GIÁO ÁN TỰ CHỌN 12

Tiết 1 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố lại hệ thống các kiến thức đại cương về dao động điều hoà, các phương pháp giải một số dạng toán cơ bản về chu kì, tần số, pha dao động, vận dụng hệ thức độc lập tìm v,A,x,ω; tìm a max , v max và thời gian, thời điểm trong dao động điều hoà. 2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức và phương pháp để giải các bài tập trắc nghiệm, củng cố khắc sâu kiến thức về dao động điều hoà; 3. Giáo dục thái độ: Giáo dục học sinh ý thức học tập, phát triển và từng bước hoàn thiện kĩ năng tư duy, kỉ xảo làm các dạng toán trắc nghiệm; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên:Hệ thống kiến thức và phương pháp, bài tập trắc nghiệm, chọn điểm rơi phương pháp cho từng bài toán cụ thể; 2. Học sinh: Nắm thật vững các kiến thức đã học trong bài Dao động điều hoà. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi yêu cầu học sinh trả lời nhằm tái hiện và khắc sâu các kiến thức liên quan đến dao động điều hoà; *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học; *Học sinh làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh tiếp nhận thông tin, ghi nhận nội dung học tập theo yêu cầu của giáo viên. Hoạt động 2: Hệ thống hoá các kiến thức trọng tâm về dao động điều hoà. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Viết phương trình dao động dưới dạng: x = Acos(ωt + ϕ). + A = 2 L với L là chiều dài quỹ đạo. 1. Vận tốc tức thời: v = - ωAsin(ωt + ϕ). Vận tốc sớm pha 2 π (rad) so với li độ => + v max = ωA <=> x = 0: Vật qua vị trí cân bằng + v min = 0 <=> x = ± A: Vật ở hai vị trí biên. + Hệ thức độc lập với thời gian: x 2 + 2 2 v ω = A 2 Hệ quả: + v = ± ω 22 xA − ; x = ± 2 2 2 v A ω − ; ω = 22 xA v − 2.Gia tốc tức thời : a = - ω 2 Acos(ωt + ϕ) = -ω 2 x => gia tốc ngược pha so với li độ. => + a max = ω 2 A <=> x = ± A: Vật ở hai vị trí biên. + a min = 0<=> x = 0: Vật qua vị trí cân bằng. + Hệ thức độc lập với thời gian: 4 2 a ω + 2 2 v ω = A 2 Lưu ý: + Khi xác định ϕ ta thường sử dụng đường tròn lượng giác để xác định chính xác, trong các trường hợp điều kiện đầu vật không đi qua vị trí biên thì cần chú ý đến dấu của vận tốc để xác định ϕ . + Khi 1 đại lượng biến thiên theo thời gian ở thời điểm t 0 tăng thì đạo hàm bậc nhất của nó theo t sẽ dương và ngược lại. + Vận tốc có giá trị dương khi vật chuyển động theo chiều dương của quỹ đạo, và vận tốc có giá trị âm khi vật chuyển động ngược chiều dương. + Trạng thái chuyển động nhanh dần thì av > 0; trạng thái chuyển động chậm dần thì av < 0. Trong dao động điều hoà, vật chuyển động biến đổi (nhanh dần hoặc chậm dần) nhưng không phải là biến đổi đều. + Khi xác định thời điểm vật đi qua một vị trí bất kì, ta cần chú ý đến giá trị k để thoả mãn t ≥ 0. + vector vận tốc đổi chiều tại vị trí biên (hướng của vector vận tốc cùng với hướng chuyển động; còn vector gia tốc đổi hướng khi vật qua vị trí cân bằng (hướng của vector gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng) Liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều * Xác định quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian xác định t : + Xác định toạ độ và vận tốc ban đầu (thay t = 0 vào phương trình x và v) để xác định chiều di chuyển của vật + Xác định toạ độ vật ở thời điểm t + Chia t = nT + t ’ , dựa vào 2 bước trên xác định đường đi . * Xác định khoảng thời gian (ngắn nhất) khi chất điểm di chuyển từ x M đến x N : + Vẽ quỹ đạo tròn tâm O , bán kính A ,tốc độ góc bằng ω. Chọn trục toạ độ Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo +Xác định vị trí M và N , thời gian cần tìm bằng thời gian bán kính quét góc ∧ MON = α +Thời gian cần tìm là: t min = T 360 n T 2 )rad( o = π α , với T= ω π2 => t min = ω α )rad( (s) MỘT SỐ GIÁ TRỊ THƯỜNG GẶP Vị trí vật chuyển động α t Vị trí vật chuyển động α t rad độ rad độ A ↔ -A π 180 2 1 T - 2 A ↔ 2 A 2 π 90 4 1 T - 2 A A ↔ 2 A 3 π 60 6 1 T - 2 3A ↔ 2 3A 3 π 120 3 1 T 0 ↔ ±A 2 π 90 4 1 T 2 3A ↔ 2 A 12 π 15 24 1 T 2 3A ↔ 2 A 6 π 30 12 1 T A ↔ 2 A 3 π 60 6 1 T Trên đây chỉ là một số giá trị thường gặp, cần thiết lập thêm nhiều giá trị cần thiết, để dễ dàng khi làm trắc nghiệm. Hoạt động 3: Bài tập trắc nghiệm HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên phát phiếu trắc nghiệm, yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm; *Giáo viên yêu cầu đại diện từng nhóm lên trình bày từng cụm câu hỏi; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, bổ sung để hoàn thiện phiếu trắc nghiệm; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải và những ưu điểm của phương pháp trong việc hình thành và hoàn thiện cách giải các bài tập trắc nghiệm; *Học sinh nhận phiếu trắc nghiệm theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả thảo luận; *Học sinh nhận xét, bổ sung; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp do giáo viên cung cấp; ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Câu 1 : Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=6cos4πt(cm), biên độ dao động của vật có giá trị nào sau đây? A. A=4cm B. A=6cm C. A=4m D. A=6m Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos2πt(cm), chu kì do động của chất điểm có giá trị là bao nhiêu? A.T=1s B.T=2s C.T=0,5s D.T=1Hz Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=6cos4πt(cm). Tần số dao động của vật có giá trị nào sau đây? A.f = 6Hz B. f = 4Hz C. f = 2Hz D.f = 0,5Hz M M’ N’ N α O x Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x=3cos(πt + 2 π )cm, pha dao động tại thời điểm t=1s có giá trị nào sau đây? A. π (rad) B. 2π(rad) C. 1,5π(rad) D. 0,5π(rad) Câu 5: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=6cos4πt (cm), tọa độ của vật tại thời điểm t=10s là bao nhiêu? A. x=3cm B. x=6cm C. x=-3cm D. x=-6cm Câu 6: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x=5cos2πt (cm), tọa độ của chất điểm tại thời điểm t=1,5s là bao nhiêu? A.x=1,5cm B.x=-5cm C.x=5cm D.x=0cm Câu 7 : Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=6cos4πt (cm), vận tốc của vật tại thời điểm t=7,5s có giá trị nào sau đây? A.v=0 B.v=75,4cm/s C.v=-75,4cm/s D.v=6cm/s Câu 8: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x= 6cos4πt (cm), gia tốc của vật tại thời điểm t=5s là bao nhiêu? A.a=0 B.a=- 947,5m/s 2 C.a=-947,5cm/s 2 D.a=947,5cm/s 2 Câu 9: Một vật dao động điều hoà có phương trình x = Acos(ωt + ϕ). Biết thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí x = 2 3A là 60 1 s, và tại vị trí vật có li độ là 2cm thì vận tốc của vật là v = 40π 3 cm/s . Chu kì và biên độ dao động của vật có giá trị nào sau đây? A. T = 0,1s và A = 4cm; B. T = 0,1s và A = 2cm; C. T = 0,2s và A = 4cm; D. T = 0,2s và A = 2cm; Câu 10: Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 8cm, trong thời gian 1 phút chất điểm thực hiện 40 dao động. Chất điểm có vận tốc cực đại là : A.v max =1,91 cm/s B.v max= 33,5cm/s C.v max =320 cm/s D.v max =5cm/s Câu 11: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, vận tốc của vật khi qua VTCB là 62,8cm/s và gia tốc cực đại là 2m/s 2 . Biên độ và chu kỳ dao động của vật là: A. A = 10cm, T = 1s B. A = 1cm, T = 0.1s C. A = 2cm, T = 0.2s D. A = 20cm, T = 2s Câu 12: Một vật dao động điều hòa từ B đến C với chu kì là T, vị trí cân bằng là O . Trung điểm của OB và OC theo thứ tự là M và N . Thời gian để vật đi theo một chiều từ M đến N là A.T/4 B.T/6 C.T/3 D. T/2 Câu 13 : Một chất điểm dao động điều hòa với tần số f=5Hz . Khi pha dao động bằng 2 /3 thì li độ của chất điểm là 3 cm, phương trình dao động của chất điểm là : A.x =-2 3 cos10πt (cm) B.x=-2 3 cos5πt (cm) C.x=2 3 cos10πt (cm) D.x=2 3 cos5πt cm Câu 14: Một vật dao động điều hòa x = Acos(ωt + ϕ) ở thời điểm t = 0 li độ x = 2 A và đi theo chiều âm. Pha ban đầu ϕ có giá trị nào sau đây? A. 6 π B. 2 π C. 6 5π D. 3 π Câu 15: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40cm. Khi ở vị trí x = 10cm vật có vận tốc 20π 3 cm/s. Chu kì dao động của vật có giá trị nào sau đây? A. 1s B. 0,5s C. 0,1s D. 5s Câu 16: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 4cos(10πt + 6 π )cm. Vào thời điểm t = 0 vật đang ở đâu và di chuyển theo chiều nào, vận tốc là bao nhiêu? A. x = 2cm, v = - 20π 3 cm/s, vật di chuyển theo chiều âm. B. x = 2cm, v = 20π 3 cm/s, vật di chuyển theo chiều dương. C. x = -2 3 cm, v = 20π cm/s, vật di chuyển theo chiều dương. D. x = 2 3 cm, v = -20πcm/s, vật di chuyển theo âm. Câu 17: Một vật dao động điều hoà khi có li độ x = 3 2 cm thì gia tốc của vật là a = - 12π 2 2 cm/s 2 ứng với pha dao động là 4 π (rad). Tốc độ của vật có giá trị nào sau đây? A. 12πcm/s; B. 12π 2 cm/s C. 6π 2 cm/s D.6πcm/s Câu 18: Một vật dao động điều hòa 4cos(2 ) 4 = +x t cm π π . Lúc t = 0,25s vật có li độ và vận tốc là: A. 2 2 , 8 2x cm v cm π = − = B. 2 2 , 4 2x cm v cm π = = C. x = - 2 2 cm và v = - 4π 2 cm/s D. 2 2 , 8 2x cm v cm π = − = − Câu 19: Một vật dao động điều hoà có phương trình x = 10cos(4πτ − 3 π ) cm. Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về trạng thái dao động của vật tại thời điểm t = 0,5s? A. Vật đang đi về vị trí cân bằng với vận tốc v = 20 3 cm/s; B. Vật đang đi về vị trí cân bằng với vận tốc v = - 20 3 cm/s; C. Vật đang ra xa vị trí cân bằng với vận tốc v = 20 3 cm/s; D. Vật đang ra xa vị trí cân bằng với vận tốc v = - 20 3 cm/s; Câu 20: Một chất điểm dao động điều hoà có phương trình x = 10cos(2πt + 6 5π ). Tại thời điểm t, vật có li độ là 6cm và đang chuyển động theo chiều dương của quỹ đạo, thì tại thời điểm t + 1,5s vật có li độ là bao nhiêu? A. 6cm; B. 8cm; C. -6cm; D. – 8cm. Câu 21: Một vật dao động đều biên độ A = 4cm, tần số f = 5Hz. Khi t = 0 vận tốc của vật đạt giá trị cực đại và chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ. Phương trình dao động của vật là: A. 4 os10 = x c tcm π B. 4cos(10 )= +x t cm π π C. 4cos(10 ) 2 = +x t cm π π D. 4cos(10 ) 2 = −x t cm π π Câu 22: Một vật dao động điều hoà trên trục Ox, tại thời điểm ban đầu t = 0, vật có li độ x = 2,5cm, và vận tốc của vật là v = 5π 3 cm/s và gia tốc = -10π 2 3 cm/s 2 . Phương trình nào sau đây mô tả dao động của vật? A. x = 5cos(2πt + 6 5π ) cm; B. x = 5cos(2πt - 3 π ) cm; C. x = 2,5cos(4πt + 6 5π ) cm; D. x = 2,5cos(4πt + 6 π ) cm; Hoạt động 4: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên hệ thống các kiến thức và phương pháp đại cương về dao động điều hoà; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà tiến hành giải các bài tập trắc nghiệm ở phiếu còn lại; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà xem lại các kiến thức về lực đàn hồi của lò xo đã học ở lớp 10 để chuẩn bị cho tiết học sau. *Học sinh khắc sâu kiến thức và phương pháp theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc cá nhân, ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên; D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Tiết 2 BÀI TẬP VỀ CON LẮC LÒ XO A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: khắc sâu kiến thức về con lắc lo xo như công thức tính chu kì, tần số, tần số góc; phân biệt và giải toán về lực đàn hồi và lực kéo về của lò xo; vận dụng kiến thức để tìm chiều dài của con lắc lò xo trong quá trình dao động; năng lượng của con lắc lò xo; 2. Kĩ năng: Vận dụng các kiến thức đã học để giải các dạng toán liên quan đến con lắc lò xo. 3. Giáo dục thái độ: Giáo dục học sinh ý thức học tập, phát triển và hoàn thiện khả năng tư duy, tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý cho học sinh; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải; 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức, giải trước một số bài tập về con lắc lò xo theo yêu cầu của giáo viên; C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi yêu cầu học sinh trả lời nhằm tái hiện và khắc sâu các kiến thức liên quan đến con lắc lò xo; *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học; *Học sinh làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh tiếp nhận thông tin, ghi nhận nội dung học tập theo yêu cầu của giáo viên. Hoạt động 2: Hệ thống các kiến thức cơ bản của con lắc lò xo: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH 1.chu kì, tần số của con lắc lò xo: + Tần số góc: ω = cb g m k ∆ = (rad/s); + tần số: f = cb g 2 1 m k 2 1 ∆π = π (Hz) ; + Chu kì: T = 2π g 2 k m cb ∆ π= (s) Lưu ý: Chu kì và tần số của hệ lò xo a. Ghép nối tiếp: + độ cứng : 21 k 1 k 1 k 1 += => k = 21 21 kk kk + + Chu kì : T 2 = 2 2 2 1 TT + => T = 2 2 2 1 TT + ; + Tần số : 2 2 2 1 2 f 1 f 1 f 1 += => f = 2 2 2 1 21 ff ff + b. Ghép song song: + độ cứng : k = k 1 + k 2 + Chu kì : 2 2 2 1 2 T 1 T 1 T 1 += => T = 2 2 2 1 21 TT TT + ; + Tần số : f 2 = 2 2 2 1 ff + => T = 2 2 2 1 ff + c. Lưu ý : Ghép khối lượng: m = m 1 + m 2 + Chu kì : T 2 = 2 2 2 1 TT + => T = 2 2 2 1 TT + ; + Tần số : 2 2 2 1 2 f 1 f 1 f 1 += => f = 2 2 2 1 21 ff ff + Chú ý: Giả sử có một lò xo có độ cứng ko có chiều dài lo được cắt thành n lò xo ngắn có độ dài bằng nhau, khi đó độ cứng và chiều dài của lò xo thành phần là: k = nk o và l = n l o Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/m); m là khối lượng của vật (kg); ∆l cb là độ dãn của lò xo ở vtcb (m); 2.Chiều dài của lò xo trong quá trình dao động: a.Đối với con lắc lò xo nằm ngang: + l = l o + x nếu lò xo dãn => l max = l o + A + l = l o - x nếu lò xo nén => l min = l o – A b. Đối với lò xo treo thẳng đứng: + l = l o + ∆l cb + x nếu vật nằm trên vị trí cân bằng => l max = l o + ∆l cb + A + l = l o + ∆l cb - x nếu vật nằm dưới vị trí cân bằng => l min = l o + ∆l cb – A Hệ quả: l max – l min = L = 2A => A = 2 ll minmax − , trong đó L là chiều dài quỹ đạo của vật dao động điều hoà. 3.Lực trong dao động điều hoà của con lắc lò xo: a. Lực đàn hồi: *. Định nghĩa: Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi vật bị biến dạng, có xu hướng lấy lại kích thước và hình dạng ban đầu của vật. + Biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi: F = k∆l. + Lực đàn hồi có hướng ngược với hướng biến dạng của vật. * Lưu ý: Lực đàn hồi không gây ra dao động điều hoà. b. Biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi của con lắc lò xo. * Đối với con lắc nằm ngang: F = k x Hệ quả: + F max = kA, vật tại vị trí biên (x = ±A) + F min = 0, vật tại vị trí cân bằng (x = 0) *Đối với con lắc treo thẳng đứng: + Trường hợp chọn chiều dương hướng xuống: F = k(∆l +x) + Trường hợp nếu chọn chiều dương hướng lên: F = k(∆l -x) Hệ quả: + F max = k(∆l + A), vật tại vị trí biên dưới. + F min =    ≤∆ >∆−∆ Al Al)Al(k neáu 0 neáu b. Lực phục hồi (lực kéo về): * Định nghĩa: Lực phục hồi là lực xuất hiện khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng và có xu hướng đưa vật trở về vị trí cân bằng. +Biểu thức tính lực đàn hồi: F = - kx. + Lực phục hồi gây ra dao động điều hoà. + Lực phục hồi luôn luôn có hướng về vị trí cân bằng. *. Lưu ý: + Có thể tính lực phục hồi bằng định luật II Newton. + Khi tìm các đại lượng k, F, W thì đơn vị các đại lượng nên đưa về đơn vị cơ bản của hệ SI: khối lượng (kg), chiều dài (m)… 4. Năng lượng trong dao động điều hoà của con lắc lò xo + Động năng của vật: W đ = 2 1 mv 2 = 2 1 mω 2 A 2 sin 2 (ωt + ϕ) + Thế năng đàn hồi: W t = 2 1 kx 2 = 2 1 A 2 cos 2 (ωt + ϕ) +Cơ năng toàn phần của hệ: W = W đ + W t = 2 1 kA 2 = 2 1 mω 2 A 2 . Lưu ý : + Tại vị trí cân bằng, động năng đạt giá trị cực đại bằng cơ năng toàn phần; + Tại vị trí biên thì thế năng đàn hồi đạt giá trị cực đại và bằng cơ năng toàn phần. Hệ quả: + W đ = Wsin 2 (ωt + ϕ); W t = Wcos 2 (ωt + ϕ) + W = W đmax = 2 1 m 2 max v = 2 1 mω 2 A 2 : Khi vật ở đi qua vị trí cân bằng. = W tmax = 2 1 kA 2 : Khi vật ở vị trí biên; Lưu ý: + Thế năng và động năng của vật biến thiên tuần hoàn với tần số f,=2f; chu kì T’= 2 T ,tần số góc ω’=2ω + Trong một chu kì, chất điểm qua vị trí vị trí x là hai lần còn qua vị trí x o = x là 4 lần (không tính vị trí biên). Lưu ý 2: Bài toán 1: Tìm vị trí và vận tốc tại thời điểm vật có W đ = nW t ta có: + Toạ độ: (n + 1). 2 1 kx 2 = 2 1 kA 2 <=> x = ± 1n A + + Vận tốc: n 1n + . 2 1 mv 2 = 2 1 mω 2 A 2 <=> v = ± ωA 1n n + Bài toán 2: Tìm vị trí và vận tốc tại thời điểm vật có W t = nW đ ta có: + Toạ độ: n 1n + . 2 1 kx 2 = 2 1 kA 2 <=> x = ± A 1n n + + Vận tốc: (n + 1). 2 1 mv 2 = 2 1 mω 2 A 2 <=> v = ± 1n A + ω CÁC GIÁ TRỊ ĐẶC BIỆT THƯỜNG GẶP trạng thái toạ độ vận tốc Động năng bằng thế năng: x = ± 2 A v = ± 2 Aω Động năng bằng hai lần thế năng x = ± 3 A v = ± ωA 3 2 Động năng bằng ba lần thế năng x = ± 2 A v = ± 2 3Aω Thế năng bằng hai lần động năng x = ± A 3 2 v = ± 3 Aω Thế năng bằng ba lần động năng x = ± 2 3A v = ± 2 Aω . Hoạt động 3: Bài tập trắc nghiệm HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên phát phiếu trắc nghiệm, yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm; *Giáo viên yêu cầu đại diện từng nhóm lên trình bày từng cụm câu hỏi; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, bổ sung để hoàn thiện phiếu trắc nghiệm; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải và những ưu điểm của phương pháp trong việc hình thành và hoàn thiện cách giải các bài tập trắc nghiệm; *Học sinh nhận phiếu trắc nghiệm theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả thảo luận; *Học sinh nhận xét, bổ sung; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp do giáo viên cung cấp; TRẮC NGHIỆM VỀ CON LẮC LÒ XO Câu 1. Một con lắc lò xo bố trí theo phương thẳng đứng. Đầu trên cố định, đầu dưới móc vật nặng, gọi ∆ l 0 là độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. Biểu thức nào sau đây không đúng ? A. k mg l 0 =∆ B. 0 2 l g ∆ =ω C. 0 l g 2 1 f ∆π = D. 0 l g 2 ∆ π=Τ Câu 2: Công thức nào sau đây dùng để tính tần số dao động của lắc lò xo treo thẳng đứng (∆l là độ giãn của lò xo ở vị trí cân bằng): A. f = 2π m k B. f = ω π 2 C. f = 2π g l∆ D. f = π 2 1 l g ∆ Câu 3: Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật A. tăng lên 4 lần. B. giảm đi 4 lần. C. tăng lên 2 lần. D. giảm đi 2 lần. Câu 4: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100N/m,(lấy π 2 = 10) dao động điều hoà với chu kỳ là: A. T = 0,1s. B. T = 0,2s. C. T = 0,3s. D. T = 0,4s. Câu 5: Con lắc lò xo gồm vật m = 200g và lò xo k = 50N/m,(lấy π 2 = 10) dao động điều hoà với chu kỳ là A. T = 0,2s. B. T = 0,4s. C. T = 50s. D. T = 100s. Câu 6: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của quả nặng là m = 400g, (lấy π 2 = 10). Độ cứng của lò xo là A. k = 0,156N/m. B. k = 32N/m. C. k = 64N/m. D. k = 6400N/m. Câu 7. Con lắc lò xo gồm lò xo k và vật m, dao động điều hoà với chu kỳ T = 1s. Muốn tần số dao động của con lắc là f’ = 0,5Hz, thì khối lượng của vật m phải là A. m’ = 2m. B. m’ = 3m. C. m’ = 4m. D. m’ = 5m. Câu 8: Một lò xo dãn ra 2,5 cm khi treo vào nó một vật có khối lượng 250 g. Chu kì của con lắc được tạo thành như vậy là bao nhiêu ? Cho g= 10 m/s 2 . A.0,31 s. B.10 s. C.1 s. D. 126 s. Câu 9: Một vật treo vào lò xo thì nó dãn ra 4cm. Cho g = 10m/s 2 = π 2 . Chu kì dao động của vật là: A.4 s B.0,4 s C.0,04 s D.1,27 s Câu 10: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo dãn ra 0,8 cm, lấy g = 10m/s 2 . Chu kì dao động của vật là: A. T = 0,178 s B. T = 0,057 s C. T = 222 s D. T =1,777 s Câu 11: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m và lò xo có độ cứng k dao động đều hòa. Nếu tăng độ cứng k lên 2 lần và giảm khối lượng m đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ: A.tăng 4 lần B.giảm 2 lần C.tăng 2 lần D.giảm 4 lần. Câu 12:Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đầu dưới treo một vật dao động điều hòa với tần số góc 10rad/s. Lấy g = 10m/s 2 . Tìm độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. A. 5 cm B.6 cm C.8 cm D.10 cm Câu 13: Một con lắc lò xo có khối lượng m= 50g, lò xo có độ cứng 200 N/m dao động điều hòa. Tần số dao động của con lắc là A.3,1 Hz. B.2,6 Hz. C.10,91 Hz. D.5,32 Hz. Câu 14: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng m. Nếu tăng độ cứng k của lò xo lên 2 lần và giảm khối lượng của vật 2 lần thì chu kì dao động của con lắc sẽ: A.không thay đổi B.tăng 2 lần C.tăng 4 lần D.giảm 2 lần Câu 15: Treo vật nặng có khối lượng m = 400g vào lò xo thì hệ con lắc lò xo vật dao động điều hòa với chu kì 2s. Thay m bằng m / = 100g thì chu kì dao động của con lắc là T / bằng bao nhiêu ? A.0,5s B.1s C.2s D.4s Câu 16: Khi gắn quả nặng m 1 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T 1 = 1,2s. Khi gắn quả nặng m 2 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T 2 = 1,6s. Khi gắn đồng thời m 1 và m 2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là A. T = 1,4s. B. T = 2,0s. C. T = 2,8s. D. T = 4,0s. Câu 17: Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8cm, lấy g = 10m/s 2 . Chu kỳ dao động của vật là: A. T = 0,178s. B. T = 0,057s. C. T = 222s. D. T = 1,777s Câu 18: Một lò xo khối lượng không đáng kể có độ dài tự nhiên l 0 = 20 cm. Treo một vật nặng vào nó thì độ dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là l = 24 cm. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi thả nhẹ thì hệ sẽ dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s 2 , 10 2 =π . Tần số dao động là A. f = 0,4 Hz B. f = 2,5 Hz C. f = 2 Hz D. f = 5 Hz Câu 19: Khi mắc vật m vào lò xo k 1 thì vật m dao động với chu kỳ T 1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k 2 thì vật m dao động với chu kỳ T 2 =0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k 1 nối tiếp với k 2 thì chu kỳ dao động của m là A. T = 0,48s. B. T = 0,70s. C. T = 1,00s. D. T = 1,40s. Câu 20: Khi mắc vật m vào lò xo k 1 thì vật m dao động với chu kỳ T 1 = 0,6s, khi mắc vật m vào lò xo k 2 thì vật m dao động với chu kỳ T 2 =0,8s. Khi mắc vật m vào hệ hai lò xo k 1 song song với k 2 thì chu kỳ dao động của m là A. T = 0,48s. B. T = 0,70s. C. T = 1,00s. Câu 21 : Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 0,1 kg, lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Khi thay m bằng m’= 0,16 kg thì chu kì của con lắc tăng A. 0,0038 s B.0,083 s C .0,0083 s D. 0,038 s Câu 22: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8cm, chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của vật là m = 0,4kg, (lấy π 2 = 10). Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là A. F max = 525N. B. F max = 5,12N. C. F max = 256N. D. F max = 2,56N. Câu 23. Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với cơ năng W = 0,02 J. Lò xo có chiều dài tự nhiên của lò xo là l 0 = 20 cm và độ cứng k = 100 N/m. Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình vật dao động là: A. 24 cm và 16 cm B. 23 cm và 17 cm C. 22 cm và 18 cm D. 21 cm và 19 cm Câu 24. Một con lắc lò xo bố trí nằm ngang, vật nặng dao động điều hòa với A = 10cm, T = 0,5s. Khối lượng của vật nặng là m = 250g, lấy 10 2 =π . Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật nặng có giá trị là A. 0,4 N B. 0,8 N C. 4 N D. 8 N Câu 25: Một con lắc lò xo dao động đều hòa theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động, chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo là Max l = 50cm, min l =40cm. Chiều dài của lò xo khi vật qua vị trí cân bằng và biên độ là: A. CB l =40cm; A= 5cm B. CB l =45cm; A= 10cm C. CB l =50cm; A= 10cm D. CB l =45cm; A= 5cm Câu 26:. Một vật có khối lượng 2kg được treo vào đầu dưới của một lò xo treo thẳng đứng, vật dao động điều hòa với chu kì 0,5s. Cho g = 2 π (m/s 2 ). Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là: A. 6,25 cm B. 0,625 cm C.12,5 cm D.1,25 cm Câu 27. Con lắc lò xo thẳng đứng gồm một lò xo có đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật dao động điều hoà có tần số góc 10 rad/s, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s 2 thì tại vị trí cân bằng độ giãn của lò xo là A. 5 cm. B. 8 cm. C. 10 cm. D. 6 cm. Câu 28. Một vật có khối lượng m = 100 g được treo vào đầu dưới của một lò xo có chiều dài tự nhiên l 0 = 30 cm, độ cứng k = 100 N/m, đầu trên cố định. Lấy g = 10 m/s 2 . Chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là A. 31 cm B. 32 cm C. 33 cm D. 34 cm Câu 29:Con lắc lò xo nằm ngang dao động với biên độ A = 8cm, chu kì T = 0,5s, khối lượng của vật là m = 0,4kg, ( lấy 10 2 = π ). Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là A. N525F max = B. N12,5F max = C. N256F max = D. N56,2F max = Câu 30: Một con lắc lò xo có vật m = 100g, dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x=4cos(10t+ ϕ ) cm. Độ lớn cực đại của lực kéo về là: A.0,04N B.0,4N C.4N D.40N Hoạt động 4: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên hệ thống các kiến thức và phương pháp giải trắc nghiệm về con lắc lò xo; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà tiến hành giải các bài tập trắc nghiệm ở phiếu còn lại; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà xem lại các kiến thức con lắc đơn đã học ở lớp 10 để chuẩn bị cho tiết học sau. *Học sinh khắc sâu kiến thức và phương pháp theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc cá nhân, ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên; D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………… ………………………………… Tiết 3 BÀI TẬP VỀ CON LẮC ĐƠN A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố, khắc sâu các kiến thức trọng tâm của con lắc đơn về phương trình dao động, chu kì, tần số; lực căng, vận tốc, gia tốc và năng lượng dao động của con lắc đơn; 2. Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức tính chu kì, tần số, vận tốc, gia tốc, lực căng của con lắc đơn để giải các bài toán cơ bản liên quan. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức trọng tâm, cơ bản của con lắc đơn. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi yêu cầu học sinh trả lời nhằm tái hiện và khắc sâu các kiến thức liên quan đến con lắc đơn. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học; *Học sinh làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh tiếp nhận thông tin, ghi nhận nội dung học tập theo yêu cầu của giáo viên. Hoạt động 2: hệ thống các kiến thức cơ bản liên quan; HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH 1. Cấu trúc: Vật (m) treo vào sợi dây (l) 2.Vị trí cân bằng : Dây treo thẳng đứng 3)Lực căng : Lực căng của dây treo τ α = mg(3cosα - 2cosα 0 ) - VTCB (α = 0): Tmax = mg(3 – 2cosα 0 ) - VT Biên ( ) 0 αα ±= : Tmin= mgcosα 0 4. Phương trình động lực học s’’ +ω 2 s =0 5. Tần số góc : l g =ω 6.Phương trình dao động : α = α o cos(ωt + ϕ) α 0 << 1 7)Chu kì T: 2 l T g π = ⇒ Chu kì của con lắc đơn - tỉ lệ thuận căn bậc hai chiều dài l - tỉ lệ nghịch căn bậc hai của g 8)Tần số: l g 2 1 f π = 9)Đặc điểm của chu kì dao động - Chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm. - Không phụ thuộc vào biên độ A và khối lượng m. 10)Phương trình: - vận tốc- gia tốc: + v 2 = 2gl(cosα - cosα 0 ) 0 cos(cosgl2v α−α= 11)Cơ năng : 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 1 1 1 1 W 2 2 2 2 ω α ω α = = = = mg m S S mgl m l l 12)Quan hệ chu kì của vận tốc với chu kì của năng lượng Nếu ly độ biến thiên điều hòa với chu kỳ là T thì thế năng, động năng biến thiên điều hòa với chu kỳ là T/2; tần số là 2f; tần số góc là 2 ω . Tuy nhiên, cơ năng lại không biến thiên 13)Lực hồi phục Trọng lực của hòn bi : F = P t = - mgs/l; s : li độ cong ; 2 sin s F mg mg mg m s l α α ω = − = − = − = − 14)Phương trình dao động: s = S 0 cos(ωt + ϕ) hoặc α = α 0 cos(ωt + ϕ) [...]... về dòng điện xoay chiều, các bài toán về lệch pha, thời gian tắt sáng, chu kì tần số của dòng điện xoay chiều; 2 Kĩ năng: Vận dụng các kiến thức đã học để giải các bài toán về đại cương dòng điện xoay chiều; 3 Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải 2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên; C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG... Một đèn sợi đốt ghi 12 V – 6 W được mắc vào mạch xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 18 V qua cuộn cảm thuần cho đèn sáng bình tường Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và cảm kháng cảu nó lần lượt là A 6 V ; 12 Ω B 6 V ; 24 Ω C 6 3V ; 12 3 Ω D 6 5V ; 12 5 Ω Hoạt động 4: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên hệ thống các... XOAY CHIỀU Tiết 12 A MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1 Kiến thức: Củng cố và khắc sâu kiến thức trọng tâm về các mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần, tụ điện hoặc cuộn cảm 2 Kĩ năng: Vận dụng các kiến thức đã học để tính cảm kháng, dung kháng, pha của điện áp và dòng điện 3 Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1 Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2 Học... điểm trên phương truyền sóng; 3 Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1 Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức trọng tâm, cơ bản của con lắc đơn C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu... động cưỡng bức, cộng hưởng cơ 3 Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1 Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức trọng tâm, cơ bản của con lắc đơn C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu... M2 M1 Lưu ý: Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ Khi đặt điện áp u = U ocos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1=> U1 4∆ϕ ∆t = với cos∆ϕ = U ω o Tắt -U0 -U1 Sáng Sáng U 1 O π (0 < ∆ϕ < ) 2 U0 u Tắt M'2 M'1 Hoạt động 3: Làm các bài tập trắc nghiệm HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên phát phiếu trắc nghiệm, yêu cầu học sinh *Học... là 12 V, và sớm pha so với dòng điên Biểu thức điên áp giữa hai đầu mạch là: 3 A u = 12 cos 100πt ( V) B u = 12 2 cos 100πt ( V) π π C u = 12 2 cos(100πt − ) ( V) D u = 12 2 cos(100πt + ) (V ) 3 3 Câu 11: Một dòng điện xoay chiều có tần số 60 Hz và cường độ hiệu dụng là 2 A Vào thời điểm t = 0, cường độ dòng điện bằng 2A và sau đó tăng dần Biểu thức cường độ dòng điện tức thời là A i = 2 2 cos (120 πt... đó tăng dần Biểu thức cường độ dòng điện tức thời là A i = 2 2 cos (120 πt + π) ( A) B i = 2 2 cos (120 πt ) ( A) π π B i = 2 2 cos (120 πt − ) ( A ) D i = 2 2 cos (120 πt + ) ( A) 4 4 π Câu 12: Đặt điện áp u = 120 cos(100πt + ) ( V) vào hai đầu một đoạn mạch Sau 2 s điện áp này bằng 3 A 0 V B 60 V C 60 3 V D 120 V π 11 Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 220 2 cos(100πt + ) ( V) Biết cường độ... phương trình sóng, bước sóng… 3 Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1 Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức trọng tâm, cơ bản của sóng cơ C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi... đại và cực tiểu trong miền; 3 Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1 Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức trọng tâm, cơ bản của con lắc đơn C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu . hoà; 3. Giáo dục thái độ: Giáo dục học sinh ý thức học tập, phát triển và từng bước hoàn thiện kĩ năng tư duy, kỉ xảo làm các dạng toán trắc nghiệm; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo. lắc đơn để giải các bài toán cơ bản liên quan. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Hệ thống các kiến thức, phương pháp và bài tập có chọn lọc; 2. Học sinh: Ôn. thức đã học để giải các dạng toán liên quan đến con lắc lò xo. 3. Giáo dục thái độ: Giáo dục học sinh ý thức học tập, phát triển và hoàn thiện khả năng tư duy, tính toán nhằm phát triển khả năng