Vật lí lớp 12 - Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (1) pdf

Vật lí lớp 12 - Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (1) 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hoà. + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì? - Viết được: + Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được cá đại lượng trong phương trình. b) Về kỹ năng: - Giải được một số bài tập đơn giản trong SGK và SBT. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P 1 P 2 và thí nghiệm minh hoạ. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số). 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút ) a) Kiểm tra bài cũ: - Kiểm tra trong khi giảng. * Đặt vấn đề (1 phút). - Chuyển động của cành cây khi có gió thổi, của dây đàn khi gảy đàn có thuộc loại chuyển động nào đã học ở lớp 10 hay không? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động cơ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống: chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung động, màng trống rung động  ta nói những vật này đang - Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn đường xác định quanh một vị trí cân bằng. I. Dao động cơ 1. Thế nào là dao động cơ - Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại dao động cơ  Như thế nào là dao động cơ? - Khảo sát các dao động trên, ta nhận thấy chúng chuyển động qua lại không mang tính tuần hoàn  xét quả lắc đồng hồ thì sao? - Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không. Nhưng nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau (T) vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ  - Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ  dao động của quả lắc đồng hồ tuần hoàn. nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. - VTCB: thường là vị trí của vật khi đứng yên. 2. Dao động tuần hoàn - Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ. dao động tuần hoàn. Hoạt động 2 (28 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 điểm M - Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển động? II. Phương trình của dao động điều hoà 1. Ví dụ - Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn M M P x P O   + - Khi đó toạ độ x của điểm P có phương trình như thế nào? - Có nhận xét gì về dao động của điểm P? (Biến thiên theo thời gian theo định luật dạng cos) - Y/c HS hoàn thành C1 - Hình dung P - Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O. x = OMcos(t + ) - Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều theo chiều dương với tốc độ góc . - P là hình chiếu của M lên Ox. - Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M 0 với · 1 0 POM   (rad) - Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với · 1 ( ) POM t     rad - Toạ độ x = OP của điểm P có phương trình: không phải là một điểm hình học mà là chất điểm P  ta nói vật dao động quanh VTCB O, còn toạ độ x chính là li độ của vật. - Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong phương trình. - Lưu ý: + A,  và  trong phương trình là những hằng số, hoà  dao động của điểm P là dao động điều hoà. - Tương tự: x = Asin(t + ) - HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà. - Ghi nhận các đại lượng trong phương trình. x = OMcos(t + ) Đặt OM = A x = Acos(t + ) Vậy: Dao động của điểm P là dao động điều hoà. 2. Định nghĩa - Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. trong đó A > 0 và  > 0. + Để xác định  cần đưa phương trình về dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác định. - Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định được gì? ((t + ) là đại lượng cho phép ta xác định được gì?) - Tương tự nếu biết ? - Chúng ta sẽ xác định được x ở thời điểm t. - Xác định được x tại thời điểm ban đầu t 0 . - Một điểm dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn luôn 3. Phương trình - Phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) + x: li độ của dao động. + A: biên độ dao động, là x max . (A > 0) + : tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s. + (t + ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn - Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì? - Trong phương trình: x = Acos(t + ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc · 1 POM trong chuyển động tròn đều. có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. vị là rad. + : pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm. 4. Chú ý (Sgk) c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Phân biệt dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa? - Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa? d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi 1, 2. - Làm bài tập 7. * RÚT KINH NGHIỆM . Vật lí lớp 12 - Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (1) 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hoà. + Li độ, biên độ, tần số, chu. trình. - Lưu ý: + A,  và  trong phương trình là những hằng số, hoà  dao động của điểm P là dao động điều hoà. - Tương tự: x = Asin(t + ) - HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà. . - Phân biệt dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa? - Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa? d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) -