giao an vat li 12 tuan 4
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (143.87 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Ngày soạn: 27/08/2012
Tiết số: 07 Tuần: 04
<i><b>VẬT LÍ 12</b></i>
<b> Bài 4</b>
<b>DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC</b>
<b>I. MỤC TIÊU</b>
<b>1. Kiến thức: </b>
- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.
- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.
- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần.
- Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng.
- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải bài tập tương tự
như ở trong bài.
<b>2. Kĩ năng: Vận Vận dụng được kiến thức của bài để làm được các bài tập sgk và các bài tập tương tự.</b>
<b>3. Thái độ: Vui thích môn học, tập trung học tập,…</b>
<b>II. CHUẨN BỊ</b>
<b>1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại.</b>
<b>2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: </b>
2 2
1
2
<i>W</i> <i>m A</i>
.
<b>III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC</b>
<b>1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số, vệ sinh, đồng phục,...</b>
<b>2. Kiểm tra bài cũ:</b>
-Nêu cấu tạo của con lắc đơn.
- Nêu điều kiện để con lắc đơn dao động điều hồ. Viết được cơng thức tính chu kì dao động của con lắc đơn.
<b>3. Bài mới:</b>
<b>Hoạt động 1 Tìm hiểu về dao động tắt dần.</b>
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Khi không có ma sát tần số dao
động của con lắc?
- Tần số này phụ thuộc những gì?
tần số riêng.
- Xét con lắc lò xo dao động trong
thực tế ta có nhận xét gì về dao
động của nó?
- Ta gọi những dao động như thế là
dao động tắt dần như thế nào là
dao động tắt dần?
- Tại sao dao động của con lắc lại tắt
dần?
- Hãy nêu một vài ứng dụng của dao
động tắt dần? (thiết bị đóng cửa tự
động, giảm xóc ơ tơ …)
- HS nêu cơng thức.
- Phụ thuộc vào các đặc tính của
con lắc.
- Biên độ dao động giảm dần
đến một lúc nào đó thì dừng lại.
- HS nghiên cứu Sgk và thảo
luận để đưa ra nhận xét.
- Do chịu lực cản khơng khí (lực
ma sát) W giảm dần (cơ
nhiệt).
- HS nêu ứng dụng.
- Khi khơng có ma sát con lắc dao động
điều hoà với tần số riêng (f0). Gọi là tần
số riêng vì nó chỉ pthuộc vào các đặc
tính của con lắc.
<b>I. Dao động tắt dần</b>
1. Thế nào là dao động tắt dần
- Dao động có biên độ giảm dần theo
thời gian.
2. Giải thích
- Do lực cản của môi trường.
3. Ứng dụng (<i>Sgk</i>)
<b>Hoạt động 2 : Tìm hiểu về dao động duy trì</b>
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Thực tế dao động của con lắc tắt dần
làm thế nào để duy trì dao động (A
khơng đổi mà không làm thay đổi T)
- Dao động của con lắc được duy trì
nhờ cung cấp phần năng lượng bị mất
từ bên ngồi, những dao động được
duy trì theo cách như vậy gọi là dao
- Sau mỗi chu kì cung cấp cho
nó phần năng lượng đúng bằng
phần năng lượng tiêu hao do ma
sát.
<b>II. Dao động duy trì</b>
1. Dao động được duy trì bằng cách
giữ cho biên độ không đổi mà không
làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi
là dao động duy trì.
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
động duy trì.
- Minh hoạ về dao động duy trì của
con lắc đồng hồ.
- HS ghi nhận dao động duy trì
của con lắc đồng hồ.
dao động duy trì.
<b>Hoạt động 3 </b><i>( phút)</i>: Tìm hiểu về dao động cưỡng bức
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Ngoài cách làm cho hệ dao động
không tắt dần tác dụng một ngoại
lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này
cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại
phần năng lượng mất mát do ma sát
Dao động của hệ gọi là dao động
cưỡng bức.
- Hãy nêu một số ví dụ về dao động
cưỡng bức?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết
các đặc điểm của dao động cưỡng
bức.
- HS ghi nhận dao động cưỡng
bức.
- Dao động của xe ô tô chỉ tạm
dừng mà không tắt máy…
- HS nghiên cứu Sgk và thảo
luận về các đặt điểm của dao
động cưỡng bức.
<b>III. Dao động cưỡng bức</b>
1. Thế nào là dao động cưỡng bức
- Dao động chịu tác dụng của một
ngoại lực cưỡng bức tuần hồn gọi là
dao động cưỡng bức.
2. Ví dụ (Sgk)
3. Đặc điểm
- Dao động cưỡng bức có A khơng
đổi và có f = fcb.
- A của dao động cưỡng bức khơng
chỉ phụ thuộc vào Acb mà cịn phụ
thuộc vào chênh lệch giữa fcb và fo.
Khi fcb càng gần fo thì A càng lớn.
<b>Hoạt động 4 </b><i>( phút)</i>: Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Trong dao động cưỡng bức khi fcb
càng gần fo thì A càng lớn. Đặc biệt,
khi fcb = f0 A lớn nhất gọi là hiện
tượng cộng hưởng.
- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết
nhận xét về mối quan hệ giữa A và
lực cản của môi trường.
- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu
tầm quan trọng của hiện tượng cộng
hưởng.
+ Khi nào hiện tượng cộng hưởng có
hại (có lợi)?
- HS ghi nhận hiện tượng cộng
hưởng.
- A càng lớn khi lực cản môi
trường càng nhỏ.
- HS nghiên cứu Sgk: Lúc đó hệ
được cung cấp năng lượng một
cách nhịp nhàng đúng lúc A
tăng dần lên, A cực đại khi tốc
độ tiêu hao năng lượng do ma
sát bằng tốc độ cung cấp năng
lượng cho hệ.
- HS nghiên cứu Sgk và trả lời
các câu hỏi.
+ Cộng hưởng có hại: hệ dao
động như tồ nhà, cầu, bệ máy,
khung xe …
+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn
của các đàn ghita, viôlon …
<b>IV. Hiện tượng cộng hưởng</b>
1. Định nghĩa
- Hiện tượng biên độ dao động cưỡng
bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f
của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số
riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện
tượng cộng hưởng.
- Điều kiện fcb = f0
2. Giải thích (<i>Sgk</i>)
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng
hưởng
+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như
tồ nhà, cầu, bệ máy, khung xe …
+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các
đàn ghita, viôlon …
<b>IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được</b>
- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.
- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Giải thích được ngun nhân của dao động tắt dần.
<b>V.DẶN DỊ:</b>
<b> - Về nhà học bài và xem trứơc bài mới</b>
- Về nhà làm được các bài tập trong Sgk.và sách bài tập
<b>IV. RÚT KINH NGHIỆM</b>
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
Ngày soạn: 27/08/2012
Tiết số: 08 Tuần: 04
<b>Bài 5</b>
:<b>TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ</b>
<b>PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN</b>
<b>I. MỤC TIÊU</b>
<b>1. Kiến thức: </b>
- Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay.
- Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều
hoà cùng phương, cùng tần số.
<b>2. Kĩ năng: Vận Vận dụng được kiến thức của bài để làm được các bài tập sgk và các bài tập tương tự.</b>
<b>3. Thái độ: Vui thích mơn học, tập trung học tập,…</b>
<b>II. CHUẨN BỊ</b>
<b>1. Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.</b>
<b>2. Học sinh: Ơn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.</b>
<b>III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC</b>
<b>1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số, vệ sinh, đồng phục, sgk…</b>
<b>2. Kiểm tra bài cũ:</b>
3 Bài mới
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Ở bài 1, khi điểm M chuyển động
tròn đều thì hình chiếu của vectơ vị trí
<i>OM</i> <sub>lên trục Ox như thế nào?</sub>
- Cách biểu diễn phương trình dao
động điều hoà bằng một vectơ quay
<i>được vẽ tại thời điểm ban đầu</i>.
- Y/c HS hoàn thành C1
- Phương trình của hình chiếu của
vectơ quay lên trục x:
x = Acos(t + )
<b>I. Vectơ quay</b>
- Dao động điều hoà
x = Acos(t + ) được biểu diễn
bằng vectơ quay <i>OM</i>
có:
+ Gốc: tại O.
+ Độ dài OM = A.
+ (<i>OM</i>,Ox)
(<i>Chọn chiều dương là chiều dương </i>
<i>của đường tròn lượng giác</i>).
<b>Hoạt động 2 </b><i>( phút)</i>: Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Giả sử cần tìm li độ của dao động
tổng hợp của hai dao động điều hoà
cùng phương cùng tần số:
x1 = A1cos(t + 1)
x2 = A2cos(t + 2)
Có những cách nào để tìm x?
- Tìm x bằng phương pháp này có đặc
điểm nó dễ dàng khi A1 = A2 hoặc rơi
vào một số dạng đặc biệt Thường
dùng phương pháp khác thuận tiện hơn.
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày
phương pháp giản đồ Fre-nen
- Hình bình hành OM1MM2 bị biến
dạng không khi <i>OM</i>1
và <i>OM</i>2
quay?
- Li độ của dao động tổng hợp
có thể tính bằng: x = x1 + x2
- HS làm việc theo nhóm vừa
nghiên cứu Sgk.
+ Vẽ hai vectơ quay <i>OM</i>1
và
2
<i>OM</i> <sub>biểu diễn hai dao động.</sub>
+ Vẽ vectơ quay:
1 2
<i>OM OM OM</i>
- Vì <i>OM</i>1
và <i>OM</i>2
có cùng
nên khơng bị biến dạng.
<b>II. Phương pháp giản đồ Fre-nen</b>
1. Đặt vấn đề
- Xét hai dao động điều hoà cùng phương,
cùng tần số:
x1 = A1cos(t + 1)
x2 = A2cos(t + 2)
- Li độ của dao động tổng hợp: x = x1 + x2
2. Phương pháp giản đồ Fre-nen
a.
O <sub>x</sub>
M <sub>+</sub>
O x
M
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
Vectơ <i>OM</i>
cũng là một vectơ quay
với tốc độ góc quanh O.
- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của
<i>OM</i> <sub>với </sub><i>OM</i>1
và <i>OM</i>2
lên trục Ox?
Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?
- Nhận xét gì về dao động tổng hợp x
với các dao động thành phần x1, x2?
- Y/c HS dựa vào giản đồ để xác định
A và , dựa vào A1, A2, 1 và 2.
OM = OM1 + OM2
<i>OM</i>
biểu diễn phương trình
dao động điều hồ tổng hợp:
x = Acos(t + )
- Là một dao động điều hoà,
cùng phương, cùng tần số với
hai dao động đó.
- HS hoạt động theo nhóm và
lên bảng trình bày kết quả của
mình.
- Vectơ <i>OM</i>
là một vectơ quay với tốc độ
góc quanh O.
- Mặc khác: OM = OM1 + OM2
<i>OM</i>
biểu diễn phương trình dao động
điều hoà tổng hợp:
x = Acos(t + )
<i>Nhận xét:</i> (Sgk)
b. Biên độ và pha ban đầu của dao động
tổng hợp:
os(
c
2 2 2
1 2 2 1 2 2 1)
<i>A</i> <i>A</i> <i>A</i> <i>A A</i>
1 1 2 2
1 1 2 2
s s
tan
cos cos
<i>A in</i> <i>A in</i>
<i>A</i> <i>A</i>
<b>Hoạt động 3 </b><i>( phút)</i>: Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Từ công thức biên độ dao động tổng
hợp A có phụ thuộc vào độ lệch pha
của các dao động thành phần.
- Các dao động thành phần cùng pha
1 - 1 bằng bao nhiêu?
- Biên độ dao động tổng hợp có giá trị
như thế nào?
- Tương tự cho trường hợp ngược
pha?
- Trong các trường hợp khác A có giá
trị như thế nào?
- HS ghi nhận và cùng tìm hiểu ảnh
hưởng của độ lệch pha.
= 1 - 1 = 2n
(n = 0, 1, 2, …)
- Lớn nhất.
= 1 - 1 = (2n + 1)
(n = 0, 1, 2, …)
- Nhỏ nhất.
- Có giá trị trung gian
|A1 - A2| < A < A1 + A2
3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
- Nếu các dao động thành phần
<i>cùng pha</i>
= 1 - 1 = 2n
<i>(n = 0, </i><i> 1, </i><i> 2, …)</i>
A = A1 + A2
- Nếu các dao động thành phần
<i>ngược pha</i>
= 1 - 1 = (2n + 1)
<i>(n = 0, </i><i> 1, </i><i> 2, …)</i>
A = |A1 - A2|
<b>Hoạt động 4 </b><i>( phút)</i>: Vận dụng
<b>Hoạt động của GV</b> <b>Hoạt động của HS</b> <b>Kiến thức cơ bản</b>
- Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ ở
Sgk.
(<i>OM</i> ,Ox)<sub> bằng bao nhiêu?</sub>
+ Vẽ hai vectơ quay <i>OM</i>1
và <i>OM</i>2
biểu diễn 2 dao động thành phần ở
thời điểm ban đầu.
+ Vectơ tổng <i>OM</i>
biểu diễn cho
dao động tổng hợp
x = Acos(t + )
Với A = OM và (<i>OM</i>,Ox)
- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên OM2M
là nửa đều OM nằm trên trục
Ox = /2
A = OM = 2 3 cm
(Có thể: OM2<sub> = M2M</sub>2<sub> – M2O</sub>2<sub>)</sub>
4. Ví dụ
cos
1 4 (10 <sub>3</sub>) ( )
<i>x</i> <i>t</i> <i>cm</i>
cos
1 2 (10 ) ( )
<i>x</i> <i>t</i> <i>cm</i>
- Phương trình dao động tổng hợp
cos
2 3 (10 ) ( )
2
<i>x</i> <i>t</i> <i>cm</i>
<b>IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được</b>
- Những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.
- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
<b> - Về nhà học bài và xem trứơc bài mới</b>
- Về nhà làm được các bài tập trong Sgk.và sách bài tập
<b>IV. RÚT KINH NGHIỆM</b>
...
...
...
Tổ trưởng kí duyệt
27/08/2012
</div>
<!--links-->
