Tuần 01 Từ ngày 5/9/2016 đến ngày 10/9/2016 Tuần 04 Từ ngày 23/9/2019 đến ngày 28/9/2019 Tiết PPCT 8+9 TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE NEN I MỤC TIÊU BÀ[.]
Trang 1- Tuần: 04 Từ ngày 23/9/2019 đến ngày 28/9/2019 - Tiết PPCT: 8+9
TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
I MỤC TIÊU BÀI HỌC: 1 Kiến thức
- Biểu diễn được phương trình của dao động điều hồ bằng một vectơ quay
2 Kĩ năng
- 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 3 Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực trong học tập - Yêu thích khoa học vật lí
4 Năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh:
- Năng lực tự học, năng lực đọc và phân tích, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực trình bày
II CHUẨN BỊ VỀ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:
Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk
Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH: 1 Hoạt động dẫn dắt vào bài: 5 phút
Lấy ví dụ về vật có thể thực hiện động thời nhiều dao động Dao động tổng hợp của vật đó như thế nào?
2 Hoạt động hình thành kiến thức:
Hoạt động của thầy Hoạt động của trị Chốt kiến thức
2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu về vecto quay ( 5 phút )
- Mục tiêu: Nêu đặc điểm và vẽ được một vecto quay - Cách tiến hành hoạt động:
Vẽ véc tơ quay
Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của véc tơ quay
Vẽ hình
Nêu đặc điểm của véc tơ quay
Xác định tọa độ hình chiếu P của điểm M trên trục Ox
Thực hiện C1
I Véc tơ quay
Dao động điều hòa: x = Acos(t + )
Được biểu diễn bằng véc tơ quay OM có
+ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox + Độ dài bằng biên độ dao động: OM = A
+ Hợp với trục Ox một góc bằng
+ Quay đều quanh O theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc
2.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp giản đồ fre-nen ( 10 phút )
- Mục tiêu hoạt động: HS nêu được định nghĩa và ví dụ của dao động duy trì - Cách tiến hành hoạt động:
Cho h/s dùng phép biến đổi lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp khi A1 = A2
Nêu ra sự cần thiết phải dùng phương pháp khác khi A1 A2 Vẽ giãn đồ véc tơ
Dùng phép biến đổi lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp khi A1 = A2
Ghi nhận sự cần thiết phải dùng phương pháp khác khi A1 A2
Vẽ giãn đồ véc tơ
II Phương pháp giãn đồ Fre-nen
1 Đặt vấn đề
Trang 2
Cho học sinh rút ra kết luận về sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số
Hướng dẫn để học sinh thực hiện C2
Giới thiệu sự lệch pha của hai dao động: Sớm pha, trể pha, cùng pha, ngược pha
Dẫn dắt để học sinh tìm ra biên độ của dao động tổng hợp trong từng trường hợp Nhận xét về sự quay của OM so với OM1và 2OM Kết luận về sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số
Thực hiện C2
Ghi nhận các khái niệm về sự lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số
Tìm biên độ dao động tổng hợp:
Khi hai dao động thành phần cùng pha
Khi hai dao động thành phần ngược pha
Kết luận về trường hợp tổng quát
giãn đồ Fre-nen
2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen
Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp
Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1) tan = 22112211coscossinsinAAAA
3 Ảnh hưởng của độ lệch pha
Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần
+ Khi hai dao động thành phần cùng pha (2 - 1 = 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại: A = A1 + A2
+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (2 - 1 = (2k + 1)) thì dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu: A = |A1 - A2|
+ Trường hợp tổng quát: A1 + A2 A |A1 - A2|
3 Hoạt động luyện tập: 5 phút
- Nhắc lại trọng tâm của bài: các công thức tính biên độ và pha dao động tổng hợp
4 Hoạt động vận dụng: 45 phút
Câu 1: Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, lệch pha nhau
2
với các biên độ là A1 và A2 Dao động tổng hợp của hai dao động trên có biên độ là
A 22
12
A A B 2212
A A C A1A2 D A1A2
Câu 2: Hai đao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A1 và A2
Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là
A A1+A2 B |A1 - A2| C 2212
AA D 22
12
AA
Câu 3: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A1
và A2 Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là
A A1A2 B A12A22 C 2212
A A D.A1+A2
Câu 4: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ và pha ban đầu lần lượt là A1, φ1
và A2, φ2 Dao động tổng hợp của hai dao động này có pha ban đầu φ được tính theo cơng thức
Trang 3Câu 5: Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cung phương, cùng tần số và ngược pha nhau là
A (2 1)
2
k (với k = 0, ±1, ±2, …) B (2k +1) π (với k = 0, ±1, ±2, …)C 2kπ (với k = 0, ±1, ±2, …) D kπ (với k = 0, ±1, ±2, …)
Câu 6: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số được gọi là hai dao động ngược pha nếu độ
lệch pha của chúng bằng
A + k với k Z B + 2kπ với k Z C π + 2kπ với k Z D π + k với k Z
Câu 7: Hai dao động điều hịa có phương trình dao động lần lượt là x1 = 5cos(2πt+ 0,75π) (cm) và
x2 = 10cos(2πt+ 0,5π) (cm) Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn là:
A 0,25 π B 1,25 π C 0,5 π D 0,75 π
Câu 8: Cho hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là: x110cos 100 t 0, 5 cm ,
2
x 10cos 100 t 0, 5 cm Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn là A 0 B 0, 25 C D 0, 5
Câu 9: Hai dao động điều hịa cùng phương có phương trình lần lượt là: x1 = 4 cos 100 πt (cm) và
x-2=3cos(100πt + π/2) (cm) Dao động tổng hợp của hai dao động đó có biên độ là: A 1cm B 5cm C 3,5cm D 7cm
Câu 10: Hai dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số, có các phương trình dao động là: x1 = 3cos
(ωt – π/4) cm và x2 = 4cos (ωt + π/4) cm Biên độ của dao động tổng hợp hai dao động trên là
A.5 cm B 1 cm C 12 cm D 7 cm
Câu 11: Hai dao động điều hịa cùng phương, có phương trình x1 = Acos(ωt +π/3) và x2 = Acos(ωt -
2π/3)là hai dao động: A.lệch pha π/2 B cùng pha C ngược pha D lệch pha π/3
Câu 12: Cho hai dao động điều hịa cùng phương có các phương trình lần lượt là x1 =4cos(πt - π/6) và
x2= 4cos(πt - π/2) Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là A 8cm B 4 3 cm C 2cm D 4 2cm
Câu 13: Hai dao động điều hịa có các phương trình li độ lần lượt là x1 = 5cos(100t + /2) (cm) và x2 = 12cos100t (cm) Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng
A 7 cm B 8,5 cm C 17 cm D 13 cm.
Câu 14: Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hồ cùng phương có phương trình
x1 = 3cos(ωt + π/3) cm và x2 = 4cos(ωt – 2π/3) cm Biên độ dao động của vật là
A 5 cm B 1 cm C 3 cm D 7 cm
Câu 15: Cho hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình dao động lần lượt là x1 =
3 3cos(5πt + π/2) (cm) và x2 = 3 3cos(5πt - π/2)(cm) Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên bằng
A 0cm B 3m C 63cm D 33cm
5 Hoạt động tìm tịi, mở rộng: (Giao nhiệm vụ về nhà) 5 phút
Hai dao động cùng phương lần lượt có phương trình x1 = 1cos( )
6A t (cm) và x2 = 6 cos()2t (cm) Dao động tổng hợp của hai dao động này có phương trình xAcos(t)(cm) Thay đổi A1 cho đến khi biên độ A đạt giá trị cực tiểu thì