Giáo án 12CB - HKI

M t M o C P y x' wt j wt + j x x Ngày soạn: 13/08/2009 Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Tiết 01 Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. MỤC TIÊU: - Thông qua quan sát để có khái niệm về chuyển động dao động. - Biết các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà. - Hiểu rõ các khái niệm T và f II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: Hình vẽ miêu tả sự dao động hình chiếu P của điểm M trên đường kính P 1 P 2 2. Học sinh: + Ôn lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số, mối liên quan tốc độ góc với T, f, v. + Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. + Ý nghĩa vật lý của đạo hàm. 3. Nội dung ghi bảng: I. DAO ĐỘNG CƠ 1. Thế nào là dao động cơ: Dao động cơ là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động … 2. Dao động tuần hoàn. Dao động tuần hoàn: là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. VD: Dao động của lắc đồng hồ II . PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1Ví dụ . Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính OM = A, với vận tốc góc là ω (rad/s) Thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là M t , Xác định bởi góc (wt + ϕ ): x = OP =OM t cos(ωt + ϕ ). Hay: x = Acos(ωt + ϕ ). A, ω , ϕ là các hằng số 2. Định nghĩa: Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian . 3. Phương trình x=Acos( ω t+ ϕ ) + x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB) +A: gọi là biên độ dao động: là li độ dao động cực đại ứng với cos(ωt+ϕ) =1. +(ωt+ϕ): Pha dao động (rad) + ϕ : pha ban đầu.(rad) + ω: Gọi là tần số góc của dao động.(rad/s) 4. Chú ý : Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là một đoạn thẳng đó . III. CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1. Chu kì và tần số . a. Chu kì (T): Chu kỳ dao động tuần hoàn là khoảng thời gian ngắn nhất T sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ. C2: chu kì của dao động điều hòa là khoản thời gian vật thực hiện một dao động . b. Tần số (f): Tần số của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây . f = 1ω = T 2π ; T= t/n n là số dao động toàn phần trong thời gian t 2. Tần số góc kí hiệu là ω .đơn vị : rad/s Biểu thức : 2 2 f T π ω π = = III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: Hoạt động 1. ( 10 phút) Ổn định, yêu cầu môn học, vào bài HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Ổn định, kiểm tra sĩ số - Yêu cầu môn học - Vào bài: trong đời sống ta nhận thấy có vô số những chuyển động. Có những chuyển động phức tạp, có những chuyển động tuân theo một nguyên tắt. Vậy làm thế nào để mô tả những chuyển động đó? Nội dung chương sẽ cho ta một kiến thúc co bản để khảo sát những chuyển động đó. - Báo học sinh vắng - Ghi nhận, chuẩn bị cho các tiêt sau. Hoạt động 2: ( 10 phút)Tìm hiểu dao động , dao động tuần hoàn HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Màng trống rung động,gió làm bông hoa lay động; quả lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung khi gãy… Chuyển động của vật nặng trong 3 trường hợp trên có những đặc điểm gì giống nhau ? Dao động cơ học là gì ? Nhận xét dao động của con lắc đồng hồ? Dao động tuần hoàn? Đơn giản nhất là dao động đều hoà Nhận xét về các đặc điểm của các chuyển động: chuyển động qua lại quanh 1 vị trí đặc biệt Phát biểu Trở về vị trí cũ sau một khoảng thời gian Phát biểu Hoạt động 3 ( 15 phút) Tìm hiểu phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa . HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm O, bán kính OM, với vận tốc góc là ω (rad/s) Chọn C là điểm gốc trên đường tròn. Tại: - Thời điểm ban đầu t = 0, xác định vị trí của điểm M 0 , - Thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là M t , Xác định bởi góc nào? Xác đinh hình chiếu của chất điểm M tai thời điểm t lên trục Oy? Dao động của P có đặc điểm gì? Vì sao? Định nghĩa DĐĐH? C 1 Nêu ý nghĩa vật lý của từng đại lượng trong biểu thúc thức trên ? Đơn vị các đại lượng? A nhận giá trị nào? ϕ nhận giá trị nào? Mối quan hệ dao động đều hoà và chuyển động tròn đều? Vẽ hình minh họa chuyển động tròn đều của chất điểm . Xác định bởi góc ϕ ω t + ϕ x = OP = OM t cos (ωt + ϕ ). Điều hoà. Hàm cos điều hoà Nêu định nghĩa dao động điều hòa Trả lời C 1 : Thảo luận nhóm Trả lời câu hỏi Dương Dương, âm, có thể là 0 Phát biểu Hoạt động 4:( 7 phút) Khái niện tần số góc , chu kì , tần số của dao động HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Từ mối liên hệ giữa tốc độ góc , chu kì , tần số giao viên hướng dẫn hs đưa ra khái niệm chu kì tần số , tần số góc của dao động điều hòa . Đinh nghĩa các đại lượng chu kì tần số , tần số góc . Hoạt động 5. (5 phút) Củng cố HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Phương trình dao động đều hoà, ý nghĩa, đơn vị các đại lượng? - Bài tập 7, 8, 9, 10 SGK - Trả lời - Suy nghĩ, thảo luận trả lời Hoạt động 6. (3phút) Nhiệm vụ về nhà HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Bài mới: + Xem lại cách biểu diễn bằng đồ thị một hàm lương giác. + Cách tính đạo hàm các hàm lượng giác + Xem nội dung IV, V SGK - Bài tập sách bài tập - Ghi vở bài soạn IV. RÚT KINH NGHIỆM. BỔ SUNG o0o Ngày soạn: 14/08/2009 Tiết 02 Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. MỤC TIÊU: - Viết được công thức vận tốc, gia tốc trong dao động đều hoà - Biết tính toán và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t) - Biết viết điều kiện đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ đó suy ra A và ϕ. Củng cố kiến thức về dao động điều hoà. - Vận dụng được kiến thức giải một bài tập đơn giản. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Giáo án giảng dạy - CHUẨN BỊ một số bài tập vận dụng 2. Học sinh: + Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. + Ý nghĩa vật lý của đạo hàm. 3. Nội dung ghi bảng: IV. VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1. Vận tốc v = x / = -Aωsin(ωt + ϕ), - v max = Aω khi x = 0(VTCB). - v min = 0 khi x = ± A ở vị trí biên Vận tốc nhanh pha π / 2 so với ly độ. 2. Gia tốc . a = v / = -Aω 2 cos(ωt + ϕ)= -ω 2 x - |a| max =Aω 2 khi x = ±A - vật ở biên - a = 0 khi x = 0 (VTCB) khi đó F hl = 0 . KL : Gia tốc luôn luôn ngược chiều (ng ược pha) với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. * Công thức độc lập thời gian 2 2 2 2 v x A ω + = V. ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA. • Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ=0. t 0 T/4 T/2 3T/4 T x A 0 -A 0 A v 0 -Aω 0 Aω 0 a -Aω 2 0 Aω 2 0 Aω 2 III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: Hoạt động 1: ( 10 phút) Ổn định, vào bài HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra: + Thế nào là dao động điều hoà? + Viết phương trình dao động điều hoà, ý nghĩa các đại lượng? + Cho phương trình: x = 6 cos(10 π t + π /6)cm. Xác định biên độ, chu kỳ, tần số, pha ban đầu, pha dao động, tốc độ góc. - Vào bài: Dao động điều hoà tương ứng với chuyển động tròn đều. Ta đã biết phương trình dao động đều hoà, còn vận tốc, gia tốc xác định thế nào? - Báo học sinh vắng - 2 hs trả bài Hoạt động 2 ( 15phút) Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa . HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Hãy viết biểu thức vận tốc trong giao động điều hòa? Ở ngay tại vị trí biên, vị trí cân bằng, vật nặng có vận tốc như thế nào? GV hướng dẫn học sinh sử dụng vòng tròn lượng giác chuyển đổi hàm lượng giác. Pha của vận tốc v như thế nào so với pha của ly độ x ? Tìm biểu thức gia tốc? Gia tốc và ly độ có đặc điểm gì?Độ l ệch pha a, v Chúng minh: 2 2 2 2 v x A ω + = v = x’ = −ωAsin(ωt + ϕ) x = ± A ⇒ v = 0 x = 0 : v = ± ωA v nhanh pha π / 2 so với x a = v / = -Aω 2 cos(ωt + ϕ)= -ω 2 x a luôn luôn ngược pha với x, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn x. π / 2 Thảo luận nhóm x v a t t t T 2 T 4 T 4 3T O O O A -A Aω -Aω -Aω 2 Aω 2 Hoạt động 3: ( 10 phút) Đồ thị của dao động điều hòa . HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a trong trường hợp ϕ = 0 x = Acos(ωt) = Acos( 2π T t) v = -Aωsin( 2π T t) a = -Aω 2 cos( 2π T t) Xác định li độ , vận tốc , gia tốc tại các thời điểm t = 0 , t = T/4 , t = T/2 , t = 3T/4 , t = T Hoạt động 4. (10 phút) Củng cố, nhiệm vụ về nhà HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Liên hệ vận tốc, gia tốc, tốc độ góc, biên độ - Bài tập 6, 11 SGK - Làm bài tập sách bài tập - Trả lời - Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận bài tập IV. RÚT KINH NGHIỆM. BỔ SUNG o0o Ngày soạn 16/08/2009 Tiết 03 Bài 2. CON LẮC LÒ XO I. MỤC TIÊU: - Công thức lực kéo về - Tìm được chu kỳ, tần số con lắc lò xo - Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo. - Biết cách tính, tìm biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo - Có kĩ năng giải các bài tập có liên quan II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: + Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây. 2. Học sinh: . + Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. + Ôn lại các khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng của vật chịu tác dụng của lực thế. 3. Nội dung ghi bảng: Bài 2. CON LẮC LÒ XO I . CON LẮC LÒ XO * Cấu tạo Một vật có khối lượng m, gắn vào một lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k. *Vị trí cân bằng: Vị trí m đứng yên II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC * Phương trình: • Tại thời điểm t bất kỳ bi có li độ x. Lực đàn hồi của lò xo F =-kx. • Áp dụng định luật II Niutơn ta có: ma = –kx → a + k m x = 0 • Đặt : ω 2 = k m . Ta lại có: v = dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // do đó viết lại: x // + ω 2 x=0 (1) nghiệm của phương trình (1) là x=Acos(ωt+ϕ). * Chu kỳ, tần số k m T π= ω π = 2 2 ; m k f π = 2 1 *Nhận xét - Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với li độ - T, f chỉ phụ thuộc bản chất hệ ( m, k), không phụ thuộc trạng thái kích thích (A) III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG Đồ thị Wđ ứng với trường hợp φ = 0 Đồ thị Wt ứng với trường hợp φ = 0 1. Động năng của con lắc lò xo W đ = 1 2 mv 2 = 1 2 mA 2 ω 2 sin 2 (ωt+ϕ) (1) 2. Thế năng của lò xo W t = 1 2 kx 2 = 1 2 kA 2 cos 2 (ωt+ϕ) (2a) • Thay k = ω 2 m ta được: W t = 1 2 mω 2 A 2 cos 2 (ωt+ϕ) (2b) * Động năng, thế biến thiên với chu kỳ bằng nửa chu kỳ dao động điều hoà ( Tần số gấp đôi d đ đh) 3. Cơ năng của con lắc lò xo .Sự bảo toàn cơ năng . 2 2 1 1 2 2 d t W W W mv kx= + = + 2 2 2 1 1 2 2 W kA m A ω = = = hằng số - Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động . - Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bở qua mọi ma sát . III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY : Hoạt động 1. ( 10phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra bài cũ + Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc dao động điều hoà? - Báo sĩ số - HS trả bài Hoạt động 2. ( 5phút) Tìm hiểu con lắc lò xo HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Mô tả cấu tạo con lắc lò xo? Vị trí vật đứng yên trong cơ học gọi là gì? Xác định vị trí cân bằng của con lắc lò xo? Phát biểu Vị trí cân bằng Lò xo ngang: Vị trí lò xo không biến dạng O x / x N r N r P r N P r F r F r x W d t 2 T 4 T O mω 2 A 2 mω 2 A 2 W t t 2 T 4 T O mω 2 A 2 mω 2 A 2 Lò xo treo: lò xo đứng yên khi treo vật. Hoạt động 3. ( 10 phút) Khảo sát dao động con lắc lò xo về động lực học HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Khi vật dao động, tại vị trí bất kỳ bi có li độ x. Phân tích các lực tác dụng vào vật? Định luật II Newton? Đặt : ω 2 = k m . Ta lại có: v= dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // do đó viết lại: x // + ω 2 x=0 (1); nghiệm của phương trình (1) là x=Acos(ωt+ϕ). Tìm công thức tính chu kỳ T , tần số f của con lắc lò xo? Nhận xét tính chất của chu kỳ, tần số con lắc lò xo? Nhận xét lực kéo về? Trọng lực P = mg; Phản lực N; Lực đàn hồi. F dh P + N + ñh F = m . a (1) − F đh = m . a F đh = k . x Thử lại nghiệm x=Acos(ωt+ϕ) là nghiệm của phương trình (1). Suy luận Trả lời câu hỏi C1 Chỉ phụ thuộc bản chất hệ ( m, k), không phụ thuộc trạng thái kích thích. Phát biểu Hoạt động 4.( 10ph út) Khảo sát dao động con lắc lò xo về năng lượng. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Khi vật chuyển động, động năng của vật được xác định như thế nào ? → Nhận xét chu kỳ dao đông của W đ ? Dưới tác dụng của lực đàn hồi thế năng của vật được xác định như thế nào ? → Nhận xét chu kỳ dao đông của W t ? Tính cơ năng của con lắc lò xo? Nhận xét? Trả lời C 2 ? W đ = 2 1 2 mv W đ = 1 2 mω 2 A 2 sin 2 (ωt+ϕ)= 1 2 mω 2 A 2 [ ] 1 cos 2( t+ ) 2 − ω ϕ = 1 4 mω 2 A 2 - [ ] 1 c 4 os 2( t+ )ω ϕ W đ dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ). W t = 2 2 2 1 1 cos ( ) 2 2 kx kA t ω ϕ = + W t = 1 2 mω 2 A 2 cos 2 (ωt+ϕ) = 1 2 mω 2 A 2 [ ] 1 cos 2( t+ ) 2 + ω ϕ = 1 4 mω 2 A 2 + [ ] 1 c 4 os 2( t+ )ω ϕ W t dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ). W = W t + W đ = 1 2 mω 2 A 2 [cos 2 (ωt + ϕ) + sin 2 (ωt + ϕ) ) W = 1 2 mω 2 A 2 = 1 2 kA 2 = const Cơ năng bảo toàn ! Hoạt động 5. (10 phút) Củng cố, nhiệm vụ về nhà HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Chu kỳ, động năng, thế năng, cơ năng con lắc lò xo? - Bài tập 4, 5, 6 SGK - Làm bài tập sách bài tập - Trả lời - Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận bài tập IV. RÚT KINH NGHIỆM. BỔ SUNG o0o BÀI TẬP I. MỤC TIÊU: - Củng cố, vận dung các kiến thức về dao động điều hoà, con lắc lò xo - Rèn luyện kỹ năng giải bài tập - Rèn luyện khả năng tư duy độc lập trong giải bài tập trắc nghiệm II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Giải các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập để tìm ra phương pháp tối ưu cho từng dạng bài tập để hướng dẫn học sinh sao cho giải nhanh, chính xác - Chuẩn bị thêm một số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện 2. Học sinh: - Xem lại các kiến thức đã học về dao động điều hoà, con lắc lò xo - Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập 3. Nội dung ghi bảng: 1. Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc + x=Acos( ω t+ ϕ ) + v = x / = -Aωsin(ωt + ϕ), + a = v / = -Aω 2 cos(ωt + ϕ)= -ω 2 x 2. Chu kỳ, tần số f = 1ω = T 2π 3. Chu kỳ con lắc lò xo 2 m T k π = 4.Năng lượng con lắc lò xo W đ = 1 2 mv 2 = 1 2 mA 2 ω 2 sin 2 (ωt+ϕ) W t = 1 2 kx 2 = 1 2 kA 2 cos 2 (ωt+ϕ) 2 2 1 1 2 2 d t W W W mv kx= + = + ; 2 2 2 1 1 2 2 W kA m A ω = = 5. Chiều dài quỹ đạo: L = 2° 6. Đường đi 1 chu kỳ: S = 4A 7. Cách lập phương trình 8. Con lắc lò xo treo III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: Hoạt động 1. ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra: + Con lắc lò xo + Chu kỳ con lắc lò xo? + Động năng, thế năng, cơ năng con lắc lò xo? Nhận xét chu kỳ biến thiên của động năng, thế năng? - Báo học sinh vắng - Trả bài. Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Dao động điều hoà - Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc? Xác định đơn vị và các giá trị cực đại của chúng? - Chu kỳ, tần số dao động điều hoà? - Chu kỳ con lắc lò xo? - Phát biểu - Hs lên bảng trình bày - Viết công thức tính - Viết công thức Ngày soạn 18/08/2009 Tiết : 04 - Năng lượng con lắc lò xo? * GV bổ sung các kiến thức - Chiều dài quỹ đạo - Đường di trong 1 chu kỳ - Cách lập phương trình dao động điều hoà - Con lắc lò xo treo - Bổ sung vào vở bài tập Hoạt động 3 ( 10 phút) Giải bài tập trắc nghiệm. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG * Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn đáp án -Chọn đáp án đúng, giải thích Bài 7 trang 9: C Bài 8 trang 9: A Bài 9 trang 9: D Bài 4 trang 13: D Bài 5 trang 13: D Bài 6 trang 13: B Bài 1.1 B Bài 1.2 D Bài 1.3 C Bài 1.4 B Bài 1.5 A Hoạt động 4:( 10 phút) Bài tập Tự luận HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - So sánh với phương trình dao đọng tổng quát suy ra các giá trị cần tìm - Tính T - Tính f - Chiều dài quỹ đạo? - Tìm các đại lượng - v max = ? - a max = ? - Pha dao động? - Tính x? - Hs lên bảng làm T = 2π/ω f = 2π/ω L = 2A ⇒ A = 18cm A = 0,05m T = 2π/10π = 0,2s f = 1/T = 5Hz v max = ωA a max = -ω 2 A ωt + ϕ Thế t tính x Bài 10/9 Ta có x = A cos(ωt + ϕ) Đề cho x = 2cos(5t - π/6)cm Suy ra: A = 2 cm, ω = 5 rad/s, ϕ = -π/6, pha dao động 5t - π/6 rad Bài 11/9 a. T = 2π/ω = 0,25.2 = 0,5s ⇒ ω = 2π/T = 4πrad/s b. f = 2π/ω = 2Hz c. L = 2A ⇒ A = 18cm Bài 1.6 a. A = 0,05m T = 2π/10π = 0,2s f = 1/T = 5Hz b. v max = ωA = 0,5πm/s a max = -ω 2 A = - 50m/s 2 c. t = 0,075s - Pha dao động = 3π/4rad - Li độ x = - 0,035m Hoạt động 4. (5 phút) Giao nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Tiếp tục làm bài tâp sách bài tâp - Bài mới + Con lắc đơn? + Năng lượng dao động con lắc đơn? Đặc điểm? - Ghi bài tập - Ghi vở bài soạn IV. RÚT KINH NGHIỆM. BỔ SUNG o0o Bài 3. CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU: - Nêu được cấu tạo con lắc đơn - Điều kiện con lắc đơn dao động đều hoà, tính được chu kỳ dao động - Tìm được thế năng, cơ năng con lắc đơn - Xác định lực kéo về - Nhận xét sự biến thiên động năng và thế năng - Ứng dụng con lắc đơn - Giải bài tập đơn giản II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Con lắc đơn gần đúng. - Con lắc vật lý bằng bìa hay tấm gỗ mỏng tròn có đánh dấu vị trí khối tam G và khoảng cách d từ G đến trục quay. 2. Học sinh: - Xem lại cách tổng hợp, phân tích lực 3. Nội dung ghi bảng: Bài 3. CON LẮC ĐƠN I. THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN 1. Câu tạo: Một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây dài l và có khối lượng không đáng kể. 2. Vị trí cân bằng: dây treo có phương thẳng đứng. II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC • Khi vật ở vị trí M thì: + Vật nặng xác định bởi cung ¼ OM = s = l α + Vị trí dây treo xác định bởi góc: · OQM =α • Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực P ur , lực căng dây T ur . • Áp dụng định luật II Niu tơn: m a r = P ur + T ur chiếu lên Mx : P t = ma t = -Psinα → ms // +mgsinα = 0 Cho thấy dđ của con lắc đơn không phải dđđh Với góc lệch α bé thì sinα = α = s/l Suy ra: s // +(g/l)s = 0. Đặt ω 2 =g/l ta được: s // +ω 2 s = 0 (1) Nghiệm của phương trình (1): s = Acos(ωt + ϕ). Vậy: Dao động của con lắc đơn với góc lệch bé là dao động điều hoà với chu kỳ T = 2π g l Tần số : f = 1 1 2 g T l π = III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG 1. Động năng của con lắc đơn 2 1 2 d W mv = W đ = 1 2 mv 2 = 1 2 2 2 mω s sin (ωt + φ) 0 2 (1) 2.Thế năng của con lắc đơn (1 cos ) t W mgl α = − Ngày soạn 20/08/2009 Tiết 05 [...]... (hv) - Súng dc? - Trờn mt nc xut hin nhng vũng trũn ng tõm li Lừm xen k lan rng dn to thnh súng nc - Tr li - Phỏt biu - Ngang - nh ngha - Quan sỏt - Phỏt biu - Ly vớ d v súng ngang, súng d - Tỡm vớ d Hot ng 3 ( 15 phỳt) Tỡm hiu cỏc c im song c HOT NG CA GV - Trỡnh by s truyn súng hỡnh sin - Chu k, tn s súng? - Biờn súng? - Vn tc truyn súng? - Bc súng, cụng thc tớnh - Dựng hỡnh v minh ho thờm bc súng -. .. HS - n nh, kim tra s s - Bỏo hc sinh vng - Kim tra: - Tr bi + Súng c? Cỏc c trng súng hỡnh sin? + Phng trỡnh súng + Giao thoa súng? V trớ cc i? V trớ cc tiu giao thoa? iu kin giao thoa? Súng kt hp? Hot ng 2: ( 10 phỳt) H thng kin thc HOT NG CA GV HOT NG CA HS - Súng ngang? - Phỏt biu - Súng dc? - Trỡnh by - Bc súng? - Vit cụng thc - Phng trỡnh súng? - Vit phng trỡnh - V trớ cc i? - Vit cụng thc - V... õm - Phỏt biu -nh ngha ngun õm( l cỏc vt dao ng phỏt ra õm) - m nghe c? - H õm? - Siờu õm ? - Rn, lng, khớ - m truyn c trong cỏc mụi trng no ? - c sỏch giỏo khoa - Tc õm ph thuc vo cỏi gỡ ? -Mụi trng rn truyn õm tt nht -Mụi trng no truyn õm tt nht? - Ta trụng thy tia chp v khỏ lõu mi nghe thy (Xem bng 1 0-1 SGK ) ting sm -Tr li C3? Hot ng 3 ( 15 phỳt) Tỡm hiu cỏc c trng vt lý ca õm HOT NG CA GV - Cho... CA GV - Cho bit nhc õm l gỡ? Tp õm l gỡ? - Tn s õm ? - Súng õm cú mang nng lng? Vỡ sao? - i lng no c trng? nh ngha? - Xem bng 1 0-3 SGK ? HOT NG CA HS - Xem sỏch - c sỏch - Cú vỡ súng truyn n õu thỡ lm cỏc phn t mụi trng dao ng - Cng õm, nh ngha sỏch giỏo khoa - c bng - Giỏo viờn thit lp cụng thc mc cng õm - Theo dừi, tham gia xõy dng bi -1 dB = B? 1 B - 1dB = - Gii thiu õm c bn, ho õm 10 Hot ng 4 (... nhng im dao ng cc i P Q - Phỏt biu - Quan sỏt - Na bc súng - 2 nỳt k - S nguyờn na bc súng l = k - S bng = k 2 S nỳt = k+1 + = (2k + 1) 2 4 4 - S bng: k + 1, s nỳt: k +1 Nu khụng k thỡ s bng: k 4 Hot ng 4 ( 10 phỳt) Cng c, vn dng, giao nhim v - l= k HOT NG CA GV - iu kin cú súng dng? - Phỏt biu - Cõu hi sỏch giỏo khoa - Suy ngh tr li - Bi tp 7, 8 sỏch giỏo khoa HOT NG CA HS - Bi tp vờ nh: 9, 10 sỏch... xột - Nờu nhn xột ?( Gim dn) - Nng lng khụng i - Nng lng gim dn 1 W = k A2 2 - A gim - A gim theo t - Gii thớch - Tỡm vớ d HOT NG CA HS - Cung cp nng lng - Nờu nh ngha dao ng duy trỡ - Duy trỡ tn s dao ng riờng - Tho lun tr li Hot ng 4 ( 7 phỳt) Dao ng cng bc HOT NG CA GV HOT NG CA HS Lm thớ nghim o v dao ng cng bc - Quan sỏt v rỳt ra cỏc c im ca dao ng? - Thuyt ging v dao ng cng bc nh phn ni dung -. .. hp) - Thớ nghim - Nhn xột? - Súng dng l gỡ? - Dựng hỡnh v hng dn hc sinh xỏc nh v trớ nỳt, bng - Khong cỏch 2 nỳt, 2 bng liờn tip? - Nu dõy 2 u c nh, khi cú súng dng hai u ny úng vai trũ l l? - Vy chiu di dõy phi thoó món iu kin gỡ? - Tớnh s bng, s nỳt? - Nu mt u dõy c nh, mt u t do thỡ chiu di dõy phi th no? - Hng dn HS t rỳt ra cỏc cụng thc - Tớnh s bng, s nỳt? HOT NG CA HS - Giao thoa - Quan sỏt -. .. NG CA HS - Mc ớch thớ nghim - Phỏt biu - Chu k dao ng con lc n? - Nhc li cụng thc - Gii thiu dng c, nguyờn tc hot ng - Theo dừi, ghi nhn - Hng dn s dng dng c, tin hnh cho hot - Th nguyờn lý hot ng ca dng c ng th - Hng dn lp ghộp thit b - Lp ghộp theo hng dn Hot ng 3 Thớ nghim s ph thuc chu k vo biờn dao ng HOT NG CA GV HOT NG CA HS - Chn dng c, lp ghộp chn cỏc thụng s theo - Lp dng c yờu cu - Lm sao... 1 ; 4cm - Khong cỏch gia 5 gn súng? 2 - Tớnh d 5 d1 ; 4cm 2 = 1cm l = 4 = v = f =1.50 = 50cm/s - Tớnh v = 1cm Vn tc truyn súng: v = f =1.50 = 50cm/s Bi 7/ 45 Khong cỏch 2 im cc i giao - Khong cỏch 2 im cc i giao thoa? - Tớnh - Khong cỏch gia 12 võn? - Tớnh , v - Túm tt - Tỡm bc súng trong khụng khớ - Kt lun - Tớnh bc súng trong nc, kt lun? - Khong cỏch hai gn liờn tip l bao nhiờu? - Khong cỏch... NG CA GV HOT NG CA HS - Chn dng c, lp ghộp chn cỏc thụng s theo - Lp dng c yờu cu - Lm sao kho sỏt s ph thuc chu k vo m? - Gi nguyờn chiu di con lc, gúc lch ban u, thay i m - Ti sao phi thc hin nhiu dao ng ton phn? - Hn ch sai s - Tin hnh thớ nghim, thay i m - Tin hnh thớ nghim - X lý s liu - X lý cỏc d liu thu c - Lp bng m (g) Thi gian 10 d (s) T (s) 50 100 150 - Nhn xột s ph thuc . DUNG - So sánh với phương trình dao đọng tổng quát suy ra các giá trị cần tìm - Tính T - Tính f - Chiều dài quỹ đạo? - Tìm các đại lượng - v max = ? - a max = ? - Pha dao động? - Tính x? -. 2 l g π Bài 3.8 - Xác định ω? - Xác định S 0 - Xác định ϕ? - v max = ? - a = ? - Tính T? - Tính cơ năng? - Động năng cực đại? - Tính v max ? - Xác định các lực tác dụng? - Tính lực căng F? T = 2. HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Trả lời các câu hỏi SGK - Bài tập 5, 6 SGK - Bài tập vê nhà SBT - Bài mới: Phương pháp tổng hợp dao đông? - Thảo luận trả lời - Suy nghĩ làm - Ghi nhận bài tập - Ghi vở bài soạn