GiáoánVật lí 12 Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang Bài 2: CON LẮC LÒ XO Ngày : 7/8/2010 Tiết 3- Tuần I Mục tiêu: Thiết lập phương trình động lực học lắc lò xo Tính toán tóm biểu thức động năng, lắc lò xo Có kĩ giải tập có liên quan Củng cố bảo toàn vật chuyển động tỏc dụng lực Vận dụng thành thạo công thức tính lượng vào dao động điều hòa Nắm đơn vị đại lượng II Chuẩn bị: Giáo viên: Con lắc lò xo đồng hồ bấm giây Hình vẽ lắc lò xo dao động Học sinh: Ôn lại khái niệm: động năng, năng, lực thế, bảo toàn vật chịu tác dụng lực III.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Thí nghiệm + Giảng giải + đàm thoại IV Tiến trình dạy : 1.Kiểm tra cũ: 1/Trả lời câu hỏi 1,2,3,4,5 trang SGK 2/Bài tập 8,10 trang SGK Nội dung mới: HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S NỘI DUNG Hoạt động 1: cấu tạo lắc lò xo nêu phương án kích thích cho vật m dao động -Treo hình vẽ lắc lò xo mô tả -Vẽ hình cá nhân hs tự ghi I CON LẮC LÒ XO cấu tạo lắc lò xo cấu tạo lắc lò xo vào tập Cấu tạo học + Một bi có khối lượng m, gắn vào lò xo có độ cứng k có khối lượng không đáng kể Hoạt động 2: Khảo sát dao động lắc lò xo mặt định lượng * Treo hình lên bảng thông báo: -Trọng lực P = mg, phản II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỊNH LƯỢNG -Chọn trục tọa độ Ox song song với lực N r trục lò xo, chiều (+) chiều tăng độ lực đàn hồi Fdh ( hay lực N dài lò xo, chọ góc tọa độ O vị trí kéo về) cân Khi bi dao động, vị trí hợp lực tác dụng lên r x bi có li độ x Phân tích lực bi: x/ O r N tác dụng vào bi? Fx P + N + Fñh = m a (1) → -Diễn giảng:Vì lực kéo F ngược r -Nghe gv diễn giảng cá r N r chiều (+) nên: nhân nhân nhận thức P F − Fđh = ma (2) Fđh = k x (3) vấn đề học k Từ (2) (3) ta có: a + x=0 m dx k Đặt : ω = dv dt m Ta lại có: v= dt =x/; a= =v/=x// viết lại: x// + ω2x=0 (1); nghiệm phương trình (1) x=Acos(ωt+ϕ) k m r P • Tại thời điểm t bi có li độ x Lực đàn hồi lò xo F =-kx • Áp dụng định luật II Niutơn ta có: -F = ma ma = –kx → a + • Đặt : ω2= k x = (*) m k , v = x/; a= =x// m viết lại: x// + ω2x=0 (1) nghiệm phương trình (1) : x=Acos(ωt+ϕ) dx / dv / // -Chu kì dao động lắc lò xo: Ta lại có: v = =x ; a= =v =x m k dt dt với ω = T = 2π // viết lại: x + ω x=0 (1) nghiệm k m phương trình (1) là: x=Acos(ωt+ϕ) * Lực kéo : Lực luôn hướng -GV viết chu kì dao động lắc lò vị trí cân có độ lớn tỉ lệ với xo bảng li độ Hoạt động 3: Xây dựng biểu thức động , bảo toàn III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ -Hãy nhắc lại công thức -Nhắc lại công thức: -Thông báo: Đặt : ω2= GiáoánVật lí 12 Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang học lớp 10 động năng, lắc lò xo trình dao động ? + Động vật nhỏ:Wđ = mv XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG Động lắc lò xo 1 Wđ = mv = mA 2ω sin (ω t + ϕ ) (1) + Thế lò xo: Wt = kx 2 -Thế phương trình x,v vào biểu thức Thế lò xo -Thế phương trình x,v 1 động năng: Wt = kx = kA cos (ωt + ϕ ) (2a) vào biểu thức động 2 1 ? Wđ = mv = mA 2ω sin (ωt + ϕ ) • Thay k = ω m ta được: 2 1 Wt = mω A cos (ωt + ϕ ) (2b) Wt = kx = kA cos (ωt + ϕ ) 2 Cơ lắc lò xo Sự bảo -Hãy nhắc lại biểu thức -Cơ trình dao động: toàn trình W = Wđ + Wt 1 chuyển động lắc W = Wd + Wt = mv + kx 2 2 2 W = [mω A sin (ω t + ϕ ) + kA cos (ω t + ϕ ) 2 lò xo ? 2 1 (Gợi ý:Thay k= m ω vào W = kA2 = mω A2 = số Mà k = m ω nên: năng, thay phương 2 trình Wđ Wt vào biểu W = kA [sin (ωt + ϕ ) + cos (ωt + ϕ )] - lắc tỉ lệ với bình thức ?đặt phương biên độ dao động 1/2KA làm thừa số => W = kA = hs - Cơ lắc bảo toàn cosx2 +sinx2=1 bỏ qua ma sát -Có kết luận biểu - lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động thức thành lập ? - Cơ lắc bảo toàn bở qua ma sát Hoạt động 4: Củng cố dặn dò – Giao nhiệm vụ nhà HOẠT ĐỘNG CỦA G.V -Nhắc lại kiến thức học -Về nhà xem làm tập:5,6 tr13 sgk HOẠT ĐỘNG CỦA H.S -Nắm vững kiến thức học -Nhận nhiệm vụ nhà thực ... Giáo án Vật lí 12 Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang học lớp 10 động năng, lắc lò xo trình dao động ? + Động vật nhỏ:Wđ = mv XO VỀ MẶT NĂNG... dặn dò – Giao nhiệm vụ nhà HOẠT ĐỘNG CỦA G.V -Nhắc lại kiến thức học -Về nhà xem làm tập:5,6 tr 13 sgk HOẠT ĐỘNG CỦA H.S -Nắm vững kiến thức học -Nhận nhiệm vụ nhà thực