Giáo an vật lí chuơng I

Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Tuần: 1- Tiết: 1&2 Soạn ngày:1/8/2010 CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ( 2 tiết ) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: * Nêu được: - Định nghĩa dao động điều hòa - Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì ? * Viết được: - Phương trình của dao động điều hòa và giải thích được các đại lượng trong biểu thức. - Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số. - Công thức tính vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. * Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không. * Làm được các bài tập tương tự như SGK. 2. Kĩ năng. - Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian. - Vận dụng công thức để giải bài tập tương tự và nâng cao hơn. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Chuẩn bị hình vẽ 1.2 , 1.4, 1.6 ( vẽ bằng giấy khổ lớn ) 2. Học sinh - Ôn lại chuyển động tròn đều ( chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số.) - Cách lấy đạo hàm của các hàm số lượng giác, ý nghĩa vật lí của các đạo hàm. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG 1. Ổn định lớp: Ổn định tổ chức lớp học, một số quy định của bộ môn. 2. Kiểm tra bài cũ 3. Đặt vấn đề: Khi quan sát chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghi ta rung động, bông hoa lai động trên cành cây, màng trống rung động … ta thấy chuyển động của các vật ấy qua lại quanh một vị trí cân bằng. GV: Trong các ví dụ trên, vị trí cân bằng là vị trí như thế nào? HS: Là vị trí khi các vật ấy đứng yên. Những chuyển động ta đề cập ở trên được gọi là dao động, thế nào là dao động, có mấy loại dao động và những dao động đó có những đặc điểm gì? Hoạt động 1: Xây dựng khái niệm dao động, dao động tuần hoàn. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV: Dao động cơ là gì ? GV:Quan sát quả lắc đồng hồ đung đưa sang trái, sang phải, cứ sau một khoảng thời gian bằng nhau vật quay trở lại vị trí cũ theo hưỡng cũ, dao động như thế được gọi là dao động tuần hoàn. GV: Dao động tuần hoàn là gì? HS: Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một VTCB. HS: Trả lời khái niệm I. Dao động cơ. 1. Thế nào là dao động cơ. Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một VTCB 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 cũ theo hướng cũ. GV: Trần Văn Nam Trang 1 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Hoạt động 2: Xây dựng phương trình dao động điều hòa và định nghĩa Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV: Gọi P là hình chiếu của chất điểm M trên trục Ox trùng với đường kính của đường tròn, ta thấy điểm P dao động trên trục Ox quanh gốc tọa độ O , ta hãy xét xem dao động của P có những đặc điểm gì? GV: Tại thừi điểm t = 0, chất điểm ở tại M o , góc pha được xác định như thế nào? GV: Tại thời điểm t ≠ 0, chất điểm đến M, góc pha được xác định như thế nào? GV: Hàm sin, cosin là một hàm điều hòa nên dao động của điểm P được gọi là dao động điều hòa. GV: Dao động điều hòa là gì? GV: Nêu ý nghĩa vật lí từng đại lượng trong biểu thức. GV: giới thiệu hình vẽ 1.4 GV: Trong p.trình dao động điều hòa ta quy ước: chọn trục x làm gốc tọa độ để tính pha dao động và chiều tăng pha là chiều dương lượng giác. (Kết thúc tiết 1) Hs ghi nhận. HS: cá nhân trình bày, xác định bởi góc φ . HS: Cá nhân trình bày, góc pha được xác định bởi ( ω t + ϕ ) HS: Cá nhân nêu định nghĩa HS: + A: biên độ ( A>0) + ϕ : pha ban đầu. + ω : tần số góc. + ( ω t + ϕ ): pha dao động HS: Theo dõi hình. II. Phương trình của dao động điều hòa. 1. Ví dụ Giả sử tại thời điểm t Khi đó: x = OP ⇔ x = OM .cos ( ω t + ϕ ) Hay: x = A .cos( ω t + ϕ ) 2. Định nghĩa Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là hàm côsin (hay sin) của thời gian, trong đó A, ω , ϕ là hằng số. 3. Phương trình. x = Acos(ωt + ϕ) * A: biên độ dao động ( là độ lệch cưc đại của vật, A > 0 ) * ϕ : Pha ban đầu ( rad) * (ωt + ϕ): Pha dao động ( rad) * ω : tần số góc ( rad/s) 4. Chú ý: Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng ch.động tròn đều lên đường kính là một đoạn thẳng đó. Hoạt động 3: Tìm hiểu về khái niệm tần số, chu kì và tần số góc. ( Tiết 2) Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV:Chia nhóm, cho HS nghiên cứu SGK, trả lời câu hỏi: + Thế nào là chu kì? + Tần số của dao động? HS: Chia nhóm theo phân công, trả lời câu hỏi. HS: Chu kì là khoảng t gian vật thực hiện 1 dao động toàn phần. HS: Tần số là số lần vật dao động trong 1 giây. III. Chu kì – tần số- tần số góc của dao động điều hòa. 1. Chu kì và tần số. a.Chu kì:( T) Là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần(s) GV: Trần Văn Nam Trang 2 M M 0 P 1 x P O ωt ϕ + Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB GV: Một vật thực hiện 20 dao động toàn phần trong 10 giây? Cho biết tần số của dao động? HS: Thực hiện 20 dao động hết 10s f = 1.20 2(Hz) 10 = b.Tần số: ( f) Là số dao động toàn phần thực hiện được trong 1 giây (Hz) f = 1 T c. Tần số góc.( ω ) 2π ω = = 2πf T Hoạt động 4: Xây dựng vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV: Từ phương trình li độ ta suy ra ph.trình vận tốc bằng cách lấy đạo hàm bậc nhất. GV: Chia nhóm và đặt câu hỏi riêng cho từng nhóm: Khi vật ở vị trí biên, VTCB li độ, vận tốc có giá trị như thế nào? GV: Từ phương trình vận tốc ta lấy đạo hàm bậc nhất, tìm ra phương trình gia tốc. GV: Chia nhóm và đặt câu hỏi riêng cho từng nhóm:Khi vật ở vị trí biên, VTCB li độ, gia tốc có giá trị như thế nào? GV: Gia tốc và li độ có những đặc điểm gì? HS: x = A .cos( ω t + ϕ ) ⇒ v = x’= - A ω sin. ( ω t + ϕ ) HS: Tự chia nhóm theo phân công * Vị trí biên: x = ± A ⇒ v = 0 * VTCB: x = 0 ⇒ v max HS: v = x’ = - A ω sin( ω t + ϕ ) ⇒ a = v’ = -A ω 2 cos( ω t + ϕ ) HS: Tự chia nhóm * Vị trí biên: x = ± A ⇒ a max * VTCB: x = 0 ⇒ a = 0 ⇒ F = 0 HS: Gia tốc và li độ luôn ngược chiều nhau. IV. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. 1.Vận tốc. v = x’= - A ω sin. ( ω t + ϕ ) * Vị trí biên: x = ± A ⇒ v = 0 * VTCB: x = 0 ⇒ v max = ω A 2.Gia tốc a = v’ = -A ω 2 cos ( ω t + ϕ ) a = - ω 2 x * VT biên: x = ± A ⇒ a max = 2 ω A * VTCB: x = 0 ⇒ a = 0 ⇒ F = 0 Lưu ý: Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. Hoạt động 5: Tìm hiểu về đồ thị của dao động điều hòa. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV:Hướng dẫn HS xem đồ thị 1.6 SGK GV: Hãy nhận xét đặc điểm của đồ thị HS: Nghiên cứu SGK HS: Dao động điều hòa là dao động hình sin. V.Đồ thị của dao động điều hòa Dao động điều hòa là dao động hình sin 4. Củng cố: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV: Chiều dài quỹ đạo 4A GV: Cho pt li độ: x = 4 cos ( 10 πt + π /6 ) cm + Hãy xác định: biên độ, pha ban đầu, pha dao động, tìm chu kì và tần số của dao động? HS: Ghi nhận HS: cá nhân trả lời. 5. Dặn dò: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Về nhà làm bài tập 7 ,8 ,9 ,10 , 11( tr.9 SGK ), về nhà xem bài con lắc lò xo. HS: Ghi nhận và chuẩn bị. GV: Trần Văn Nam Trang 3 A t 0 x A − 2 T T 3 2 T Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Tuần 2 - Tiết 3 Soạn ngày:2/ 8/2010 Bài 2: CON LẮC LÒ XO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Viết được: + Công thức lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa. + Công thức tính chu kì của con lắc lò xo. + Công thức tính thế năng, động năng, cơ năng. - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động. - Áp dụng các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như phần bài tập SGK. - Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo. 2. Kĩ năng Học sinh hiểu phương trình về mặt động lực học và hiểu được cơ năng được bảo toàn. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Con lắc lò xo đứng và ngang. 2. Học sinh Ôn lại cách lấy đạo hàm và khái niệm động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng. III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG ĐẠY HỌC 1. Ổn định lớp . 2. Kiểm tra bài cũ : Không trả bài 3. Đặt vấn đề : Ở bài trước ta khảo sát dao động điều hòa về mặt động lực học, nếu xét về mặt năng lượng thì ta khảo sát ntn? Hôm nay ta sẽ dùng mô hình con lắc lò xo để khảo sát về mặt năng lượng. Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo của con lắc lò xo. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV: Hãy cho biết con lắc lò xo có cấu tạo ntn? GV: những vật nặng, lò xo, giá đở gọi chung là hệ dao động. GV:VTCB hình a (2.1) là vị trí như thế nào? GV: Vị trí biên là vị trí có đặc điểm như thế nào? GV: Ta xem dao động của con lắc có phải dđ điều hòa không? HS: cá nhân xem sgk HS: là vị trí lò xo không biến dạng, vật sẽ đứng yên ở vị trí này nếu lúc đầu vật đứng yên. HS: Là vị trí kéo vật ra khỏi VTCB, lò xo dãn ra 1 đoạn rồi buông tay, đoạn lệch đó chính là vị trí biên. I. Con lăc lò xo 1. Cấu tạo: Gồm một hòn bi có khối lượng m được gắn vào một đầu của lò xo có độ cứng k ( lò xo có khối lượng không đáng kể) 2. Cách thích dao động Kéo vật ra khỏi VTCB một đoạn x , rồi thả nhẹ (không ma sát). Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV: Khi kéo ra một đoạn rồi buông tay thì lực tác dụng vào vật gồm những lực nào? GV: ở vị trí có li độ x thì độ biến dạng của lò xo ( Δl = x ) ⇒ F = -k.Δl r r HS: các lực tác dụng vào vật m: trọng lực P, phản lực N, Lực đàn hồi của lò xo. II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. * Thí nghiệm: GV: Trần Văn Nam Trang 4 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB GV: Để diễn tả lực dưới dạng đại số ta phải làm gì? GV: a = - ω 2 .x ta khẳng định được điều gì từ phương trình ? GV: Cho HS nghiên cứu SGK cho biết thế nào là lực kéo về ? GV: Lực này gây gia tốc cho vật dao động. HS: Chọn chiều dương và gốc tọa độ O là VTCB HS: Ta khẳng định vật dao động điều hòa. HS: Là lực luôn hướng về vị trí cân bằng HS: Ghi nhận. Tại thời điểm t bất kì vật có li độ x, lực đàn hồi của lò xo: F = - k.x Theo định luật II Niutơn: a = k - .x m Đặt: 2 k ω = m ta được: a = - ω 2 .x * Kết luận: Dao động nhỏ của con lắc lò xo là dao động điều hòa. + k ω = m ⇒ T = m 2π. k + 1 k f = . 2π m * Lực kéo về: F = - k.x Là lực luôn hướng về VTCB và có độ lớn tỉ lệ với li độ. Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản GV: Hãy nhắc lại công thức tính động năng, thế năng con lắc lò xo ? GV: Hướng dẫn HS hình thành công thức cơ năng. GV: Hãy nhận xét về đặc điểm công thức tính cơ năng. HS: W đ = ½ m.v 2 W t = ½ k. 2 Δl = ½ k.x 2 HS: Theo dõi và ghi nhận HS: + W tỉ lệ A 2 + W = const III. K/sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng 1. Động năng W đ = ½ m.v 2 2. Thế năng W t = ½ k.x 2 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng. W= W đ + W t W = ½ 2 2 mω A = ½ k.A 2 = const + Cơ năng tỉ lệ bình phương biên độ dao động. + Cơ năng luôn được bảo toàn ( nếu bỏ qua ma sát) 4. Củng cố: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Từ công thức chu kì của dao động, GV yêu cầu học sinh suy ra tìm độ cứng K, khối lượng m ? - Cá nhân học sinh trả lời. 5. Dặn dò: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Về giải bài tập chuẩn bị cho tiết sau. Hs Ghi nhớ và chuẩn bị. IV. RÚT KINH NGHIỆM GV: Trần Văn Nam Trang 5 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Tuần 2 - Tiết 4 Soạn ngày:3/ 8/2010 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Vận dụng kiến thức đã học để giải bài tập SGK và những bài tập tương tự, từ đó học sinh càng hiểu sâu sắc lí thuyết hơn. - Từ phương trình li độ học sinh xác định được biên độ, pha ban đầu, pha dao động. - Xác định được chu kì dao động của con lắc lò xo, khối lượng của vật treo hoặc độ cứng của lò xo. 2. Kĩ năng. - Rèn luyện cho học sinh phương pháp giải nhanh một bài toàn vật lí. - Giúp học sinh những kĩ năng cơ bản trong giải toán: chuyển vế, đổi đơn vị … - Giúp học sinh yêu thích môn vật lí hơn. II. CHUẦN BỊ 1. Giáo viên. 2. Học sinh - Chuần bị bài toán tương tự, giải tất cả bài tập SGK - Chuẩn bị bài tập SGK - Một số câu hỏi để khăc sâu kiến thức. - Ôn lại tất các công thức đã học III. TỔ CHỨC DẠY HỌC. 1. Ổn định lớp . 2. Kiểm tra bài cũ : Giáo viên Học sinh - Định nghĩa dao động điều hòa, viết phương trình dao động. Từ phương trình li độ, suy ra phương trình vận tốc, gia tốc? Nêu đặc điểm khi vật ở vị trí biên, VTCB. - Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 10 cm, tìm biên độ dao động của vật . - Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là hàm côsin (hay sin) của thời gian. x = Acos(ωt + ϕ) v = x’= - A ω sin. ( ω t + ϕ ) a = v’ = -A ω 2 cos ( ω t + ϕ ) * Vị trí biên: x = ± A ⇒ v = 0 ⇒ a max = ω 2 A * VTCB: x = 0 ⇒ v max = ω A ⇒ a = 0 - Chiều dài quỹ đạo: L = 2A ⇒ A = 5cm 3. Nội dung bài tập Hoạt động : Giáo viên hướng dẫn nội dung bài tập. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản - Từ câu trả lời của hs, GV lưu bảng để áp dụng bài tập. - Chia thành 4 nhóm và 4 bảng phụ giải trong thời gian 2’ Nhóm 1: Giải bài tập 7 trang 9 Nhóm 2: Giải bài tập 8 trang 9 Nhóm 3: Giải bài tập 9 trang 9 Nhóm 4: Giải bài tập 10 tr.9 - Tự chia nhóm theo quy định, cử nhóm trưởng,thư kí . Nội dung bài tập trang 9 Bài 7: chọn C HD: Vì quỹ đạo S = 2A = 12cm ⇒ A = S/2 = 6 cm Bài 8: chọn A HD: ω = π ( rad/s) T = 2 π / ω = 2 (s) f =1/T= 0.5 Hz Bài 9: Chọn D HD: x = -5cos(4 π t) cm x = 5cos(4 π t + π ) cm Bài 10: x = 2 cos(5t- π /6) cm HD: Biên độ: A = 2 cm Pha ban đầu: φ = - π /6 rad Pha dao động: (5t- π /6) rad Bài 11 : Tóm tắt: t = 0.52s và S = 36cm GV: Trần Văn Nam Trang 6 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB - Gợi ý HS trả lời câu hỏi - Khi vật có vận tốc bằng 0, nghĩa là vật đang ở vị trí nào? - Vật mất 0.25s đi từ vị trí biên này đến vị trí biên kia. - Từ vị trí biên này đến vị trí biên kia, vật thực hiện được bao nhiêu chu kì? - Xác định công thức tính tần số và biên độ ? - Gọi đồng thời 2hs lên giải bài tập 5,6 trang 13, hs còn lại theo dõi và tự giải. - Gv theo dõi, quan sát và đôn đốc hs. - Vật ấy đang ở vị trí biên - Vật thực hiện được ½ T - f = 1 T và S = 2A - Cá nhân hs lên bảng. Khi vật đi từ vị trí biên này đến vị trí biên kia phải mất 0.25s và thực hiện được nửa chu kì nên * Chu kì của dao động: ½ T = 0.25 ⇒ T = 0.5s * Tần số của dao động: f = 1 T = 2Hz * Biên độ dao động. S = 2A ⇒ A = 18cm Nội dung bài tập trang 13 Bài 5: Chọn D Tóm tắt: k = 40N/m; x = - 2cm Thế năng của con lắc: W t = ½ k.x 2 = ½ .40.(-0,02) 2 W t = 0.008 J Bài 6: Tóm tắt: m = 0.4 kg; k = 80N/m A = 0,1m Tốc độ của vật : v max = ω .A Mà: ω = k m = 80 0.4 = 14,14 rad/s ⇒ v max = 14,14 x 0.1 = 1,4 m/s 4. Củng cố: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Một T dao động S = 4A, chiều dài quỹ đạo: S = 2A - Phương trình: x = A cos( ω t + ϕ ) → x = A sin( ω t+ ϕ + / 2 π ) x = - A cos( ω t+ ϕ ) → x = A cos( ω t+ ϕ + π ) HS: Ghi nhớ và ghi chép kĩ phần kết luận của 5. Dặn dò: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Về nhà xem lại bài tập và xem trước bài 2: Về nhà ôn lại khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng và xem trước bài số 3 chuẩn bị tiết sau. Ghi nhớ và chuẩn bị. IV. RÚT KINH NGHIỆM GV: Trần Văn Nam Trang 7 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Tuần 3 – Tiết 5 Soạn ngày:4/8/2010 Bài 3: CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn - Viết công thức chu kỳ ; công thức tính, động năng, thế năng cơ năng của con lắc đơn. - Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn. - Nêu được định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng con lắc khi dao động. - Nêu được ứng dụng xác định gia tốc rơi tự do, giải được bài tập tương tự như SGK. 2. Kĩ năng - Học sinh hiểu phương trình về mặt động lực học và phân tích được các lực tác dụng vào vật. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên 2. Học sinh - Con lắc đơn: sợi dây, vật có khối lượng m. - Ghi đồ thị dao động con lắc đơn - Ôn lại cách lấy đạo hàm; khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng. III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG ĐẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ . Giáo viên Học sinh Thế nào là lực kéo về? Khi con lắc dao động điều hòa hãy nêu quá trình biến đổi năng lượng của con? Viết công thức tần số góc và chu kì con lắc lò xo, từ đó suy ra m ? - Lực kéo về là lực luôn hướng về vị trí cân bằng, và tỉ lệ với li độ. - Khi con lắc dao động thì giữa động năng và thế năng có sự biến đổi qua lại, nếu động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại. ω = k m ; T = m 2π. k 2 2 T .k m = 4π ⇒ 3. Đặt vấn đề : Khi con lắc lò xo dao động không ma sát thì con lắc dao động điều hòa, khi con lắc đơn dao động, thì có dao động điều hòa hay không? Nếu điều hòa thì cần có điều kiện gì? Hoạt động 1: Cấu tạo con lắc đơn và cách thích cho vật dao động. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản - Cho học sinh quan sát con lắc đơn, hãy nêu cấu tạo con lắc đơn? - Cho học sinh quan sát con lắc đơn, VTCB là vị trí như thế nào? - Nêu cách kích thích dao động - Quan sát mô hình và nêu cấu tạo: Gồm một vật nhỏ có khối lượng m, được gắn vào một đầu của sợi dây không dãn . - Vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng, nếu lúc đầu đứng yên thì đứng yên mãi mãi. - Làm lệch dây treo khỏi vị trí cân bằng một đoạn. I. Thế nào là con lắc đơn ? 1.Cấu tạo: ( sgk) 2. Cách kích thích dao động. Làm lệch dây khỏi phương thẳng đứng ( lệch khỏi VTCB) rồi thả nhẹ GV: Trần Văn Nam Trang 8 m l α Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động con lắc đơn về mặt động lực học Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản - Muốn khảo sát một vật dao động,điều đầu tiên ta phải làm gì ? - Để giải bài toán về động lực học trước tiên ta phải làm gì để bài toán đơn giản hơn? - Hãy xác định góc chắn cung OM ? - Ở góc lệch bất kì, con lắc chịu tác dụng bởi mấy lực ? - Phân tích trọng lực thành 2 lực thành phần: Một lực theo hướng vuông góc với quỹ đạo, lực còn lại theo phương tiếp tuyến. - Lực căng dây T r và n P r vuông góc với đường đi có làm thay đổi tốc độ của vật hay không - Lực t P r chính là lực kéo về , hãy xác định giá trị đại số lực t P r . - Phương trình a = - ω 2 .s hãy nhận xét phương trình dao động của vật ? - Dao động của con lắc đơn dao động điều hòa chỉ đúng khi dao động góc lệch nhỏ ( 10 o α = ) - Từ công thức tính chu kì, hãy suy ra công thức tính tần số? - Chọn chiều dương, gốc tạo độ - Chiều dương là chiều chuyển động, gốc toạ độ là vị trí cân bằng - s = ¼ OM = lα ⇒ s α = l - Chịu tác dung bởi 2 lực : Lực căng dây T r và trọng lực P r - Không làm thay đổi tốc độ của vật. - P = - mgsinα t - Phương trình dao động của vật là phương trình dao động điều hòa. - f = 1 2 g l π II. Khảo sát dao động con lắc đơn về mặt động lực học 1.Thí nghiệm. Chọn chiều dương từ trái sang phải, gốc tọa độ O tại VTCB Li độ góc · α = OCM ; li độ cong Lực t P ur là lực kéo về và có giá trị đại số: P = - mgsinα t Nếu góc α nhỏ sin s α α l ≈ ≈ ⇒ s mg ma l P = - mgsinα = - t = Đặt: 2 g ω = l ⇒ a = - 2 ω s = s’’ 2. Kết luận: Khi dao động nhỏ, con lắc dao động điều hòa theo phương trình: s = S o cos ( ω t + ϕ ) S o = l. α o biên độ dao động. * g ω = l * T = l 2π g * f = 1 2 g l π GV: Trần Văn Nam Trang 9 α O M + T ur t P ur P ur n P uur Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Hoạt động 3: Tìm hiểu dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản - Lưu ý vật m xem như là một chất điểm, xác định công thức tính động năng, thế năng của con lắc đơn. - Độ cao h được xác định: h = cos (1 cos ) α α − = −l l l - Trong suốt quá trình dao động có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn. - W đ = ½ 2 mv - W t = mgh - Hs ghi nhận. III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng. 1.Động năng : W đ = 2 1 mv 2 2.Thế năng (Chọn gốc thế năng là VTCB ) ở góc lệch α bất kỳ : W t = mgh = (1 cos )mg α −l 3.Cơ năng: W = W đ + W t W = 1 2 mv + mgl(1-cosα) = hs 2 Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng xác định gia tốc rơi tự do. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh Nội dung cơ bản - Những nơi khác nhau trên TĐ thì gia tốc trọng trường g có giá trị như thế nào ? - Để xác định gia tốc g, ta áp dụng công thức nào? - Biết chiều dài l, đo thời gian của một số dao động toàn phần, từ đó suy ra T, sau đó ta tính g ? - Gia tốc rơi tự do khác nhau. - T = l 2π g , từ đó suy ra g IV. Ứng dung: Xác định gia tốc rơi tự do. Ta có : 2 2 4π .l g = T 4. Củng cố: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Chu kì con lắc đơn thay đổi như thế nào ? khi tăng chiều dài 2 lần và giảm gia tốc 2 lần - Học sinh trả lời câu hỏi 5 SGK trang 17 - Cá nhân học sinh trả lời. ( Chu kì tăng 2 ) 5. Dặn dò: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Về nhà học bài, giải bài tập SGK trang 17 và 19 Chuẩn bị ở nhà: Nêu đặc điểm của dao động tắt dần, dao động cưỡng bức. Hs Ghi nhớ và chuẩn bị. IV. RÚT KINH NGHIỆM GV: Trần Văn Nam Trang 10 H 0 h m α l [...]... luyện cho học sinh phương pháp suy luận nhanh dựa vào lí thuyết SGK - Giúp học sinh những kĩ năng cơ bản trong gi i toán: chuyển vế, đ i đơn vị, suy luận … II CHUẦN BỊ 1 Giáo viên - Chuần bị b i toán tương tự, gi i tất cả b i tập SGK - Một số câu h i để khăc sâu kiến thức 2 Học sinh - Chuẩn bị b i tập SGK - Ôn sự biến đ i qua l i giữa các nl III TỔ CHỨC DẠY HỌC 1.Ổn định lớp 2 Kiểm tra b i cũ HS1 Thế... toán - Giúp học sinh những kĩ năng cơ bản trong việc vận dụng lí thuyết áp dụng trực tiếp vào từng b i tập II CHUẦN BỊ 1 Giáo viên - Chuần bị b i toán tương tự, gi i tất cả b i tập SGK - Ôn l i cho học sinh cách tính góc lượng giác 2 Học sinh - Chuẩn bị b i tập SGK - Máy tính tính III TỔ CHỨC DẠY HỌC 1.Ổn định lớp 2 Kiểm tra b i cũ Hoạt động của 2 2 Viết công thức tính biên độ, pha ban đầu của dao +... đo th i gian th i gian hiện số có cổng quang i n; 1 thước đo hiện số có cổng quang 500 mm ; 1 tờ giấy kẻ ô mm i n; 1 thước đo 500 mm ; 1 tờ giấy kẻ ô mm Hoạt động 3: Học sinh tiến hành làm thí nghiệm Hoạt động của G V Hoạt động của HS N i dung cơ bản III Tiến hành thí nghiệm - Chia học sinh từng - Chia nhóm theo quy 1.Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc và nhóm nhỏ để làm thí định biên độ... Nam Trang 16 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Tuần 5 - Tiết 9 Soạn ngày 16/8/2008 B I TẬP I MỤC TIÊU 1 Kiến thức - Vận dụng kiến thức về sự cộng hưởng và i u kiện để gi i b i tập SGK và những b i tập tương tự - Vẽ được giản đồ véctơ quay , tính được các biên độ dao động và pha ban đầu của dao động tổng hợp 2 Kĩ năng - Rèn luyện cho học sinh phương pháp vẽ giản đồ dựa vào i u kiện b i toán - Giúp... Trang 13 Trường THPT Hàm Giang Hoạt động 2 :Giáo viên hướng dẫn n i dung b i tập Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh -G i một HS chọn phương án -Tự chia nhóm ,phân công nhóm trưởng, thư kí -Hãy chọn phương án đúng và - Cá nhân hs chọn phương án cho biết lí do chọn phương án ? - Chọn D, vì T không phụ thuộc kh i lượng m Vật lí 12 CB N i dung cơ bản N i dung b i tập trang 17 B i 4: Chọn D B i. .. Trang 19 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB Hoạt động 2: Gi i thiệu cho học sinh dụng cụ để làm thí nghiệm Hoạt động của G V Hoạt động của HS N i dung cơ bản - G i HS nêu dụng cụ - 3 quả nặng 50g; 1 s i II Dụng cụ thí nghiệm thí nghiệm ? dây mảnh d i 1 m; 1 giá treo; 1 đồng hồ bấm 3 quả nặng 50g; 1 s i dây mảnh d i 1 m; 1 giá treo; giây ( sai số ±0.2 s) hoặc 1 đồng hồ bấm giây ( sai số ±0.2 s) hoặc đồng... vấn đề T i sao ô tô, xe máy l i cần có thiết bị giảm xóc, một đoàn quân i đều bước có thể làm sập cầu, t i sao giọng hát cao của nam ca sĩ ngư i ý l i có thể làm vỡ chiếc cốc thủy tinh để gần ……… Vì sao có hiện tượng này, gi i thích ra sao ? Hoạt động1: Tìm hiểu về đặc i m của dao động tắt dần Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh N i dung cơ bản - Ở những b i trước, ta giả thiết - Quan sát... PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I MỤC TIÊU 1 Kiến thức - Biểu diễn được phương trình của dao động i u hòa bằng một vctơ quay - Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp 2 Kĩ năng Vẽ được giản đồ Fre-nen và gi i được b i toán cơ bản SGK II CHUẨN BỊ 1 .Giáo viên : Vẽ hình 5.2 SGK 2.Học sinh : Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một véctơ xuống hai trục tọa độ III TỔ CHỨC... số riêng f0 của hệ - T i sao em bé có thể làm cho - Tần số của lực đẩy gần bằng 2 i u kiện: f = fo chiếc đu ngư i lớn ng i v i bằng tần số của chiếc đu 3.Tầm quan trong của hiện biên độ lớn tượng cộng hưởng.(SGK) GV: Trần Văn Nam Trang 12 Trường THPT Hàm Giang Vật lí 12 CB 4 Củng cố: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Dao động tắt dần A giảm, dao động duy trì và - Cá nhân học ghi nhận... SGK N i dung báo cáo theo mẫu SGK trang 30 Hoạt động 5: Giáo viên nhận xét, đánh giá và rút kinh nghiệm Hoạt động của G V Hoạt động của HS N i dung cơ bản - Nhận xét , đánh giá -Các nhóm lắng nghe và V Nhận xét và đánh giá từng nhóm trong giờ ghi nhớ rút kinh nghiệm - Giáo viên nhận xét cụ thể từng nhóm và đánh giá thực hành mức độ đạt hiệu quả trong khi thực hành - Th i độ, khâu chuẩn bị cơ sở lí thuyết . dụng b i tập. - Chia thành 4 nhóm và 4 bảng phụ gi i trong th i gian 2’ Nhóm 1: Gi i b i tập 7 trang 9 Nhóm 2: Gi i b i tập 8 trang 9 Nhóm 3: Gi i b i tập 9 trang 9 Nhóm 4: Gi i b i tập 10. sinh phương pháp gi i nhanh một b i toàn vật lí. - Giúp học sinh những kĩ năng cơ bản trong gi i toán: chuyển vế, đ i đơn vị … - Giúp học sinh yêu thích môn vật lí hơn. II. CHUẦN BỊ 1. Giáo viên bức? Trình bày I. 1,2,II,III 3. Đặt vấn đề. Hoạt động 1: Nhắc l i kiến thức cũ để hỗ trợ trong việc gi i b i tập Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học sinh N i dung cơ bản - G i HS lên viết công