
Tốc độ góc 0<i>t</i>
Suy ra
0 <sub>20 s</sub>
<i>t</i>
<b>Hoạt động 3: Học sinh giúp đỡ nhau giải bài tập 3 tr 24 sgk</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Thảo luận: Học sinh giải câu a;
b vào bảng phụ rồi lên trình bày.
Vẽ hình, xác định các lực tác
dụng vào hệ vật
Viết phương trình động lực học
cho chuyển động tịnh tiến và
chuyển động quay?
Thảo luận: Tính <i>TA</i>; TB
Tương tự câu c: Tìm phương án
tính hệ số ma sát?
Các nhóm thực hiện tính toán
theo địnhhướng của giáo viên
HDHS: Dùng phương pháp
động lực học để giải câu c
Nhắc lại các bước của phương
pháp động lực học
Để bài toán đơn giản nên xét vật
A
HDHS: Xét vật B, bài toán quay
về cơ học lớp 10.
Muốn tính hệ số ma sát cần tính
được lực ma sát
4. Bài tập 3
a. Gia tốc của ròng rọc:
2
1
2 <i>t</i>
suy ra
2 <sub>6,28 rad/s</sub>
<i>t</i>
b. Gia tốc của hệ vật:
2
0,63 m/s
<i>a R</i>
c. Tính lực căng của dây:
Xét vật A
Chọn chiều dương như hình vẽ
Phương trình động lực học:
Chuyển động tịnh tiến:
(1)
<i>A</i> <i>A</i>
<i>P T</i> <i>ma</i>
Chiếu (1) lên chiều dương
<i>A</i> <i>A</i>
<i>P T</i> <i>ma</i>
Chuyển động quay: <i>M I</i> (2)
Chiếu (2) lên chiều dương
<i>A</i> <i>B</i>
<i>T R T R I</i>
Suy ra
9,17 N
6,03 N
<i>A</i> <i>A</i>
<i>B</i> <i>A</i>
<i>T</i> <i>P ma</i>
<i>T</i> <i>T</i> <i>I</i>
<i>R</i>
d. Tính hệ số ma sát:
Xét vật B
Phương trình động lực học cho
chuyển động tịnh tiến:
(3)
<i>B</i> <i>ms</i>
<i>T</i> <i>F</i> <i>ma</i>
Chiếu (3) lên chiều dương
<i>B</i> <i>ms</i>
<i>T</i> <i>F</i> <i>ma</i>
Suy ra <i>Fms</i> <i>TB</i> <i>ma</i>5,4 N
Mà <i>Fms</i><i>mg</i><sub> nên</sub>
0,55
<i>ms</i>
<i>F</i>
<i>mg</i>
<b>Hoạt động 4: Học sinh giúp đỡ nhau giải bài tập 7 tr 21 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc và tóm tắt đề bài
Các nhóm nêu ra phương án giải
quyết bài tốn
Định hướng: Phải tìm được gia
tốc góc và dùng cơng thức động
năng của vật rắn để tính
Các nhóm trình bày vào bảng
phụ, lên thuyết trình bài làm của
nhóm
2
0 <sub>40 rad/s</sub>
<i>t</i>
Động năng quay của vật rắn
2
1
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>I</i>
suy ra
2
2
2<i>W<sub>đ</sub></i> <sub>3 kgm</sub>
<i>I</i>
4 . Củng cố: Biết tính gia tốc góc, vì nó là đại lượng trung gian để tính các đại lượng động học khác
5 . Bài tập về nhà: Ôn tập chương I, kiểm tra 45 phút
6 . Hướng dẫn bài mới: Kiểm tra 45 phút
Tiết : 09 Tuần : 03
Ngày soạn : 05/09/09 Lớp : 12
KIỂM TRA 45 phút
I . MỤC TIÊU KIỂM TRA
1 . Kiến thức : Nắm được các công thức, các định nghĩa, các định luật, … chương I.
2 . Kĩ năng : Vận dụng được các công thức, các định luật, …
3 . Thái độ : Trung thực, khách quan, phát huy tốt năng lực bản thân
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên : Xây dựng các cấp độ nhận thức, hình thành kĩ năng và thái độ (theo Blom)
Mức độ Chương I
1. Nhận biết Nhắc lại công thức, định luật, định nghĩa, …
2. Thơng hiểu Tìm được một trong các đại lượng liên quan đến công thức, định luật, …
3. Vận dụng Xây dựng phương án giải quyết khi có đủ thơng số cần thiết.
4. Phân tích Xây dựng phương án giải quyết khi cần tìm một thơng số cần thiết.
5. Tổng hợp Tìm được mối chốt trong các phương án
6. Đánh giá Xây dựng phương án giải quyết mới
Xây dựng ma trận hai chiều
Chương Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Tổng
TN TL TN TL TN TL TN TL
Động lực học vật
rắn
10
70/21
1
1
7
49/21
1
1
4
28/21
1
1
21
7
3
3
Tổng 91/21 70/21 49/21 10
2 . Học sinh : Dụng cụ và phương tiện học tập để làm bài
III . TIẾN TRÌNH KIỂM TRA
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Kiểm tra
Nội dung đề
I. TR C NGHI M KHÁCH QUAN (7 i m)Ắ Ệ đ ể
<b>C©u 1 : </b> <sub>Một cánh quạt dài </sub><sub>20 </sub><i><sub>cm</sub></i><sub>, quay với tốc độ góc khơng đổi </sub><sub></sub> <sub></sub><sub>94 rad/s</sub><sub>. Tốc độ dài của</sub>
một điểm ở vành cánh quạt bằng
<b>A.</b> 18,8 m/s <b><sub>B.</sub></b> 23,5 m/s <b><sub>C.</sub></b> <sub>47 m/s</sub> <b><sub>D.</sub></b> 37,6 m/s
<b>C©u 2 : </b> <sub>Một lực tác dụng vào vật rắn, có giá đi qua trục quay. Có momen lực</sub>
<b>A.</b> <sub>không đổi và khác không</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>làm vật quay cùng chiều kim đồng hồ</sub>
<b>C.</b> <sub>bằng không</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ</sub>
<b>C©u 3 : </b> <sub>Một vận động viên trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác đứng quanh trục quay đi</sub>
qua thân mình. Nếu vận động viên dang hai tay rộng ra thì
<b>B.</b> <sub>momen quán tính của vận động viên đối với trục quay tăng và tốc độ góc tăng</sub>
<b>C©u 4 : </b> <sub>Một người đẩy đu quay có đường kính </sub><sub>4 m</sub><sub> bằng một lực </sub><sub>60 N</sub><sub> đặt tại vành của chiếc đu</sub>
theo phương tiếp tuyến. Momen lực tác dụng vào đu quay có giá trị
<b>A.</b> 30 Nm <b>B.</b> 120 Nm <b>C.</b> 240 Nm <b>D.</b> 15 Nm
<b>C©u 5 : </b>
Hia chất điềm có khối lượng 1 kg và 2 kg được gắn ở hai đầu của thanh nhẹ có chiều dài
1 m<sub>. Momen qn tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vng góc</sub>
với thanh có giá trị
<b>A.</b> 0, 75 kgm2 <b>B.</b> <sub>1,75 kgm</sub>2 <b><sub>C.</sub></b> <sub>1,5 kgm</sub>2 <b><sub>D.</sub></b> <sub>0,5 kgm</sub>2
<b>C©u 6 : </b> <sub>Một vật rắn quay chậm dần đều quanh một trục cố định xun qua vật thì</sub>
<b>A.</b> <sub>tích tốc độ góc và gia tốc góc có giá trị</sub>
ln dương
<b>B.</b> gia tốc góc ln có giá trị âm
<b>C.</b> <sub>tốc độ góc ln có giá trị âm</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>tích tốc độ góc và gia tốc góc có giá trị</sub>
ln âm
<b>C©u 7 : </b> <sub>Momen qn tính của một hình cầu đặc có bán kính </sub><i>R</i><sub> và trục quay đi qua tâm là</sub>
<b>A.</b> <i>I mR</i><sub></sub> 2 <b><sub>B.</sub></b> 2 2
5
<i>I</i> <i>mR</i> <b>C.</b> 1 2
2
<i>I</i> <i>mR</i> <b>D.</b> 5 2
2
<i>I</i> <i>mR</i>
<b>C©u 8 : </b> <sub>Khi một vật rắn quay đều quanh một trục cố định đi qua vật thì một điểm xác định trên vật</sub>
ở cách trục quay khoảng <i>r</i>0<sub> có</sub>
<b>A.</b> <sub>tốc độ góc biến đổi</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>véc tơ vận tốc dài không đổi</sub>
<b>C.</b> <sub>tốc độ dài biên đổi</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>véc tơ vận tốc dài biến đổi</sub>
<b>C©u 9 : </b> <sub>Momen qn tính của một thanh mảnh, đồng chất phân bố đều dài </sub><i><sub>l</sub></i><sub>, có trục quay là</sub>
đường trung trực của thanh là
<b>A.</b> 1 2
2
<i>I</i> <i>ml</i> <b>B.</b> 1 2
3
<i>I</i> <i>ml</i> <b>C.</b> 1 2
12
<i>I</i> <i>ml</i> <b>D.</b> 2 2
5
<i>I</i> <i>ml</i>
<b>C©u 10 : </b> <sub>Ban đầu một vận động viên trượt băng nghệ thuật hai tay dang rộng đang thực hiện động</sub>
tác quay quanh trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của người đó. Bỏ qua mọi lực cản. Sau đó
vận động viên khép hai tay lại thì chuyển động quay sẽ
<b>A.</b> khơng thay đổi <b>B.</b> dừng lại ngay <b>C.</b> quay chậm lại <b>D.</b> Quay nhanh hơn
<b>C©u 11 : </b> <sub>Hai học sinh A và B đứng trên một chiếc đu quay trịn: A ở ngồi rìa; B ở cách tâm một</sub>
đoạn bằng nửa bán kính của đu. Gọi <i>A</i><sub>, </sub><i>B</i><sub>, </sub><i>A</i><sub>, </sub><i>B</i><sub> lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc</sub>
của A và B. Khi đó:
<b>A.</b>
A B
;
<i>A</i> <i>B</i>
<b>B.</b> <i><sub>A</sub></i> <i><sub>B</sub></i>; <sub>A</sub> <sub>B</sub>
<b>C.</b>
A B
;
<i>A</i> <i>B</i>
<b>D.</b> <i><sub>A</sub></i> <i><sub>B</sub></i>; <sub>A</sub> 2<sub>B</sub>
<b>C©u 12 : </b> <sub>Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định đi qua vật, một điểm xác định trên vật rắn ở</sub>
cách trục quay khoảng <i>r</i>0<sub>, có tốc độ dài là hằng số. Tính chất chuyển động của vật rắn</sub>
đó là y
<b>A.</b> quay chậm dần đều <b>B.</b> quay nhanh dần đều <b>C.</b> quay đều <b>D.</b> quay biến đổi đều
<b>C©u 13 : </b>
Một vật có momen qn tính 0,72 kgm2 quay đều 10 voøng trong 1,8 s. Momen động
lượng của vật có độ lớn bằng
<b>A.</b> 4 kgm /s2 <b><sub>B.</sub></b> 25 kgm /s2 <b><sub>C.</sub></b> 13 kgm /s2 <b><sub>D.</sub></b> 8 kgm /s2
<b>C©u 14 : </b>
Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục. Lúc ban đầu <i>t</i>0 0<sub> bánh xe có tốc độ góc</sub>
5 rad/s<sub>. Sau </sub>5 s<sub> tốc độ góc của nó tăng lên đến </sub>7 rad/s<sub>. Gia tốc góc của bánh xe là </sub>
<b>A.</b> 0, 4 rad/s2 <b>B.</b> <sub> </sub><sub>0,8 rad/s</sub>2 <b><sub>C.</sub></b> <sub> </sub><sub>2, 4 rad/s</sub>2 <b><sub>D.</sub></b> <sub> </sub><sub>0, 2 rad/s</sub>2
<b>C©u 15 : </b> <sub>Một người đang đứng ở mép của một sàn hình trịn nằm ngang, quay quanh trục đi qua</sub>
tâm. Bỏ qua mọi lực cản. Lúc đầu người và sàn đứng yên. Nếu người ấy chạy quanh mép
sàn theo một chiều thì sàn
<b>B.</b> <sub>vẫn đứng yên vì khối lượng của sàn lớn hơn khối lượng của người</sub>
<b>C.</b> <sub>quay cùng chiều chuyển động của người</sub>
<b>D.</b> <sub>quay ngược chiều chuyển động của người</sub>
<b>C©u 16 : </b> <sub>Momen qn tính của một đĩa trịn có bán kính </sub><i>R</i><sub> có trục quay đi qua tâm là</sub>
<b>A.</b> <i>I mR</i><sub></sub> 2 <b><sub>B.</sub></b> 2 2
5
<i>I</i> <i>mR</i> <b>C.</b> 1 2
2
<i>I</i> <i>mR</i> <b>D.</b> 1 2
3
<i>I</i> <i>mR</i>
<b>C©u 17 : </b> <sub>Momen quán tính của một vật rắn không phụ thuộc vào </sub>
<b>A.</b> <sub>khối lượng của vật</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>tốc độ góc của vật</sub>
<b>C.</b> <sub>kích thước và hình dạng của vật</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>vị trí trục quay của vật</sub>
<b>C©u 18 : </b> <sub>Momen qn tính của một vành trịn có bán kính </sub><i>R</i><sub> có trục quay đi qua tâm là</sub>
<b>A.</b> 2 2
5
<i>I</i> <i>mR</i> <b>B.</b> 1 2
2
<i>I</i> <i>mR</i> <b>C.</b> <i>I mR</i> 2 <b>D.</b> <i>I</i> 1<sub>3</sub><i>mR</i>2
<b>C©u 19 : </b> <sub>Đại lượng trong chuyển động quay của vật rắn tương tự như khối lượng trong chuyển động</sub>
tịnh tiến của chất điểm là
<b>A.</b> momen động
lượng <b>B.</b> momen quán tính <b>C.</b> tốc độ góc <b>D.</b> momen lực
<b>C©u 20 : </b> <sub>Một điểm ở trên vật rắn cách trục quay một khoảng </sub><i><sub>R</sub></i><sub>. Khi vật rắn quay đều quanh trục,</sub>
điểm đó có tốc độ dài là <i>v</i>. Tốc độ góc của vật rắn là
<b>A.</b> <i>v</i>
<i>R</i>
<b>B.</b> <i>vR</i> <b>C.</b> <i>R</i>
<i>v</i>
<b>D.</b>
2
<i>v</i>
<i>R</i>
<b>C©u 21 : </b> <sub>Bánh đà của một động cơ, từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc </sub><sub>140 rad/s</sub><sub> phải mất </sub><sub>2 s</sub><sub>.</sub>
Biết động cơ quay nhanh dần đều. Góc quay của bánh đà trong thời gian nói trên là
<b>A.</b> 140 rad/s <b>B.</b> 70 rad/s <b>C.</b> 35 rad/s <b>D.</b> 35 rad/s
II. TỰ LUẬN (3 điểm)
Câu 1. Viết các phương trình của chuyển động quay biến đổi đều của vật rắn quanh một trục cố định?
Câu 2. Một đĩa trịn đồng chất, phân bố đều có bán kính <i>R</i>0,4 m, khối lượng <i>m</i>1,5 kgquay đều
với tốc độ góc 10 rad/s<sub>quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm của đĩa. Tính momen động </sub>
lượngcủa đĩa đối với trục quay đó?
Câu 3. Một đĩa trịn đồng chất phân bố đều có bán kính <i>R</i>0,5 m<sub>, khối lượng </sub><i>m</i>2 kg<sub>. Tính </sub>
momen quán tính của đĩa đối với trục vng góc đi qua tâm đĩa?
ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (7 ĐIỂM)
§Ị sè : 1
01 08 15
02 09 16
03 10 17
04 11 18
05 12 19
06 13 20
07 14 21
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM PHẦN TỰ LUẬN (3 ĐIỂM)
CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
1
Đặc điểm: <i>const</i> 0,25
Phương trình tốc độ góc: 0<i>t</i> 0,5
Phương trình toạ độ góc:
2
0 0
1
2
<i>t</i> <i>t</i> 0,5
2
Momen quán tính của đĩa trịn, có trục quay đi qua tâm và vng góc với đĩa:
1 2 0,12 kgm2
2
<i>I</i> <i>mR</i> <sub>0,5</sub>
Momen động lượng của đĩa đối với trục quay đó: <i>L I</i> 1,2 kgm /s2 0,5
3
Momen quán tính của đĩa trịn, có trục quay đi qua tâm và vng góc với đĩa:
1 2 0,25 kgm2
2
<i>I</i> <i>mR</i> 0,5
3 . Thống kê chất lượng
Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém
12A1 26 6 8 12 0 0
12A2 25 0 2 19 4
4 . Nhận xét
Giáo viên Học sinh
Hình thức Rõ ràng, khoa học, khách quan Tô chưa đúng theo u cầu ( ít sử dụng bút
chì )
Nội dung Phù hợp các đối tượng học sinh Phù hợp với đối tượng học sinh từ trung
bình trở lên
Mức độ Phân loại được các đối tượng học sinh Phân loại các đối tượng học sinh rõ ràng
Kết luận Sử dụng tốt Các học sinh yếu cần cố gắng nổ lực nhiều
5 . Hướng dẫn bài mới : Dao động điều hoà
Tiết : 10 Tuần : 04
Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12
1 . Kiến thức: Nắm được khái niệm chuyển động dao động, dao động tuần hồn và chu kì dao động;
phương trình động lực học và phương trình dao động điều hồ của con lắc lị xo.
2 . Kĩ năng: Hiểu được các đại lượng trong dao động điều hoà.
3 . Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo và vận dụng được các công thức đã học.
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Hệ con lắc lò xo, con lắc đơn
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Chuyển động cơ là gì?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Từ quan sát thực tế rút ra khái niệm về dao động, dao động tuần hoàn</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Lấy vài ví dụ về dao động trong
cuộc sống quanh ta?
Từ những ví dụ và quan sát thực
Thực hiện các dao động đã
chuẩn bị
1. Dao động
Giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại
trong dao động tuần hoàn gọi là
dao động tồn phần (một chu
trình)
Dao động tuần hoàn là dao động
mà trạng thái được lặp lại như cũ
sau những khoảng thời gian
bằng nhau.
Thời gian để thực hiện một dao
động tồn phần gọi là chu trình.
<b>Hoạt động 2: Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Biểu diễn các lực tác dụng lên
quả cầu của con lắc lị xo?
Viết phương trình động lực học
của quả cầu?
Thảo luận: Xây dựng
'' 0
<i>x</i> <i>x</i> <sub> từ </sub><i>Fñh</i><i>ma</i>
Các nhóm ghi vào bảng phụ rồi
treo lên
Xét con lắc lò xo dao động theo
phương ngang
Giáo viên nhận xét kết quả của
các nhóm
2. Phương trình động lực học
của vật dao động trong con lắc
lò xo
Chọn chiều dương như hình vẽ
Phương trình động lực học:
<i>đh</i>
<i>F</i> <i>ma</i>
(1)
Chiếu (1) lên chiều dương:
<i>ñh</i>
<i>F</i> <i>ma</i>
Hay 0
<i>k</i>
<i>kx ma</i> <i>a</i> <i>x</i>
<i>m</i>
Mà
2
2
( ) <sub>''</sub>
<i>dv d dx</i> <i>d x</i>
<i>a</i> <i>x</i>
<i>dt</i> <i>dtdt</i> <i>dt</i>
Đặt
2 <i>k</i>
<i>m</i>
(2)
Suy ra <i>x</i>''2<i>x</i>0<sub> (3) là </sub>
phương trình động lực học của
dao động
<b>Hoạt động 3: Tìm ngiệm của phương trình động lực học của dao động</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Chứng minh rằng
cos( )
<i>x A</i> <i>t</i> <sub> là nghiệm của</sub>
phương trình <i>x</i>''2<i>x</i>0<sub>?</sub>
HDHS lấy đạo hàm cấp hai của
toạ độ theo thời gian 3. Phương trình dao động điều hồ của con lắc lị xo
Phương trình <i>x</i>''2<i>x</i>0<sub> (3) </sub>
có nghiệm <i>x A</i> cos(<i>t</i>) (4)
<b>Hoạt động 4: Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng của phương trình dao động điều hồ</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
này hỏi hs kia trả lời Giới thiệu các đại lượng đặc trưng 4. Các đại lượng đặc trưng trongphương trình dao động điều hồ
a. Biên độ A
b. Pha dao động (<i>t</i>)
c. Pha ban đầu
d. Tần số góc
<b>Hoạt động 5: Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng của phương trình dao động điều hồ</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Chọn <i>t</i>0 0<sub> sao cho </sub> 0<sub>. Khi </sub>
đó
2
cos cos
<i>x A</i> <i>t A</i> <i>t</i>
<i>T</i>
HDHS vẽ đồ thị
5. Đồ thị của dao động điều hoà
t 0 T/4 T/2 3T/4 T
4 . Củng cố: Nắm được các khái niệm dao động, phương trình động lực học của dao động và phương
trình dao động điều hoà.
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1 tr 34 skg
Làm bài tập 1; 2; 3 tr 35 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Dao động điều hoà
Tiết : 11 Tuần : 04
Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12
Bài 07 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt)
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được các khái niệm về chu kì, tần số, phương trình vận tốc và gia tốc trong dao
động điều hoà.
2 . Kĩ năng: Biểu diễn được vec tơ quay và điều kiện ban đầu của dao động
3 . Thái độ: Chăm chỉ học tập, rèn luyện khả năng sáng tạo trong lao động
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: H 6.5 tr 32; H 6.6; H6.7 tr 33 sgk
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Nêu khái niệm về dao động và dao động tuần hồn? Viết phương trình dao động?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 6: Tìm hiểu chu kì và tần số trong dao động điều hoà</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Đọc mục 6 tr 32 sgk, rút ra khái
niệm chu kì và tần số?
Các nhóm làm việc, ghi lại khái
niệm vào bảng phụ. Treo tất cả
bảng phụ lên cho giáo viên cùng
cả lớp nhận xét
Giúp học sinh xây dựng được
khái niệm chu kì và tần số
Nhắc lại liên hệ giữa chu kì và
tần số
6. Chu kì và tần số của dao động
điều hồ
a. Chu kì: Chu kì là khoảng thời
gian ngắn nhất để trạng thái dao
động được lặp lại như cũ
2
<i>T</i>
b. Tần số: Tần số là số lần dao
động trong một đơn vị thời gian
<i>N</i>
<i>f</i>
<i>t</i>
Chú ý:
1
2
<i>f</i>
<i>T</i>
<b>Hoạt động 7: Xây dựng phương trình vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Lấy đạo hàm bậc 1 và bậc 2 theo
thời gian của li độ
Yêu cầu tất cả các học sinh lấy
được đạo hàm '
<i>dx</i>
<i>v</i> <i>x</i>
<i>dt</i>
và
( )
'; a= ''
<i>dv</i> <i>dv d dx</i>
<i>a</i> <i>v</i> <i>x</i>
<i>dt</i> <i>dt</i> <i>dtdt</i>
Nhận xét độ lệch pha của vận
tốc với li độ và của gia tốc với li
độ
7. Vận tốc trong dao động điều
hồ
Ta có '
<i>dx</i>
<i>v</i> <i>x</i>
<i>dt</i>
Suy ra:
sin( )
cos( )
2
<i>v</i> <i>A</i> <i>t</i>
<i>v</i> <i>A</i> <i>t</i>
8. Gia tốc trong dao động điều
hoà
Vận tốc sớm pha hơn li độ góc
2
và gia tốc luôn ngược pha
với li độ
( )
'; a= ''
<i>dv</i> <i>dv d dx</i>
<i>a</i> <i>v</i> <i>x</i>
<i>dt</i> <i>dt</i> <i>dtdt</i>
Suy ra:
2
2
cos( )
cos( )
<i>a</i> <i>A</i> <i>t</i>
<i>a</i> <i>A</i> <i>t</i>
<b>Hoạt động 8: Mối quan hệ giữa dao động điều hoà và vec tơ quay</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Xác định vị trí điểm <i>M</i> ở các
Ở <i>t</i>0 0<sub> vectơ </sub><i>OM</i> <sub> tạo với trục </sub>
chuẩn <sub> góc </sub>
Vào thời điểm <i>t</i>0<sub> vectơ </sub><i>OM</i>
tạo với trục chuẩn <sub> góc</sub>
<i>t</i>
Thảo luận: Tìm hình chiếu của
vectơ <i>OM</i>
lên <i>x Ox</i>' ?
Hình chiếu của <i>OM</i> lên <i>x Ox</i>'
là <i>OP</i>: <i>OP OM</i> cos
Vẽ vectơ <i>OM</i>
có độ dài bằng <i>A</i>
có thể quay quanh trục <i>O</i> và tạo
với trục chuẩn <sub> góc </sub>
Cho vectơ <i>OM</i>
quay đều với tốc
độ góc
9. Biểu diễn dao động điều hồ
bằng vectơ quay
Ở <i>t</i>0 0<sub> vectơ </sub><i>OM</i>
tạo với trục
chuẩn <sub> góc </sub>
Vào thời điểm <i>t</i>0<sub> vectơ </sub><i>OM</i>
tạo với trục chuẩn <sub> góc</sub>
<i>t</i>
Hình chiếu của <i>OM</i> lên <i>x Ox</i>'
là <i>OP</i>: <i>OP OM</i> cos
Hay <i>OP A</i> cos(<i>t</i>)
Gọi <i>x</i> là toạ độ của điểm <i>P</i>:
<i>x OP</i> <sub> suy ra </sub><i>x A</i> cos(<i>t</i>)
Vậy dao động điều hồ được
xem là hình chiếu của vectơ
quay <i>OM</i>
lên <i>x Ox</i>'
<b>Hoạt động 9: Điều kiện ban đầu của dao động</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Trong các đại lượng đặc trưng
của dao động điều hoà đại lượng
nào phụ thuộc vào điều kiện ban
đầu? Hãy chứng minh?
Nếu thay đổi điều kiện đại lượng
đó bị thay đổi theo 10. Điều kiện ban đầua. Biên độ A: Phụ thuộc vào
kích thích ban đầu.
b. Pha ban đầu : Phụ thuộc
vào gốc thời gian ta chọn
4 . Củng cố: Nắm được phương trình vận tốc, phương trình gia tốc trong dao động điều hoà, biết cách
biễu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 2; 3 tr 34 skg
Làm bài tập 4; 5; 6; 7 tr 35 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Con lắc đơn
Tiết : 12 Tuần : 04
Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12
Bài 07 CON LẮC ĐƠN. CON LẮC VẬT LÍ
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, phương trình dao động
điều hồ, chu kì dao động
2 . Kĩ năng: Nắm được phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc
tiếp tuyến
1 . Giáo viên: Con lắc đơn
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập, mỗi nhóm làm một con lắc đơn
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình động lực học và phương trình dao động điều hồ?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo con lắc đơn</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Các nhóm quan sát con lắc đơn
mà nhóm đã chuẩn bị. Nêu cấu
tạo của con lắc đơn?
Điều kiện để một hệ thống như
Quan sát trạng thái vật nặng vào
các thời điểm khác nhau, rút ra
nhận xét
Giáo viên giới thiệu con lắc đơn
đã được chuẩn bị
Kích thích cho con lắc dao động
Để con lắc dao động điều hồ;
thỗ mãn: Góc lệch cực đại
0
0 10
<sub> và con lắc đặt ở vị trí </sub>
xác định trên mặt đất.
1. Con lắc đơn
Con lắc đơn là một hệ thống
gồm vật nặng có khối lượng <i>m</i>,
có kích thước rất nhỏ so dây
treo; được treo vào đầu một sợi
dây khơng dãn.
Vị trí cân bằng là vị trí có
phương dây treo trùng với
phương thẳng đứng.
Vật nặng bị lệch ra khỏi vị trí
cân bằng dưới tác dụng của lực
hồi phục làm cho vật dao động
qua lại quanh vị trí cân bằng
<b>Hoạt động 2: Thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Ơn lại phương pháp
động lực học? Viết phương trình
động lực học của con lắc lò xo?
<i>P R ma</i>
Chiếu lên <i>Ox</i>: <i>Px</i> <i>ma</i>
HDHS hiểu rõ:
( ) <sub>''</sub>
<i>dv d ds</i>
<i>a</i> <i>s</i>
<i>dt</i> <i>dtdt</i>
;
0
sin <i>s</i>, ( 10 )
<i>l</i>
Nên ''
<i>s</i>
<i>mg</i> <i>ms</i>
<i>l</i>
Đặt
2 <i>s</i>
<i>l</i>
Suy ra <i>s</i>''2<i>s</i>0
2. Phương trình động lực học
Chọn hệ trục <i>Oxy</i> như hình vẽ
<i>P R ma</i>
(1)
Chiếu (1) lên <i>Ox</i>: <i>Px</i> <i>ma</i><sub> (2)</sub>
Mà <i>Px</i> <i>mg</i>sin <sub>;</sub>
( ) <sub>''</sub>
<i>dv d ds</i>
<i>a</i> <i>s</i>
<i>dt</i> <i>dtdt</i>
;
0
sin <i>s</i>, ( 10 )
<i>l</i>
Nên ''
<i>s</i>
<i>mg</i> <i>ms</i>
<i>l</i>
Đặt
2 <i>s</i>
<i>l</i>
Suy ra <i>s</i>''2<i>s</i>0<sub> (3)</sub>
<b>Hoạt động 3: Nghiệm của phương trình động lực học của con lắc đơn trong dao động điều hồ</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhận xét dạng toán học
2
'' 0
<i>s</i> <i>s</i> <sub> với </sub><i>x</i>''2<i>x</i>0<sub>?</sub>
Viết lại của phương trình
2
'' 0
<i>x</i> <i>x</i> <sub>?</sub>
HDHS: Thay <i>x</i> baèng <i>s</i>;
0
baèng
<i>A</i> <i>s</i>
3. Phương trình dao động điều
hồ của con lắc đơn
5 . Bài tập về nhà: Làm bài tập 1 tr 40 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Con lắc vật lí
Tiết : 13 Tuần : 05
Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12
Bài 07 CON LẮC ĐƠN. CON LẮC VẬT LÍ (tt)
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc vật lí, phương trình dao động
điều hồ, chu kì dao động
2 . Kĩ năng: Nắm được phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc
3 . Thái độ: Tích cực học tập, ham tìm tịi – học hỏi
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Con lắc vật lí
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập, mỗi nhóm làm một con lắc vật lí
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình động lực học và phương trình dao động điều hồ của con lắc đơn?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 4: Thiết lập các phương trình trong dao động điều hồ của con lắc đơn</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Từ liên hệ
<i>s</i>
<i>l</i>
chứng minh
0cos( <i>t</i> )
<sub>?</sub>
Thảo luận: Xây dựng phương
trình vận tốc dài:
0sin( )
<i>v</i><i>s</i> <i>t</i>
và phương trình gia tốc tiếp
tuyến: <i>at</i> 2<i>s</i>0cos(<i>t</i>)
Giúp đỡ học sinh:
'
<i>ds</i>
<i>v</i> <i>s</i>
<i>dt</i>
'
<i>dv</i>
<i>a</i> <i>v</i>
<i>dt</i>
Nhận xét về độ lệch pha của <i>v</i>
so với <i>x</i>; <i>a</i> so với <i>x</i>
4. Các phương trình trong dao
động của con lắc đơn
a. Phương trình li độ dài:
0cos( )
<i>s s</i> <i>t</i> <sub>(4)</sub>
b. Phương trình li độ góc:
0cos( <i>t</i> )
<sub>(5)</sub>
c. Phương trình vận tốc dài:
0sin( )
<i>v</i><i>s</i> <i>t</i> <sub>(6)</sub>
d. Phương trình gia tốc tiếp
tuyến: <i>at</i> 2<i>s</i>0cos(<i>t</i>)<sub>(7)</sub>
<i><b>Con lắc đơn dao động điều hồ</b></i>
<i><b>với chu kì </b></i>
2 <sub>2</sub> <i>l</i>
<i>T</i>
<i>g</i>
<b>(8)</b>
<b>Hoạt động 5: Thiết lập phương trình và nghiệm phương trình động lực học của con lắc vật lí</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Ôn lại phương pháp
động lực học? Viết phương trình
động lực học của vật rắn chuyển
động quay?
<i>R</i> <i>P</i>
<i>Q</i> <i>Q</i>
<i>M</i> <i>M</i> <i>I</i>
Chiếu <i>MRQ</i><i>MPQ</i> <i>I</i>
lên
chiều dương: <i>Pd</i>sin <i>I</i>
Xây dựng và rút ra
Giúp đỡ học sinh:
( ) <sub>''</sub>
<i>d</i> <i>d d</i>
<i>dt</i> <i>dtdt</i>
;
0
sin , ( 10 )
Nên ''
<i>d</i>
<i>mg</i>
<i>I</i>
Đặt
2 <i>mgd</i>
<i>I</i>
5. Con lắc vật lí
a. Phương trình động lực học:
Chọn chiều dương như hình vẽ
Phương trình động lực học:
<i>R</i> <i>P</i>
<i>Q</i> <i>Q</i>
<i>M</i> <i>M</i> <i>I</i>
(9)
Chiếu (9) lên chiều dương:
sin
<i>Pd</i> <i>I</i>
<sub> (10)</sub>
( ) <sub>''</sub>
<i>d</i> <i>d d</i>
<i>dt</i> <i>dtdt</i>
2
'' 0
Nhận xét dạng toán học
2
'' 0
<sub> với </sub><i>s</i>''2<i>s</i>0<sub>?</sub>
Viết lại của phương trình
2
'' 0
<i>s</i> <i>s</i> <sub>?</sub>
HDHS: Thay <i>s</i> baèng ;
0 baèng 0
<i>s</i>
0
sin , ( 10 )
Nên ''
<i>d</i>
<i>mg</i>
<i>I</i>
Đặt
2 <i>mgd</i>
<i>I</i>
(11)
Suy ra '' 2 0<sub> (12)</sub>
b. Phương trình dao động của
con lắc vật lí:
0cos( <i>t</i> )
<sub>(13)</sub>
<i><b>Con lắc vật lí dao động điều </b></i>
<i><b>hồ với chu kì</b></i>
2 <sub>2</sub> <i>I</i>
<i>T</i>
<i>mgd</i>
<b>(14)</b>
<b>Hoạt động 6: Tìm hiểu hệ dao động</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Hãy chỉ ra một số hệ dao động
mà em biết?
Nêu lên các đặc điểm của hệ dao
động đó?
Tìm hiểu khái niệm dao động tự
do?
Thảo luận: Dao động của con
lắc lò xo và con lắc đơn thoả
mãn điều kiện nào để trở thành
dao động tự do?
Vật dao động được htực hiện bỡi
dao động tuần hồn khác
Phân tích thuật ngữ dao động tự
6. Hệ dao động
a. Hệ dao động: Hệ dao động là
hệ gồm vật dao động dược thực
hiện bỡi một vật dao động tuần
hoàn khác dưới tác dụng của lực
hồi phục.
b. Dao động tự do: Dao động tự
do là dao động chỉ dưới tác dụng
của nội lực.
c. Tần số góc riêng: Mỗi dao
động tự do đều dao động với tần
số góc riêng.
Chu kì của dao động chỉ phụ
thuộc vào đặc tính riêng của hệ,
khơng phụ thuộc vào các yếu tố
bên ngồi.
4 . Củng cố: Các phương trình dao động của con lắc vật lí, đặc điểm của dao động tự do
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 40 skg
Làm bài tập 2; 3; 4; 5 tr 40 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Năng lượng trong dao động đều hoà
Tiết : 14 Tuần : 05
Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12
Bài 08 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Khảo sát định tính và định lượng về năng lượng trong dao động điều hoà
2. Kĩ năng: Biết được cơng thức tính động năng, thế năng trong dao động đều hoà; sự bảo toàn cơ năng
3. Thái độ: Tích cự trong học tập, chăm chỉ trong thực hành
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Con lắc lò xo
2. Học sinh: Dụng cụ học tập, con lắc lò xo
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
2. Bài cũ
Câu hỏi: Viết cơng thức tính động năng, thế năng đàn hồi?
3. Bài mới
<b>Hoạt động 1: Khảo sát định tính về sự bảo tồn cơ năng</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Khi qua cầu dao động; cho biết
đạt cực đại
bằng 0
<i>v</i>
<i>x</i>
Từ O đến A:
giảm
tăng
<i>v</i>
<i>x</i>
Đến A:
bằng 0
đạt cực đại
<i>v</i>
<i>x</i>
Từ O đến A:
tăng
giảm
<i>v</i>
<i>x</i>
Cho biết sự biến đổi động năng
và thế năng trong các giai đoạn
đó? Nhận xét cơ năng của
chúng?
Xét dao động con lắc đơn theo
phương ngang
Nhắc lại cơ năng ở vật lí 10
Khi qua vị trí cân bằng tồn bộ
năng lượng ở dạng thế năng đã
chuyển hoàn toàn thành năng
lượng ở dạng động năng.
Khi đến biên toàn bộ năng lượng
ở dạng động năng đã chuyển
hoàn toàn thành năng lượng ở
dạng thế năng.
Theo định luật bảo toàn năng
lượng thì tổng của chúng được
1. Sự bảo tồn cơ năng
Qua O:
t
đạt cực đại W
bằng 0 W 0
<i>M</i>
<i>v</i>
<i>x</i>
Từ O đến A:
đ
t
giảm W
tăng W
<i>v</i>
bằng 0 W 0
đạt cực đại W <i><sub>M</sub></i>
<i>v</i>
<i>x</i>
Từ O đến A:
đ
t
Cơ năng bằng tổng động năng
và thế năng được bảo toàn
<b>Hoạt động 2: Khảo sát định lượng về sự bảo toàn cơ năng</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Từ
2
1
2
<i>t</i>
<i>W</i> <i>kx</i>
;
cos( )
<i>x A</i> <i>t</i> <sub> chứng minh</sub>
2 2
1 <sub>cos (</sub> <sub>)</sub>
2
<i>t</i>
<i>W</i> <i>kA</i> <i>t</i>
?
Thảo luận: Đọc phần biến đổi
của thế năng theo thời gian, trả
lời C1 tr 41 sgk?
Từ
2
1
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>mv</i>
;
sin( )
<i>v</i><i>A</i> <i>t</i> <sub> chứng </sub>
minh
2 2 2
1 <sub>sin (</sub> <sub>)</sub>
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>m A</i> <i>t</i>
?
Thảo luận: Đọc phần biến đổi
của thế năng theo thời gian, trả
lời C2 tr 42 sgk?
Động năng, thế năng trong dao
động biến thiên tuần hoàn theo
thời gian với tốc độ góc
' 2
<sub>. Năng lượng có biến </sub>
đổi theo thời gian khơng?
Thế năng trong dao động biến
thiên tuần hồn với tần số góc
gấp hai lần tần số góc của dao
động
Thế năng trong dao động biến
thiên tuần hoàn với tần số góc
gấp hai lần tần số góc của dao
động
2. Thế năng trong dao động điều
hoà
Thế năng đàn hồi
2
1
2
<i>t</i>
<i>W</i> <i>kx</i>
Mà <i>x A</i> cos(<i>t</i>)
Nên
2 2
1 <sub>cos (</sub> <sub>)</sub>
2
<i>t</i>
<i>W</i> <i>kA</i> <i>t</i>
Từ
2 <i>k</i> <i><sub>k m</sub></i> 2
<i>m</i>
Do đó
2 2 2
1 <sub>cos (</sub> <sub>)</sub>
2
<i>t</i>
<i>W</i> <i>m A</i> <i>t</i>
3. Động năng trong dao động
điều hoà
Động năng
2
<i>W</i> <i>mv</i>
Mà <i>v</i><i>A</i>sin(<i>t</i>)
Nên
2 2 2
1 <sub>sin (</sub> <sub>)</sub>
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>m A</i> <i>t</i>
4. Năng lượng trong dao động
điều hồ
Ta có <i>W W W</i> <i>đ</i> <i>t</i>
Suy ra
2 2 2
1 1
2 2
<i>W</i> <i>m A</i> <i>kA</i> <i>const</i>
• •
•
4. Củng cố: Nắm được biểu thức động năng, thế năng và năng lượng trong dao động điều hoà
5. Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 43 skg
Làm bài tập 1; 2; 3; 4 tr 43 skg
6. Hướng dẫn bài mới: Bài tập
Tiết : 15 Tuần : 05
Ngày soạn :20/09/09 Lớp : 12
Bài 09 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Nắm được các phương trình trong dao động điều hồ, chu kì, tần số
2. Kĩ năng: Vận dụng các phương trình trong dao động điều hồ; cơng thức chu kì, tần số
3. Thái độ: Tích cực trong học tập, chăm chỉ và sáng tạo trong thực hành
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Hệ thống hoá kiến thức vào bảng phụ
2. Học sinh: Dụng cụ học tập
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định, tổ chức
2. Bài cũ
Câu hỏi: Viết các phương trình trong dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn?
3. Bài mới
<b>Hoạt động 1: Xác định các đại lượng trong phương trình dao động điều hồ</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Chỉ rõ các đại lượng
trong <i>x</i> 6cos(2 <i>t</i> 3) (cm)
Biên độ <i>A</i>6 cm
Tốc độ góc 2 rad/s
Chu kì
2 <sub>1 s</sub>
<i>T</i>
Tần số <i>f</i> <i>T</i>1 1 <i>Hz</i>
Pha ban đầu 3 rad
Pha dao động (2 <i>t</i> 3)
Cho <i>x</i> 6 cos(2 <i>t</i> 3) (cm)
Xác định biên độ, tốc độ góc,
chu kì, tần số, pha ban đầu, pha
dao động?
Cho học sinh ôn lại kiến thức
1. Từ<i>x</i> 6 cos(2 <i>t</i> 3) (cm)
Biên độ <i>A</i>6 cm
Tốc độ góc 2 rad/s
Chu kì
2 <sub>1 s</sub>
<i>T</i>
Tần số <i>f</i> <i>T</i>1 1 <i>Hz</i>
Pha ban đầu 3 rad
Pha dao động (2 <i>t</i> 3)
<b>Hoạt động 2: Giúp đỡ nhau giải quyết bài 5 tr 35 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Từng học sinh làm việc, chỉ
Biên độ <i>A</i>6 cm
Tốc độ góc 4 rad/s
Chu kì
2 <sub>2 s</sub>
<i>T</i>
Tần số <i>f</i> <i>T</i>1 0,5 <i>Hz</i>
Học sinh giúp đỡ nhau giải
quyết câu b <sub>HDHS: Thay </sub><i>t</i>1 s4 <sub> vào</sub>
2. Từ<i>x</i> 6 cos(4 <i>t</i> 6) (cm)
a. Xác định biên độ, tốc độ góc,
chu kì, tần số:
Biên độ <i>A</i>6 cm
Tốc độ góc 4 rad/s
2 <sub>2 s</sub>
<i>T</i>
Pha dao động
7
( ) rad
6 6
Li độ
7
6cos 3 3 cm
6
<i>x</i>
Ôn lại phương pháp vẽ vectơ
quay
(4 )
6
<i>t</i>
;
6 cos(4 ) (cm)
6
<i>x</i> <i>t</i>
HDHS: Vẽ vectơ quay
Tần số <i>f</i> <i>T</i>1 0,5 <i>Hz</i>
b. Xác định pha dao động, li độ
vào <i>t</i>1 4 <i>s</i>:
Pha dao động
7
( ) rad
6 6
Li độ
7
6 cos 3 3 cm
6
<i>x</i>
c. Vẽ vec tơ quay vào <i>t</i>0<sub>:</sub>
<b>Hoạt động 3: Giúp đỡ học sinh hoàn thành bài 6 tr 35 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Để viết phương trình dao động
điều hồ, cần xác định các đại
lượng nào?
Biên độ <i>A</i>4 cm
Tốc độ góc
2 <sub> rad/s</sub>
<i>T</i>
- rad
sin 0 2
HDHS: Các bước để viết
phương trình dao động điều hồ.
Đặc biệt là cách xác định pha
ban đầu: Lúc
0
0
0
0
0
0
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>v</i>
<sub> </sub>
Hay
cos 0
- rad
sin 0 2
3. Biên độ <i>A</i>4 cm<sub>, chu kì</sub>
2 s
<i>T</i>
a. Viết phương trình dao động
Biên độ <i>A</i>4 cm
Tốc độ góc
2 <sub> rad/s</sub>
<i>T</i>
Lúc
0
0
0
0
- rad
sin 0 2
Suy ra <i>x</i> 4 cos( <i>t</i> 2) (cm)
b. Tính <i>x</i> khi <i>t</i>5,5 s
4 cos(5,5 ) 4(cm)
2
<i>x</i>
4. Củng cố: Xác định được các đại lượng trong các phương trình dao động điều hoà
5. Bài tập về nhà: Làm bài tập 7 tr 35; 4; 5 tr 40 skg
6. Hướng dẫn bài mới: Bài tập
Tiết : 16 Tuần : 06
Ngày soạn : 20/09/09 Lớp : 12
Bài 09 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt)
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Nắm được các phương trình trong dao động điều hồ, chu kì, tần số
2. Kĩ năng: Vận dụng các phương trình trong dao động điều hồ; cơng thức chu kì, tần số
3. Thái độ: Tích cực trong học tập, chăm chỉ và sáng tạo trong thực hành
II. CHUẨN BỊ
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định, tổ chức
2. Bài cũ
Câu hỏi: Viết công thức tính chu kì dao động của con lắc lị xo, con lắc đơn, con lắc vật lí
3. Bài mới
<b>Hoạt động 1: Từng học sinh hoàn thành bài 7 tr 35 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Mỗi học sinh tìm cơng thức tính
chu kì?
Theo cơng thức các em viết, có
tính được chu kì khơng?
Học sinh phải suy được
2 <i>g</i>
<i>l</i>
HDHS: <i>k l mg</i> 1. Tính chu kì dao động
Ta có:
2
<i>k</i> <i>g</i>
<i>k l mg</i>
<i>m</i> <i>l</i>
Chu kì
2
2 <sub>2</sub> <i>l</i> <sub>4</sub> <sub>2.10 s</sub>
<i>T</i>
<i>g</i>
<b>Hoạt động 2: Học sinh giúp nhau giải bài 4 tr 40 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Muốn tính chu kì <i>T</i>
2
2
2
4 <i>l</i>
<i>g</i>
<i>T</i>
HDHS: Tập tỉ số
2 2 2
2 1
1 1 1
<i>T</i> <i>l</i> <i><sub>T</sub></i> <i>l</i> <i><sub>T</sub></i>
<i>T</i> <i>l</i> <i>l</i> <sub>, như thế </sub>
này khơng phải tính gia tốc
trọng trường?
2. Tính chu kì khi <i>l</i>3 <i>m</i>
Ta có
1
2 2 2
2 1
1 1 1
<i>T</i> <i>l</i> <i><sub>T</sub></i> <i>l</i> <i><sub>T</sub></i>
<i>T</i> <i>l</i> <i>l</i>
2 2 3 s
<i>T</i>
<b>Hoạt động 3: Áp dụng cơng thức tính chu kì của con lắc vật lí giải bài 5 tr 40 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Học sinh áp dụng
2 <i>I</i>
<i>T</i>
<i>mgd</i>
để tính momen
quán tính
3. Tính momen qn tính
Ta có
2
2
2
4
<i>I</i> <i>mgdT</i>
<i>T</i> <i>I</i>
<i>mgd</i>
3 2
<i>I</i> <i>kgm</i>
<b>Hoạt động 4: Thông hiểu và đánh giá</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Dựa vào liên hệ <i>l l l</i> 1 2<sub> để </sub>
tính <i>T</i>.
Yêu cầu học sinh suy ra
2
2
2
4
<i>l</i> <i>gT</i>
<i>T</i> <i>l</i>
<i>g</i>
Thảo luận: Từ <i>l l l</i> 1 2<sub> suy ra</sub>
2 2
1 2
<i>T</i> <i>T</i> <i>T</i>
Cho:
1 1 1 2
2 2
0,3
0,4 ?
<i>l coù T</i> <i>s</i> <i>l l l</i>
<i>l coù T</i> <i>s</i> <i>T</i>
<sub></sub>
Gới ý để học sinh tìm được
2 2
1 2
<i>T</i> <i>T</i> <i>T</i>
4. Tính chu kì của con lắc đơn
Ta có
2
<i>l l l</i>
<i>gT</i>
<i>l</i>
<sub></sub>
2 2 2
4 4 4
<i>gT</i> <i>gT</i>
<i>gT</i>
Do đó
2 2
1 2 0,5 s
<i>T</i> <i>T</i> <i>T</i>
4 . Củng cố: Nắm được cơng thức tính chu kì của dao động điều hồ
6 . Hướng dẫn bài mới: Bài tập
Tiết : 17 Tuần : 06
Ngày soạn : 20/09/09 Lớp : 12
Bài 09 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt)
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Nắm được kiến thức về dao động điều hoà để giải được bài 2 tr 45 và bài 3 tr 46 sgk
2. Kĩ năng: Vận dụng giải được bài 2 tr 45 và bài 3 tr 46 sgk
3. Thái độ: Tích cực trong học tập, chăm chỉ trong thực hành
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Hệ thống hoá kiến thức lại cho học sinh vào bảng phụ
2. Học sinh: Dụng cụ học tập
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định, tổ chức
2. Bài cũ
Câu hỏi: Nêu các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà?
3. Bài mới
<b>Hoạt động 1: Học sinh giúp nhau giải bài 2 tr 45 sgk</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Tính thời gian và li
độ?
Khi
5
10
2 6
<i>t</i>
Thời gian <i>t</i>301 s
Li độ
5
2,5cos = 1,25 3 (cm)
6
<i>x</i>
Từng học sinh giải
2,5cos 10 1,25
2
<i>t</i>
Suy ra cos 10 <i>t</i> 2
1
2
10 2 0
2 3
10 2 0
2 3
<i>t</i> <i>k</i> <i>v</i>
<i>t</i> <i>k</i> <i>v</i>
Dựa vào đó tính <i>s</i>? khi <i>t T</i>
HDHS: Tính các thời điểm dựa
vào cách giải phương trình
cos( )
<i>x A</i> <i>t</i>
Điều kiện để <i>v</i>0<sub>; </sub><i>v</i>0
0 sin( ) 0
0 sin( ) 0
<i>v</i> <i>t</i>
<i>v</i> <i>t</i>
HDHS: Tính quãng đường đi
trong một chu kì
Trong 4
<i>T</i>
<i>t</i>
thì <i>s A</i>
1. Phương trình dao động
2,5cos 10 (cm)
2
<i>x</i> <sub></sub> <i>t</i> <sub></sub>
a. Khi
5
10
2 6
<i>t</i>
Thời gian <i>t</i>301 s
Li độ
5
2,5cos = 1,25 3 (cm)
6
<i>x</i>
b. Khi vật có li độ <i>x</i>1,25 <i>cm</i>
Ta có
2,5cos 10 1,25
2
<i>t</i>
Suy ra
cos 10
2
<i>t</i>
1
2
10 2 0
2 3
10 2 0
2 3
<i>t</i> <i>k</i> <i>v</i>
<i>t</i> <i>k</i> <i>v</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
1
60 5
5
60 5
<i>k</i>
<i>t</i>
<i>k</i>
<i>t</i>
c. Tốc độ trung bình
Chu kì
2 <sub>0,2 s</sub>
<i>T</i>
Tốc độ trung bình
4 <sub>50 cm/s</sub>
<i>tb</i>
<i>s</i> <i>A</i>
<i>v</i>
<i>t</i> <i>T</i>
<b>Hoạt động 2: Đôi bạn cùng tiến</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Để viết phương trình dao động,
cần tìm:
Tốc độ góc
Giải được phương trình
cos 0<sub>?</sub>
Học sinh tính <i>v</i>0 ?<sub> khi</sub>
4 cm
<i>A</i>
HDHS: Tìm pha ban đầu
Chọn
0
0
0
0
0 lúc
0
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>v</i>
<sub></sub>
Hay
cos 0
rad
sin 0 2
2. Cho <i>m</i>0,4 kg; <i>k</i> 40 N/m
a. Viết <i>x A</i> cos(<i>t</i>)
Chọn gốc thời gian lúc truyền
vận tốc cho vật nặng
Tốc độ góc 10 rad/s
<i>m</i>
<i>k</i>
Ta có
0
0
<i>v</i>
<i>v</i> <i>A</i> <i>A</i>
Biên độ <i>A</i>2 cm
Chọn
0
0
0
0 luùc
0
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>v</i>
<sub></sub>
Hay
cos 0
rad
sin 0 2
Phương trình dao động
2 cos(10 ) (cm)
2
<i>x</i> <i>t</i>
b. Để <i>A</i>4 cm<sub>thì </sub><i>v</i>0 ?
Ta có <i>v</i>0 <i>A</i>40 cm/s
4. Củng cố: Hướng dẫn học sinh giải bài tập 1 tr 44; 4 tr 46 sgk
5. Bài tập về nhà: Làm bài tập 1 tr 44; 4 tr 46 skg
6. Hướng dẫn bài mới: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức
Tiết : 18 Tuần : 06
Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12
Bài 10 DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG DUY TRÌ
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được nguyên nhân làm cho dao động tắt dần, nguyên tắt làm cho dao động có ma
sát được duy trì.
2 . Kĩ năng: Biết được ảnh hưởng của ma sát nhớt đến dao động, đặc điểm của dao động tắt dần chậm.
3 . Thái độ: Tích cực, chăm chỉ và sáng tạo
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Bốn con lắc lò xo dao động trong bốn môi trường khác nhau, bảng phụ vẽ H 10.2 tr 48
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập, mỗi nhóm làm một con lắc theo phân cơng
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Kiểm tra việc chuẩn bị của học sinh
3 . Bài mới
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Mỗi nhóm kích thích cho con
lắc dao động, so sánh với nhau
và rút ra nhận xét?
Thảo luận: Dựa vào đồ thị rút ra
nhận xét về ảnh hưởng của môi
trường đến dao động của con lắc
lị xo?
Kích thích cho các con lắc dao
động, cho học sinh dùng đồng
hồ bấm giây và thông qua quan
sát cho nhận xét?
Treo bảng phụ vẽ H 10.2 tr 48
sgk cho học sinh thảo luận phân
tích và rút ra nhận xét
1. Dao động tắt dần
Bốn con lắc lò xo giống hệt
nhau dao động trong một mơi
trường khác nhau:
Trong khơng khí:
Trong nước:
Trong dầu:
Trong dầu rất nhớt:
<i>Kết luận</i>: Dao động của con lắc
lị xo trong các mơi trường khác
nhau là khác nhau.
Đồ thị biểu diễn dao động của
bốn con lắc lị xo:
Trong khơng khí:
Trong nước:
Trong dầu:
Trong dầu rất nhớt:
<b>Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên nhân làm cho dao động tắt dần</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Tổ chức cho học sinh đọc mục 3
và phần “Ma sát nhớt là gì”
Trả lời C1 tr 49 sgk?
Sắp xếp độ nhớt của bốn mơi
trường đó theo thứ tự tăng dần?
Giúp cho học sinh hiểu ra rằng
dao động tắt dần sự phụ thuộc
rất lớn vào lực cản của mơi
trường (ma sát nhớt)
Ngồi bốn môi trường trên, mọi
loại ma sát đều làm cơ năng dao
động giảm thì làm cho dao động
tắt dần
2. Nguyên nhân
Lực cản của môi trường (ma sát
nhớt) tác dụng lên vật luôn sinh
công âm làm giảm cơ năng của
dao động
Mà
2
1
2
<i>W</i> <i>kA</i>
cho nên biên độ
dao động cũng giảm
<i>Kết luận</i>: Dao động tắt dần càng
nhanh nếu mơi trường càng nhớt
<b>Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc điểm của dao động tắt dần chậm</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Tổ chức cho học sinh đọc mục 4
và phần “Dao động tắt dần có
phải là dao động tự do”
Ma sát nhớt càng nhỏ, dao động
tắt dần càng chậm
Nếu coi môi trường tạo nên lực
cản cũng thuộc về hệ dao động
thì dao động tắt dần có thể coi
<b>là dao động tự do </b>
3. Dao động tắt dần chậm
Nếu vật hay hệ vật dao động
điều hoà với tần số góc 0<sub> chịu </sub>
thêm tác dụng của lực cản nhỏ
thì dao động của vật hay hệ vật
trở thành tắt dần chậm.
<b>Hoạt động 4: Biện pháp nào để dao động khơng tắt dần?</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Trả lời: Làm thế nào để dao
động khơng tắt dần?
Dao động tắt dần có đặc điểm
như thế nào?
Do ma sát các dao động trong tự
nhiên theo thời gian đều tắt dần,
làm thế nào để dao động khơng
tắt dần
5. Dao động duy trì
Đặc điểm:
Dao động với tần số góc
riêng của hệ.
Dao động với biên độ A
không đổi.
<b>Hoạt động 5: Dao động tắt dần có những ứng dụng thực tế nào?</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Hãy kể một số dao
động trong thực tế mà có hại?
Nêu ra cách khắc phục dao động
đó?
6. Những ích lợi của dao động
tắt dần
a. Bộ giảm xóc trên các xe cộ:
Ơtơ, xe gắn máy
b. Hệ thống chống rung trong
các cơng trình giao thông
4 . Củng cố: Nắm được đặc điểm của dao động tắt dần và cách khắc phục
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 51 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Tìm hiểu biện pháp khắc phục dao động tắt dần khác
Tiết : 19 Tuần : 07
Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12
Bài 11 DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. CỘNG HƯỞNG
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được đặc điểm của dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng cơ
2 . Kĩ năng: Hiểu được các tác dụng của dao động cưỡng bức và các ứng dụng trong kĩ thuật cũng như
trong thực tế.
3 . Thái độ: Chăm chỉ sáng tạo, đánh giá kĩ thuật khách quan
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Bộ thí nghiệm về dao động cưỡng bức. Sự cộng hưởng
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi:
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Hiện tượng xảy ra?
Khi kích thích cho con lắc dao
động A, các con lắc khác dao
động theo.
Quan sát và mô tả lại trạng thái
của chúng?
Ban đầu chúng đứng yên, như
nhận được tác động chúng bắt
đầu dao động
Dựa vào đồ thị cho biết chu kì,
biên độ dao động trong giai
đoạn chuyển tiếp và giai đoạn
ổn định
Đặc điểm của dao động cưỡng
Thực hiện thí nghiệm biểu diễn
về dao động cưỡng bức
Phân tích các giai đoạn của dao
động cưỡng bức qua đồ thị
H 11.1 tr 52 sgk
HDHS: Đặc điểm dao động
1. Dao động cưỡng bức
Tác dụng vào vật nặng ở vị trí
cân bằng một ngoại lực F biến
đổi điều hồ theo thời gian
0cos
<i>F F</i> <i>t</i><sub> thì chuyển động </sub>
của vật trải qua hai giai đoạn
<i>Giai đoạn chuyển tiếp:</i> Dao
động của hệ chưa ổn định, biên
độ dao động cứ tăng dần cho đến
khi biên độ dao động ổn định.
<i>Giai đoạn ổn định:</i> Kéo dài cho
bức? cưỡng bức
Dao động cưỡng bức là dao
động điều hoà.
Tần số của dao động cưỡng
bức bằng tần số ngoại lực <sub>. </sub>
Biên độ của dao động cưỡng
Đặc điểm của dao động cưỡng
bức:
Dao động cưỡng bức là dao
động điều hoà.
Tần số của dao động cưỡng
bức bằng tần số ngoại lực <sub>. </sub>
Biên độ của dao động cưỡng
bức tỉ lệ thuận với biên độ <i>F</i>0
của ngoại lực và phụ thuộc vào
tần số góc <sub>.</sub>
<b>Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng cơ</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Nhận xét biên độ dao động của
con lắc B?
Biên độ dao động là lớn nhất
Quan sát và nhận xét về chu kì
dao động của hai con lắc?
Chu kì bằng nhau
Thực hiện thí nghiệm biểu diễn
về dao động cưỡng bức
Sau thời gian chỉ còn lại một
con lắc dao động cưỡng bức
2. Cộng hưởng
Trong dao động cưỡng bức khi
0
<sub> thì biên độ dao động </sub>
tăng đột ngột đến giá trị cực đại.
Hiện tượng đó được gọi là hiện
tượng cộng hưởng:
0 A đột ngột AMax
<b>Hoạt động 3: Ma sát của mơi trường có ảnh hưởng như thế nào đến cộng hưởng</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Quan sát biên độ dao động của
con lắc B. Cho nhận xét?
Khi lực cản tăng, thì biên độ dao
động sẽ giảm
Thực hiện thí nghiệm biểu diễn
về cộng hưởng
Bây giờ gắn thêm một miếng
nhựa vào đầu dưới con lắc B để
tăng lực cản
Tổ chức cho học sinh đọc “Thí
nghiệm về cộng hưởng”
Giúp đỡ học sinh kết luận
3. Ảnh hưởng của ma sát
Trong dao động cưỡng bức, ma
sát cũng có ảnh hưởng rất lớn
đến biên độ dao động: Ma sát
nhỏ thì biên độ dao động lớn
Nếu ma sát nhỏ hiện tượng cộng
hưởng rõ nét.
Nếu ma sát lớn hiện tượng cộng
hưởng khơng rõ ràng (khó quan
sát).
<b>Hoạt động 4: Giúp đỡ học sinh phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Tìm ra những điểm giống nhau
giữa dao động cưỡng bức và dao
động duy trì?
Chịu tác dụng của ngoại lực
biến thiên tuần hồn
Dao động cưỡng bức có cộng
hưởng và dao động duy trì đều
dao động với tần số góc riêng
của hệ
Tìm ra những điểm khác nhau
giữa dao động cưỡng bức và dao
động duy trì?
Dao động cưỡng bức có biên độ
phụ thuộc vào biên độ của ngoại
lực và sự chênh lệch giữa <sub> và</sub>
0
<sub>.</sub>
Giúp đỡ học sinh
Tìm ra những điểm giống nhau
giữa dao động cưỡng bức và dao
động duy trì
Tìm ra những điểm khác nhau
giữa dao động cưỡng bức và dao
động duy trì
4. Phân bi t dao ệ động cưỡng
b c v dao ứ à động duy trì
Dđ duy trì Dđ cưỡng bức
Giống
Dao động duy trì có biên độ
khơng đổi và dao động với tần
số góc riêng 0
<b>Hoạt động 5: Thi kể các ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng trong kĩ thuật và trong đời sống</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Trong thời gian 3 phút; hãy kể
tên các bộ phận kĩ thuật (cơ sở
trong sản xuất) có ứng dụng
hiện tượng cộng hưởng cơ?
Các ứng dụng có lợi và hại?
Giáo viên chọn ra 3 đội; giao bút
và bảng phụ
5. Ứng dụng hiện tượng cộng
a. Tần số kế
b. Lên dây đàn
c. Trong kĩ thuật xây dựng
4 . Củng cố: Nắm được đặc điểm của dao động cưỡng bức và cộng hưởng, các ứng dụng trong kĩ thuật
5 . Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 56 skg
Làm bài tập 1; 2 tr 56 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Tổng hợp dao động
Tiết : 20 Tuần : 07
Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12
Bài 12 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 . Kiến thức: Nắm được phương pháp giản đồ véc tơ quay, độ lệch pha giữa hai dao động
2 . Kĩ năng: Hiểu được phương pháp Fresnel, ý nghĩa độ lệch pha
3 . Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên: Phiếu học tập
2 . Học sinh: Dụng cụ học tập
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Bài cũ
Câu hỏi: Nêu điều kiện về hiện tượng cộng hưởng cơ?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1: Tìm hiểu sơ bộ về sự tộng hợp dao động</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Các em hãy nêu vài ví dụ tương
tự như vậy?
Các nhóm ghi nhanh vào bảng
phụ trong 2 phút, sau đó treo len
bảng để cà lớp cùng nhận xét.
Trong thực tế có nhiều vật cùng
dao động đồng thời tạo ra dao
động tổng hợp: chiếc võng mắc
trên tàu, tàu đang dao động theo
sóng biển; ….
1. Vấn đề về tổng hợp dao động
Hai dao động cơ được thực hiện
theo cùng một phương thì li độ
của chuyển động tổng hợp bằng
tổng li độ của hai dao động hợp
thành
<b>Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp véc tơ quay Fresnel</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Học sinh làm việc theo nhóm:
Vẽ được <i>A A</i>1; 2
lên trục <i>x Ox</i>' .
Áp dụng quy tắc hình bình hành
vẽ <i>A A A</i> 1 2
Cho <i>A A</i>1; 2
quay đều với tốc độ
góc <sub> thì hình bình hành</sub>
HDHS: Vẽ các véc tơ quay 2. Phương pháp giản đồ Fresnel
Xét hai dao động điều hoà cùng
phương, cùng tần số:
1
1 1 1 1
1
1
2 2 2 2
1
cos( ) :
cos( ) :
<i>A</i>
<i>x</i> <i>A</i> <i>t</i> <i>A</i>
<i>A</i>
<i>x</i> <i>A</i> <i>t</i> <i>A</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
1 2
<i>A OA A</i><sub> cũng quay theo với </sub>
cùng tốc độ góc đó. Hình bình
hành <i>A OA A</i>1 2 <sub> không bị biến </sub>
dạng
Biên độ dao động tổng hợp phụ
thuộc vào độ lệch pha của hai
dao động, cụ thể:
1 2
Hai dđ cùng pha:
2 :
<i>k</i> <i>A A A</i>
1 2
Hai dđ ngược pha:
(2<i>k</i> 1) : <i>A A A</i>
2 2
1 2
Hai dđ vuông pha:
(2 1) :
2
<i>k</i>
<i>A</i> <i>A</i> <i>A</i>
1 2 1 2
Hai dđ có độ lệch pha:
:
<i>const</i>
<i>A A</i> <i>A A A</i>
Khi cho <i>A A</i>1; 2
quay đều với tốc
độ góc <sub> thì </sub><i>A A A</i> 1 2
sẽ
như thế nào?
Giới thiệu độ lệch pha:
2 1
( <i>t</i> ) ( <i>t</i> )
2 1
<sub> là góc tạo bỡi</sub>
Độ dài của <i>A</i>
phụ thuộc vào
tức là 2 1<sub>?</sub>
Chọn trục <i>x Ox</i>' như hình vẽ
Biểu diễn
1
1
1 1
<i>A</i>
<i>A coù</i>
<i>xOA</i>
Biểu diễn
2
2
2 2
<i>A</i>
<i>A coù</i>
<i>xOA</i>
gốc tại O.
Dao động tổng hợp <i>x x x</i> 1 2
có dạng <i>x A</i> cos(<i>t</i>); trong
đó <i>A A A</i> 1 2
có
<i>A</i>
<i>xOA</i>
Cho <i>A A</i>1; 2
quay đều với tốc độ
góc <sub> thì hình bình hành</sub>
1 2
<i>A OA A</i><sub> cũng quay theo với </sub>
cùng tốc độ góc đó.
<b>Hoạt động 3: Thiết lập cơng thức tính biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Yêu cầu: Áp dụng được hệ thức
lượng giác trong tam giác vuông
Chứng minh được:
<i>OP OM ON</i>
<i>OQ OH OK</i>
Dùng công thức
2 2
1 2 2 1 2cos( 1 2)
<i>A</i> <i>A</i> <i>A</i> <i>A A</i>
chứng minh biên độ dao động
tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch
pha như đã nêu ở trên
Học sinh thảo luận trả lời C1 tr
59 sgk
HDHS: Tính pha ban đầu 3. Biên độ và pha ban đầu của
dao động tổng hợp
a. Biên độ:
Ta có <i>A A A</i> 1 2
; trong đó
1 2 2 1 2cos( 1 2)
<i>A</i> <i>A</i> <i>A</i> <i>A A</i>
b. Pha ban đầu:
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
tan
cos cos
<i>A</i> <i>A</i>
<i>A</i> <i>A</i>
4 . Củng cố: Nắm được phương pháp Fresnel
5 . Bài tập về nhà: Làm bài tập 1; 2; 3 tr 60 skg
6 . Hướng dẫn bài mới: Kiểm tra định kì lần 1
Tiết : 21 Tuần : 07
Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12
KIỂM TRA ĐỊNH KÌ LẦN 1
I . MỤC TIÊU KIỂM TRA
1 . Kiến thức : Nắm được các công thức, các định nghĩa, các định luật, … chương I, chương II
2 . Kĩ năng : Vận dụng được các công thức, các định luật, …
3 . Thái độ : Trung thực, khách quan, phát huy tốt năng lực bản thân
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên : Xây dựng các cấp độ nhận thức, hình thành kĩ năng và thái độ (theo Blom)
Mức độ Chương I Chương II
1. Nhận biết Nhắc lại công thức, định luật, định
nghĩa, …
Nhắc lại công thức, định luật, quy ước,
định nghĩa, …
2. Thơng hiểu Tìm được một trong các đại lượng liên
quan đến cơng thức, định luật, …
Tìm được một trong các đại lượng liên
quan đến công thức, định luật, …
3. Vận dụng Xây dựng phương án giải quyết khi có
đủ thông số cần thiết.
Xây dựng phương án giải quyết khi có
đủ thơng số cần thiết.
4. Phân tích Xây dựng phương án giải quyết khi
cần tìm một thơng số cần thiết.
Xây dựng phương án giải quyết khi cần
tìm một thơng số cần thiết.
5. Tổng hợp Tìm được mối chốt trong các phương
án
Tìm được mối chốt trong các phương
án
6. Đánh giá Xây dựng phương án giải quyết mới Xây dựng phương án giải quyết mới
Xây d ng ma tr n hai chi uự ậ ề
Chương Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Tổng
TN TL TN TL TN TL TN TL
Động lực học vật
rắn 4 28/21 0 0 3 21/21 0 0 2 14/21 1 1 9 3 1 1
Dao động cơ 5
35/21 0 0 4 28/21 1 1 3 21/21 1 1 12 4 2 2
Tổng 3 70/21 56/21 10
2 . Học sinh : Dụng cụ và phương tiện học tập
III . TIẾN TRÌNH KIỂM TRA
1 . Ổn định, tổ chức
2 . Kiểm tra
I. TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (7 điểm)
<b>C©u 1 : </b> <sub>Một người đang đứng ở mép của một sàn hình tròn nằm ngang, quay quanh trục đi qua</sub>
tâm. Bỏ qua mọi lực cản. Lúc đầu người và sàn đứng yên. Nếu người ấy chạy quanh mép
sàn theo một chiều thì sàn
<b>A.</b> <sub>vẫn đứng yên vì khối lượng của sàn lớn hơn khối lượng của người</sub>
<b>B.</b> <sub>quay cùng chiều chuyển động của người</sub>
<b>C.</b> <sub>quay cùng chiều chuyển động của người rồi sau đó quay ngược lại</sub>
<b>D.</b> <sub>quay ngược chiều chuyển động của người</sub>
<b>C©u 2 : </b>
Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục. Lúc ban đầu <i>t</i>0 0<sub> bánh xe có tốc độ góc</sub>
5 rad/s<sub>. Sau </sub>5 s<sub> tốc độ góc của nó tăng lên đến </sub>7 rad/s<sub>. Gia tốc góc của bánh xe là </sub>
<b>A.</b> 0, 2 rad/s2 <b>B.</b> 2, 4 rad/s2 <b>C.</b> 0, 4 rad/s2 <b>D.</b> 0,8 rad/s2
<b>C©u 3 : </b> <sub>Một vật dao động điều hòa với biên độ A, tần số </sub><sub>. Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị</sub>
trí có li độ 2
<i>A</i>
<i>x</i>
theo chiều âm. Phương trình dao động là
<b>A.</b>
cos( )
4
<i>x A</i> <i>t</i>
.
<b>B.</b> <sub>cos(</sub> <sub>)</sub>
4
<i>x A</i> <i>t</i>
.
<b>C.</b> <sub>7</sub>
cos( )
4
<i>x A</i> <i>t</i>
.
<b>D.</b> <sub>cos(</sub> 3 <sub>)</sub>
4
<i>x A</i> <i>t</i>
.
<b>C©u 4 : </b> <sub>Trong q trình dao động của con lắc lò xo trên quỹ đạo MN quanh vị trí cân bằng O. Véc</sub>
tơ gia tốc ln ngược chiều với véc tơ vận tốc khi vật chuyển động
<b>A.</b> <sub>từ N đến M.</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>từ M đến N.</sub> <b><sub>C.</sub></b> <sub>từ O đến N.</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>từ M đến O.</sub>
<b>C©u 5 : </b> <sub>Một vật rắn quay chậm dần đều quanh một trục cố định xun qua vật thì</sub>
<b>A.</b> <sub>tốc độ góc ln có giá trị âm</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>gia tốc góc ln có giá trị âm</sub>
<b>C.</b> <sub>tích tốc độ góc và gia tốc góc có giá trị</sub>
<b>C©u 6 : </b>
Hai dao động điều hịa cùng phương có phương trình dao động: <i>x</i>14 cos2 (cm)<i>t</i> <sub>;</sub>
2 3cos(2 <sub>2</sub>) (cm)
<i>x</i> <i>t</i>
. Dao động tổng hợp của hai dao động có biên độ
<b>A.</b> <i>A</i>3,5<i>cm</i><sub>.</sub> <b><sub>B.</sub></b> <i>A</i>7<i>cm</i><sub>.</sub> <b><sub>C.</sub></b> <i>A</i>5<i>cm</i><sub>.</sub> <b><sub>D.</sub></b> <i>A</i>1<i>cm</i><sub>.</sub>
<b>C©u 7 : </b> <sub>Một con lắc lị xo khối lượng khơng đáng kể; có độ cứng k và một quả cầu khối lượng m</sub>
gắn vào đầu lò lo được treo vào một đầu cố định. Kích thích cho con lắc dao động điều
hòa theo phương thẳng đứng. Tần số dao động của con lắc là
<b>A.</b> <i>f</i> 2 <i>k</i>
<i>m</i>
. <b>B.</b>
1
2
<i>k</i>
<i>f</i>
<i>m</i>
. <b>C.</b>
1
2
<i>m</i>
<i>f</i>
<i>k</i>
. <b>D.</b> 2
<i>m</i>
<i>k</i>
.
<b>C©u 8 : </b>
Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hịa theo phương trình <i>x</i> 10 cos(4 <i>t</i> 2) (cm)
với thời gian tính bằng giây. Động năng của vật biến thiên với chu kì
<b>A.</b> 0,25s <b><sub>B.</sub></b> 1,50s <b><sub>C.</sub></b> 1,00s <b><sub>D.</sub></b> 0,50s
<b>C©u 9 : </b> <sub>Một con lắc lị xo khối lượng khơng đáng kể; có độ cứng k và một quả cầu khối lượng m</sub>
gắn vào đầu lò lo được treo vào một đầu cố định, làm nó dãn ra đoạn <i>l</i><sub>. Kích thích cho</sub>
con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Tần số góc dao động của con lắc là
<b>A.</b> <i>g</i>
<i>l</i>
<sub>.</sub> <b>B.</b>
<i>g</i>
<i>l</i>
<sub>.</sub> <b>C.</b>
<i>l</i>
<i>g</i>
. <b>D.</b>
<i>l</i>
<i>g</i>
.
<b>C©u 10 : </b> <sub>Một cánh quạt dài </sub><sub>20 cm</sub><sub>, quay với tốc độ góc khơng đổi </sub><sub> </sub><sub>94 rad/s</sub><sub>. Tốc độ dài của</sub>
một điểm ở vành cánh quạt bằng
<b>A.</b> 37,6 m/s <b>B.</b> 23,5 m/s <b>C.</b> 18,8 m/s <b>D.</b> 47 m/s
<b>C©u 11 : </b> <sub>Một con lắc lị xo khối lượng khơng đáng kể; có độ cứng k và một quả cầu khối lượng m</sub>
gắn vào đầu lò lo được treo vào một đầu cố định. Kích thích cho con lắc dao động điều
hịa theo phương thẳng đứng. Tần số góc dao động của con lắc là
<b>A.</b> <i>m</i>
<i>k</i>
. <b>B.</b>
<i>k</i>
<i>m</i>
. <b>C.</b>
<i>m</i>
<i>k</i>
. <b>D.</b>
<i>k</i>
<i>m</i>
.
<b>C©u 12 : </b> <sub>Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động</sub>
<b>A.</b> <sub>với tần số bằng tần số dao động riêng.</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>mà không chịu ngoại lực tác dụng.</sub>
<b>C.</b> <sub>với tần số lớn hơn tần số dao động riêng.</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>với tần số nhỏ hơn tần số dao động</sub>
riêng.
<b>C©u 13 : </b>
Hai dao động điều hịa cùng phương có phương trình dao động: <i>x</i>1 4 cos(2 <i>t</i> 6) (cm)
; <i>x</i>2 4 cos(2 <i>t</i> 2) (cm)
. Dao động tổng hợp của hai dao động có biên độ là
<b>A.</b> <i>A</i>4 3 cm<sub>.</sub> <b>B.</b> <i>A</i>2 7 cm<sub>.</sub> <b>C.</b> <i>A</i>2 2 cm<sub>.</sub> <b>D.</b> <i>A</i>2 3 cm<sub>.</sub>
<b>C©u 14 : </b>
Hai dao động điều hịa cùng phương có phương trình dao động: <i>x</i>1 4 cos2 (cm)<i>t</i> <sub>;</sub>
2 4 cos(2 <sub>2</sub>) (cm)
<i>x</i> <i>t</i>
. Dao động tổng hợp của hai dao động có biên độ
<b>A.</b> <i>A</i>4 cm<sub>.</sub> <b><sub>B.</sub></b> <i>A</i>8 cm<sub>.</sub> <b><sub>C.</sub></b> <i>A</i><sub></sub>4 2 cm<sub>.</sub> <b><sub>D.</sub></b> <i>A</i>0 cm<sub>.</sub>
<b>C©u 15 : </b>
Hai chất điềm có khối lượng 1 kg và 2 kg được gắn ở hai đầu của thanh nhẹ có chiều dài
1 m<sub>. Momen qn tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vng</sub>
góc với thanh có giá trị
<b>A.</b> 1,5 kgm2 <b>B.</b> <sub>0,5 kgm</sub>2 <b><sub>C.</sub></b> <sub>1,75 kgm</sub>2 <b><sub>D.</sub></b> <sub>0, 75 kgm</sub>2
<b>C©u 16 : </b> <sub>Khi một vật rắn quay đều quanh một trục cố định đi qua vật thì một điểm xác định trên</sub>
vật ở cách trục quay khoảng <i>r</i>0<sub> có</sub>
<b>C.</b> <sub>tốc độ dài biên đổi</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>véc tơ vận tốc dài biến đổi</sub>
<b>C©u 17 : </b> <sub>Khi đưa con lắc lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài con lắc khơng đổi) thì tần</sub>
số dao động của con lắc sẽ
<b>A.</b> <sub>giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao.</sub>
<b>B.</b> <sub>tăng vì tần số dao động điều hịa của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường.</sub>
<b>C.</b> <sub>khơng đổi vì chu kì dao động điều hịa của nó khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường.</sub>
<b>D.</b> <sub>tăng vì chu kì dao động điều hịa của nó giảm.</sub>
<b>C©u 18 : </b> <sub>Một vận động viên trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác đứng quanh trục đi qua</sub>
thân mình. Nếu vận đơng viên dang hai tay rộng ra thì
<b>A.</b> <sub>momen qn tính của vận động viên đối với trục quay giảm và tốc độ góc tăng</sub>
<b>B.</b> <sub>momen qn tính của vận động viên đối với trục quay giảm và tốc độ góc giảm</sub>
<b>C.</b> <sub>momen quán tính của vận động viên đối với trục quay tăng và tốc độ góc tăng</sub>
<b>D.</b> <sub>momen qn tính của vận động viên đối với trục quay tăng và tốc độ góc giảm</sub>
<b>C©u 19 : </b> <sub>Một con lắc đơn có chiều dài l (dây treo khơng dãn, có khối lượng khơng đáng kể) và một</sub>
quả cầu có khối lượng m (có kích thước khơng đáng kể). Chu kì dao động của con lắc là
<b>A.</b> 1
2
<i>l</i>
<i>T</i>
<i>g</i>
. <b>B.</b>
2 <i>l</i>
<i>T</i>
<i>g</i>
. <b>C.</b>
1
2
<i>g</i>
<i>T</i>
<i>l</i>
. <b>D.</b> 2
<i>g</i>
<i>T</i>
<i>l</i>
.
<b>C©u 20 : </b> <sub>Cơ năng của một vật dao động điều hoà</sub>
<b>A.</b> <sub>bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng.</sub>
<b>B.</b> <sub>tăng gấp đơi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi.</sub>
<b>C.</b> <sub>biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kì bằng một nửa chu kì dao động của vật.</sub>
<b>D.</b> <sub>biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kì bằng chu kì dao động của vật.</sub>
<b>C©u 21 : </b> <sub>Con lắc đơn dao động từ vị trí cân bằng ra vị trí biên thì</sub>
<b>A.</b> <sub>động năng và thế năng giảm.</sub> <b><sub>B.</sub></b> <sub>động năng giảm, thế năng tăng.</sub>
<b>C.</b> <sub>động năng tăng, thế năng giảm.</sub> <b><sub>D.</sub></b> <sub>cơ năng của hệ thay đổi.</sub>
II. TỰ LUẬN (3 điểm)
Câu 1: Coi Mặt Trăng là hình cầu đồng chất có bán kính 7.10 km5 có khối lượng 2.10 kg30 . Tự quay
quanh trục với chu kì 28 ngày đêm. Tính động năng của Mặt Trăng?
Câu 2: Cho dao động đều hồ có phương trình <i>x</i> 6 cos(4 <i>t</i> 3)
. Tính quãng đường mà quả nặng đi
Câu 3: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình <i>x</i> 5cos(2 <i>t</i> 2) cm
. Biết cơ năng
0,025
<i>E</i> <i>J</i><sub>. Tính động năng vào thời điểm </sub><i>t</i>0,25<i>s</i><sub> ?</sub>
ĐÁP ÁN KIỂM TRA ĐỊNH KÌ LẦN 1 VẬT LÍ 12
I. TR C NGHI M KHÁCH QUAN (7 i m) Ắ Ệ đ ể
01 08 15
02 09 16
03 10 17
04 11 18
06 13 20
07 14 21
II. TỰ LUẬN (3 điểm)
Câu Nội Dung Điểm
1
Momen quán tính của Mặt Trăng
2
2
5
<i>I</i> <i>mR</i> 0,25
Tốc độ góc của Mặt Trăng
2
<i>T</i>
0,25
Động năng quay của Mặt Trăng
2 36
1 <sub>1,32.10</sub>
2
<i>ñ</i>
<i>W</i> <i>I</i> <i>J</i> 0,5
2
Ta có
2 <sub>1 </sub>
2
<i>T</i> <i>s</i>
0,25
1
6 3 12 12 6
<i>T</i> <i>T</i> <i>T</i> <i>T</i>
<i>t</i> 0,25
Quãng đường
3 <sub>9 </sub>
2 2 2 2
<i>A A A</i> <i>A</i>
<i>s</i> <i>cm</i> 0,5
3
Ta có
2 <sub>1 </sub>
<i>T</i> <i>s</i>
0,25
Mà 0,25 4
<i>T</i>
<i>t</i> <i>s</i>
: ứng với trạng thái vật từ vị trí cân bằng cân bằng ra biên theo
chiều âm, nên <i>x</i>0<sub>. Thế năng </sub><i>Et</i> 0 <i>J</i>
0,75
3 . Thống kê chất lượng
Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém
12A1 26 1 2 9 12 2
12A2 25 0 0 5 14 6
4 . Nhận xét
Giáo viên Học sinh
Hình thức Rõ ràng, khoa học, khách quan Tơ chưa đúng theo u cầu (cịn ít học sinh
sử dụng bút bi )
Nội dung Phù hợp các đối tượng học sinh Phù hợp với đối tượng học sinh từ trung
bình trở lên
Mức độ Phân loại được các đối tượng học sinh Phân loại các đối tượng học sinh rõ ràng
Kết luận Sử dụng tốt Các học sinh yếu cần cố gắng nổ lực nhiều
5 . Hướng dẫn bài mới : Thực hành: Xác định chu kì của con lắc đơn và con lắc lò xo, đo gia tốc trọng
trường.
Tiết : 22 Tuần : 08
Ngày soạn : 26/08/09 Lớp : 12
Bài 20 Thực hành
KHẢO SÁT VÀ ĐO CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC
2 . Kĩ năng : Nắm được cơng thức tính chu kì, sử dụng cỗng quang điện và đồng hồ hiện số
3 . Thái độ : Nghiêm túc, cẩn thận, sáng tạo
II . CHUẨN BỊ
1 . Giáo viên : Bộ dụng cụ thí nghiệm thực hành
2 . Học sinh : Dụng cụ học tập, cơ sở lí thuyết
III . TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 . Ổn định, tổ chức : Lập danh sách các nhóm, phân chia dụng cụ
2 . Bài cũ
Câu hỏi : Viết biểu thức tính chu kì dao động của con lắc đơn ?
3 . Bài mới
<b>Hoạt động 1 : Mục đích của bài thực hành thí nghiệm</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Thảo luận: Dựa vào biểu thức
tính chu kì dao động của con lắc
đơn, nêu ra các phương án thí
nghiệm để tính được chu kì đó
Giúp học sinh lựa chọn các
phương án tối ưu nhất Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của
Tính được gia tốc trọng trường
từ kết quả thí nghiệm trên.
Củng cố kiến thức về dao động
cơ và kĩ năng sử dụng thiết bị thí
nghiệm.
<b>Hoạt động 2 : Tìm hiểu cơ sở lí thuyết để tiến hành thực hành thí nghiệm</b>
<b>Hoạt động của trò</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Ơn lại kiến thức về con lắc đơn,
các cơng thức về dao động của
con lắc đơn
Xác định gia tốc rơi tự do
2
2
4 <i>l</i>
<i>g</i>
<i>T</i>
<sub>Chu kì dao động </sub>
2 <i>l</i>
<i>T</i>
<i>g</i>
Gia tốc trọng trường
2
2
4 <i>l</i>
<i>g</i>
<i>T</i>
<b>Hoạt động 3 : Tìm hiểu dụng cụ thực hành thí nghiệm</b>
<b>Hoạt động của trị</b> <b>Trợ giúp của giáo viên</b> <b>Ghi bảng</b>
Tập sử dụng cỗng quang điện và
đồng hồ đo thời gian hiện số.
Rèn luyện kĩ năng thao tác thực
hành
HDHS: Sử dụng cỗng quang
điện và đồng hồ đo thời gian
hiện số.
Nguyên tắc ghi thời gian của
cổng quang điện và đồng hồ đo
thời gian hiện số.
Nguyên tác hoạt động của cỗng
quang điện và đồng hồ đo thời
gian hiện số.
4 . Củng cố : Thao tác thực hiện thí nghiệm; so sánh kết quả thực hành với lí thuyết
5 . Bài tập về nhà : Trả lời câu 1;2 tr 65 skg
Làm bài tập 1; 2; 3 tr 65 skg
6 . Hướng dẫn bài mới : Thực hành
Tiết : 23 Tuần : 12
Ngy soạn : 24/10/09 Lớp : 12
Bi 20 Thực hnh
KHẢO SÁT VÀ ĐO CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức: Nắm được nguyên tắc hoạt động của các thiết bị, các thao tác khi thực hành thí nghiệm.
2. Kĩ năng: Thao tác và ghi số liệu chính xác
3. Thái độ: Cẩn thận, khách quan
II. CHUẨN BỊ
2. Học sinh: Dụng cụ học tập
III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định, tổ chức
2. Bài cũ
Câu hỏi: Lắp cỗng quang điện ngay tại vị trí cân bằng của con lắc có được khơng? Vì sao?
3. Bài mới
<i><b>Bài thực hành:</b></i><b> KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN.</b>
<b>I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:</b>
- Khảo sát ảnh hưởng của biên độ <sub>, khối lượng m của quả nặng và độ dài l của day treo đối với</sub>
chu kì dao động T của con lắc đơn.
- Xác định gia tốc trọng trường g bằng con lắc đơn theo công thức:
2
2
4 <i>l</i>
<i>g</i>
<i>T</i>
<b>1. Khảo sát ảnh hưởng của biên độ </b> <b><sub> đối với chu kì dao động T của con lắc đơn.</sub></b>
a. Nối cổng quang điện với ổ cắm A ở mặt sau đồng hồ đo thời gian hiện số (hình 3). Gạt núm chọn
thang đo sang vị trí 9,999 s. Vặn núm chuyển mạch MODE sang vị trí T để đo từng chu kì dao động
của con lắc. Cắm phích lấy điện của đồng hồ đo thời gian vào nguồn điện ~ 220 V. Bấm cơng tắc K ở
mặt sau của nó để các chữ số hiển thị trên cửa sổ thời gian.
b. Treo viên bi có khối lượng <i>m</i>1 vào đầu dưới của sợi dây mảnh, dài và khơng dãn. Vặn các vít của
đế 3 chân , điều chỉnh cho giá đỡ can bằng thẳng đứng. Đặt thanh ke áp sát cạnh của giá đỡ tại vị trí
(thấp hơn đáy viên bi) ứng với độ dài L trên thước milimet. Quay ròng rọc để thả dần sợi dây cho tới
khi đáy của viên bi vừa tiếp xúc với cạnh ngang của thanh ke.Nếu gọi r là bán kính viên bi, thì độ dài l
của con lắc đơn tính bằng l = L - r.
c. Điều chỉnh dây treo để con lắc đơn khối lượng <i>m</i>1 có độ dài <i>l</i>1= 500 mm. Dịch chuyển cổng
quang điện đến vị trí sao cho cửa sổ của nó nằm ngang với vị trí của tâm viên bi, cách tâm này một
khoảng <i>a</i>1 = 30 mm. Kéo viên bi đến vị trí đối diện
cửa sổ của cổng quang điện, rồi buông tay thả cho con lắc dao động khơng vận tốc đầu. Khi đó biên độ
dao động của con lắc đơn bằng 1( với
06
,
0
500
30
tan
1
1
1
<i>l</i>
<i>a</i>
thì 1 3,5<i>o</i>
Sau 2 – 3 dao động, bấm nut RESET trên mặt đồng hồ đo thời gian hiện số để tiến hành đo từng chu kì
dao động T của con lắc đơn.Thực hiện 3 lần phèp đo này. Ghi giá trị của T trong mổi lần đo vào bảng
1.
d/ Giữ nguyên khối lượng <i>m</i>1 và độ dài <i>l</i>1 = 500 mm của con lắc đơn. Dịch chuyển cổng quang điện
đến vị trí sao cho cửa sổ của nó nằm ngang với vị trí của tâm viên bi, cách tâm này một khoảng
<i>mm</i>
<i>a</i><sub>2</sub> 50 <sub> ứng với biên độ </sub><sub>2</sub><sub> ( với</sub><sub>2</sub><sub> </sub>5,7<i>o</i><sub>). Thực hiện 3 lần phép đo từng chu kì dao động</sub>
T.Ghi giá trị T trong mỗi lần đo.Ghi giá trị của T trong mỗi lần đo vào bảng 1.
<b>2. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng m đối với chu kì dao động T của con lắc đơn.</b>
Giữ nguyên độ dài <i>l</i>1 = 500 mm và biên độ 2. Thay viên bi khối lượng <i>m</i>1 bằng khối lượng <i>m</i>2.
Thực hiện 3 lần phép đo chu kì dao động T. Ghi giá trị của T trong mỗi lần đo vào bảng 1.
<b>3. Khảo sát ảnh hưởng của độ dài l đối với chu kì dao động T của con lắc đơn.</b>
<b> Giữ nguyên viên bi khối lượng </b><i>m</i>2 và biên độ 2. Điều chỉnh dây treo để con lắc có độ dài <i>l</i>2 = 600
mm.Thực hiện 3 lần phép đo chu kì dao động T.Ghi giá trị của T trong mỗi lần đo vào bảng 1.
<i>Bảng 1</i>
Con lắc
đơn
Khối
lượng m
Biên
độ Độ dài l<sub>(mm)</sub> <sub>T1</sub> <sub>T2</sub> Chu kì dao động T<sub>T3</sub> <sub>T</sub> <sub>(</sub><sub></sub><sub>T)max</sub>
1 <i>m</i><sub>1</sub> <sub>1</sub> <i>l</i><sub>1</sub><sub> = 500</sub>
2 <i>m</i><sub>1</sub> <sub>2</sub> <i>l</i><sub>1</sub><sub> = 500</sub>
3 <i>m</i><sub>2</sub> <sub>2</sub> <i>l</i><sub>1</sub><sub> = 500</sub>
4 <i>m</i><sub>2</sub> <sub>2</sub> <i>l</i><sub>2</sub><sub> = 600</sub>
<b>III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:</b>
1. Tính giá trị trung bình của chu kì dao động: 3
3
2
1 <i>T</i> <i>T</i>
<i>T</i>
và xác định sai số tuyệt đối cực đại
(∆T)max tìm được trong bảng 1.
2. Căn cứ giá trị của <i>T</i> và (<sub>T)max tìm được trong bảng 1 hãy cho biết:</sub>
a) Biên độ <sub> có ảnh hưởng đến chu kì dao động T của con lắc đơn không?</sub>
b) Khối lượng m có ảnh hưởng đến chu kì dao động T của con lắc đơn khơng?
c) Độ dài l có ảnh hưởng đến chu kì dao động T của con lắc đơn khơng?
d) Tính các tỉ số sau đây đối với con lắc đơn số 3 và số 4 trong Bảng 1:
...
...
...
...
...
...
3
2
<i>l</i>
<i>T</i>
;
.
...
...
...
...
4
2
<i>l</i>
<i>T</i>
So sánh hai tỉ số trên,từ đó rút ra nhận xét về sự phụ thuộc của chu kì dao động T của con lắc đơn vào
độ dài l của nó.
3. Kết luận: Chu kì dao động của con lắc đơn có biên độ nhỏ ( <sub> < </sub>90<sub>) tại cùng một nơi trên mặt đất,</sub>
không phụ thuộc……….., chỉ phụ
thuộc……… theo tỉ lệ T ~ ………Kết
quả này……….với cơng thức lí thuyết: <i>g</i>
-Giá trị trung bình: 2
2
4
<i>T</i>
<i>l</i>
<i>g</i>
(m/<i>s</i>2).
- Sai số tuyệt đối:
<i>T</i>
<i>T</i>
<i>l</i>
<i>l</i>
<i>g</i>
<i>g</i> <sub>.</sub> <sub>2</sub> max