giao án vật lí 12 cb

Ngày soạn: 9/8/10 Ngày dạy: 10/8/10 Chương I: DAO ĐỘNG CƠ TIẾT 1, 2 - BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ A. MỤC TIÊU 1. 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 các đại lượng trong phương trình. + Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số. + Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. - Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0. - Làm được các bài tập tương tự như Sgk. 2. Kĩ năng: PP tiếp cận kiến thức mới 3. Thái độ: Tập trung, chăm chỉ B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: 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. @ Dự kiến nội dung ghi bảng: 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 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. II. Phương trình của dao động điều hoà 1. Định nghĩa - Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. 2. Phương trình - Phương trình dao động điều hoà: x = Acos(ωt + ϕ) + x: li độ của dao động. + A: biên độ dao động, là x max . (A > 0) + ω: tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s. + (ωt + ϕ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị là rad. + ϕ: pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm. 3. Chú ý • Li độ x của dao động là toạ độ của vật trong hệ toạ độ có gốc là vị trí cân bằng. Đơn vị đo li độ là đơn vị đo chiều dài. • Biên độ A của dao động là độ lệch lớn nhất của vật khỏi vị trí cân bằng. Đơn vị đo biên độ là đơn vị đo chiều dài. • (ωt + ϕ ) gọi là pha của dao động tại thời điểm t, có đơn vị là rađian (rad). Với một biên độ đã cho thì pha là đại lượng xác định vị trí và chiều chuyển động của vật tại thời điểm t. • ϕ là pha ban đầu của dao động, có đơn vị là rađian (rad). • ω là tần số góc của dao động, có đơn vị là rađian trên giây (rad/s). III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà 1. Chu kì và tần số - Chu kì (kí hiệu và T) của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị của T là giây (s). - Tần số (kí hiệu là f) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây. Đơn vị của f là (1/s) gọi là Héc (Hz). 1 2. Tần số góc - Trong dao động điều hoà ω gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s. 2 2 f T π ω π = = 3. Mối liên hệ giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều. Điểm P dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà 1. Vận tốc v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) - Ở vị trí biên (x = ±A): → v = 0. - Ở VTCB (x = 0): → |v max | = ωA 2. Gia tốc a = v’ = - ω 2 Acos(ωt + ϕ) = - ω 2 x - Ở vị trí biên (x = ±A): → |a max | = - ω 2 A - Ở VTCB (x = 0): → a = 0 V. Đồ thị trong dao động điều hoà: là một đường hình sin biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t. 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). C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức:Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ: Không 3. Bài mới: TIẾT 1 Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - 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 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 → dao động tuần hoàn. - Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn đường xác định quanh một vị trí cân bằng. - 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. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm M - Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển động? - 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 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: - Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O. x = OMcos(ωt + ϕ) - Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà → dao động của điểm P là dao động điều hoà. - Tương tự: x = Asin(ωt + ϕ) - HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà. - Ghi nhận các đại lượng trong phương trình. - 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 có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn 2 A t 0 x A − 2 T T 3 2 T + A, ω và ϕ trong phương trình là những hằng số, trong đó A > 0 và ω > 0. + Để xác định ϕ cần đưa phương trình về dạng tổng quát x = Acos(ωt + ϕ) để xác định. - Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định được gì ? ((ωt + ϕ) là đại lượng cho phép ta xác định được gì?) - Tương tự nếu biết ϕ? - 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(ωt + ϕ) 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. đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. TIẾT 2 1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Bài mới: Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Dao động điều hoà có tính tuần hoàn → từ đó ta có các định nghĩa - Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc ω, chu kì T và tần số có mối liên hệ như thế nào? - HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và tần số. 2 2 f T π ω π = = Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời gian → biểu thức? → Có nhận xét gì về v? - Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo thời gian → biểu thức? - Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều gì? x = Acos(ωt + ϕ) → v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) - Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ. → a = v’ = - ω 2 Acos(ωt + ϕ) - Gia tốc luôn ngược dấu với li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB) Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao động điều hoà x = Acosωt (ϕ = 0) - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là một đường hình sin, vì thế người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin. - HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV. Hoạt động 6 ( phút): Củng cố - Giao nhiệm vụ về nhà. TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. D. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY ……………… 3 M M 0 P 1 x P O ωt ϕ + Ngày soạn: 12/8/10 Ngày dạy: 14/8/10 Tiết 3: BÀI TẬP A.Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức: -Nhằm củng cố kiến thức về dao động điều hoà. Trên cơ sở đó xác đònh các đại lượng có liên quan như : T, v, a. -Xác đònh li độ sau khoảng thời gian t … 2.Kó năng: Rèn kó năng giải bài tập từ đơn giản đến phức tạp. 3.Tư duy, thái độ: B.Trọng tâm: Xác đònh các đại lượng trong dao động điều hòa. C.Chuẩn bò: 1.Giáo viên: Bài tập mẫu, bài tập cơ bản và nâng cao. 2.Học sinh: Nắm vững kiến thức đã học. D.Phương pháp: Luyện tập. E. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.Ổn đònh lớp: Kiểm tra só số 2.Kiểm tra bài cũ: -Kiểm tra vở bài tập. -Khái niệm pha, pha ban đầu, tần số góc,chu kì, tần số và biểu thức li độ, vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hoà. 3.Bài mới: Bài 1: - Ta có x = 4cos 4πt (cm) - Chuyển động của vật là chuyển động của dao động điều hòa . - Tần số : f = ω/2π Vậy : f = 4π/2π = 2Hz x = 4cos 4πt (cm) Vậy khi t = 5s ta có : x = 4cos (20π) = 4cm - Biểu thức vận tốc : v = -16π sin (4πt) Vậy khi t = 5s ta có : v = -16π sin(20π) = 0 cm/s Bài 2: Cho pt dao động điều hòa x = -5cos(4πt) (cm) Xác đònh biên độ và pha ban đầu của dao động ? HD:H/s cos( t+ )= cos( t+ )x A A ω ϕ ω ϕ π = − + A = 5 cm, ϕ = π rad Bài 3:Một vật dao động điều hòa theo pt: 4cos(10 ) 3 x t π π = + (cm) a)Xác đònh biên độ, pha dao động ở thời điểm t. b)Viết biểu thức vận tốc, gia tốc của vật ở thời điểm t ? c)Tính v max , a max ? d)Đònh thời điểm để x = 0, v = 0. * Cho Hs đọc lần lượt các câu trắc nghiệm 7,8,9 trang 8,9 SGK * Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm ra đáp án *Gọi HS trình bày từng câu. Đáp án : Câu 7 trang 9: C Câu 8 trang 9: A Câu 9 trang 9: D GV: Gọi HS lên bảng kết hợp hỏi bài để HS nắm bài tốt hơn. -Cách đổi từ sin ra cos và ngược lại. GV : Gọi HS đọc các công thức về : Tần số f, chu kỳ T và đơn vò. - Khi xác đònh giá trò theo thời điểm t hàm sin và cos là những hàm có chu kỳ là 2π nên trong quá trình tính cần chú ý . GV: Yêu cầu HS xác đònh biên độ, pha dao động. -Nhắc lại pt vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa. 4 HD: a) Biên độ A = 4 cm; pha dao động: (10 ) 3 t π π + b) Biểu thức vận tốc: 40 sin(10 ) 3 v t π π π = − + (cm/s) max 40 /v cm s π = Biểu thức gia tốc: 2 400 cos(10 ) 3 a t π π π = − + (cm/s 2 ) 2 2 2 2 max 400 / 4 /a cm s m s π π = = -Vận tốc cực đại, gia tốc cực đại trong dao động điều hòa: → |v max | = ωA → |a max | = - ω 2 A Câu hỏi trắc nghiệm: Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa có quỹ đạo là moat đoạn thẳng dài 30 cm. Biên độ dao động của chất điểm là bao nhiêu ? A. 30 cm B. 15 cm C. -15 cm D.7,5 cm Câu 2: Tốc độ của moat vật dao động điều hòa cực đại khi nào ? A. Khi t = 0 B.Khi t = T/4 C.Khi t = T/2 D.Khi vật qua VTCB. Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo phương trình: 5cos ( )x t cm π = . Tốc độ của vật có giá trò cực đại là bao nhiêu ? A. 5 π − cm/s B. 5 π cm/s C. 5 cm/s D. 5 π cm/s Câu 4: Pt dao động điều hòa của moat chất điểm là cos( )( ) 2 x A t cm π ω = − . Hỏi gốc thời gian được chọn vào lúc nào ? A.Lúc chất điểm qua VTCB theo chiều dương. B.Lúc chất điểm qua VTCB theo chiều âm. C.Lúc chất điểm ở vò trí biên x = +A. D. Lúc chất điểm ở vò trí biên x = -A. 4.Củng cố dặn dò: - Khi lập phương trình dao động cần lưu ý điều kiện đầu: Gốc thời gian, li độ ban đầu tương ứng. - Làm thêm bài tập trong sách bài tập. F.Nhận xét rút kinh nghiệm: ……………… ……………… 5 Ngày soạn: 16/8/10 Ngày dạy: 18/8/10 TIẾT 4 _BÀI 2: CON LẮC LÒ XO A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được: + Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà. + Công thức tính chu kì của con lắc lò xo. + Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo. - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động. - Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập. - Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang. @ Dự kiến nội dung ghi bảng: I. Con lắc lò xo 1.Cấu tạo: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định. 2.VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng. II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học 1. Chọn trục toạ độ x song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O tại VTCB, giả sử vật có li độ x. - Lực đàn hồi của lò xo F k l = − ∆ r r → F = -kx 2. Hợp lực tác dụng vào vật: P N F ma + + = r r r r - Vì 0P N + = r r → F ma= r r Do vậy: k a x m = − 3. - Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo k m ω = và 2 m T k π = 4. Lực kéo về - Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hoà chịu lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ. III. Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng 1. Động năng của con lắc lò xo 2 ñ 1 W 2 mv= 2. Thế năng của con lắc lò xo 2 1 2 t W kx = 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng của con lắc. 2 2 1 1 2 2 W mv kx = + b. Khi không có ma sát 6 2 2 1 1 2 2 W kA m A const ω = = = Kết luận: - Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. - Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: -Viết biểu thức li độ, vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa ? -Cho biết vị trí x max , v max , a max và công thức tính v max , a max ? -Xây dựng biểu thức độc lập. 3. Bài mới: Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát và Y/c HS cho biết gồm những gì? - HS dựa vào hình vẽ minh hoạ của GV để trình bày cấu tạo của con lắc lò xo. - HS trình bày minh hoạ chuyển động của vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay. Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Vật chịu tác dụng của những lực nào? - Ta có nhận xét gì về 3 lực này? - Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ biến dạng ∆l liên hệ như thế nào? - Giá trị đại số của lực đàn hồi? - Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì? - Từ đó biểu thức của a? - Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về dao động của con lắc lò xo? - Từ đó ω và T được xác định như thế nào? - Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng vào vật trong quá trình chuyển động. - Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là lực nào? - Trường hợp lò xo treo thẳng đứng? - Trọng lực P r , phản lực r N của mặt phẳng, và lực đàn hồi F r của lò xo. - Vì 0P N + = r r nên hợp lực tác dụng vào vật là lực đàn hồi của lò xo (x = ∆l ) F = -kx - Dấu trừ chỉ rằng F r luôn luôn hướng về VTCB. k a x m = − - So sánh với phương trình vi phân của dao động điều hoà a = -ω 2 x → dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Đối chiếu để tìm ra công thức ω và T. - Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB. - Lực kéo về là lực đàn hồi. - Là một phần của lực đàn hồi vì F = -k(∆l 0 + x) Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng. TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Khi dao động, động năng của con lắc lò xo (động năng của vật) được xác định bởi biểu thức? 2 ñ 1 W 2 mv= 7 k m N r P r F r v = 0 k F = 0 m N r P r k m N r P r F r O A A x - Khi con lắc dao động thế năng của con lắc được xác định bởi biểu thức nào? - Xét trường hợp khi không có ma sát → cơ năng của con lắc thay đổi như thế nào? - Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế nào với A? 2 2 1 1 ( ) 2 2 t W k l W kx = ∆ → = - Không đổi. Vì cos 2 2 2 2 2 1 ( ) 2 1 ( ) 2 W m A sin t kA t ω ω ϕ ω ϕ = + + + Vì k = mω 2 nên: 2 2 2 1 1 2 2 W kA m A const ω = = = - W tỉ lệ với A 2 . Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. D. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY Ngày soạn: 22/8/10 Ngày dạy: 24/8/10 TIẾT 5: BÀI TẬP A. Mục tiêu: - Từ phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc - Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán. - Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu. - Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận. 2. Học sinh: Ôn lại kiến thức về dao động điều hoà C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY _ HỌC 1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ: -Nêu cấu tạo con lắc lò xo, công thức tính chu kì? -Khi con lắc dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi như thế nào 3. Bài mới : Hoạt động 1: Giải bài tập trắc nghiệm TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Nội dung * Cho Hs đọc l các câu trắc nghiệm 4,5,6 trang 13 sgk * Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm ra đáp án. *Cho Hs trình bày từng câu * HS đọc đề từng câu, cùng suy nghĩ thảo luận đưa ra đáp án đúng * Thảo luận nhóm tìm ra kết quả * Hs giải thích * Thảo luận nhóm tìm ra kết quả * Hs giải thích Câu 4 trang 13: D Câu 5 trang 13: D Câu 6 trang 13: B Hoạt động 2: Giải bài tập tự luận về dao động điều hoà của vật năng, con lắc lò xo 8 Bài 1: Một vật được kéo lệch khỏi VTCB một đoạn 6cm thả vât dao động tự do với tần số góc ω = π(rad) Xác định phương trình dao động của con lắc với điều kiện ban đầu: a. lúc vật qua VTCB theo chiều dương b. lúc vật qua VTCB theo chiều âm *Hướng dẫn giải: - Viết phương trình tổng quát của dao động. - Thay A = 6cm -Vận dụng điều kiện banđầu giải tìm ra φ Bài 2: Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặng có khối lượng m = 100g, lò xo có độ cứng k = 25 N/m. Kéo vật rời khỏi VTCB theo phương thẳng đứng hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nó vận tốc 310 . π (cm/s) theo phương thẳng đứng hướng lên. Chọn góc tg là lúc thả vật, gốc toạ độ là VTCB, c dương hướng xuống. a. Viết PTDĐ. b. Xác định thời điểm vật đi qua vị trí mà lò xo giãn 2 cm lần thứ nhất. * Hương dẫn Học sinh về nhà làm câu b * HS tiếp thu * Đọc đề tóm tắt bài toán * HS thảo luận giải bài toán * HS tiếp thu * Đọc đề tóm tắt bài toán * HS thảo luận giải bài toán Giải Phương trình tổng quát: x = Acos(ωt + φ)  x = 6cos(πt + φ) a. t = 0, x = 0, v>0 x = 6cosφ =0 v =- 6πsinφ > 0 cosφ = 0 sinφ < 0 => φ = -π/2 Vậy p.trình dđ:x = 6cos(πt – π/2) cm b. t = 0, x = 0, v<0 x = 6cosφ = 6 v = - 6 sinφ < 0 cos φ= 0 sinφ > 0 => φ =π/2 Vậy p.trình dđ: x = 6cos(πt + π/2) cm Giải a) Tại vị trí cân bằng O thì k∆l = mg ⇒ ∆l = 0,04 25 0,1.10 k mg == (m) + ω = π=== 5105 1,0 25 m k (Rad/s) + m dao động điều hoá với phương trình x = Asin (ωt + ϕ) t = 0 x = 2 cm > 0 v = 10π (cm/s) <0 Ta có 2 = Acosϕ →Cos ϕ >0 -10π = -5π.Asinϕ →Sinϕ >0 =>cotanϕ = 1/ 3 ⇒ ϕ = π/3(Rad) →A= 4(cm) Vậy PTDĐ: x = 4cos (5πt + ) (cm) 4.Củng cố dặn dò: Về nhà làm bài tập trong sách bài tập D. Rút kinh nghiệm: 9 ∆l l 0 0(VTCB)) x - ∆l • • • ∆l l 0 0(VTCB) x - ∆ l • • • ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ 6 5 π 3 3 Ngày soạn: 26/8/10 Ngày dạy: 28/8/10 TIẾT 6_BÀI 3: CON LẮC ĐƠN A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. - Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động. - Giải được bài tập tương tự như ở trong bài. - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. 2. Kĩ năng: Tiếp cận vấn đề mới B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn. @ Dự kiến nội dung ghi bảng: I. Thế nào là con lắc đơn 1.Cấu tạo: Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l. 2.VTCB: là vị trí dây treo có phương thẳng đứng. II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học 1. Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O. + Vị trí của vật được xác định bởi li độ góc · OCM α = hay bởi li độ cong ¼ s OM l α = = . + α và s dương khi con lắc lệch khỏi VTCB theo chiều dương và ngược lại. 2. Vật chịu tác dụng của các lực T r và P r . - Phân tích t n P P P = + r r r → thành phần t P r là lực kéo về có giá trị: P t = -mg.sinα NX: Dao động của con lắc đơn nói chung không phải là dao động điều hoà. - Nếu α nhỏ thì sinα ≈ α (rad), khi đó: t s P mg mg l α = − = − Vậy, khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì: 2 l T g π = III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng 1. Động năng của con lắc: 2 ñ 1 W 2 mv = 2. Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB): W t = mgl(1 - cosα) 3. Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. cos 2 1 W (1 ) 2 mv mgl α = + − = hằng số. IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do - Đo gia tốc rơi tự do: 2 2 4 l g T π = 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực. C. TỔ CHƯC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ: 10 [...]... SINH LÍ CỦA ÂM A MỤC TIÊU 1 Kiến thức: - Nêu được ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ cao, độ to và âm sắc - Nêu được ba đặc trưng vật lí tương ứng với ba đặc trưng sinh lí của âm - Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của âm 2 Kĩ năng: 3 Thái độ: B CHUẨN BỊ 1 Giáo viên: Các nhạc cụ như sáo trúc, đàn để minh hoạ mối liên quan giữa các tính chất sinh lí và vật lí @... xạ của sóng trên vật cản cố định - Sóng truyền trong một mơi trường, mà gặp một vật cản thì bị phản xạ - Khi phản xạ trên vật cản cố định, biến dạng bị đổi chiều - Vậy, khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ 2 Phản xạ của sóng trên vật cản tự do - Khi phản xạ trên vật cản tự do, biến dạng khơng bị đổi chiều - Vậy, khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng... hiện tượng giao thoa TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Qua hiện tượng trên cho thấy, hai sóng khi gặp - HS ghi nhận về hiệu số pha hiện tượng giao thoa nhau tại M có thể ln ln hoặc tăng cường lẫn nhau, hoặc triệt tiêu lẫn nhau tuỳ thuộc vào δ - Nghĩa là mọi q trình sóng đều có thể gây là hoặc ∆ϕ giữa hai sóng tại M hiện tượng giao thoa và ngược lại q trình vật lí nào gây được sự giao thoa... khơng đổi và có f = fcb - A của dao động cưỡng bức khơng chỉ phụ thuộc vào A cb mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa f cb và fo Khi fcb càng gần fo thì A càng lớn IV Hiện tượng cộng hưởng 1 Định nghĩa - Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng - Điều kiện fcb = f0 2 Giải thích... thước cỡ bao nhiêu mm trong 2 trường hợp: vật ở trong khơng khí và trong nước Cho biết tốc độ âm thanh trong khơng khí và trong nước là 340m/s và 1500m/s a Vật ở trong khơng khí: có v = 340m/s v 340 –5 λ= = m = 0,068mm 6 = 6,8.10 f 5.10 Quan sát được vật có kích thước > 0.068mm b Vật ở trong nước có v= 1500m/s v 1500 λ= = = 3.10 – 4 m = 0,3mm f 5.10 6 Quan sát được vật có kích thước > 0.3mm Bài 2: Mét sãng... soạn: 26/9/10 Ngày dạy: 28/910 TIẾT 15: GIAO THOA SĨNG A MỤC TIÊU 1 Kiến thức: - Mơ tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng - Viết được cơng thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa 2 Kĩ năng: Vận dụng được các cơng thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài tốn đơn giản về hiện tượng giao thoa 3 Thái độ: B CHUẨN BỊ 1 Giáo viên:... bảng I Độ cao - Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số âm II Độ to - Độ to của âm tỉ lệ với mức cường độ âm L - Độ to chỉ là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm - Lưu ý: Ta khơng thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm III Âm sắc - Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau... oocgan Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà - u cầu: HS chuẩn bị bài sau - Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí trong âm nhạc” D RÚT KINH NGHIỆM âm là độ cao HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí của âm là độ to HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí của âm là âm sắc - Đồ thị... khơng truyền được trong chân khơng b Tốc độ âm - Trong mỗi mơi trường, âm truyền với một tốc độ xác định II Những đặc trưng vật lí của âm - Nhạc âm: những âm có tần số xác định - Tạp âm: những âm có tần số khơng xác định 1 Tần số âm - Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm 2 Cường độ âm và mức cường độ âm a Cường độ âm (I) - Định nghĩa: (Sgk) - I (W/m2) b Mức cường độ âm... Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Trong các âm thanh ta nghe được, có những âm - Ghi nhận các khái niệm nhạc âm và tạp âm có một tần số xác định như âm do các nhạc cụ phát ra, nhưng cũng có những âm khơng có một tần số xác định như tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn ở đường phố, ở chợ… - Ta chỉ xét những đặc trưng vật lí tiêu biểu của nhạc âm - . moat vật dao động điều hòa cực đại khi nào ? A. Khi t = 0 B.Khi t = T/4 C.Khi t = T/2 D.Khi vật qua VTCB. Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo phương trình: 5cos ( )x t cm π = . Tốc độ của vật. 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. cưỡng bức có A không đổi và có f = f cb . - A của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào A cb mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa f cb và f o . Khi f cb càng gần f o thì A càng lớn. IV.