Bài CON LẮC ĐƠN -o0o I MỤC TIÊU BÀI HỌC - Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hoà lắc đơn - Viết công thức tính chu kì ( tần số) dao động điều hoà lắc đơn - Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Chuẩn bị lắc đơn treo vào giá đỡ - Chuẩn bị hình vẽ lắc đơn III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ (5 phút) Bài Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Con lắc đơn (7 phút) Hoạt động giáo Hoạt động học sinh Nội dung viên I Con lắc đơn - Vẽ hình cho hs - Mô tả lắc lò xo quan sát lắc đơn yêu cầu hs mô tả lắc? - Quan sát lắc - Có vị trí cân cân Nhận xét? - Chuyển động qua lại quanh vị trí cân - Nếu kéo yêu cầu hs dự doán chuyển động - Ghi chép kết luận - Kết luận Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m, treo đầu sợi dây không giãn có chiều dài l khối lượng không đáng kể Con lắc có vị trí cân vị trí dây treo thẳng đứng Nếu kéo vật khỏi vị trí cân góc α buông vật dao động quanh vị trí cân bằng, hai vị trí biên Hoạt động 2: Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học (20 phút) II Khảo sát dao động lắc - Nêu giả thuyết - Tiếp thu lò xo mặt động lực học lắc đơn Chọn trục tọa độ, vẽ hình - Yêu cầu hs phân tích - Lên bảng tiến hành lực tác dụng lên phân tích lực vật m? - Gợi ý cho hs tiến hành - Áp dụng định luật II tìm phương trình động NT Xét vật lệch khỏi vị trí cân lực học lắc đơn tiến hành tính toán theo với li độ góc α hay li độ cong s gợi ý GV = lα ⇒ a + ω2 x = - Thành phần lực kéo Pt = -mgsinα - Áp dụng định luật II Niu tơn - Yêu cầu hs kết luận Pt = ma dao động lắc - Dao độngcủa lắc s đơn? đơn dao động điều - Nếu α nhỏ sinα ≈ α = l hòa s ⇒ −mg = ma = ms" - Yêu cầu hs tìm tần số l góc chu kì g * Tần số góc: ω= * Chu kì: T = 2π k m m k ⇔ s"+ l s=0 g Đặt ω = l ⇒ s"+ω s = * Vậy dao động lắc đơn dao động điều hòa Với phương trình - Từ phương trình lực s = s0 cos( ωt + ϕ ) làm cho vật chuyển g ω= động rút khái niệm - Nhận xét dấu độ l lớn lực kéo * Tần số góc: lực kéo - Kết luận chung - Ghi kết luận * Chu kì: T = 2π l g Hoạt động 3: Khảo sát dao động lò xo mặt lượng (10 phút) - Yêu cầu hs viết biêu - Động thức tính động năng, Wđ = mv 2 lắc? - Thế III Khảo sát dao động lò xo mặt lượng Động lắc đơn Wđ = Wt = mgl(1 − cos α ) - Nhận xét biến thiên đông năng? - Viết biểu thức tính yêu cầu hs nhận xét? - Hướng dẫn hs làm câu C3 - Dựa vào công thức tính chu kì gợi ý cho hs xác định gia tốc trọng trường kết hợp SGK đưa phương án áp dụng - Kết luận mv 2 Thế lắc đơn * Thế động - Chọn góc vị trí cân lắc lò xo biến Wt = mg (1 − cos α ) thiên điều hòa với chu kì T/2 * Thế động W = mv + mgl (1 − cos α ) lắc lò xo biến thiên điều hòa với chu kì T/2 W= hs Cơ lắc đơn Sự bảo toàn - Nhận xét kết luận W = mv + mgl (1 − cos α ) (SGK) = hs - Làm câu C3 Bỏ qua ma sát bảo toàn IV Ứng dụng: xác định gia tốc - Đọc SGK đưa rơi tự phương án đo gia tốc rơi - Người ta dùng lắc đơn để tự đo gia tốc trọng trường trái đất + Đo chu kì tương ứng với chiều dài lắc nhiều lần - Ghi nhận kết luận IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố BTVN - Làm tất tập SGK SBT + Áp dụng g= 4π l T2 ...Hoạt động 2: Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học (20 phút) II Khảo sát dao động lắc - Nêu giả thuyết - Tiếp thu lò xo mặt động lực học lắc đơn Chọn trục tọa độ, vẽ hình - Yêu cầu... Pt = -mgsinα - Áp dụng định luật II Niu tơn - Yêu cầu hs kết luận Pt = ma dao động lắc - Dao độngcủa lắc s đơn? đơn dao động điều - Nếu α nhỏ sinα ≈ α = l hòa s ⇒ −mg = ma = ms" - Yêu cầu hs tìm... g Hoạt động 3: Khảo sát dao động lò xo mặt lượng (10 phút) - Yêu cầu hs viết biêu - Động thức tính động năng, Wđ = mv 2 lắc? - Thế III Khảo sát dao động lò xo mặt lượng Động lắc đơn Wđ = Wt =