Tuần: Tiết: Giáo án Vật Lý 12 – Ban Trường THPT Phú Hữu CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU - Nêu cấu tạo lắc đơn, điều kiện để lắc đơn dao động điều hòa - Viết công thức tính chu kì dao động lắc đơn, công thức tính năng, lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn - Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Nêu ứng dụng lắc việc xác định gia tốc rơi tự II CHUẨN BỊ Giáo viên: Con lắc đơn Học sinh: Ôn tập kiến thức phân tích lực III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động (10 phút): Tìm hiểu lắc đơn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Thế lắc đơn? Giới thiệu lắc Cấu tạo đơn Vẽ hình Gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo vào Yêu cầu học sinh nêu Nêu cấu tạo lắc đơn đầu sợi dây không dãn, có chiều dài cấu tạo lắc đơn l, có khối lượng không đáng kể Yêu cầu học sinh xác định vị Nhận xét trí cân lắc đơn Xác định vị trí cân Vị trí cân vị trí mà dây treo có Cho lắc đơn dao động lắc đơn phương thẳng đứng Quan sát nhận xét chuyển Kéo nhẹ cầu cho dây treo lệch khỏi vị động lắc đơn trí cân góc thả ta thấy lắc dao động xung quanh vị trí cân Hoạt động (15 phút): Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học Phương trình chuyển động Vẽ hình 3.2 Vẽ hình Vị trí vật m xác định li độ Yêu cầu học góc α hay li độ cong s = lα (α tính sinh xác định rad) Chọn chiều dương hình vẽ lực tác Xác định lực tác dụng lên Vật chịu tác dụng hai lực: Trọng lực → → dụng lên vật vật nặng P sức căng T nặng → → → Theo định luật II Newton: m a = P + T Yêu cầu học sinh viết biểu Viết biểu thức định luật II Chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo thức định luật II Newton Newton ta có: ma = Pt = - mgsinα Thành phần Pt = - mgsinα trọng lực Yêu cầu học sinh xác định lực Xác định lực kéo lực kéo kéo Với α lớn (sinα ≠ α) dao động Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết α lớn lắc đơn dao động điều hòa α lớn dao động dao động lắc đơn không lắc đơn dao phải dao động điều hòa động điều hòa Yêu cầu học sinh thực Thực C1 C1 Dẫn dắt để đưa đến kết luận α0 < 100 dao động lắc đơn dao động điều hòa Công nhận (nhớ) nghiệm s ) thì: l s g ma = - mg a = - s l l g Đặt ω2 = Ta có: a = -ω2s l Với α < 100 (sinα ≈ α = Nghiệm phương trình : s = S0cos(ωt + ϕ) Giáo án Vật Lý 12 – Ban phương trình vi phân Kết luận dao động điều hòa lắc đơn Trường THPT Phú Hữu Vậy, dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), lắc đơn dao động điều hòa Tần số góc chu kì dao động Yêu cầu học sinh kết luận g Tần số góc : ω = dao động điều hòa lắc Xác định ω l đơn Yêu cầu học sinh xác định tần Xác định T 2π l Chu kì: T = = 2π số góc lắc đơn ω g Yêu cầu học sinh xác định chu Thực C2 kì lắc đơn Yêu cầu học sinh thực C2 Hoạt động (10 phút): Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Động Yêu cầu học sinh viết biểu Viết biểu thức tính động Wđ = mv2 thức tính động lắc đơn 2 Thế Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính Yêu cầu học sinh cho biết lắc đơn bảo toàn viết biểu thức Viết biểu thức tính lắc đơn Wt = mgl(1 - cosα) = 2mglsin2 α Cơ Nếu bỏ ma sát Viết biểu thức tính lắc đơn bảo toàn lắc đơn vị trí biên: Cho biết W = Wđ + Wt = mgl(1- cosα0) lắc đơn bảo toàn, α = 2mglsin2 = số viết biểu thức Với α0 < 100 W = mglα Hoạt động (5 phút) : Tìm hiểu cách xác định gia tốc rơi tự nhờ lắc đơn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự Yêu cầu học sinh trình bày Trình bày cách làm thí nghiệm cách làm thí nghiệm với với lắc đơn để xác định gia Từ công thức tính chu kì lắc đơn: lắc đơn để xác định gia tốc rơi tốc rơi tự l 4π l T = 2π g= tự g T Làm thí nghiệm với dao động lắc đơn, đo T l ta tính g Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, trang 17 sgk 3.8, 3.9 sbt Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà Giáo án Vật Lý 12 – Ban Trường THPT Phú Hữu IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY BGH DUYỆT TỔ DUYỆT GIÁO VIÊN SOẠN DANH HOÀNG KHẢI ... động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, trang 17 sgk 3.8, 3.9 sbt Hoạt động học sinh Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà Giáo án Vật Lý 12 –... Giáo án Vật Lý 12 – Ban phương trình vi phân Kết luận dao động điều hòa lắc đơn Trường THPT Phú Hữu Vậy, dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), lắc đơn dao động điều hòa Tần số góc chu kì dao... cầu học sinh xác định chu Thực C2 kì lắc đơn Yêu cầu học sinh thực C2 Hoạt động (10 phút): Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Khảo sát dao