GIÁO ÁN LÝ 12 TỰ CHỌN HKI cơ bản
Giáo án tự chọn 12 Chủ đề1: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Tiết BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I MỤC ĐÍCH U CẦU: Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững giải dạng tập đại cương dao động điều hòa viết phương trình dao động Kĩ năng: Học sinh viết thành thạo phương trình dao động Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, xác, làm việc có khoa học II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Diễn giảng, đàm thoại III CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRỊ: Thầy:, hệ thống tập Trò: Học cũ, giải hệ thống tập giao IV TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Kiểm tra cũ: Định nghĩa pha pha ban đầu dao động điều hòa Tần số góc gì, quan hệ tần số góc tần số l 3* Dao động tự gì? Vì cơng thức T = 2π với dao động nhỏ g Đặt vấn đề: GV: Vận dụng kiến thức học dao động ta xét tập sau: Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRỊ I Lý thuyết: Bài :Cho dao động điều hòa : II Bài tập: π x = 10sin(10π t + ) (cm,s) Bài tập 1: a Xác định A, ω, ϕ, T,f b Xác định li độ dao động t=2s a So sánh phương trình cho với c Xác định vận tốc cực đại vật x = A sin(ωt + ϕ) ta có: GV: Hãy xác địnhA, ω ,T! A = cm ω = 2π rad / s HS: 2π 2π A = cm ω = 2π rad / s T= = = s f= = 1Hz 2π 2π ω 2π T T= = = s f= = 1Hz b Tìm li độ: ω 2π T Thay t=2s vào phương trình ta được: GV: Hãy xác định li độ π π HS: Thay t=2s vào phương trình ta được: x = 10sin(20π + ) = 10 sin = 2cm π π 4 x = 10sin(20π + ) = 10sin = 2cm c.Vận tốc cực đại: 4 v = ω A cos(ω t + ϕ ) GV: Hãy tính vận tốc cực đại! Vận tốc cực đại HS: Vận tốc cực đại Trang Giáo án tự chọn 12 cos(ω t + ϕ ) = ⇒ v max = ω A cos(ω t + ϕ ) = ⇒ v max = ω A = 20π 10 = 200π cm / s Bài 2: = 20π 10 = 200π cm / s 15 a Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O vị trí cân Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: x = A sin(ωt + ϕ) với: A = cm 2π ω= =π rad / s T t=0 Thay điều kiện ban đầu: x = 8cm vào hệ v=0 x = A sin(ωt + ϕ) ta được: v = ωA cos(ωt + ϕ) 8 = 8sin ϕ π ⇒ ϕ = rad cos ϕ = π Vậy x = 8sin(πt + )(cm,s) 30 Bài 3: a Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O vị trí cân Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: x = A sin(ωt + ϕ) với: A = cm k 40 ω= = =20 rad / s m 0.1 Bài 2: Một vật dao động điều hòa với chu kì 2s biên độ dao động 8cm Viết phương trình dao động vật Chọn gốc thời gian lúc vật biên dương GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc theo nhóm HS: Các nhóm cho biết kết HS: Nhận xét GV: Kết luận Bài 3: Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k=40N/m vật có khối lượng 100g Kéo vật xuống VTCB theo phương thẳng đứng đoạn cmvà thả nhẹ Bỏ qua ma sát a Viết phương trình dao động vật Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật Lấy π2 =10 b Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu Lấyg=10m/s2 GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc cá nhân viết phương trình HS: Nhận xét kết Trang Giáo án tự chọn 12 t=0 Thay điều kiện ban đầu: x = −5cm vào hệ v=0 x = A sin(ωt + ϕ) ta được: v = ωA cos(ωt + ϕ) −5 = 5sin ϕ π ⇒ ϕ = − rad cos ϕ = π Vậy x = 5sin(20t − )(cm,s) b Lực đàn hồi: Độ giãn ban đầu lò xo: mg 0,1.10 ∆l = = = 0,025m k 40 Lực đàn hồi cực đại: Fđh max = k ( x + ∆l ) GV: Kết luận GV: Hãy tính lực đàn hồi cực đại HS: Làm việc theo nhóm báo cáo kết HS: Nhận xét GV: Hãy tính lực đàn hồi cực tiểu HS: Làm việc cá nhân GV: Nhận xét kết luận = 40 ( 0,05 + 0,025 ) = 1,2N Lực đàn hồi cực tiểu: Vì ∆l < x ⇒ Fđh = Củng cố Cho học sinh nhận xét phương pháp giải dạng tập viết phương trình dđ Tiết BÀI TẬP VỀ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG I MỤC ĐÍCH U CẦU: Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững cách giải dạng tập xác định lượng dao động, xác định dao động tổng hợp Kĩ năng: Học sinh tính động năng, năng, năng; tính A, ϕ dđ tổng hợp Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tínhcẩn thận, xác II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Đàm thoại, diễn giảng III CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRỊ: Thầy: Hệ thống tập.Dụng cụ: Trò: Kiến thức cũ: học cu, giải hệ thống tập cho IV TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Kiểm tra cũ: Kiểm tra tập học sinh Đặt vấn đề: GV: Vận dụng kiến thức lượng dao động tổng hợp dao động ta xét tập sau Trang Giáo án tự chọn 12 Bài mới: TL I Lý thuyết: NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRỊ GV : Hướng dẫn học sinh hệ thống lại cơng thức cần nhớ 2 * E = mω A 2 * A = A1 + A − 2A1A cos(ϕ2 − ϕ1 ) A1 sin ϕ1 + A s inϕ2 * tgϕ = A1 cos ϕ1 + A cos ϕ2 10 Bài 1:Một lắc lò xo có m=100g, độ cứng k=100N/mdao động điều hòa với biên độ dao động 5cm a Tính lượng dao động b Tính động dao động ứng vật có li độ 2,5cm II Bài tập: Bài tập 1: Giải: a GV: Hãy xác định tần số góc dao động? k 100 = = 10π ( rad / s ) m 0,1 Cơ lắc : GV: Hãy tính lắc HS: Tính Ta có ω = 1 E = mω A = 0,1( 10π ) 5.10 − 2 = 0,125 ( J ) ( b Thế lắc : 1 Et = kA = 100 2,5.10 − 2 = 0,03125 ( J ) ( Động lắc : ) = E − E t = 0,125 − 0,03125 = 0,093 ( J ) 20 HS : Hệ thống cơng thức cần nhớ Bài 2: ) 1 E = mω A = 0,1( 10π ) 5.10 − 2 = 0,125 ( J ) ( ) GV: Hãy tính lắc 1 E t = kA = 100 2,5.10− 2 HS: = 0,03125 ( J ) ( ) GV: Hãy tính động lắc = E − E t = 0,125 − 0,03125 = 0,093 ( J ) Bài 2: Một vật khối lượng 100g thực hiên đồng thời hai dao động điều hòa: x1 = 3sin 5π t(cm,s) π x1 = 4sin(5π t + )(cm,s) a Viết phương trình dao động tổng hợp b Tính li độ vật có vận tốc π cm/s c Tính động năng, dao động thời điểm Trang Giáo án tự chọn 12 GV: Hãy biểu diễn hai dao động tahnhf phần từ tìm véc tơ mơ tả dao động tổng hợp Giải: a.Phương trình dao động tổng hợp: Biểu diễn hai dao động x1x2 véc tơ ur uur quay A1, A : A = 3cm ur A ur π A , ∆ = rad ur A1 = 3cm A1 ur A1 , ∆ = ( HS: Vẽ hình tìm xác định vếc tơ tổng theo qui tắc hình bình hành ) ( ) GV: Từ giản đồ véc tơ xác định A pha ban đầu ϕ A = A12 + A 22 = 32 + 42 = 52 HS: ⇒ A = ( cm ) Phương trình dao động tổng hợp: x = 5sin ( 5πt + 0,93 ) ( cm,s ) b Li độ: Ap dụng hệ thức độc lập với thời gian: v2 v2 2 x + =A ⇒x= A − ω ω ( 5π ) − ( 5π ) 2 x= = 4,9 ( cm ) b Động năng, năng: Động vật: 1 = mv2 = 0,1 5π 10 − 2 = 0,00125 ( J ) ( Cơ lắc : A2 = = 0,8 A ⇒ ϕ = 0,93 ( rad ) GV: Hãy xác định li độ HS: Ap dụng hệ thức độc lập với thời gian: v2 v2 2 x + =A ⇒x= A − ω ω sin ϕ = Từ giản đồ véc tơ: ) ( 5π ) − ( 5π ) 2 x= = 4,9 ( cm ) GV: Hãy xác định động HS: Động vật: 1 = mv2 = 0,1 5π 10− 2 = 0,00125 ( J ) ( ) GV: Hãy xác định Cơ lắc : 1 E = mω A = 0,1( 5π ) 5.10 − 2 = 0,03125 ( J ) ( ) Thế lắc : Et = E − = 0,03125 − 0,00125 Et = 0,03 ( J ) Trang Giáo án tự chọn 12 1 E = mω 2A = 0,1( 5π ) 5.10 − 2 = 0,03125 ( J ) ( ) Thế lắc : Et = E − E đ = 0,03125 − 0,00125 Et = 0,03 ( J ) Củng cố Nhắc lại số lưu ý giải tốn tính lương dao động, tổng hợp dao động Lưu ý cách xác định góc ϕ máy tính điện tử Chủ đề SĨNG CƠ HỌC Tiết BÀI TỐN VỀ SĨNG CƠ, SĨNG DỪNG VÀ GIAO THOA I MỤC ĐÍCH U CẦU: Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững phương pháp giải tập sóng, giao thoa sóng dừng Kĩ năng: Học sinh vận dụng thành thạo cơng thức giao thoa sóng va sóng dừng để giải tốn Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính cẩn thận II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Đàn thoại, luyện tập III CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRỊ: Thầy: Giáo án Trò: Học cũ, giải hệ thống tập giao IV TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Kiểm tra cũ: Đặt vấn đề: GV: Vận dụng kiến thức sóng, giao thoa sóng sóng dừng giải tập sau: Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRỊ I Lý thuyết: GV: Hướng dẫn học sinh tóm tắt lí thuyết Phương trình sóng: v λ = v.T = f 2πd1 u A = aM sin(ωt − ) λ HS: Học sinh tóm tắt lí thuyết Giao thoa : 2π 2π ∆ϕ = (d − d1 ) = d với d=d − d1 λ λ ∆ϕ = 2nπ ⇒ d = nλ Trang Giáo án tự chọn 12 ∆ϕ = (2n + 1)π ⇒ d = (2n + 1) Với n= ± 1, ± Sóng dừng: λ λ λ Một đầu dây cố định : l = (2n + 1) ( với k số bụng sóng quan sát ) Hai đầu dây cố định ( tự do): l = n II Bài tập: Bài 1: a Chu kì dao động: Xét điểm có 10 sóng truyền qua ứng với chu kì 72 T= = ( s) 15 b Tần số dao động sóng biển: 1 f = = = 0,25 ( s ) T c Vận tốc truyền sóng biển: Ta có: λ 10 λ =vT ⇒ v= = = 2,5 ( m / s ) T Bài 2: a Phương trình dao động nguồn: uO = asin(ωt) Trong đó: a = 5cm π 2π ω= = = 4π ( rad / s ) T 0,5 ⇒ uO = 5sin(4πt) ( cm,s ) Bài 1: Một người ngồi bờ biển trơng thấy có 20 sóng qua mặt 72 giây, khoảng cách hai sóng 10m a Tính chu kì dao động sóng biển b Tính tần số sóng biển c Tính vận tốc truyền sóng biển GV: Hãy xác định chu kì dao động HS: Xét điểm có 10 sóng truyền qua ứng với chu kì 72 T= = ( s) GV: Hãy xác định tần số dao động 1 HS: f = = = 0,25 ( s ) T GV: Hãy xác định vận tốc truyền sóng λ 10 = 2,5 ( m / s ) HS: λ =vT ⇒ v= = T Bài 2: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s Vận tốc truyền sóng 40cm/s a Viết phương trình sóng O b Viết phương trình sóng M cách O 50 cm c Tìm điểm dao động pha với O GV: Viết phương trình sóng O HS: uO = asin(ωt) Trong đó: a = 5cm π 2π ω= = = 4π ( rad / s ) T 0,5 ⇒ uO = 5sin(4πt) ( cm,s ) GV: Viết phương trình sóng M cách O 50 cm Trang Giáo án tự chọn 12 b Phương trình dao động tai M : 2πd u M = asin(ωt − ) λ Trong đó: λ = vT = 40.0,5 = 20 ( cm ) 2π.50 ) 20 ⇔ uA = 5sin(4πt − 5π) ( cm,s ) ⇒ u A = 5sin(4πt − 30 c Những điểm dao động pha với O: 2πd N ) Phương trình dao động: u N = asin(ωt − λ 2π d Hiệu số pha : ∆ϕ = λ Để hai dao động pha : ∆ϕ = 2nπ 2π ⇒ d = 2nπ ⇔ d = nλ ( n ∈ Z ) λ KL: Bài 3: Vì hai đầu sợi dây cố định: λ l = n Với n=3 bụng sóng 2l 2.60 λ= = = 40 ( cm,s ) n Vận tốc truyền sóng dây: v λ = ⇒ v = λf = 40.100 = 4.103 ( cm / s ) f KL: Củng cố dặn dò: Củng cố: Nhắc nhở số lưu ý giải tốn Dặn dò: Cho nội dung ơn tập kiểm tra HS: u M = asin(ωt − 2πd ) λ Trong đó: λ = vT = 40.0,5 = 20 ( cm ) 2π.50 ) 20 ⇔ uA = 5sin(4πt − 5π) ( cm,s ) ⇒ uA = 5sin(4πt − GV: Tìm điểm dao động pha với O HS: Phương trình dao động: 2πd N u N = asin(ωt − ) λ 2π d Hiệu số pha : ∆ϕ = λ Để hai dao động pha : ∆ϕ = 2nπ 2π ⇒ d = 2nπ ⇔ d = nλ ( n ∈ Z ) λ Bài 3: Một dây dàn dài 60cm phát âm có tần số 100Hz Quan sát dây đàn ta thấy có bụng sóng Tính vận tốc truyền sóng dây GV: Tính vận tốc truyền sóng HS: ì hai đầu sợi dây cố định: λ l = n Với n=3 bụng sóng 2l 2.60 λ= = = 40 ( cm,s ) n Vận tốc truyền sóng dây: v λ = ⇒ v = λf = 40.100 = 4.103 ( cm / s ) f Trang