Đang tải... (xem toàn văn)
Kế hoạch bài dạy (Giáo án) power point vật lý 11 Bài 2: Mô tả dao động điều hòa bộ sách kết nối tri thức giành cho giáo viên.Kế hoạch bài dạy (Giáo án) power point vật lý 11 Bài 2: Mô tả dao động điều hòa bộ sách kết nối tri thức giành cho giáo viên.
SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH TỔ VẬT LÍ VL T Ổ BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA V Ậ T L BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I MỤC TIÊU Kiến thức - Mô tả Biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số dựa vào đồ thị phương trình - Vận dụng khái niệm: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha để mơ tả dao động điều hồ BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Năng lực a Năng lực chung Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực cơng việc thân học tập thơng qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi trả lời yêu cầu Giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm thực thí nghiệm để mơ tả số ví dụ đơn giản dao động tự Năng lực giải vấn đề: Xác định biết tìm hiểu thông tin liên quan đến dao động điều hòa, đề xuất giải pháp giải b Năng lực Vật lý Nêu khái niệm biên độ, tần số, chu kỳ, pha pha ban đầu dựa vào phương trình dao động điều hịa đồ thị dao động Vận dụng kiến thức để làm tập giải thích số vấn đề thực tế BÀI 2: MƠ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập mơn Vật lý - Có u thích tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm học tập thực hành KHỞI ĐỘNG Các nặng có thơng số dao động khác TÌM HIỂU KIẾN THỨC I CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA x = Acos(t + ) Ta có phương trình dao động điều hịa x - Li độ (mm/cm…): độ dịch chuyển (độ lệch hướng lệch) tính từ VTCB vật thời điểm t A - Biên độ dao động: giá trị cực đại li độ: |xmax| = A = số > - Tần số góc (rad/s) = số >0 (t + ) - Pha dao động (rad): cho biết trạng thái dao động vật thời điểm t ( - Pha ban đầu (rad): cho biết trạng thái dđ vật thời điểm t = (ban đầu): Nó số phụ thuộc điều kiện t =0 - Chu kì (T) khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần Đơn vị (s) - Tần số (f) số dđ toàn phần thực giây Đơn vị Héc (Hz): f T Tần số góc 2 f T Trong dao động điều hịa: A, , T, f: khơng đổi đặc trưng dao động điều hòa II PHA BAN ĐẦU ĐỘ LỆCH PHA Pha ban đầu Từ đồ thị ta thấy, thời điểm ban đầu (t = 0) vật dao động điều hoà vị trí biên x1 = A dịch chuyển vị trí cân bằng, cịn vật dao động điều hồ vị trí cân dịch chuyển phía x2 > 0, Các phương trình dao động tương ứng với đồ thị Hình 2.2 có pha ban đầu là: x1 = Acos(t) Với 1 = x2 = Acos(t -/2) Với 2 = -/2 Vậy, pha ban đầu cho biết thời điểm bắt đầu quan sát vật dao động điều hồ đâu phía có giá trị nằm khoảng từ - đến (rad) Hình 2.3 đồ thị dao động điều hồ lắc Hãy cho biết: - Vị trí hướng dịch chuyển lắc thời điểm ban đầu - Pha ban đầu dao động II PHA BAN ĐẦU ĐỘ LỆCH PHA Độ lệch pha hai dao động chu kỳ Từ đồ thị ta thấy, thời điểm độ lệch pha hai dao động /2 = 2 - 1 Gọi độ lệch pha hai dao động x2 với x1 > 2 > 1 Dao động x2 sớm pha x1 < 2 < 1 Dao động x2 trễ pha x1 = 2 = 1 Dao động x2 pha với x1 = 2 = 1 Dao động x2 ngược pha với x1 Hai lắc dao động điều hoà thời điểm quan sát vị trí chúng biểu diễn Hình 2.5 a, b Hỏi dao động lắc sớm pha sớm bao nhiêu? III BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Ví dụ 1: Đồ thị li độ thời gian vật dao động điêu hồ mơ tả Hình 2.6 a Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha ban đầu viết phưong trình dao động b Xác định pha dao động thòi điểm t = 2,5 s Giải: Từ đồ thị ta xác định được: a Biên độ : A = 10 cm; chu kì T = 1,0s f = 1Hz; = 2 (rad/s); = Vậy ta có phương trình: x = 10cos2t (cm) b Thế t = 2,5s vào phương trình suy pha dao động = 5 (rad) III BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Ví dụ 2: Hai vật dao động điều hồ A B có củng tần số lệch pha mơ tả Hình 2.7 a Xác định li độ B A có li độ cực đại b Xác định li độ A B có li độ cực đại c Hãy cho biết A hay B đạt tới li độ cực đại trước (không kể thời điểm t = 0) d Xác định độ lệch pha dao động A so với B Giải: b xB = A xA = a xA = A xB = d A sớm pha B /2 b A cực đại trước B III BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Ví dụ 3*: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian li độ hai dao động tần số hình vẽ Viết phương trình dao động? Giải: Ta có A1 = 8cm; A2 = 4cm T/4 = ½ suy T = 2s = (rad/s) Khi t = 0, x2 = hướng âm nên 2 = /2 (rad) Từ đồ thị, ta thấy x1 tới biên âm sau x2 khoảng thời gian = 5/6 – ½ = 1/3 = T/6 Hay x1 trễ pha x2 góc /3 (rad) = 1 - 2 = - /3 1 = /6 (rad) x1 = 8cos (t + /6) (cm) x2 = 4cos (t + /2) (cm) CỦNG CỐ, LUYỆN TẬP LUYỆN TẬP TÌM TỊI, MỞ RỘNG Tìm thời gian t theo chu kỳ dao động T để chất điểm dao động điều hịa có biên độ A từ vị trí cân O đến vị trí x lần đầu tiên? Gợi ý: tính t theo T SẢN PHẨM NÀY MÌNH TỰ SOẠN – VÀ FREE KHƠNG MUA BÁN NHA Thầy dùng muốn mời café mời li đen nha – li đen 10k