Bộ giáo án 12 (cơ bản 08-09) Rất hay.

CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG CƠ TIẾT 1-2 I- Mục tiêu dạy : DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA + Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà + Nắm khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên đo,ä pha , pha ban đầu +Viết phương trình dao động điều hòa –công thức vận tốc gia tốc +Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với hpa ban đầu không II- Chuẩn bị giáo viên học sinh : Con lắc lò xo III- Tiến trình dạy : HOẠT ĐỘNG G.V HOẠT ĐỘNG H.S NỘI DUNG CƠ BẢN GV: I DAO ĐỘNG CƠ - Nêu vài ví dụ Từ ví dụ nêu 1) Thế dao động ? chuyển động dao động hình thành k/n dao động Dao động chuyển động qua lại quanh vị trí cân Dao động tuần hoàn Phân biết dao động tuần Dao động tuần hoàn dao động mà sau - Nêu đ/n dao động hoàn với dao động nói khoảng thời gian gọi chu kỳ vật trở lại tuần hoàn chung vị trí cũ theo hướng cũ II PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1)Ví dụ : -Xét điểm M chuyển động tròn với vận tốc M t góc ,theo chiều dương ( ngược chiều kim đồng hồ ) M q đạo tròn tâm O bán kính OM = A wt o x - Ở thời điểm t = : điểm M vị trí M o xác định P2 P1 góc  x P -Ở thời điểm t : M t xác định góc (t + ) x=Acos(t+) = -Hình chiếu Mt xuống trục Ox trùng với đường  kính đường tròn P có tọa ñoä : A sin(t    ) x = OP = Acos (t + ) Điểm P dao động điều hòa A ,  ,  số 2) Định nghóa dao động điều hòa : Là đao động li độ cuả vật hàm côsin HS: (hay sin )của thời gian  cos(t   ) 1 3)Ý nghóa đại lượng phương trình : -Giá trị hàm cos nằm Trong phương trình dao động điều hòa : x = Acos(t khoảng ?  A  x  A HS: + ) -Suy giá trị x +xmax =A > : biên độ dao động nằm khoảng ? + (t + ) : Là pha dao động thời điểm t +  (rad) : pha ban đầu dao động( t = 0) -Tìm mối liên hệ +  (rad/s) : Là tần số góc chuyển động tròn 4) Chú ý : dao động điều hòa ? a) Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn : Điểm P dao động điều hòa đoạn thẳng coi hình chiếu điểm M chuyển động tròn lên đường kính đoạn thẳng b) Phương trình dao động điều hòa : x = Acos(t + ) Quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động chiều tăng pha tương ứng với chiều tăng góc P1OM TIẾT III/ CHU KỲ TẦN SỐ TẤN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1) Chu kỳ ( T ): thời gian để vật thực dao động toàn phần 2) Tần số ( f ) : số dao động toàn phần thực giây Tìm mối liện hệ T ; f ;  ? 3) Tần số góc  (rad / s ) : -Biểu thức vận tốc ? gia tốc ? -Ở vị trí v = 0? -Ở vị trí gia tốc 0? -Nhận xét chiều véc tơ gia tốc a li độ x ? 2 2 f T IV/ VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1) Vận tốc : v = x/ = -  A sin(t   ) - Ở vị trí biên : x = A  v = a0 V – ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Cho x = A cos t ;  0 -HS : làm việc theo nhóm tính giá trị x thời điểm t ? t T T T -A x làA theo Hs: m việc nhóm T Đồ thị dao động điều hịa đường hình sin x A +A T 00 -Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị dao động điều hòa T t T T -A Giảng : (TIẾT ) IV-CỦNG CỐ 1) Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn thể chổ ? 2) Một vật dao động điều hòa : x = Acos(t + ) a) Lập công thức vận tốc ? gia tốc ? b) Ở vị trí vận tốc ? vị trí gia tốc 0? c) Ở vị trí vận tốc có độ lớn cực đại ? gia tốc cực đại ? d) Tìm cơng thức liên hệ x v ? a v ? A2  x  v2 2 ; V-DẶN DÒ : BÀI TẬP v2 a2 A2     BÀI TẬP TIẾT I- MỤC TIÊU -Học sinh dụng công thức tính chu kỳ , tần số ,tần số gốc ,vận tốc , gia tốc vật dao động điều hòa -Học sinh viết phương trình dao động điều hòa giải thích đại lượng phương trình II- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY 1) Kiểm tra cũ : -Một vật dao động điều hòa có phương trình :  x 5cos(2 t  )(cm) -Tính chu kỳ ? tần số ? pha ban đầu ? –Lập công thức tính vận tốc , gia tốc ? -Ở vị trí vận tốc cực đại ? gia tốc cực đại ? 2) Bài : Áp dụng : cos(   ) cos  Bài  Cho vật dao động điều hòa có phương trình c ) x 4cos(  2 t  )(cm) :  x 10cos( t  )(cm) a) Tính chu kỳ ,tần số ? b) Tính x ; v ; a ?ở thời điểm : -t=0 -t= (s) c) Tính độ lớn vận tốc cực đại gia tốc cực đại ? HD : a) T = 2 = (s)  b) t = f = 0,5 (Hz)     x 4cos   (2 t  )  4cos(2 t  )   Baøi (SBT 1-7) Một vật dao động điều hòa có biên độ A = 24 cm ,chu ký T= s Tại thời điểm t = vật có li độ cực đại âm ( x = -A) a) Viết phương trình dao động điều hòa x ? b) Tình x ? v ? a ? thời điểm t = ,5s c) Xác định thời điểm lần vật qua vị trí có li độ x = -12 cm tốc độ thời điểm ?  2  0 ; a =   x =  (rad/s) a)   T   x0  A  A cos   cos   v   A sin   A = -31, ( cm/s ) Taï i t =  v0 0   A sin   sin  0 - t = (s)     Vaäy x = 24 cos  t    (cm) 2     x = 10cos(  )  10sin( )  5cm   6 b) x 24cos  0,5     16,9(cm) 2     v   A sin(  )   A cos( ) =  5 6 v  24 sin (  12 )( ) 26,64cm / s 27,19cm/s 2 a   x = - 49,29 ( cm/s2 )  c) x  12 24cos( t   ) suy : t = ( s ) c) vmax  A = 31,4 cm/s ; amax  A = x 10cos 98,596cm/s2 Baøi : v = 32,6 cm/s Bài (SBT 2.19) Tìm A , T ,f ,  phương trình sau :  )(cm) b) x  5sin( t )(cm)  c) x 4cos(  2 t  )(cm)  HD : AÙp duïng : cos(   )  sin   b) x  5sin( t )(cm) = 5cos( t  )(cm) a) x 5cos(4 t  Một vật dao động điều hòa có A = cm ; T = s a) Viết x ? chọn t = lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương ? b) Tính li độ vật thời điểm t = ,5 s c) Các định nhửng thời điểm vật qua điểm có li độ x1 = 2cm Phân biệt lúc vật qua theo chiều + theo chiều -? a) x 4cos( t  b) x = -4 cm  )(cm) t   2k ( s ) vaät theo chiều dương c) t   2k ( s ) vật theo chiều âm DẶN DÒ : TIẾT CON LẮC LÒ XO CON LẮC LÒ XO I-MỤC TIÊU  Viết đïc : -Công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hòa -Công thức tính chu kỳ lắc lò xo –công thức –động –cơ - Giải thích dao động lắc lò xo dao động điều hòa  Nêu định tính biến thiên động lắc dao động  Áp dụng công thức định luật có để giải tập tương tự tập  Viết phương trình động lực học lắc lò xo II-CHUẨN BỊ : Con lắc lò xo dao động theo phương ngang III- TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : 1) Kiểm tra củ : 2) Bài : HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN  Phấn tích lực tác I-CON LẮC LÒ XO N dụng lện lắc lò 1) Cấu tạo : -gồm lò xo có độ cứng K xo đứng yên đầu gắn vào vật nhỏ có khối lượng m –Vật  P cân ? m trượt không ma sát mp ngang  F Khi vị trí x ? 2) Vị trí cân : lò xo không biến dạng (khi lò xo biến Kéo vật m khỏi vị trí CB buông tay  dạng đoạn x ) II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON F x / -Lực đàn hồi lò LẮC LÒ XO VỀ MẶ T  ĐỘ NG LỰC HỌC x O xo có hướng 1) Ở vị trí x : N  P O ? Lực đàn hồi lò xo : F = - Kx Độ lớn ? Định luật Niutôn : F = ma = -Kx  a =  -Ý nghóa học F đạo hàm ? ( v = x/ ; a = x// ) K x m Đặt : -Chu kỳ T ? 2  K K   m m  a   x 2) Chu kyø : T = 2 3) Lực kéo ( lực phục hồi ) : Lực hướng vị trí cân Có độ lớn tỉ lệ với li độ x lực gây gia tốc cho vật dao động điều hòa -Lực kéo ? Đặt vấn đề : Trong qúa trình dao động lắc lò xo động biến đổi ? Cơ có bảo toàn hay không ? Công thức ? m k Hoc sinh : Xây dựng công thức định luật bảo toàn ? Công thức động ? Thế ? III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯNG 1)Thiết lập công thức : Động lắc: Wđ = Thế lắc : Wt = Cơ lắc: W= mv 2 kx 2 mv + kx 2 Định luật bảo toàn : W = -Nhận xét kết ? kA  m A2 hs 2 2) Kết luận : Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động IV-CÙNG CỐ : -ở vị trí động cực đại ? cực đại ? -Khi dao động điều hòa động biến đổi ? V-DẶN DÒ : Xem “Con lắc đơn” TIẾT CON LẮC ĐƠN I- MỤC TIÊU  Nêu cấu tạo lắc đơn -Nêu điều kiện để lắc đơn đao động điều hòa  Viết công thức chu kỳ ; công thức tính năng lắc đơn  Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn  Nêu định tính biến thiên động lắc dao động  Nêu ứng dụng xác định gia tốc rơi tự , giải tập II- CHUẨN BỊ 1) Giáo viên : lắc đơn 2) Học sinh :Ôn kiến thức phân tích lực III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY 1) Kiểm tra cũ : 2) Bài : HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN c GV: Cho HS xem I-THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN lắc đơn 1) Định nghóa :Gồm vật nhỏ ,khối a -Nêu định nghóa lượng m treo vào đầu sợi dây lắc đơn ? không dãn ,khối lượng không đáng kể , dài  -Đặt vấn đề: khảo sát lắc đơn 2) Vị trí cân vị trí dây treo có M O  mặt động lực học t phương thẳng đứng + Pn lắc lò xo ? II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA  -Hướng dẫn HS phân CON LẮC ĐƠN VỀ MẮT ĐỘNG P tích lực tác dụng lên LỰC HỌC lắc? 1) Chọn chiều + từ trái sang phải ,gốc -Chú ý phân tích tọa độ O vị trí cân  trọng lực P thành Li độ góc  OCM ; li độ cong s =  thành phần OM  Pn Pt 2) Xét m gó c lệ ch  :  -Thành phần Pt theo Định  luậ  t2 : T P ma phương tiếp tuyến  T  Pn  Pt ma với quỹ đạo lực Chiếu xuống trục 0x : kéo vị trí cân Pt  mg sin  = ma (nói chung dao s Với  nhỏ sin    động chưa phải  C dao động điều hòa ) s  -mg   mg ms // Chỉ  nhỏ sin    T P    s lắc  đơn dao động điều hòa -Nêu phương trình dao động điều hòa lắc đơn ? -Công thức chu kỳ ? nhận xét ? -Đặt vấn đề : khảo sát lượng dao động lắc ñôn ?   s //   s  m h H h =   cos  (1  cos  ) Với   g  Con lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình : s s0 cos(t   ) s0  biên độ dđ Với chu kỳ T = 2  g III-KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT NĂNG LƯNG 1-Động : Wđ = mv 2-Thế ( Chọn gốc Có bảo toàn hay không ? -Tính độ cao h ? VTCB ) góc lệch  : Wt = -Ứng dụng ? mv  mg (1  cos  ) hs mg (1  cos  ) 3-Thế biến đổi thành động ngược lại trình dao động Nhưng bảo toàn : W = IV-ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO 4 g  làm TN nhiều lần lần T rút ngắn chiều dài IV-CỦNG CỐ : 1-Chu kỳ lắc đơn thay đổi ? tăng chiều dài lần giảm gia tốc lần ( chu kỳ tăng lần ) 2-Ơ vị trí động cực đại ? Thế cực đại ? 3-Phát biểu sau sai nói dao động lắc đơn (bỏ qua lực cản môi trường ) A.Khi vật nặng qua vị trí biên ,cơ lắc B.Chuyển động lắc từ vị trí biên vị trí cân nhanh dần C Khi vật nặng qua vị trí cân , trọng lực tác dụng lên vật cân với lực căng dây D.Với dao động nhỏ dao động lắc dao động điều hòa ( Chọn C ) V-DẶN DÒ : BÀI TẬP TIẾT I-MỤC TIÊU BÀI TẬP Vận dụng công thức: + Tính chu kỳ ,thế , động lắc lò xo lắc đơn + Lực đàn hồi , lực kéo , định luật bảo toàn để giải tập lắc lò xo lắc đơn II- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY 1) Kiểm tra củ : Viết công thức tính chu kỳ , , động , , lắc lò xo lắc đơn ? Thế động biến thiên ? có tần số ?( f/ = 2f ) 2) Bài : Bài : Bài : Cho lắc lò xo có K = 80 N/m thực 100 Một lắc lò xo có m = 0,4 kg ; độ cứng K = dao động thời gian t = 31,4 (s) 40N/m a) Tính khối lượng m ? Kéo m lệch khỏi vị trí cân đoạn cm b) Nếu cho khối lượng tăng lần tần số thay buông nhẹ cho dao động đổi ? a) Viết x ? chọn t = lúc buông nhẹ vật b) Tính động vật có li độ x = cm ? HD : t c) Định vi trí vật mà động =  m = 0,2 kg a) T  0,314( s ) thếnăng? N / f m 1 f HD:     f/  b) / f m 2 a) x 5cos(10t )(cm) Baøi : k ( A2  x ) = 0,018 J b) W ñ = Cho lắc đơn dao động nơi có g =  (m / s ) Thực 20 dao động thời gian 40 (s) a) Tính chiều dài  lắc ? b) Chiều dài phải thay đổi để T / 3T ? c) Con lắc dao động điều hòa cung tròn dài 6cm Tính thời gian để lắc từ vị trí cân đến vị trí có li độ 1,5 cm ? HD : t a) T  N 2( s) b) T/ /  3 T    =1m  / 9 c) A = cm s = 1,5 cm Thời gian t = T = ( s) 12 VTCB theo chieàu dương : x  A cos(t  TIẾT  ) A 2,5(cm) Bài 4: Một vật có khối lượng m = kg dao động điều hòa theo phương ngang cới chu kỳ T = 2s Vật qua vị trí cân với vận tốc V0 = 31,4 cm/s = 10  m/s Choïn t = lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Tại thời điểm t = 0,5 s lực hồi phục tác dụng lên vật ? HD : A Phương trình lấy gốc thời t = lúc vật qua A  T x   A cos(t  )  t = 12 2 c) x  vmax  = 10cm ; x 10cos( t  )(cm)  Taïi t = 0,5s x = 10cos0 = 10cm = 0,1m Lực hồi phục F = k x =  m x 1N DẶN DÒ : Xem “dao động tắt dần dao động cưỡng bức” DAO ĐỘNG TẮT DẦN –DAO ĐỘNG CƯỢNG BỨC I- MỤC TIÊU  Nêu đặc điểm dao động tắt dần , dao động trì , dao động cưỡng , cộng hưởng  Nêu điều kiện để xảy tượng cộng hưởng Nêu ví dụ tầm quan trọng tượng cộng hưởng  Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần –Vẽ giải thích đường cong cộng hưởng  Vận dụng tượng cộng hưởng để giải thích tượng vật lý giải tập II- CHUẨN BỊ 1-Giáo viên :Chuẩn bị thêm số ví dụ cộng hưỏng có hại có hại 2-Học sinh : Ôn tập lắc : W = m A2 III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY 1-Kiểm tra cũ : 2-Bài : HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS x GV : cho HS quan saùt TN lắc lò xo O môi trường khác h.a x Rút nhận xét ? O -Giải thích nguyên t h.b nhân? x -Lực cản có chiều O t so với chiều h.c chuyển động ? x -Bằng trì dao động lắc không tắt dần ? -Phải bù phần lượng tiêu hao ma sát -GV : Giới thiệu dao động lắc đống hồ -Diễn giảng phần dao động cưỡng O t t h.d a t b A Amax O f0 f NỘI DUNG CƠ BẢN I- DAO ĐỘNG TẮT DẦN 1) Thế dao động tắt dần ? Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian 2) Giải thích : Do lực cản môi trường ( Fms ) làm tiêu hao lắc ,chuyển hóa thành nhiệt  A giảm dần va dừng lại 3) Ứng dụng : Các thiết bị đóng cửa tự động –giảm xó ôtô II- DAO ĐỘNG DUY TRÌ 1) Là dao động trì cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kỳ riêng *Con lắc dao động điều hòa ( fms= ) vơ tần số riêng ( f0 )Vì phụ thuộc đặc tính riêng hệ 2) Dao động lắc đồng hồ dao đôn trì ( Nhờ dây cót –Pin cung cấp lượng bù phần lượng tiêu hao ma sát) III- DAO ĐỘNG CÕNG BỨC 1) Thế dao động cưỡng ? Là dao động chịu tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hòan 2) Đặc điểm : a) Có biên độ không đổi có tần số f tần số lực cưỡng b) Biên độ dđcb không phụ thuộc va biên độ lực cưỡng mà phụ thuộc vào độ chêch lệch f lực cưỡng f0 hệ Khi f lực cưỡng ... cm T12 T22 T32 ; ; -Tính T ; T ; T tỉ soá : 1 2 3 2 2 Ghi vào bảng kết Bảng kết 3: Chiều dài  ( cm ) 1 = 40 cm 2 = 50 cm 3 = 60 cm Thời gian t = 10T T2 ( s2 ) Chu kyø T (s) t1 = T1 = T12... chiều dài  = 50 cm Mỗi trường hợp ghi bảng kết Bảng kết (  = 50 cm ; A = cm ) m ( gam) Thời gian 10 dao động t ( s) Chu kỳ T ( s ) 50g T1 100g T2 150g T3 - So sánh T1 với T2 T3 rút định luật khối... động -Đo thời gian t com lắc thực 10 dao động toàn phần Ghi vào bảng kết -Thực tương tự với biên độ A = , , 18 cm ) ghi kết vào bảng Bảng kết 1: A ( cm) A Thời gian t (s) Chu kỳ T ( s) Góc lệch