Bài 12. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG pptx

Bài 12. T T Ổ Ổ N N G G H H Ợ Ợ P P D D A A O O Đ Đ Ộ Ộ N N G G I. Mục tiêu: - Bàiết cĩ thể thực hiện việc cộng hai hm dạng sinx 1 v x 2 cùng tần số góc bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng 1 2 X và X   ở thời điểm t = 0. Nếu x 1  1 X  , x 2  2 X  thì x 1 + x 2  1 2 X X    . - Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp dao động. -Có kĩ năng dùng phương pháp giản đồ Fresnen để tổng hợp 2 dao động cùng tần số. II. Chuẩn bị: - HS ôn tập cách Bàiểu diễn dao động điều hịa bằng vectơ quay. III. Tổ chức các hoạt động dạy học: 1) Kiểm tra: (5ph) kiểm tra nội dung Bài bằng cu hỏi: H 1 : Thế nào là sự cộng hưởng? Sự cộng hưởng cĩ lợi hay cĩ hại? H 2 : Việc tạo nên dao động cưỡng bức khác với việc tạo nên dao động duy trì thế no? 2) Giảng Bài mới: Hoạt động 1: (5’): Tìm hiểu ĐỘ LỆCH PHA CỦA 2 DAO ĐỘNG CÙNG TẦN SỐ GÓC. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV giới thiệu 2 dao động điều hịa với phương trình: x 1 = A 1 cos(t +  1 ) x 2 = A 2 cos(t +  2 ) Hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung bằng gợi ý: H 1 . Nhận xt gì về hai dao động điều hịa trn? H 2 . Lập Bàiểu thức xác định hiệu số pha 2 dao động trên. Từ Bàiểu thức  =  1 -  2 , GV giới thiệu độ lệch pha của 2 dao động và các trường hợp đặc Bàiệt  = 0 ;  =  ;  = /2. Hướng dẫn hS vẽ vectơ quay 1 OM   x 1 , 2 OM   x 2 Thảo luận, trả lời cu hỏi. -Hai dao động cùng tần số góc, khác pha ban đầu. -Lập Bàiểu thức hiệu số pha.  = (t +  1 ) - (t +  2 ) -Ghi nhận phần giới thiệu của GV. I. Độ lệch pha giữa hai dao động: Hai dao động: x 1 = A 1 cos(t +  1 ) x 2 = A 2 cos(t +  2 ) Gọi : độ lệch pha giữa 2 dao động. +  = 0: hai dao động cùng pha. +  = : hai dao động ngược pha.   =  1 -  2 Nhận ra gĩc  giữa 2 vectơ 1 OM  v 2 OM  . -Vẽ vị trí gĩc  trên giản đồ vectơ. Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: TỔNG CỦA 1 HM DẠNG SIN CNG TẦN SỐ GĨC. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN. GV nu cch lm: muốn cộng hai hm: x 1 = A 1 cos(t +  1 ) x 2 = A 2 cos(t +  2 ) thực hiện các bước: a) Vẽ 2 vectơ quay 1 OM  v 2 OM  vo lc t = 0. b) Vẽ vectơ 1 2 OM OM OM      Bàiểu diễn x = x 1 + x 2 . c) Chứng minh vectơ OM  là vectơ Bàiểu diễn dao động tổng hợp x = x 1 + x 2 . * Hướng dẫn HS bằng gợi HS thực hiện trn giấy nhp. -Vẽ 2 vectơ 1 OM   x 1 , 2 OM   x 2 - Vẽ vectơ OM  bằng qui tắc hình bình hnh. - Xác định độ dài đại số của 1 OM  , 2 OM  v OM  trn trục Ox. - Rút ra kết luận: OM  quay quanh O với tốc độ góc , độ dài không đổi. Cho hai hm dạng: x 1 = A 1 cos(t +  1 ) x 2 = A 2 cos(t +  2 ) Tìm Bàiểu thức tổng: x = x 1 + x 2 bằng phương pháp giản đồ vectơ Fresnen. 1 OM   x 1 , 2 OM   x 2 1 2 1 2 1 2 OM OM OM OM OM OM OM x x x x Ch Ch Ch Ch OP x x               Vectơ OM  chính là vectơ quay Bàiểu diễn tổng của x1 và x2, quay ý: H 1 : Vectơ tổng OM  thế nào khi các vectơ 1 OM  , 2 OM  quay cng tần số gĩc? H 2 : Xác định độ dài đại số hình chiếu vectơ OM  trn trục Ox. H 3 : Độ dài đại số của OM  cho em nhận xt gì? H 4 : Nhận xét dao động tổng hợp? -Nhận ra Bàiểu thức của dao động tổng hợp. đều quanh O với tốc độ góc  như hai vectơ 1 OM  , 2 OM  . Bàiểu thức của dao động tổng hợp: x = Acos(t + ) Hoạt động 3. (15ph) Lập Bàiểu thức Bàiên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp. GV nu gợi ý: H 1 : Bàiên độ dao động tổng hợp được xác định thế nào? H 2 : lập Bàiểu thức tính Bàiên độ dao động tổng hợp thế nào? Từ qui luật vectơ quay  OM  có độ dài bằng A.  Dùng công thức lượng giác trong tam giác xác định. -Thảo luận nhĩm, thiết lập Bàiểu thức tính A. Bàiên độ dao động tổng hợp:   2 2 2 1 2 1 2 2 1 A 2 cosA A A A       -Phan ban đầu  xác định bởi:    ,OM Ox    với: H 3 : gĩc  trong phương trình dao động tổng hợp là gì? Xc định như thế nào? H 4 : Nhận xt gì về gi trị của Bàin độ dao động tổng hợp? Bàiên độ A có liên hệ gì với độ lệch pha 2 dao động không? H 5 : nhận xt gì về gi trị của Bàin độ dao động tổng hợp? -Từ giản đồ (hình 12.4) lập Bàiểu thức xc định pha ban đầu dao động tổng hợp. 1 1 2 2 1 1 2 2 A sin A sin tan = A cos A cos        Bàiên độ dao động tổng hợp phụ thuộc độ lệch pha của 2 dao động thành phần và Bàiên độ 2 dao động thành phần. *x 1 v x 2 cng pha:  1 -  2 = k2. Khi đó:A max = A 1 + A 2 . +x 1 v x 2 ngược pha:  1 -  2 =  + k2. Khi đó Bàiên độ dao động tổng hợp nhỏ nhất: A min = | A 1 – A 2 | Hoạt động 4. (15ph) Củng cố - dặn dị: Hướng dẫn HS vận dụng bài học bằng việc GV giải bài toán ví dụ. Hướng dẫn HS: -Vẽ vectơ 1 OM  , 2 OM  v OM  . -Nu cu hỏi gợi ý. Thảo luận, phân tích và vẽ giản đồ vectơ Bàiểu diễn các dao động. H 1 : hai dao động x 1 v x 2 ở trên, dao động nào sớm pha hơn? Sớm bao nhiêu? H 2 : Dng cơng thức… giải Bài tốn trn. Hướng dẫn HS dùng giản đồ vectơ thực hiện giải bài toán. 2 2 1 2 3 2 A OM OM OM a        Phương trình dao động tổng hợp: 3cos 100 2 x a t            Yêu cầu HS ôn tập cả chương để vận dụng cho tiết bài tập sau.  Chuẩn bị 15’ kiểm tra ở tiết sau. IV. Rút kinh nghiệm - Bổ sung: . Hoạt động 3. (15ph) Lập Bài u thức Bài n độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp. GV nu gợi ý: H 1 : Bài n độ dao động tổng hợp được xác định thế nào? H 2 : lập Bài u thức tính Bài n độ dao. của Bàin độ dao động tổng hợp? Bài n độ A có liên hệ gì với độ lệch pha 2 dao động không? H 5 : nhận xt gì về gi trị của Bàin độ dao động tổng hợp? -Từ giản đồ (hình 12. 4) lập Bài u. Nhận xét dao động tổng hợp? -Nhận ra Bài u thức của dao động tổng hợp. đều quanh O với tốc độ góc  như hai vectơ 1 OM  , 2 OM  . Bài u thức của dao động tổng hợp: