Chương I : DAO ĐỘNG CƠ
Ngày soạn: 06/08/2018
Tiết số: 1,2 Tuần: 01
Bài 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ
VẬT LÍ 12
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hồ.
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?
- Viết được: + Phương trình của dao động điều hồ và giải thích được cá đại lượng trong phương trình.
+ Cơng thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số.
+ Cơng thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà.
- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0.
- Làm được các bài tập tương tự như Sgk.
2. Kĩ năng: Vận dụng được kiến thức của bài để làm được các bài tập sgk và các bài tập tương tự.
3. Thái độ: Vui thích mơn học, tập trung học tập,…
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Hình vẽ mơ tả d.động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ.
2. Học sinh: On lại chuyển động trịn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số).
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số, vệ sinh, đồng phục, sgk,…
2. Kiểm tra bài cũ: Giới thiệu chương trình vật lí 12 .
3. Bài mới: Ôn lại kiến thức cũ
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- gv lấy các ví dụ về các vật dao động
I. Dao động cơ
trong đời sống: chiếc thuyền nhấp
1. Thế nào là dao động cơ ?
nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung
- Là chuyển động có giới hạn trong
động, màng trống rung động ta nói
khơng gian lặp đi lặp lại nhiều lần
những vật này đang dao động cơ
quanh một vị trí cân bằng.
*HS TB yếu: Như thế nào là dao
- Là chuyển động qua lại của một
- VTCB: thường là vị trí của vật khi
động cơ?
vật trên một đoạn đường xác định
đứng yên.
- Khảo sát các dao động trên, ta nhận quanh một vị trí cân bằng.
thấy chúng chuyển động qua lại
khơng mang tính tuần hồn
2. Dao động tuần hồn
* HS khá – giỏi nhận xét quả lắc
- Sau một khoảng thời gian nhất
- Là dao động mà sau những khoảng
đồng hồ thì sao?
định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc
thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật
- Dao động cơ có thể tuần hồn hoặc
cũ dao động của quả lắc đồng hồ trở lại vị trí như cũ với vật tốc như
không. Nhưng nếu sau những khoảng tuần hồn.
cũ.
thời gian bằng nhau (T) vật trở lại vị
trí như cũ với vật tốc như cũ dao
động tuần hồn.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
* Minh hoạ chuyển động tròn đều của một
II. Phương trình của dao động
điểm M
điều hồ
M +
1. Ví dụ
- Giả sử một điểm M chuyển động
tròn đều trên đường trịn theo chiều
M
t
dương với tốc độ góc .
0
- P là hình chiếu của M lên Ox.
P1
O x P
- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với
POM
(rad)
1
0
- Sau t giây, vật chuyển động đến
*HS TB trở lên: Nhận xét gì về dao động * Trong quá trình M chuyển động
POM
(t ) rad
1
vị
trí
M,
với
của P khi M chuyển động?
trịn đều, P dao động trên trục x
* Khi đó toạ độ x của điểm P có phương
quanh gốc toạ độ O.
- Toạ độ x = OP của điểm P có
trình như thế nào?
phương trình:
- Có nhận xét gì về dao động của điểm P?
x = OMcos(t + )
x = OMcos(t + )
(Biến thiên theo thời gian theo định luật
Đặt OM = A
* Vì hàm sin hay cosin là một hàm
dạng cos)
x = Acos(t + )
điều hoà dao động của điểm P
* Y/c HS hoàn thành C1 (HS khá giỏi)
Vậy: Dao động của điểm P là dao
là dao động điều hồ.
- Hình dung P khơng phải là một điểm
động điều hồ.
* Tương tự: x = Asin(t + )
hình học mà là chất điểm P ta nói vật
2. Định nghĩa
* HS ghi nhận định nghĩa dao
dao động quanh VTCB O, còn toạ độ x
- Dao động điều hồ là dao động
động điều hồ.
chính là li độ của vật.
trong đó li độ của vật là một hàm
- Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có
cosin (hay sin) của thời gian.
mặt trong phương trình.
3. Phương trình
- Ghi nhận các đại lượng trong
* Lưu ý:
- Phương trình dao động điều hồ:
phương trình.
+ A, và trong phương trình là những
x = Acos(t + )
hằng số, trong đó A > 0 và > 0.
+ x: li độ của dao động( khoảng
+ Để xác định cần đưa phương trình về
cách từ vtrí vật đến VTCB).
dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác
+A = xmax.(A>0): biên độ dao động
định.
+ : tần số góc của dao động, đơn
* Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác
vị là rad/s.
- Chúng ta sẽ xác định được x ở
định được gì? ((t + ) là đại lượng cho
+ (t + ): pha của dao động tại thời
thời điểm t.
phép ta xác định được gì?)
điểm t, đơn vị là rad.
* Tương tự nếu biết ?
+ : pha ban đầu của dao động, có
- Xác định được x tại thời điểm
- HS Tb trở lên : Qua ví dụ minh hoạ ta
thể dương hoặc âm.
ban đầu t0.
thấy giữa chuyển động tròn đều và dao
- Một điểm dao động điều hồ
động điều hồ có mối liên hệ gì?
trên một đoạn thẳng ln ln có
- Trong phương trình: x = Acos(t + ) ta
4. Chú ý (Sgk)
thể được coi là hình chiếu của
quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha
một điểm tương ứng chuyển
của dao động và chiều tăng của pha tương
động tròn đều lên đường kính là
POM
ứng với chiều tăng của góc 1
trong
đoạn thẳng đó.
chuyển động trịn đều.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
III. Chu kì, tần số, tần số góc của
- Dao động điều hồ có tính tuần
- HS ghi nhận các định nghĩa về
dao động điều hồ
hồn từ đó ta có các định nghĩa
chu kì và tần số.
1. Chu kì và tần số
- Chu kì (kí hiệu và T) của dao động
* Lưu ý HS cơng thức:
điều hồ là khoảng thời gian để vật
thực hiện một dao động toàn phần.
+ Đơn vị của T là giây (s).
2
t
N
T
f
- Tần số (kí hiệu là f) của dao động
N và
2
t
điều hoà là số dao động toàn phần
thực hiện được trong một giây.
+ Đơn vị của f là 1/s gọi là Héc (Hz).
2. Tần số góc
2
2 f
- Trong dao động điều hồ gọi là
T
* Trong chuyển động trịn đều giữa
*
tần số góc. Đơn vị là rad/s.
tốc độ góc , chu kì T và tần số có
2
mối liên hệ như thế nào?
2 f
T
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
Hoạt động của GV
- HS khá giỏi biến đổi tìm v:Vận tốc
là đạo hàm bậc nhất của li độ theo
thời gian biểu thức?
Có nhận xét gì về v?
Hoạt động của HS
x = Acos(t + )
v = x’ = -Asin(t + )
- Vận tốc là đại lượng biến thiên
điều hoà cùng tần số với li độ.
- HS khá giỏi biến đổi tìm v: Gia tốc a = v’ = -2Acos(t + )
là đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo - Gia tốc luôn ngược dấu với li độ
thời gian biểu thức?
(vectơ gia tốc luôn luôn hướng về
- Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều VTCB)
gì?
Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao
- HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của
động điều hoà x = Acost ( = 0)
GV.
Kiến thức cơ bản
IV. Vận tốc và gia tốc trong dao
động điều hoà
1. Vận tốc
v = x’ = -Asin(t + )
- Ở vị trí biên (x = A): v = 0.
- Ở VTCB (x = 0): |vmax| = A
2. Gia tốc
a = v’ = -2Acos(t + ) = -2x
- Ở vị trí biên (x = A):
|amax| = 2A
- Ở VTCB (x = 0): a = 0
Kiến thức cơ bản
V. Đồ thị trong dao động điều hồ
x
A
3T
T
- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là
t
2
2
một đường hình sin, vì thế người ta
0
T
gọi dao động điều hồ là dao động
A
hình sin.
IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được
+ Định nghĩa dao động điều hoà.
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu
+ Phương trình của dao động điều hồ và giải thích được cá đại lượng trong phương trình.
+ Cơng thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số.
+ Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hồ.
V.DẶN DỊ:
Về nhà làm được các bài tập trong Sgk.và sách bài tập
* Chú ý: Đối tượng học sinh
KHÁ – GIỎI
TRUNG BÌNH
YẾU - KÉM
- Trình bày như giáo án
- Trình bày như giáo án
- Trình bày như giáo án
- HS xây dựng biểu thức v, a.
- Hướng dẫn HS xây dựng biểu thức - GV xây dựng biểu thức v, a.
v, a.
VI. RÚT KINH NGHIỆM
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
Tổ trưởng kí duyệt
06/08/2018
HỒNG ĐỨC DƯỠNG