* Viết biểu thức của ĐL Húc và - Trả lời câu hỏi thảo luận chung toàn lớp - Đọc sgk, tìm hiểu các đại lợng đặc trng chodao động: khái niệm, kíhiệu, đơn vị của chu kì và tần số.. - Trả lờ
Trang 1Ngày soạn: Ngày giảng:
- Phân biệt sự giống nhau và khác nhau giữa các loại dao động trên
- Phát triển t duy lôgíc cho HS qua việc quan sát và phân tích các hiện tợng vật lý cóliên quan.trong cuộc sống và trong kỹ thuật
2) Giáo dục t tởng , tình cảm:
- Học sinh tiếp cận với kiến thức và kĩ năng t duy ở bậc cao hơn so với lớp trớc nhằm
làm cơ sở cho việc thi tốt nghiệp và thi đại học
- Rèn luyện tính tự giác, chủ động, thái độ học tập nghiêm túc ngay từ đầu năm học
II Phần chuẩn bị:
1) GV: + Giáo án lên lớp.
+ Tham khảo tài liệu: SGK, SGV, một số tài liệu khác
+ 1 con lắc lò so ngang, 1 con lắc lò xo dọc
2) HS: + Vở, sách giáo khoa, dụng cụ học tập Mỗi nhóm chuẩn bị một con lắc lò xo.
+ Đọc trớc bài mới
B/ phần Thể hiện khi lên lớp:
I Kiểm tra bài cũ: (Không)
II Dạy bài mới:
- Giới thiệu nội dung cơ bản của chơng I:
+ Dao động tuần hoàn & dao động điều hoà Con lắc lò xo
+ Khảo sát dao động điều hoà
+ Năng lợng trong dao động điều hoà
+ Sự tổng hợp dao động
+ Dao động tắt dần & dao động cỡng bức
- ĐVĐ vào bài: Trong cơ học có rất nhiều chuyển động mà ta phải quan tâm Tuy nhiên
có một loại chuyển động trong đó có sự lặp đi lặp lại của cđ xq một vị trí nào đó, vd :
+ C/đ của bông hoa hồng lay động trớc gió, cđ của quả lắc đồng hồ đang hoạt động,… Vậy loại c/đ trên có tính chất gì, việc nghiên cứu những cđ đó có ý nghĩa thực tế nh thế nào?
2) Nội dung và phơng pháp:
- Yêu cầu hs qua việc quan sát
lắc đồng hồ
- Trả lời các câu hỏi củaGV
- Phân tích dao động củaquả lắc đồng hồ
1> Dao động (5’)
* Khái niệm: (sgk)
* VD: (sgk)
1
Trang 2cuộc sống và KT về dao động mà
em biết?
- Yêu cầu hs quan sát và phân tích
kĩ hơn dao động của quả lắc đồng
hòn bi của con lắc, Lực nào gây
gia tốc cho hòn bi?
* Viết biểu thức của ĐL Húc và
- Trả lời câu hỏi (thảo
luận chung toàn lớp)
- Đọc sgk, tìm hiểu các
đại lợng đặc trng chodao động: khái niệm, kíhiệu, đơn vị của chu kì
và tần số
- Tìm hiểu những cách
định nghĩa khác về chukì và tần số
- Xây dựng công thứcliên hệ giữa chu kì và tần
số (thảo luận theo
nhóm)
- Vận dụng công thức đã
tìm đợc để xđ tần số dao
động của quả lắc đồnghồ
T= 0,5s => f=
T
1
=5 , 0 1
f = 2 Hz
- Quan sát và mô tả cấutạo của con lắc lò xo
- Hoạt động theo nhóm,kích thích cho con lắcdđ, mô tả dđ của con lắc,rút ra nhận xét
- Thảo luận và trả lời cáccâu hỏi
- Nêu cách chọn hệ quychiếu sao cho bài toán
đơn giản
- Thảo luận theo nhóm
để xđ lực gây gia tốc chohòn bi, giải thích về ýkiến đa ra
2>Dao động tuần hoàn (7’):
f
1
3, Con lắc lò xo Dao động
điều hoà(25’)
a Con lắc lò xo (15 )’
+) Cấu tạo: (SGK) +) Phơng trình dao động:
- Kéo viên bi lệch khỏi VTCB
1 đoạn rồi thả ra, ta thấy viên
bi dao động qua lại hai bênVTCB O giữa 2 điểm A & B
x 0
Fđh x
0 A
Fđh x
B 0 A
- Chọn trục ox trùng với thanhngang, gốc tại O, chiều dơng
từ trái sang phải áp dụng pp
động lực học, ta thấy: khibuông tay, lực gây gia tốc cho
hòn bi chính là lực đàn hồi (bỏ
qua cặp lực cân bằng P & N)
2
Trang 3+ Lực gây gia tốc cho
hòn bi là lực đàn hồi của lò xo
- GV yêu cầu HS thừa nhận:
(các vấn đề nêu trên sẽ đợc giải
quyết trong toán học)
* Phát biểu định nghĩa dao động
điều hoà ?cho biết đơn vị của x
và A ?
* Từ hệ thức đã biến đổi, xác
định biểu thức của chu kỳ và tần
số ?
* Viết biểu thức tính chu kỳ và
tần số cho dđ của con lắc lò xo ?
pt biểu diễn dao độngcủa con lắc
- Trả lời các câu hỏi
-Tìm hiểu và so sánhmột dao động biểu diễnbằng hàm số cosin vớidđ biểu diễn bằng hàm
số sin
- Trả lời các câu hỏi
- Ghi đn và dạng biểudiễn của dao động tuầnhoàn
- Trả lời các câu hỏi
- Tìm biểu thức chu kì vàtần số của con lắc lò xo
(thảo luận theo nhóm).
- Ghi các biểu thức củachu kì & tần số trong tr-ờng hợp tổng quát và tr-ờng hợp riêng đối vớicon lắc lò xo
- Quan sát và nhận xét
về trạng thái của lò xokhi treo con lắc theo ph-
- Vì hàm sin là hàm điều hoà
=> dao động của con lắc làmột dao động điều hoà
là tần số góc; t + là pha ; là pha ban đầu của dao động).
3
Trang 4- Phân biệt VTCB khicon lắc dđ theo phơngngang và phơng thẳng
III / H ớng dẫn học sinh học bài và làm BT (2ph):
+ Học bài theo vở ghi & GSK, trả lời câu hỏi 1+2+3+4/ T7-sgk
+ BTVN: Đâu là dao động tuần hoàn:
- Cành cây đung đa trớc gió; - Dâyđàn rung
- Mặt hồ gợn sóng ; - Ngời chơi xà đơn
+ Đọc trớc bài Khảo sát dao động điều hoà“ Khảo sát dao động điều hoà” ”
Ngày soạn: Ngày giảng:
Tiết 2: khảo sát dao động điều hoà
1)thầy: chuẩn bị giáo án lên lớp, SGK, 1 con lắc đơn dài 1 m, vẽ hình1.3 vào bảng phụ.
2)trò: - chuẩn bị vở, SGK, các dụng cụ học tập
- Mỗi bàn 1 con lắc đơn
B/ phần Thể hiện khi lên lớp:
I Kiểm tra bài cũ: (6 )’
+) Câu hỏi: 1/ định nghĩa các khái niệm: dao động, dao động điều hoà.
2/ hãy phân biệt dao độngđiều hoà với dao động tuần hoàn
+) Đáp án:
- câu 1: yêu cầu trả lời đúng nh định nghĩa SGK đã nêu.
- câu 2: + giống nhau vì chúng đều tuần hoàn.
+ khác nhau do dao động điều hoà tuân theo quy luật hàm sin(cosin)
+) Biểu điểm:
- câu1: đn dao động (4đ), đ/n dao động điều hoà (4đ), ví dụminh hoạ (2đ)
- câu 2: giống nhau (5đ), ,khác nhau (5đ)
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề (1 ):’ việc hiểu cụ thể dao động,đặc biệt là dao động điều hoà là cơ sở cho quá trìnhnghiên cứu tiếp theo về các loại dao động, dẫn đến yêu cầu khảo sát dao động điều hoà
2) Nội dung và phơng pháp:
-GV nêu vấn đề: Khi một vật cđ trên quỹ
đạo tròn thì hình chiếu của nó xuống
một đt nằm trong mặt phẳng quỹ đạo sẽ
nó xuống một trục nằmtrong mặt phẳng quỹ
đạo (vẽ hình 1.2)
- Đa ra nhận xét: hìnhchiếu P dao động trênxx’ xung quanh O
1 Chuyển động tròn đều và dao động điều hoà
x
Trang 5* Để khảo sát xem cđ của P có phải là
một dao động điều hoà hay không ta
cần phải cm điều gì ? (HS khá)
* Xác định toạ độ của điểm M tại các
thời điểm t = 0 và tại thời điểm t theo
góc tạo bởi bán kính quay với trục OC?
* L u ý : nếu chọn C trùng với vị trí ban
đầu M0 thì = 0
* Xác định toạ độ của P trên Ox, từ đó
rút ra kết luận ?
- Hớng dẫn hs đọc sgk tìm hiểu các kháI
niệm về pha & tần số của dao động điều
hoà Lu ý hs về đơn vị & ý nghĩa của
- Hớng dẫn hs viết pt dao động theo điều
kiện ban đầu đã chọn
* Nhận xét về sự phụ thuộc của A, ,
, T theo vào các yếu tố bên ngoài và
nếu không đổi thì T không đổi, nghĩa
là T không phụ thuộc vào yếu tố bên
ngoài
* Một dao động nh thế nào đợc coi là
một dao động tự do ? Cho ví dụ ?
- ĐVĐ: khi một vật dao động điều hoà
thì li độ x biến thiên điều hoà theo tg,
vậy vận tốc, gia tốc, năng lợng của vật
sẽ biến thiên nh thế nào, trớc hết ta tìm
quy luật biến thiên của vận tốc và gia
- Trả lời các câu hỏicủa GV
- Nêu hớng giải quyết
vấn đề: tìm bt xác định
toạ độ của P trên xx ,’
rồi so sánh với bt ĐN dđđh.
- áp dụng hệ thức lợngtrong tam giác vuông
để xđ toạ độ của P trênxx’
- Nêu kết luận đợc rút
ra căn cứ vào bt toạ độcủa P
- Đọc sgk, tìm hiểu cáckhái niệm về pha & tần
số của dao động điềuhoà, nêu rõ đơn vị và ýnghĩa vật lý của mỗi
đại lợng
- Thảo luận theo nhóm
để xđ pha ban đầu theo đk đã chọn
- Viết phơng trình dao
động
- Thảo luận về sự phụthuộc của A, , , Tvào điều kiện ban đầu
- Phát biểu định nghĩa
về dao động tự do
- Đọc sgk, tìm hiểukhái niệm về hệ dao
động
- Thảo luận theo nhóm,viết biểu thức của vậntốc và gia tốc của mộtvật dđđh từ bt của li độ
- - xét chất điểm M cđ tròn đềutrên một đờng tròn tâm O, bánkímh A, với vận tốc Chọn
điểm C trên đờng tròn làm gốc.+ Tại thời điểm t = 0: chất điểm
ở vị trí M0 , xác định bởi góc .+ Tại thời điểm t: bán kính OMquay đợc một góc t, chất điểmtới vị trí Mt xác định bởi góc
= t +
+ Chiếu cđ của M lên trục xOx’vuông góc với OC, hình chiếucủa M là điểm P có toạ độ:
pha hay pha của dao động tại t
+) (rad): pha ban đầu tại t=
0 +) = 2 f (rad/s): tần số góchay tần số vòng
3) Dao động tự do
- Xét dđ của con lắc lò xo Chọn
t = 0 lúc buông tay Khi đó x = A
+ , T chỉ phụ thuộc vào các đặc
tính của hệ (m, k)
=> nếu các điều kiện ban đầuthay đổi dẫn đến A , thay đổinhng , T không thay đổi
* Định nghĩa DĐTD: (SGK/T9 )
- Hệ dđ tự do gọi là hệ dao động
4 Vận tốc và gia tốc trong dđđh
5
Trang 6* Hãy xác định lực gây gia tốc cho hòn
bi trong quá trình dao động ? Tìm biểu
* Kết luận về dao động của con lắc
đơn, Xác định bt chu kì & tần số của
so sánh quy luật biếnthiên của x, v, a tại một
- Quan sát dao độngcủa con lăc đơn, mô tả
về cấu tạo và nhận xét
về dao động của con lắcmột cách định tính
- Thảo luận về cáchchứng minh dao độngcủa con lắc đơn là một
dđđh (sd phơng pháp
ĐLH tơng tự nh đối với con lắc lò xo.
- Phân tích các lực tdlên hòn bi của CL trongquá trình dao động, xác
định lực gây gia tốc chohòn bi
- Trả lời các câu hỏicủa GV
- Thảo luận về dạngbiểu diễn của gia tốc,rút ra kết luận cần thiết
- Xác định biểu thức
+) x = A sin (t + )
- Giá trị cực đại của li độ: xma=A +) v= x' = Acos(t +) = A sin (t + +
- Giá trị cực đại của gia tốc:
+ F, theo phơng của sợi dây và
cân bằng với T.+ F vuông góc với sợi dây có td
đẩy hòn bi cđ trên dây cung OC
về phía O
- Theo ĐL II Niutơn: F = ma
- Chọn TTĐ trùng với OC, gốc
6
Trang 7của hệ (g, l) , mà không phụ thuộc vào
các ĐK bên ngoài
+ Ngoài ra bt trên cũng cho
thấy T không phụ thuộc vào khối lợng m
của hòn bi và biên độ A của dao động
* Giải thích vì sao chỉ với góc lệnh
nhỏ thì dao động của con lắc đơn mới
đợc coi là một dao động tự do?
l
g
s ; đặt: =
l g
* Chú ý:
- Với dao động nhỏ , chu kì conlắc đơn không phụ thuộc vàobiên độ dđ mà phụ thuộc vào g
- Nếu g không đổi, dao động củacon lắc đơn cũng đợc coi là dao
động tự do
III/ H ớng dẫn học sinh học bài và làm BT (1ph):
- Trả lời các câu hỏi SGK a
- Làm bài tập 5,6,7 SGK
* h ớng dẫn : Bài tập 5,6,7 đều phải chú ý đến công thức tính chu kì T=2/
Ngày soạn: Ngày giảng:
Tiết 3: bài tập
A/ chuẩn bị:
I Yêu cầu bài dạy:
1) Yêu cầu về kiến thức, kĩ năng, t duy:
+) Củng cố kiến thức về dao động cơ điều hoà
+) Học sinh nắm đợc kĩ năng giải bài tập về dao động cơ học: viết pt dao động, xác định li độ
x, biên độ A, chu kì T, tần số góc, pha của dao động,
+) Bồi dỡng và phát triển t duy lôgíc cho hs thông qua việc trình bày lời giảI của các bt
2) Yêu cầu về giáo dục t tởng , tình cảm:
-Rèn luyện ý thức tự giác trong học tập cho HS trong quá trình làm bài tập Nhận thức rõ tầmquan trọng và vai trò của bài tập vật lí
II Phần chuẩn bị:
+) thầy: Chuẩn bị giáo án lên lớp, tham khảo tài liệu : SGK , SBT vật lí 12
+) trò: Chuẩn bị vở bài tập, chuẩn bị bài tập có trong SGK và SBT
* Câu hỏi 1: Thế nào là là 1 dao động điều hoà ? cho VD
* Câu hỏi 2: Dao động tự do là gì ? Thế nào là hệ dao động ? VD ?
Đáp ánvà biểu điểm:
7
Trang 8* Câu 1 : + Định nghĩa d đ đh ( SGK ): 6 đ
+ VD : Quả lắc động khi dao động,… ( 4 đ)
* Câu 2 : + Định nghĩa d đ đh ( SGK ) : 5 đ
+ Hệ dao động là hệ có d đ tự do VD : con lắc lò xo,… : 5 đ
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề: * Viết các công thức XĐ tần số, chu kì của một vật dao động điều nói chung, biểu
thức tính chu kì & tần số đối với con lắc lò xo, con lắc đơn ? Nêu pp chứng minh một dao động là điều
+) PP chứng minh một dao động là điều hoà: PP động lực học, ngoài ra còn có thể dùng PP năng lợng (không đợc giới thiệu trong chơng trình VL lớp 12)
của vật tại thời điểm đang xét ?
- GV lu ý: dấu trừ trong bt của
x chỉ nói về chiều biến thiên của
Thay giá trị của t vàgiải PT lợng giác tìm x
và v
- Thảo luận theo nhóm
và thống nhất hớng giảiquyết bt
- Trả lời các câu hỏi
- Lên bảng trình bày cụthể lời giải của bt (HS trung bình)
- Nhận xét về vị trí vàchiều cđ của vật
Bài tập 6/T12 (5 )’ :
8
Trang 9* Trình bày PP giải bài tập
mặt trăng, sau đó chia vế với vế
của hai bt cho nhau
* L u ý : Chiều dài của sợi dây
không đổi, nhng gia tốc trọng
tr-ờng g thay đổi theo vị trí và độ
cao của vật đối với trái đất =>
chu kì của con lắc thay đổi
* Trình bày phơng pháp giải
đối với BT đã cho ?
* Nêu hớng biến đổi các pt đã
- HS: Từ bt của chu kì
T, biến đổi để suy ra bttính chiều dài l
- Lên bảng trình bày lờigiải bt (HS TB-khá)
- Thảo luận về cáchbiến đổi để tìm mối liên
hệ giữa TĐ và TT
- Thực hiện các bớcbiến đổi cần thiết đểxác lập hệ thức tính chukì của con lắc trên mặttrăng
- Giải thích về sự thay
đổi chu kì của con lắctheo vị trí
- Thảo luận về phơngpháp giải bt
- trả lời các câu hỏi củaGV
- Thảo luận một sốcông thức toán học cần
4
5 , 1 8 , 9
= 0,56 m
Bài tập 7/T12 (6 )’
Cho: g Đ = 5,9 g T Tính: TT ?
Lời giải:
- Ta có: TĐ = 1,5 s ; gĐ = 9,8 m/s
- Với: gT =
9 , 5
D g
- Chu kì của con lắc trên mặt trăng:
TT = 2
t
g l
=>
D
t t
D
g
g T
Trang 10cần thiết cho từng pt cụ thể ?
* L u ý :
- Phải viết đúng đơn vị
của các đại lợng trong PT dao
động
- Khi viết pt dao động
thì và phải lấy số đo là
rad
- GV theo dõi các nhóm biến
đổi, gợi ý và sửa lỗi cho hs
* Trình bày PP giải của bài
biết ĐK ban đầu thì ta chọn tuỳ ý
sao cho bt đơn giản
- Khi thay đổi các ĐK
ban đầu thì giá trị của cũng
- Một số hs lên bảngtrình bày kết quả củamình các em khácnhận xét và bổ sung
- Nghiên cứu và thảoluận về dạng của bt, tìmcác pp giải
- Xác định các giá trịcủa A, , rồi thayvào pt dạng TQ
- Chọn điều kiện ban
đầu thích hợp sao cho
Bài 2 (7 ) ’ : Một con lắc lò xo d đ đ h với
biên độ A = 3 cm chu kì T = 0,5 s Tại thời điểm t = 0, hòn bi của con lắc đi qua VTCB
a) Viết PTDĐ của con lắc b) Tính vận tốc của bi khi x = 1,5 cm
(cm / s)
32,6 cm
=> xđ đợc 2 giá trị: v = -32,6 cm +) C2 : Dựa vào pt
x2 +
2 2
v
= A2 => kết quả nh trên
III/ H ớng dẫn học sinh học bài và làm BT (1’):
- Xem lại PP giải các dạng BT đã chữa
Ngày soạn: Ngày giảng:
Tiết 4: năng lợng trong dao động điều hoà
10
Trang 11A/ chuẩn bị:
I Yêu cầu bài dạy:
1) Yêu cầu về kiến thức, kĩ năng, t duy:
+) - Học sinh phân tích đợc sự biến đổi năng lợng trong trong dao dộng điều hoà (định tính và
định lợng)
- Biết chứng minh định luật bảo toàn cơ năng qua dao động của con lắc lò xo
+) Nắm vững và biết vận dụng các biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng vào giải bàitập
+) Bồi dỡng t duy lôgíc khao học cho HS thông qua việc phân tích và lí giải các hiện tợng vật lí
về dao động cơ học
2) Yêu cầu về giáo dục t tởng , tình cảm:
- Nâng cao nhận thức và t duy trừu tợng trong lô gíc vật lí cho HS, giúp các em có phơng pháp học tập và tiếp thu bài hiệu quả
II Phần chuẩn bị:
1)thầy: giáo án, đồ dùng giảng dạy, tài liệu tham khảo: SGK, SGV
2)trò: vở, dụng cụ học tập, SGK tham khảo
B/ phần Thể hiện khi lên lớp:
I Kiểm tra bài cũ : Kiểm tra 15’
Đề bài:
Phần I: Trắc nghiệm
1 Chọn câu phát biểu đúng: Chu kì của con lắc lò xo thay đổi ra sao khi tăng gấp 3 độ cứng
của lò xo và giảm 1/3 khối lợng của vật:
2 Chọn câu phát biểu sai: Trong dao động điều hoà
a vận tốc và gia tốc biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
b Vận tốc cực đại ở vị trí cân bằng
c Li độ cực đại ở vị trí cân bằng
d Li độ cực đại ở vị trí biên
Phần II: Tự luận
Một vật dao động điều hoà có phơng trình: x = 8 sin10 t (cm)
1 Xác định biên độ, pha và pha ban đầu của dao động
2 Xác định tần số và chu kì của dao động
3 Tìm li độ của vật tại thời điểm t = 0,5 s
Đáp án-biểu điểm:
Phần I: 3 điểm
Câu 1: (chọn b) Giảm 3 lần Câu 2: (chọn c) Li độ cực đại ở vị trí cân bằng.
3 (3đ) Thay t = 0,5 s vào pt ta có: x = 8 sin10.0,5 = 8 sin5 = 8 cm
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề : -Khi một vật dao động điều hoà thì năng lợng của vật có dới những dạng nào và
chúng biến thiên nh thế nào ? Hãy nêu nhận xét về vấn đề vừa nêu đối với dao động của con lắc lò xongang ?
2) Nội dung và phơng pháp: :
- GV vẽ hình và hớng dẫn hs
phân tích quá trình biến đổi
năng lợng của con lắc lò xo
về VTCB và ngợc lại
- Trả lời các câu hỏi của
1 Sự biến đổi năng l ợng trong dao
Trang 12năng phụ thuộc vào vận tốc, còn
thế năng phụ thuộc vào độ rời
của hòn bi khỏi VTCB
- Lực đàn hồi của lò
xo luôn ngợc chiều của biến
dạng (tức ngợc chiều cđ của hòn bi).
năng và thế năng liên tục biến
đổi Vậy tổng của chúng, tức là
- Tìm ra quy luật biến thiên của động năng và thế năng của con lắc
- Rút ra nhận xét về sự biến
đổi của động năng và thếnăng trong dao động củacon lắc lò xo ?
-Thảo luận và mô tả quá
trình biến đổi năng lợng trong dao động của con lắc đơn, so sánh với con lắc lò xo
- Thảo luận để đa ra phơng án khảo sát định lợng sự biến đổi của động năng và thế năng trong dao động của con lắc lò xo
- Viết pt biểu diễn quy luật biến thiên của động năng
và thế năng
- Trả lời các câu hỏi của GV
- Rút ra nhận xét và xác định cơ năng toàn phần của con lắc
P O P’+ Khi kéo viên bi từ O đến vị trí P, lựckéo sinh công làm lò xo giãn ra, côngnày truyền cho viên bi nl dới dạng thếnăng,tại p: Etmax, Eđ = 0
+ Khi thôI kéo, lực đàn hồi kéo viên
bi về vị trí O: v tăng dần => Eđ tăng,còn x giảm dần => Et giảm
+ Tới O: vmax => Eđ max
x = 0 => Et = 0
+ Do quán tính, viên bi vợt quá VTCBnén lò xo lại, lực đàn hồi ngợc chiềucđ => viên bi cđ chậm dần: v giảm dần
=> Eđ giảm, x tăng dần => Et tăng
+ Tới vị trí P’, viên bi dừng lại, lò xo
bị nén tối đa: xmax=> Et max, v = 0 => Eđ
= 0 Lực đàn hồi của lò xo lại đẩy viên
bi về vị trí O, sau đó quá trình đợc lặplại ngợc chiều trớc
Trang 13thực hiện các bớc biến đổi, gợi
ý và sửa lỗi cho hs
- Từ biểu thức của cơ năng toàn phần, kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn năng lợng
- Rút ra nhận xét: m, , A
đều là những đại lợngkhông đổi => cơ năng đợcbảo toàn
- Nhận xét về mối quan hệ giứa cơ năng và biên độ của dao động
- Thảo luận về hớng giảIquyết bài toán đã cho
- Sử dụng công thức lợng giác để biến đổi pt về dạng
có thể xđ và so sánh tần số góc của động năng với tần
số của dao động
- Trả lời các câu hỏi của GV
- Xác định chu kì và tần số của động năng, so sánh với chu kì và tần số của dao động
- Thực hiện phép so sánh để tìm ra: = 2 ; T’=' 2
=> Eđ = E cos2(t + )
Et = E sin2 (t+ )
* Kết luận: trong suốt quá trình dao
động điều hoà, cơ năng không đổi và tỉ
- Đặt: t + = và áp dụng côngthức:
Trang 14
III/ H ớng dẫn học sinh học bài và làm BT (2’):
- Trả lời câu hỏi 1,2 ( SGK/T14)
I Yêu cầu bài dạy:
1) Yêu cầu về kiến thức, kĩ năng, t duy:
- Học sinh nắm đợc phơng pháp giản đồ véc tơ, sự trễ pha, sớm pha của hai dao động điều hoà cùng phơng cùng tần số
- Biết vận dụng phơng pháp giản đồ véc tơ để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phơng cùng tần số, xác định đợc biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp
- Rèn luyện t duy lôgíc, khả năng sáng tạo trong học tập cho hs.
2) Yêu cầu về giáo dục t tởng , tình cảm:
- Giáo dục ý thức học tập nghiêm túc, tinh thần ham học hỏi khám phá cho hs
II Phần chuẩn bị:
+ Tài liệu tham khảo : SGK, SGV
2) t rò : + Vở, đồ dùng dạy học,
+ SGK
B/ phần Thể hiện khi lên lớp:
I Kiểm tra bài cũ : (5ph)
+ Câu hỏi: Hãy mô tả định tính quá trình biến đổi năng lợng của con lắc đơn ?
+ Đáp án và biểu điểm:
* Trong dao động của con lắc lò xo :
- Tại A: Li độ cực đại , thế năng cực đại (1,5đ)
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề: Trong đời sống và kĩ thuật, ta gặp nhiều trờng hợp cùng một lúc vật tham gia đồng
thời nhiều dao động Vậy dao động thực tế của vật sẽ đợc xác định nh thế nào ?
- Thảo luận và phân tíchmột số vd trong đó vậttham gia đồng thời nhiềudao động
- Thảo luận về pp xác địnhdao động thực tế của vật
1/ Những thí dụ về sự tổng hợp dao
động (4 )’
- Ví dụ: - võng treo trên tàu biển
- Ngời đi xe máy
- Con lắc treo ở trần toa tầu
đang chuyển động…
2/ Sự lệch pha của các dao động
(15 )’
14
Trang 15* So sánh hai dao động trong
vd bên ?
* Lập pt dao động cho hai con
lắc theo ĐK ban đầu đã chọn ?
- HD: thay giá trị của t và x vào
pt rồi giải pt lợng giác để xđ
* Hãy xác định hiệu số pha
lệch pha giữa 2 dđ, ta có thể lấy
đơn vị của góc pha là rad hay độ
đều đợc, nhng khi viết pt dao
động nhất thiết phải đổi đơn vị
góc ra rad
* Nêu khái niệm về độ lệch
pha của 2 dđ, cho biết ý nghĩa
của đại lợng này ?
* L u ý : Độ lệch pha là một
l-ợng không đổi
* Tìm điều kiện của để có
khái niệm về sự sớm pha, trễ
pha, cùng pha, ngợc pha ?
- Thảo luận và viết pt dao
động theo điều kiện ban
đầu đã chọn
- Xác định và nêu nhận xét
về sự lệch nhau giữa haidao động (về pha, về thờigian)
- Đa ra nhận xét: hiệu sốpha bằng hiệu số của 2 phaban đầu và là một lợngkhông đổi
- Đọc sgk và thảo luận khinào một dao động đợc gọigọi là sớm pha, hay trễ pha
so với dao động kia Thếnào là hai dao động cùngpha, ngợc pha,…
- Tìm là các điều kiện tơngứng của
- Vận dụng vào ví dụ cụthể
=> pt dao động của 2 con lắc:
rad(hay CL 2 dao động trễ hơn CL 1)
+) Độ lệch pha của hai dao động: đặc
trng cho sự khác nhau giữa 2 dđ cùngtần số
= 1 - 2 = 1 - 2 = const
• > 0 (1 > 2 ): dđ 1 sớm pha hơndđ 2
• < 0 (1 < 2): dđ 1 chậm pha hơndđ 2
Trang 16* Chú ý: Khi đánh giá độ lệch
pha của 2 dđ thì phải viết các pt
dđ dới cùng một dạng sin hoặc
l Nhắc lại mối liên hệ giữacđ tròn đều và dao động
- Thảo luận và nhận xét vềchuyển động của hìnhchiếu P trên xx’ khi A
quay đều xung quanh O
- Ghi nhớ các bớc thực hiệnkhi biểu diễn các dđđhbằng các véc tơ quay
- Vận dụng pp vừa nghiêncứu vào ví dụ cụ thể
+) Ph ơng pháp :
- Mỗi dao động điều hoà: x = A sin(
t+ ) đợc biểu diễn bằng 1 véc tơquay A
+ Dựng trục chuẩn ( ) nằm ngang &trục xx' () tại O
+ Vẽ A có gốc tại O, A tỉ lệ vớibiên độ A Tại tđ t = 0, A hợp với ()góc bằng pha ban đầu
-Nếu >0:A nằm phía trên trục () -Nếu <0:A nằm phía dới trục ()
+ Quay A theo chiều (+) với vận tốcgóc thì hình chiếu P của đầu mút
M dđđh trên xx’
x = OP = A sin( t+ )
X
M
M P
P
0
16 O
Trang 17* Biểu diễn hai dđ đã cho bằng
- Thống nhát kết quả:
+ và 1 2 đều dơng
=> A1 và A2 đều nằmphía trên trục
+ > 1 2 => A1 ởphía trên A2 trên giản đồvéc tơ
X’
+) VD (5 ) ’ : Biểu diễn 2 dđđh sau
bằng các véc tơ quay trên cùng mộtgiản đồ véc tơ:
III/ H ớng dẫn học sinh học bài và làm BT (1ph):
- Học theo câu hỏi trong SGK
- Đọc SGK và trả lời: Có thể áp dụng PP véc tơ quay vào việc tổng hợp dđ đợc không ?
Tiết 6: sự tổng hợp dao động (Tiết 2)
A/ chuẩn bị:
1) Yêu cầu về kiến thức, kĩ năng, t duy:
- Nắm vững cách tổng hợp các dđđh cùng phơng, cùng tần số bằng pp véc tơ quay
- Biết cách xđ biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp, từ đó tìm đợc pt biểu diễn dđ tổng hợp
- Rèn luyện khả năng phân tích, lập luận chặt chẽ cho hs
2) Yêu cầu về giáo dục t tởng , tình cảm:
- Rèn luyện tính tích cực, tự giác, ham học hỏi khám phá cho hs
B/ phần Thể hiện khi lên lớp:
I Kiểm tra bài cũ (5'):
* Câu hỏi: Nêu phơng pháp giản đồ véc tơ (ppvec tơ quay của Frexnen)
* Đáp án và biểu điểm:
- Cơ sở: Một dđđh có thể đợc coi nh hình chiếu của một cđ tròn đều xuống một đt nằmtrong mp quỹ đạo (2đ)
- Phơng pháp : Phải nêu đủ 4 bớc nh đã trình bày ở phần 1(8đ)
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề: Chúng ta nói rằng có thể tổng hợp 2 d đ đ h bằng phơng pháp giản đồ véc tơ Vậy
việc áp dụng cụ thể nh thế nào ? Phơng trình dao động tổng hợp ra sao ?
2) Giải quyết vấn đề:
4/ Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng ph ơng cùng tần số (15 )’
17
Trang 18cứ pp này xây dựng phơng án
tổng hợp 2 dđđh cùng phơng ,
cùng tần số
- Sau đó GV yêu cầu hs thực
hiện từng bớc, Gv theo dõi,
góp ý và sửa lỗi cho hs
* Nêu phơng pháp tổng hợp
hai véc tơ A1 & A2 ?
* Khi A1, A2 quay đều có
những giá trị nào không đổi?
(chính là độ dài đờng chéo
của hbh tạo bởi A 1 & A 2 ) ?
- Tham gia trực tiếp vàoviệc thực hiện các bớctrong quá trình tổng hợp
- Thảo luận và trả lời cáccâu hỏi của GV
- Thống nhất nhận định:
khi A1 & A2 quay đềuthì hbh OA1AA2 khôngbiến dạng => đờng chéocủa hbh đó có độ dài không
đổi và cũng quay quanh Ovới cùng vận tốc
và pha ban đầu của dao
5/ biên độ và pha ban đầu của dao
Trang 19OP’= OP’1+ OP’2 = x1 + x2
=> biểu thức tờng minh để
- Thực hiện phép toán theo
- Ghi đầy đủ các trờng hợp
2 1''
'
y y
x x OP
OP OP
=> A = A1 + A2 +)A1 A2 : hai dđ ngợc pha
= (2k +1)
=> A = A1 - A2+) A1 A2 : =
2
=> A = 2
2 2
tg =
2 2 1 1
2 2 1 1
cos cos
sin sin
A A
A2=A1 +A2+2 A1A2cos(2 - 1)
Trang 20* Xác định giá trị của pha
ban đầu của dđ tổng hợp
bằng cách thuận tiện nhất ?
* L u ý : Khi biểu diễn các véc
- Vẽ giản đồ véc tơ, biễudiễn dao động tổng hợp(làm việc cá nhân)
- Một hs lên vẽ hình trênbảng, các em khác so sánh,nhận xét và vẽ vào vở
- Thảo luận theo nhóm vềcách xđ pha ban đầu củadao động tổng hợp: sd côngthức hoặc tính trực tiếp trêngiản đồ
- Thực hiện phép tìm giá trịcủa
A
c/ Tính
Lời giải
a- Ta có: = 2f=100 rad/s =>
20
tg =
2 2 1 1
2 2 1 1
cos cos
sin sin
A A
cos 2
sin 3
sin 2
a a
a a
=0 3
=
Trang 21I Mục tiêu:
1) Yêu cầu về kiến thức, kĩ năng, t duy:
- Thông qua việc giải bài tập, củng cố kiến thức về sự tổng hợp dđđh bằng pp véc tơ quay
- Rèn luyện kĩ năng vẽ hình, biến đổi, tính toán, khả năng lập luận chặt chẽ, lôgíc cho hs
- Nâng cao khả năng t duy của hs về tg quan duy vật biện chứng qua việc giải bài tập vật lí
2) Yêu cầu về giáo dục t tởng , tình cảm:
- Rèn luyện tính kỉ luật trong giờ học
- Phát huy tính độc lập sáng tạo trong học tập của học sinh
II Phần chuẩn bị:
1)thầy: - Giáo án lên lớp , SGK, SBT,đồ dùng giảng dạy
2)trò: - Vở bài tập , SGK , SBT.
B/ tổ chức các hoạt động dạy học:
I Kiểm tra bài cũ: (7')
+) Câu hỏi : 1 Hãy trình bày tóm tắt phơng pháp véc tơ quay của Frexnen.
2 áp dụng pp đã nêu, hãy biểu diễn 2 dđđh sau trên cùng một giản đồ véc tơ:
x1 = 4 2 sin 2t (cm)
x2 = 4 2 cos 2t (cm)
+) Đáp án và biểu điểm :
1 (4đ) Mỗi dđđh đợc biểu diễn bằng 1 vec tơ quay gồm các bớc đợc tiến hành nh :
+ Dựng trục chuẩn nằm ngang & xx' tại 0
+ Vẽ Acó độ dài tỉ lệ với biên độ A theo tỉ lệ xích đã chọn, ( A, ) =
+ Quay đều A với vận tốc góc x
+ H/c của Atrên xx’ biểu diễn dđđh: x = A sin (t+)
2 (6đ) Biến đổi pt của dđ 2 về dạng sin: A2 A
II Dạy bài mới:
- GV đọc & tóm tắt yêu cầu
- Trả lời các câu hỏi củaGV
b/ vmax = ? c/ E = ?
21
Trang 22* Để viết pt dao động của
con lắc, ta cần phải xác định
những đại lợng nào ?
* L u ý :
- Giá trị của pha ban
đầu phụ thuộc vào cách
động (chọn gốc tg khi bắt
đầu buông tay: x max = A)
- Viết phơng trình dao
động trong trờng hợpchọn gốc tg khi vật điqua VTCB
- Thảo luận về giá trịcủa năng lợng tại các vịtrí đặc biệt
- Làm việc cá nhân,thực hiện các biển đổicần thiết để xác định
vmax và E
- Thảo luận về cáchchọn gốc thời gian saocho phơng trình dao
động có dạng đơn giảnnhất
- Viết phơng trình dao
động ứng với gốc thờigian đã chọn
- Thay x = A vào (1)giải pt lợng giác tìm t
- Làm việc cá nhân, xác
định tiếp các khoảngthời gian t2 và t3
40
= 10 rad/s +) Chọn gốc tg (t=0) là lúc bắt đầubuông tay:
Khi đó: x = A => A = A sin (.0+) sin = 1 = sin
Trang 23GV giới thiệu cách giải
bt bằng pp biến đổi lợng giác
cho: Cha cùng một dạng
biểu diễn => phải biến
đổi về cùng một dạng trớc khi tổng hợp.
- Sử dụng giản đồ véc tơ
đã vẽ ở phần kiểm trabài cũ, xác định biên độ
và pha ban đầu của dao
động tổng hợp theo
ph-ơng pháp hình học
- Trả lời các câu hỏi của
GV, hoàn thành việctính toán trên giản đồ
- Viết phơng trình củadao động tổng hợp
- Trao đổi theo nhóm đểthực hiện phép biển đổilợng giác tìm pt của dao
động tổng hợp
- So sánh 2 phơng phápgiải, nhận xét về điểmcủa pp giản đồ véc tơ
- Thảo luận về pp tổnghợp nhiều véc tơ, vậndụng vào trờng hợp của
c/ Thời gian con lắc đi từ li độ
A2, hợp với trục ( ) các góc = 0 và1 2
23
Trang 24để thực hiện phép tổnghợp sao cho hợp lí nhất.
- Dựa trên gián đồ véctơ, xđ biên độ và phaban đàu của dao độngtổng hợp, từ đó viết ptdao động
A1 hợp với trục các góc 1
150 400 1
2 3
III/ H ớng dẫn học sinh học bài và làm BT (2ph):
- Xem lại pp giải các dạng bài tập đã chữa
- BTVN: 1 28 ; 1.33 ; 1.35 / SBT
- Đọc trớc bài: “ Khảo sát dao động điều hoà” Dao động tắt dần và dao động cỡng bức “ Khảo sát dao động điều hoà”
Ngày soạn: Ngày giảng:
Tiết 8: dao động tắt dần , dao động cỡng bức (Tiết 1)
- Rèn luyện kĩ năng quan sát, phân tích hiện tợng vật lí cho hs
- phát triển t duy lôgíc, khả năng sáng tạo cho hs
2) Giáo dục t tởng , tình cảm:
- Qua bài học, h/s hiểu thêm ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu các dao động từ đó nhận thấy
sự cần thiết của việc đầu t cho học tập
I Kiểm tra bài cũ: (Kết hợp)
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề: Dao động điều hoà chỉ là một khái niệm lí tởng Các dao động thật bao giờ cũng là
dao động tắt dần Vậy làm thế nào để có thể duy trì đợc dao động của vật ? (2')
2) Giải quyết vấn đề:
24
Trang 25Hoạt động 1 (12'): Tìm hiểu khái niệm và nguyên nhân của dao động tắt dần
- GV nêu các câu hỏi:
điều hoà Nếu xét trong khoảng tg
ngắn, dđ của con lắc trong không
- Quan sát các thí nghiệm, nêu
ý nghĩa thực tiễn đợc rút ra sauthí nghiệm
- Thảo luận và rút ta nhận xét:
+Lực cản của môi trờng càng
lớn => dao động ngừng càng nhanh.
+Trong kĩ thuật phải chú ý tới
những ảnh hởng có lợi hoặc có hại của dđ tắt dần để tìm biện pháp tăng cờng hoặc khắc phục (phân tích một số VD).
1/Dao động tắt dần
+) Khái niệm: dao động tắt dần
là dao động có biên độ gảmdần theo thời gian rồi vậtngừng dao động
- Sự tắt dần của dđ có thể cólợi hoặc có hại
* Ví dụ: (sgk)
Hoạt động 2(12'): Tìm hiểu khái niệm và tác dụng của ngoại lực cỡng bức
* GV nêu vấn đề: Trong trờng
hợp dao động tắt dần, để duy trì
nó ta phải làm thế nào?Khi đó
dao động này gọi là gì ?
* Ngoại lực phải có tính chất nh
thé nào để dđ đợc duy trì có tính
tuần hoàn theo tg?
- Thảo luận về cách duy trì mộtdao động
Trả lời các câu hỏi của GV
- Thống nhất nhận định: Ngoại
lực phải có tính tuần hoàn theo
2/ Dao động c ỡng bức
+) Khái niệm: Dao động đợc
duy trì bởi ngoại lực biến đổi
tuần hoàn (lực cỡng bức)
25
Trang 26- GV hớng dẫn biểu diễn pt của
ngoại lực cỡng bức nh sgk
* Nêu tác dụng của ngoại lực đối
với hệ dao động ?
* Phân tích cụ thể dao động của
vật khi chịu tác dụng của ngoại
ngoại lực, còn biên độ phụ thuộc
vào mối quan hệ giữa tần số của
- Thảo luận về tần số và biên
đọ dao động của vật khi dao
bù lại phần năng lợng đã mất
do ma sát
+) Lu ý:
-Trong thời gian đầu , dao
động của vật là sự phức tạpgồm:
+ Dao động riêng của vật
+Dao động do ngoại lực cỡngbức
- Khi f = f0 thì vật dđ với biên độ
cực đại, ta nói đã xảy ra hiện tợng
cộng hởng
- Tìm hiểu cách tiến hành thínghiệm Quan sát và rút ranhận xét về hiện tợng diễn ra
- Tìm hiểu về điều kiện để biên
độ dao động đạt giá trị lớnnhất
- Nêu khái niệm và điều kiện
để có cộng hởng
3/ Sự cộng h ởng +) Thí nghiệm: (SGK)
+) Kết quả:
- Khi f = f0 A có biên độ lớn nhất
- Khi f f0 A giảm nhanh
tăng cờng biên độ dao động
riêng của vật hay không ?
- Thảo luận và thống nhất nhận
định: NL ngoại lực cỡng bức
khác pha với sự biến thiên NL
26
Trang 27* Phân tích và nêu hớng giải bài 4/
- Vận dụng điều kiện cộng ởng vào giải bài tập
h Thành lập hệ thức xác địnhchu kì kích thích của ngoại lực:
chính là khoảng thời gian xe đi hết quãng đờng 9 m
- Thực hiện phép tính,tìm vậntốc của xe
- Khi xe bị xóc mạnh nhất, tức
là xảy ra cộng hởng Ta có:
T0 = T <=> T0 =
v d
* BTVN: 1.22 ; 1.23 ; 1.25 ;
1.25 /SBT
* Tìm một số VD trong cuộc
sống và kĩ thuật chứng tỏ cộng hởng có lợi hoặc có hại.
-Ngày soạn: -Ngày giảng:
A/ chuẩn bị:
I Mục tiêu:
1) Kiến thức, kĩ năng, t duy:
- HS nắm đợc ứng dụng và cách khắc phục hiện tợng cộng hởng Hiểu khái niệm sự tự dao
động Phân biệt đợc dao động tắt dần, dao động cỡng bức với sự tự dao động
- Biết phân tích một số ví dụ về ứng dụng và cách khắc phục hiện tợng cộng hởng
- Giải thành thạo các bài toán về hiện tợng cộng hởng
I Kiểm tra bài cũ: (7')
+ Câu hỏi: 1) Dao động tắt dần do nguyên nhân nào ? Để khắc phục, duy trì dao động ta có
biện pháp gì ?
2 Hiện tợng cộng hởng có lợi hay có hại ? cho VD minh hoạ ?
+ Đáp án và biểu điểm :
1) - Do xuất hiện ngoại lực cản (ma sát ,lực cản của môi trờng) (3đ)
- Duy trì bằng ngoại lực biến thiên tuần hoàn: Fn = A sin (t + ) (3đ)
27
Trang 282) Xem một số VD trong SGK/T24 (4đ)
II Dạy bài mới:
Hoạt động 1 (12'): Phân tích ứng dụng và cách khăc phục hiện tợng cộng hởng
- Yêu cầu HS thông qua các ví dụ cụ
số dụng cụ âm nhạc (đàn bầu, đàn
ghi ta, đàn pianô, )
+ Cộng hởng sóng điện từ giúp cho
việc thu (chọn) sóng
- Thảo luận về các ví dụ đã
đa ra Phân tích các trờnghợp cộng hởng có lợi hoặc
có hại
- Nêu hớng khắc phục trongnhững trờng hợp cộng hởng
có hại (trong xây dựng nhà
cửa, cầu đờng, )
4/ ứng dụng và khắc phục hiện tợng cộng hởng
- Gv hớng dẫn HS trả lời câu hỏi qua
việc tìm hiểu cấu tạo và cơ cấu hoạt
động của đồng hồ quả lắc
* Hệ tự dao động có cấu tạo nh thế
nào ? chỉ rõ đối với đồng hồ quả lắc
?
- Trả lời câu hỏi của GV
- Tìm hiểu cơ cấu hoạt độngcủa đồng hồ quả lắc
- Thảo luận và so sánh sự tựdao động với dao động cỡngbức
- Yêu cầu HS tóm tắt và trình bày PP
giải bài toán
* Nhắc lại điều kiện để có hiện tợng
cộng hởng ?
* Xác định chu kì dao động riêng
của vật và chu kì kích thích của
- Mỗi khi ngời đó bớc đi một
b-ớc, lại làm cho nớc trong xôdao động dao một lần theo ph-
ơng thẳng đứng, đó là dao độngcỡng bức
- Chu kì kích thích của ngoại lực:
T =
v d
28
Trang 29các phép toán, tìm đáp số của bài
toán
- Gợi ý HS so sánh với pp giải của BT
trên
* Nhận xét về dao động của ba lô
khi đoàn tầu chuyển động ?
* Lu ý HS: Khi đoàn tầu cđ thì thân
tầu dao động trên lò xo giảm xóc
theo phơng thẳng đứng
* Xác định chu kì dao động riêng
của vật và chu kì kích thích của
ngoại lực?
- Hớng dẫn HS áp dụng ĐK cộng
h-ởng để tìm vận tốc của đoàn tầu
- Gọi HS thực hiện các phép toán, tìm
đáp số của bt
- Thực hiện các phép toán,tìm đáp số của bài toán
- Thảo luận và so sánh dạng
bt với bt đã giải ở trên
- Xác định chu kì dao độngriêng của ba lô và chu kì
kích thích của ngoại lực
- Trả lời các câu hỏi của
GV
- Thực hiện các phép toán đểxác định vận tốc của đoàntầu sao cho ba lô dao độngmạnh nhất
- Nớc trong xô sóng sánh mạnhnhất, tức là xảy ra cộng hởng
Ta có:
T0 = T <=> T0=
v d
=> v =
0
T
d = 50 cm/s
T0 =
k
m
2
- Chu kì kích thích của ngoại lực:
T =
v d
- Khi ba lô dao động mạnhnhất, tức là xảy ra cộng hởng
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Hớng dẫn HS chuẩn bị cho bài sau
- Ghi nhớ các yêu cầu của
Trang 30- Rèn luyện kĩ năng giải các BT về dao động cơ học nh: viết pt dao động, xác định chu kì, tần
số, pha dao động, vận tốc, gia tốc, năng lợng của dđ,
- Bồi dỡng t duy lôgíc, khả năng lập luận cho HS
2) Giáo dục t tởng , tình cảm:
- Rèn luyện ý thức kỉ luật, tính tự giác, tích cực, vợt khó trong học tập cho HS
II Phần chuẩn bị:
1) Giáo Viên: - Giáo án, tài liệu tham khảo (SGK ,SBT) , các dụng cụ giảng dạy
2) Học sinh :- Vở bài tập , SGK, SBT, các dụng cụ học tập
B/ tổ chức các hoạt động dạy học
I Kiểm tra bài cũ:
II Dạy bài mới:
vào khối lợng của hòn bi
mà phụ thuộc và chiều dài
sợi dây và gia tốc trọng
tr-ờng, gia tốc g thay đổi theo
vĩ độ và độ cao đối với trái
điều hoà
- Ghi nhớ 2 công thức GVgiới thiệu thêm
- Phân biệt công thức tínhchu kì và tần số của conlắc lò xo với con lắc đơn
- Lên bảng viết các côngthức xđ năng lợng trongdđđh
- Nhắc lại khái niệm độlệch pha của 2 dao động
Cách nhận biết 2 dao
động cùng pha hay ngợcpha khi biết
- Nhắc lại cơ sở của ppgiản đồ véc tơ và các bớc
cụ thể khi áp dụng pp này
- Lên bảng ghi các côngthức xđ biên độ, pha ban
2 (s) ; f =
Trang 31đầu của dao động tổnghợp và một số trờng hợpriêng.
( 2k 1 ) ( k Z )
* Tổng hợp 2 dđđh (pp giản đồ véc tơ)
+) A2=A1+A2+2A1A2cos(2- 1) +) tg =
2 2 1 1
2 2 1 1
cos cos
sin sin
A A
+) 2 dđ cùng pha: A= A1 +A2 +) 2 dđ ngợc pha: A= | A1 - A2 |
*L u ý : pha ban đầu của
dao động phụ thuộc vào
- Thảo luận và thống nhất
pp giải bài toán
Khi thay m bằng m' thì T' = 2
K m'
Do đó :
m m
K m K m T
2
' 2 '
* Cách khác: T m T2 m
Do vậy T' =
4 2
'
m m m
Trang 32bày lời giải của bài toán sau
khi đã thống nhất pp giải
trình bày toàn bộ lời giải
của bài 1.33 GV kiểm tra
sung cho lời giải của bạn
*Lu ý: Việc tính toán trên
giản đồ véc tơ rất thuận
- HS cả lớp tự vẽ vào vở,
và căn cứ vào giản đồ véctơ để xác định cách tínhbiên độ và pha ban đầucủa dao động tổng hợp
- Hoàn thành pt biểu diễncủa dao động tổng hợp
- Thảo luận về vị trí củacác véc tơ, xác định véc tơ
biểu diễn dao động tổnghợp
- Lên bảng trình bày lờigiải của bài toán
- Tần số CL khi đã giảm độ dài:
f' =
16 2
Trang 33tiện nhng đòi hỏi phải vẽ
- Vì A1 A2 => A= 2
2 2
- HS hiểu đợc các khái niệm: sóng cơ học, sóng dọc, sóng ngang
- Nắm đợc các đặc trng của sóng: Bớc sóng, chu kì, tần số, biên độ, vận tốc,
- Rèn luyện kĩ năng quan sát, phân tích các hiện tợng sóng trong tự nhiên và trong KT
2) Giáo dục t tởng , tình cảm:
Qua bài giảng tăng cờng sự yêu thích bộ môn cho h/s , rèn luyện tính kỉ luật trong giờ học
II Phần chuẩn bị:
1) Giáo Viên: - Giáo án, tài liệu tham khảo (SGK ,SGV).
- Một sợi dây dài 3-4 m Vẽ H 2.2 vaog bảng phụ
2) Học sinh :- Vở ghi , SGK, SBT, các dụng cụ học tập
B/ tổ chức các hoạt động dạy học
I Kiểm tra bài cũ: (Kết hợp)
II Dạy bài mới:
1) Đặt vấn đề:
- GV giới thiệu những nội dung chính cần đợc nghiên cứu trong chơng: Hiện tợng sóng trong cơ
học, sóng âm, giao thoa sóng.
- ĐVĐ vào bài mới: Khi quan sát các hiện tợng sóng trong trong tự nhiên (sóng trên mặt nớc,
sóng âm thanh, ), ta có thể đặt câu hỏi: Sự lan truyền của sóng đợc diễn ra nh thế nào, có thể xđ vận
tốc truyền sóng bằng pp nào ?
2 Hoạt động của GV và HS:
Hớng dẫn của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 1 (12'): Tìm hiểu khái niệm, cách phân loại sóng cơ học
trình sóng lan truyền ra xa.
1 Sóng cơ học trong thiên nhiên
* VD: (SGK/T28)
- Giải thích hiện tợng:
Giữa các phần tử vật chất có những lực liên kết Khi một phần tử A nào đó dao động và nhô lên cao, các lực
33
Trang 34* Trong hiện tợng sóng, cái gì
truyền đi và cái gì không truyền
đi ?
- GV nhấn mạnh: các phần tử v/c
chỉ dao động tại chỗ, còn pha
(trạng thái) dđ đợc truyền đi.
* Phát biểu định nghĩa sóng cơ
học, cho ví dụ ?
* Sóng cơ học truyền đợc trong
các môi trờng nào và không
truyền đợc trong môi trờng nào ?
*Lu ý: Các trờng hợp khi có gió:
"Sóng đẩy thuyền đi", "Sóng xô
bờ", ở đây có sự dịch chuyển
của các phần tử vật chất, các khối
nớc lớn trên mặt nớc bị đẩy đi
theo gió, không xét trong vật lí
học.
- Giải thích hiện tợng hình thành sóng trên mặt nớc.
- Trả lời các câu hỏi của GV.
- Trả lời câu hỏi của GV.
liên kết kéo các pt lân cận cũng nhô lên cao nhng chậm hơn một chút, các lực đó cũng kéo pt A trở về vị trí cũ (VTCB) Trạng thái đó tiếp tục đợc lan truyền sang các pt lân cận khác Cứ nh vậy dao
động đợc lan truyền ra xa, còn bản thân các pt vật chất chỉ dao động tại chỗ
Hoạt động 2 (12'): Phân tích quá trình truyền pha dao động Định nghĩa bớc sóng (C 1)
- GV tiến hành thí nghiệm, yêu
cầu HS quan sát và rút ra nhận
xét
- GV hớng dẫn HS quan sát đồ
thị H2.2, phân tích cụ thể sự
dao động của từng điểm và sự
lan truyền của pha dao động
* Nêu kết luận đợc rút ra qua
- Nhận xét cụ thể về trạngthái của mỗi điểm và quá
trình lan truyền của pha dao
động
- Trình bày kết luận đợc rút
ra trong hiện tợng sóng
- Tìm hiểu định nghĩa, kíhiệu, đơn vị của bớc sóng
2 Sự truyền pha d đ Bớc sóng a) Sự truyền pha dao động:
* TN 0 :
* Đồ thị: (Hình 2.2/T30)
* Nhận xét: Pha của dao động (trạng
thái dao động) đợc lan truyền theo
phơng ngang, trong khi các pt vậtchất chỉ dao động tại chỗ
* Kết luận: Quá trình sóng là quá
trình lan truyền của các pha dao
34
Trang 35thì dao động cùng pha.
l = k (k Z )
- Những điểm cách nhau một số lẻnửa bớc sóng trên phơng truyền thìdao động ngợc pha
Trang 36- Hớng dẫn HS tìm hiểu các
khái niệm về chu kì, tần số, vận
tốc của sóng
* Quan sát trên đồ thị, nhận
xét về quãng đờng truyền đi
đ-ợc của pha dđ trong khoảng
- Đối với sóng truyền từ một
nguồn điểm trong không gian,
NL sóng giảm tỉ lệ với bình
ph-ơng quãng đờng truyền sóng
- Đọc SGK, tìm hiểu cáckhái niệm về chu kì, tần số,vận tốc của sóng
- Thảo luận và xác địnhquãng đờng mà pha của dao
động truyền đi đợc trongmột chu kì của sóng
- Nêu định nghĩa về bớcsóng (cách 2) Viết côngthức
- Viết công thức xđ vận tốcsóng theo chu kì và tần số
- Đọc SGK, nhận xét và sosánh biên độ sóng tại các
điểm khác nhau trong quá
trình sóng lan truyền ra xa
- Thảo luận và thống nhất
nhận định: Quá trình truyền
sóng là quá trình truyền năng lợng.
- Nêu mối liên hệ giữa nănglợng với biên độ sóng
3 Chu kì , tần số và vận tốc sóng
+) Chu kì sóng: Chu kì dao động
chung của các phần tử v/c có sóngtruyền qua
+) Biên độ sóng: Biên độ sóng tại
mỗi điểm là biên độ dao động củacác phần tử vật chất tại điểm đó khisóng truyền qua
+) Năng lợng sóng:
- Quá trình truyền sóng là quátrình truyền năng lợng
- Năng lợng của sóng tại từng điểm
tỉ lệ với bình phơng biên độ sóng tại
h Trình bày lời giải và thốngnhất kết quả của bài toán
* BT2.3/SBT
Cho: n = 10 ; t = 36 s ; = 10 m Tính: v = ?
Trang 371) Giáo Viên: - Giáo án, tài liệu tham khảo (SGK ,SGV).
- Lá thép mỏng, chuông điện, bình thuỷ tinh, bơm chân không
2) Học sinh :- Vở ghi , SGK, SBT, các dụng cụ học tập
B/ tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1 (6'): Kiểm tra bài cũ
- Nêu câu hỏi:
* Sóng cơ học là gì ? định nghĩa
sóng dọc và sóng ngang ?
- Nhận xét câu trả lời của HS
- Trả lời câu hỏi của GV
- Nhận xét câu trả lời củabạn
- Sóng dọc: Phơng dđ phơngtruyền sóng
Hoạt động 2 (7'): Tìm hiểu khái niệm sóng âm và cảm giác âm
37
Trang 38- Tìm hiểu định nghĩa vềsóng âm, sóng hạ âm, sóngsiêu âm.
- So sánh các loại sóng trên
- Thống nhất nhận định:
Chúng có cùng bản chất, sự phân loại chỉ theo bớc sóng
và khả năng cảm thụ âm thanh của con ngời.
Hoạt động 3 (12'): Tìm hiểu sự truyền âm, vận tốc âm
- GV tiến hành thí nghiệm với
chuông điện yêu cầu HS quan sát
và rút ra nhận xét
* Hãy giải thích hiện tợng xảy ra
trong thí nghiệm ?
* Vận tốc truyền âm phụ thuộc
vào những yếu tố nào của môi
- Thảo luận và rút ra cácnhận xét
- Thảo luận về ảnh hởng củamôi trờng tới vận tốc truyền
âm
- So sánh vận tốc truyền âmtrong các môi trờng chấtrắn, chất lỏng và chất khí
- Vận tốc truyền âm phụ thuộcvào mật độ vật chất, tính đàn hồi,nhiệt độ của môi trờng
- Nhìn chung: vCR > vCL > vCK
Hoạt động 4 (12'): Tìm hiểu hai đặc tính sinh lí của âm là độ cao và âm sắc
38
Trang 39tới sự cảm thụ âm thanh?
- Hớng dẫn HS tìm hiểu khái niệm
âm sắc
* Âm sắc đợc hình thành dựa
trên những đặc tính nào của
âm ?
* Tại sao các nguồn âm khác
nhau lại có thể toạ đợc các sắc
thái âm thanh khác nhau?
- Đọc SGK, tìm hiểu kháiniệm về độ cao của âm
- Trả lời các câu hỏi của
GV, lấy các ví dụ về nhạc
âm và tạp âm
- Thảo luận về ảnh hởng củatần số tới sự camt thụ âmthanh
- Đọc SGK, tìm hiểu kháiniệm về âm sắc
- Thảo luận và đa ra lời giảithích về sự khác nhau về sắcthái của âm giữa các nguồn
- Âm do các nguồn âm phát ra là
sự tổng hợp của âm cơ bản (f1) cáchoạ âm (2 f1, 3 f1, 4 f1, ) Tuỳtheo cấu trúc của vật phát âm màcác hoạ âm có số lợng, biên độ,thời gian tồn tại khác nhau, tạonên các âm thanh có sắc thái khácnhau
* Tính toán sự thay đổi về bớc
sóng giữa hai môi trờng?
- Nhận xét kết quả của HS
- Thảo luận va nêu pp giảibài toán
- Thiết lập hệ thức của bớcsóng giữa 2 môi trờng
- Tính kết quả của bài toán,
từ đó rút ra kết luận
* Bài 2.1/SBT
- áp dụng công thức: = vT
- Khi sóng âm truyền từ không khívào nớc, tần số và chu kì của âmkhông đổi
Hoạt động 6 (1'): Hớng dẫn về nhà
39
Trang 40- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Hớng dẫn HS chuẩn bị cho bài
- Phân biệt đợc cờng độ âm và mức cờng độ âm, đơn vị của cờng độ âm
- Rèn luyện kĩ năng quan sát, phân biệt và cảm nhận các loại âm thanh
2) Giáo dục t tởng , tình cảm:
- HS thấy đợc ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu sóng âm
II Phần chuẩn bị:
1) Giáo Viên: - Giáo án, tài liệu tham khảo (SGK ,SGV).
2) Học sinh :- Vở ghi , SGK, SBT, các dụng cụ học tập
B/ tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1 (5'): Kiểm tra bài cũ
* Sóng âm là gì và gây và gây ra
cảm giác âm nh thế nào? sóng
âm truyền đợc trong những môi
trờng nào?
- Nhận xét câu trả lời của HS
- Trả lời câu hỏi của GV
- Nhận xét câu trả lời củabạn
* Đặt vấn đề: Con ngời có thể
cảm thụ đợc âm thanh trong dải
* Phát biểu định nghĩa cờng độ
âm ? cho biết đơn vị cờng độ
âm ?
- GV giới thiệu công thức định
nghĩa mức cờng độ âm L, yêu cầu
HS tìm hiểu đơn vị của mức cờng
- Nhắc lại mối quan hệgiữa năng lợng sóng vớibiên độ
- Đơn vị: w/m2
+) Mức cờng độ âm :
40