0

Giáo án lý 12 cơ bản ( Nguyễn Hồng Trung)

13 466 1
  • Giáo án lý 12 cơ bản  ( Nguyễn Hồng Trung)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 23/07/2013, 01:28

Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 Chương I: DAO ĐỘNG HỌC Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. Mục tiêu: - Thông qua quan sát để khái niệm về chuyển động dao động. - Biết các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà. - Biết tính toán và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t)-Hiểu rõ các khái niệm T và f - Biết viết điều kiện đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ đó suy ra A và ϕ. Củng cố kiến thức về dao động điều hoà. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên:+ Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây. 2. Học sinh: . + Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. + Ý nghĩa vật của đạo hàm. III.Tiến trình bài dạy : 1.Kiểm tra bài cũ:Không 2. Nội dung bài mới : Hoạt động 1: Dao động , dao động tuần hoàn HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S NỘI DUNG GV Nêu vớ dụ: gió rung làm bông hoa lay động; quả lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung khi gãy… Chuyển động của vật nặng trong 3 trường hợp trên những đặc điểm gì giống nhau ? Dao động học là gì ? Nhận xét về các đặc điểm của các chuyển động này? quan sát dao động của quả lắc đồng hồ từ đó đưa ra khái niệm dao động tuần hoàn I. DAO ĐỘNG 1. Thế nào là dao động - Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động … Khái niệm : Dao động là chuyển động giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. 2. Dao động tuần hoàn. Dao động tuần hoàn: là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ VD: Dao động của lắc đồng hồ Hoạt động 2 : Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa . Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, với vận tốc góc là ω (rad/s) Chọn C là điểm gốc trên đường tròn. Tại: - Thời điểm ban đầu t = 0, vị trí của điểm chuyển động là M 0 , xác định bởi góc j. - Thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là M t , Vẽ hình minh họa chuyển động tròn đều của chất điểm . Xác định vị trí của vật chuyển động tròn đều tại các thời điểm t = 0 và tai thời điểm t ≠ 0 Xác định hình chiếu của chất điểm M tai thời điểm t ≠ 0 x = OP = OM t cos (ωt + ϕ ). Nêu định nghĩa dao động điều hòa Trả lời C1 cho biết ý nghĩa của các đại lượng: + Biên độ, II . PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1Ví dụ . Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc là ω (rad/s) Thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là M t , Xác định bởi góc (wt + ) : x = OP = OM t cos (ωt + ϕ ). Hay: x = A.cos (ωt + ϕ ). A, ω , ϕ là các hằng số 2. Định nghĩa Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian . M t M o C P y x' wt j wt + j x x M t M o C Q y Y Y , wt j wt + j Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 Xác định bởi góc ( ω t + ϕ ) Xác đinh hình chiếu của chất điểm M tai thời điểm t lên trục Oy yêu cầu HS nêu đinh nghia dao động điều hòa Nêu ý nghĩa vật của từng đại lượng trong công thức trên ? Một dao động điều hòa thể được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. + pha dao động, + pha ban đầu. + Li độ + Tần số góc Tại thời điểm t, chiếu điểm M t xuống x’x là điểm P  được tọa độ x = OP, ta có: x = OP = OM t sin(ωt + ϕ ). Hay: x = A.sin (ωt + ϕ ). Vậy chuyển động của điểm P trên trục x’x là một dao động điều hòa. 3. Phương trình phương trình x=Acos( ω t+ ϕ ) thì: + x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB) +A: gọi là biên độ dao động: là li độ dao động cực đại ứng với cos(ωt+ϕ) =1. +(ωt+ϕ): Pha dao động (rad) + ϕ : pha ban đầu.(rad) + ω: Gọi là tần số góc của dao động.(rad/s) 4. Chú ý : Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn thể coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là một đoạn thẳng đó . Hoạt động 3: Khái niện tần số góc , chu kì , tần số của dao động Từ mối liên hệ giữa tốc độ góc , chu kì , tần số giao viên hướng dẫn hs đưa ra khái niệm chu kì tần số , tần số góc của dao động điều hòa . đinh nghĩa các đại lượng chu kì tần số , tần số góc . III. CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1. Chu kì và tần số . a. Chu kì (T): C1 : Chu kỳ dao động tuần hoàn là khoảng thời gian ngắn nhất T sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ. C2: chu kì của dao động điều hòa là khoản thời gian vật thực hiện một dao động . b. Tần số (f) Tần số của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây . f = 1ω = T 2π T= t/n n là số dao động toàn phần trong thời gian t 2. Tần số góc kí hiệu là ω . đơn vị : rad/s Biểu thức : 2 2 f T π ω π = = Hoạt động 4: Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa . Hãy viết biểu thức vận tốc trong giao động điều hòa? Ở ngay tại vị trí biên, vị trí cân bằng, vật nặng vận tốc như thế nào ?? Pha của vận tốc v như thế nào so với pha của ly độ x ? GV; Viết biểu thức của gia tốc trong dao động điều hòa ? v = x’ = −ωAsin(ωt + ϕ) x = ± A ⇒ v = 0 x = 0 : v = ± ωA Người ta nói rằng vận tốc trễ pha π / 2 so với ly độ. Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. IV. VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1. Vận tốc v = x / = -Aωsin(ωt + ϕ), - v max =Aω khi x = 0-Vật qua vị trí cân bằng. - v min = 0 khi x = ± A ở vị trí biên KL: vận tốc trễ pha π / 2 so với ly độ. 2. Gia tốc . a = v / = -Aω 2 cos(ωt + ϕ)= -ω 2 x - |a| max =Aω 2 khi x = ±A - vật ở biên - a = 0 khi x = 0 (VTCB) khi đó F hl = 0 . - Gia tốc luôn hướng ngược dâu với li độ (Hay Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 Gia tốc và ly độ đặc điểm gỡ ? véc tơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng) KL : Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. Hoạt động 5: Đồ thị của dao động điều hòa . Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a trong trường hợp ϕ = 0 x = Acos(ωt) = Acos( 2π T t) v = -Aωsin( 2π T t) a = -Aω 2 cos( 2π T t) Xác định li độ , vận tốc , gia tốc tại các thời điểm t= 0 , t = T/4 , t = T/2 , t = 3T/4 , t = T V. ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA. • Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ=0. t 0 T/4 T/2 3T/4 T x A 0 -A 0 A v 0 -Aω 0 Aω 0 a -Aω 2 0 Aω 2 0 Aω 2 3.Củng cố dặn dò-Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 7,8 ,9, 10 ,11 trang 9 Sgk. • Rút kinh nghiệm: . . Bài 2: CON LẮC LÒ XO I. Mục tiêu: - Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo. - Biết cách tính toỏn và tỡm ra biểu thức của động năng, thế năng và năng của con lắc lò xo - kĩ năng giải các bài tập liên quan - Củng cố sự bảo toàn năng của một vật chuyển động dưới tỏc dụng của lực thế. • Kĩ năng:Vận dụng thành thạo công thức tính năng lượng vào dao động điều hòa. Nắm đơn vị các đại lượng. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây. 2. Học sinh: . + Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. + Ý nghĩa vật của đạo hàm. + Ôn lại các khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn năng của vật chịu tác dụng của lực thế. III. Tiến trình bài dạy : 1.Kiểm tra bài cũ: 1/Trả lời câu hỏi 1,2,3,4,5 trang 9 SGK 2/Bài tập 8,10 trang 9 SGK 2. Nội dung bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S NỘI DUNG Hoạt động 1: cấu tạo con lắc lò xo và nêu các phương án kích thích cho vật m dao động . x v a t t t T 2 T 4 T 4 3T O O O A -A Aω -Aω -Aω 2 Aω 2 Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 I . CON LẮC LÒ XO 1. Cấu tạo + một hòn bi khối lượng m, gắn vào một lò xo khối lượng không đáng kể + lò xo độ cứng k 2 Cách kích thích dao động - Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng (O) một khoảng x = A, rồi buông tay, Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt định lượng Khi bi dao động, tại vị trí bất kỳ bi li độ x. Phân tích các lực tác dụng vào bi? Đặt : ω 2 = k m . Ta lại có: v= dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // do đó viết lại: x // + ω 2 x=0 (1); nghiệm của phương trình (1) là x=Acos(ωt+ϕ). Trọng lực P = mg phản lực, Q lực đàn hồi. F dh P + N + ñh F = m . a (1) − F đh = m . a F đh = k . x Thử lại nghiệm x=Acos(ωt+ϕ) là nghiệm của phương trình (1). Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần số f của con lắc lò xo ? Trả lời câu hỏi C1 II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỊNH LƯỢNG • Tại thời điểm t bất kỳ bi li độ x. Lực đàn hồi của lò xo F =-kx. • Áp dụng định luật II Niutơn ta có: ma = –kx → a + k m x = 0 • Đặt : ω 2 = k m . Ta lại có: v = dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // do đó viết lại: x // + ω 2 x=0 (1) nghiệm của phương trình (1) là . x=Acos(ωt+ϕ). * Đối với con lắc lò xo k m T π= ω π = 2 2 m k f π = 2 1 * Lực kéo về : - Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng. - độ lớn tỉ lệ với li độ Hoạt động 3: Xây dựng biểu thức động năng thế năng , sự bảo toàn năng O x / x N r N r P r N P r F r F r x W d mω 2 A 2 Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 Khi vật chuyển động, động năng của vật được xác định như thế nào ? → W đ dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ). Dưới tác dụng của lực đàn hồi thế năng của vật được xác định như thế nào ? → W t dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ). GV Hóy biến đổi toán học để dẫn đến biểu thức bảo toàn năng. ?? W đ = 2 1 2 mv W đ = 1 2 mω 2 A 2 sin 2 (ωt+ϕ) 1 2 mω 2 A 2 [ ] 1 cos 2( t+ ) 2 − ω ϕ = 1 4 mω 2 A 2 - [ ] 1 c 4 os 2( t+ )ω ϕ W t = 2 2 2 1 1 cos ( ) 2 2 kx kA t ω ϕ = + W t = 1 2 mω 2 A 2 cos 2 (ωt+ϕ) = 1 2 mω 2 A 2 [ ] 1 cos 2( t+ ) 2 + ω ϕ = 1 4 mω 2 A 2 + [ ] 1 c 4 os 2( t+ )ω ϕ W = W t + W đ W = 1 2 mω 2 A 2 [cos 2 (ωt + ϕ) + sin 2 (ωt + ϕ) ) W = 1 2 mω 2 A 2 = 1 2 kA 2 = const : năng bảo toàn ! III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG 1. Động năng của con lắc lò xo 2 1 2 d W mv= W đ = 1 2 mv 2 = 1 2 mA 2 ω 2 sin 2 (ωt+ϕ) (1) • Đồ thị W đ ứng với trường hợp ϕ = 0 2. Thế năng của lò xo 2 1 2 t W kx= W t = 1 2 kx 2 = 1 2 kA 2 cos 2 (ωt+ϕ) (2a) • Thay k = ω 2 m ta được: W t = 1 2 mω 2 A 2 cos 2 (ωt+ϕ) (2b) • Đồ thị W t ứng với trường hợp ϕ 3. năng của con lắc lò xo .Sử bảo toàn năng . 2 2 1 1 2 2 d t W W W mv kx= + = + 2 2 2 1 1 2 2 W kA m A ω = = = hằng số - năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động . - năng của con lắc được bảo toàn nếu bở qua mọi ma sát . Củng cố dặn dò:Trong mọi dao động điều hòa , năng được bảo toàn. 1/ Trả lời câu hỏi 2,3 trang 13 SGK Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 4,5, 6 trang 13 Sgk Rút kinh nghiệm : ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. Bài: CON LẮC ĐƠN I. Mục tiêu: W t t 2 T 4 T O mω 2 A 2 mω 2 A 2 t 2 T 4 T O mω 2 A 2 Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 • Kiến thức: - Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, khái niệm về con lắc đơn - Nắm vững các công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản - Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đó học bài trước và gặp lại trong bài này. • Kĩ năng: xây dựng phương trình dao động của con lắc đơn. • Liờn hệ thực tế: Con lắc đồng hồ , quả lắc với dao động bé, thăm dò địa chất . II. Phương pháp:Giảng giải – vấn đáp. III. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: +Con lắc đơn gần đúng. +Con lắc vật bằng bìa hay tấm gỗ mỏng tròn đánh dấu vị trí khối tam G và khoảng cách d từ G đến trục quay. 2. Học sinh: . Ôn lại các khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều, mômen quán tính, mômen lực. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục. IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1.Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 1/Câu hỏi 2,3trang 13 SGK 2/Câu 5, 6 trang 13SGK 3.NỘI DUNG BÀI MỚI : HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG HĐ1:Con lắc đơn +Nêu cấu tạo con lắc đơn? +Cho biết phương dây treo khi con lắc cân bằng? + Khi con lắc dao động thì quỹ đạo của nó là gỡ và vị trí của nú được xác định bởi đại lượng nào? Con lắc đơn gồm một vật nặng kích thước nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dón chiều dài l và khối lượng không đáng kể. Mô tả dao động I. THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN 1. Câu tạo gồm : + một vật nặng kích thước nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây + sợi dây mềm khụng dón chiều dài l và khối lượng không đáng kể. 2. Kích thích dao động Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệchkhái vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ H Đ 2: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC Q α s s 0 O M Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 Con lắc chịu tác dụng của những lực nào ? Theo định luật II Newton phương trình chuyển động của vật được viết như thế nào ? Xác định hình chiếu của m r a , r P , và ur T trờn trục Mx? Nghiệm của phương trình (1)? Phương trình góc lệch dạng ? Trọng lực và lực căng dây P + T = m . a − P sin α = m.a t Giáo viên giới thiệu đây là phương trình vi phõn bậc 2, nghiệm số của phương trình dạng : s = A cos ( ωt + ϕ ). Trả lời câu hỏi C1 α = α o cos(ωt + ϕ) Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần số f của con lắc đơn ? Trả lời câu hỏi C2 II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC • Khi vật ở vị trí M thì: + Vật nặng xác định bởi cung ¼ OM = s + Vị trí dây treo xác định bởi góc: · OQM =α • Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực P ur , lực căng dây T ur . • Áp dụng định luật II Niu tơn: m a r = P ur + T ur chiếu lên Mx P t =ma t = -Psinα (3.1) (3.1)cho thấy d đ của con lắc đơn không phải d đ đ h → ms // +mgsinα = 0 Với góc lệch α bộ thì sinα = α = s/l Suy ra: s // +(g/l)s = 0. Đặt ω 2 =g/l ta được: s // +ω 2 s = 0 (1) Nghiệm của phương trình (1): s = Acos(ωt + ϕ). Vậy: Dao động của con lắc đơn với góc lệch bé là dao động điều hoà với chu kỳ . T = 2π g l Tần số : f = 1 1 2 g T l π = H Đ 3 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG 1. Động năng của con lắc đơn 1. Động năng của con lắc lò xo 2 1 2 d W mv= W đ = 1 2 mv 2 = 1 2 2 2 mω s sin (ωt + φ) 0 2 (1) 2.Thế năng của con lắc đơn (1 cos ) t W mgl α = − 3. năng của con lắc đơn 2 1 (1 cos ) 2 d t W W W mv mgl α = + = + − H Đ4 : ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO Q T ?? P ?? a O M t ma n ma ma x Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 IV. ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO T = 2π g l => 2 2 4 l g T π = => Muốn đo g cần đo chiều dài và chu kỳ của con lắc đơn 4. Củng cố : Trả lời câu hỏi 1,2,3 trang 17SGK Bài 6 SGK 5. Bài về nhà :Bài 4,5,7 SGK Bài: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. I. Mục tiêu: • Kiến thức : Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần dao động học do ma sát nhớt tạo nên lực cản đối với vật dao động. Ma sát nhỏ dẫn đến tắt dần chậm. Ma sát lớn dẫn đến tắt dẫn nhanh và dẫn đến không dao động - Biết được nguyên tắc làm cho dao động ma sát được duy trì. Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định tần số bằng tần số ngoại lực và biên độ phụ thuộc vào tần số ngoại lực. Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ. Biên độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng. Cộng hưởng rõ khi ma sát nhỏ • Kỹ năng: Giải thích sự tắt dần của một số dao động trong thực tế. Điều kiện để cộng hưởng. • Liên hệ thực tế : Liên hệ các dao động tắt dần trong thực tế. Biết được hiện tượng cộng hưởng nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra được một vài ứng dụng. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên:Chuẩn bị thí nghiệm ở 4.3 nếu điều kiện cho phép. Nếu chuẩn bị không được thì thông báo kết quả.Chuẩn bị 4 con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau.Hình vẽ trang 19 sgk. 2. Học sinh: Đọc trước bài học. II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải + đàm thoại . IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức: -Kiểm tra bài cũ: Nhắc lại khái niệm dao động điều hòa và dao động tuần hoàn .Nhận xét giá trị của A , E trong dao động điều hòa và dao động tuần hoàn. NỘI DUNG Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung chính Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 HĐ1: Làm thí nghiệm về dao động tắt dần của con lắc lò xo trong các môi trường: không khí, nước, dầu, dầu rất nhớt. Cho biết quan hệ: +chiều lực cản và chiều chuyển động của vật, + công lực cản và năng.? Dùng lập luận về bảo toàn năng lượng suy ra sự giảm dần của biên độ. Nếu không ma sát thì năng của con lắc biến đổi thế nào? Nếu ma sát nhớt thì năng biến đổi thế nào? Biên độ liên quan với năng thế nào? Biên độ biến đổi thế nào? Nêu nguyên nhân dao động tắt dần ? Muốn duy trì dao động tắt dần ta phải làm gì ? Nêu cách cung cấp năng lượng ? chế duy trì dao động của con lắc. Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ? Hs: Quan sát và rút ra các nhận xét. Nêu nhận xét ? Năng lượng không đổi. Năng lượng giảm dần. W = 2 1 k . A 2 A giảm Nêu kết luận I DAO ĐỘNG TẮT DẦN : 1. Thế nào là dao động tắt dần ? Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian 2. Giải thích : • Lực cản môi trường luôn luôn ngược chiều chuyển động của vật nên luôn luôn sinh công âm, làm cho năng vật dao động giảm, dẫn đến biên độ dao động cũng giảm theo thời gian. • Vậy: Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn. 3. Ứng dụng của tắt dần: cái giảm rung • Cái giảm rung: Một pít tông những chỗ thủng chuyển động thẳng đứng bên trong một xy lanh đựng đầy dầu nhớt, pít tông gắn với khung xe và xy lanh gắn với trục bánh xe. Khi khung xe dao động trên các lò xo giảm xóc, thì pít tông cũng dao động theo, dầu nhờn chảy qua các lỗ thủng của pít tông tạo ra lực cản lớn làm cho dao động pít tông này chóng tắt và dao động của khung xe cũng chóng tắt theo. • Lò xo cùng với cái giảm rung gọi chung là bộ phận giảm xóc. HĐ4: Dự đoán xem để cho dao động không tắt dần và chu kì không đổi như chu kì dao động riêng thì ta phải làm gì? Thường người ta dùng một một nguồn năng lượng và một cấu truyền năng lượng thích hợp để cung cấp năng lượng cho vật dao động trong mỗi chu kì. Giới thiệu chế duy trì dao động con lắc ở hình bên. Hs: Nêu nguyên tắc duy trì dao động trong đưa võng. Cung cấp năng lượng ? Nêu định nghĩa dao động duy trì . Mô tả II. Dao động duy trì: • Nếu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì. • Ví dụ về dao động duy trì: Đưa võng, dao động duy trì của con lắc minh hoạ ở h16.3. HĐ3: Dao động cưỡng bức a t b X O t Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 Làm thí nghiệm ảo về dao động cưỡng bức. Thuyết giảng về dao động cưỡng bức như phần nội dung. Quan sát thí nghiệm. Quan sát và rút ra các đặc điểm của dao động cưỡng bức. Biên độ tăng dần. Biên độ không thay đổi Quan sát đồ thị dao động. Dạng sin Bằng tần số góc ω của ngoại lực. Tỉ lệ với biên độ F 0 của ngoại lực. Trả lời C1 III. Dao động cưỡng bức: 1.Thế nào là dao động cưỡng bức ? Nếu tác dụng một ngoại biến đổi điều hoà F=F 0 sin(ωt + ϕ) lên một hệ.lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát . Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức 2.ví dụ : SGK 3. Đặc điểm : sau khi dao động của hệ được ổn định thì: • Dao động của hệ là dao động điều hoà tần số bằng tần số ngoại lực, • Biên độ của dao động không đổi + Phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa tần số ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ dao động tự do. + Tỉ lệ với biên độ F 0 của ngoại lực. HĐ4 Cộng hưởng: Làm lại thí nghiệm ảo, về thay đổi tần số ngoại lực. Làm lại thí nghiệm về thay đổi lực cản môi trường. Giới thiệu đường biểu diễn A theo ω hình vẽ 17.2 trong sách giáo khoa. Theo dõi đường biểu diễn Em thấy được điều gì ? Hiện tượng cộng hưởng là gì ? Ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng Thuyết giảng như phần nội dung và kể một vài mẫu chuyện về tác dụng lợi và hại của cộng hưởng! Quan sát và rút ra hiện tượng và khái niệm cộng hưởng Giá trị cực đại của biên độ A của dao động cưỡng bức đạt được khi tần số góc của ngoại lực bằng tần số góc riêng ω 0 của hệ dao động tắt dần. Định nghĩa hiện cộng hưởng Vẽ hình. Quan sát và rút ra mối qua hệ giữa biên độ dao động cưỡng bức và độ lớn lực cản môi trường . Nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại của biên độ tăng. Hiện tượng cộng hưởng rõ nét hơn Trả lời C2 Nghiên cứu Sgk. lên dây đàn. Chế tạo các máy móc, lắp đặt máy. IV. Hiện tượng cộng hưởng: 1.Định nghĩa : Nếu tần số ngoại lực (f) bằng với tần số riêng (f 0 ) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại. Hiện tượng này gọi là hiện tượng cộng hưởng. f = f 0 thì A cb = A max . Nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại của biên độ tăng. 2.Giải thích : Khi f =f 0 : hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc , do đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên . A =A max khi tốc độ tiêu hao năng lượng bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ 3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng : • Dựa vào cộng hưởng mà ta thể dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động khối lượng lớn để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn (em bé đưa võng cho người lớn …) • Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn. +Tác dụng hại: Cầu, bệ máy, trục máy khung xe … đều là các chi tiết thể xem như một dao động tự do tần số riêng f 0 x t O b (đồ thị của li độ dao động cưỡng bức) f 0 A A max fO f 0 A A max fO [...]... hình • dđđh x=Acos(ωt+ϕ) được biểu diễn bằng véc r uuur chiếu của véc tơ OM Ví dụ C1 tơ quay OM Trên trục toạ độ Ox véc tơ này trên trục Ox và so sánh có: với phương trình li độ + Gốc: Tại O dao động điều hoà? + Độ dài: OM = A M + Hợp với trục Ox ϕ góc ϕ • Khi cho véc tơ này O P quay đều với vận x ωt tốc góc ω quanh điểm O trong mặt phẳng chứa trục Ox, Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008... lệch pha? x 3.Ảnh hưởng của độ lệch pha : • Nếu: ϕ2 – ϕ1 = 2kπ → A = Amax = A1+A2 x1 và x2 cùng pha • Nếu: ϕ2 – ϕ1 =(2 k+1)π →A=Amin = A1 - A 2 Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 x1 và x2 ngược pha • Nếu ϕ2 – ϕ1 = π/2+kπ →A = x1 và x2 vuông pha 4.Ví dụ : SGK trang 24 2 A12 + A 2 V Củng cố dặn dò: • Muốn tổng hợp ba dao động cùng tần số trở lên, thì ta tổng hợp hai dao động lại với nhau,.. .Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 nào đó Khi thiết kế các chi tiết này cần phải chú ý đến sự trùng nhau giữa tần số ngoại lực f và tần số riêng f 0 Nếu sự trùng nhau này xảy ra (cộng hưởng) thì thể làm gãy các chi tiết này Củng cố dặn dò:Thế nào là dao động tắt dần, giải thích... phương trình dao động tổng hợp dạng: x=Acos(ωt+ϕ) x1 = A1cos(ωt + ϕ1) x2 = A2cos(ωt + ϕ2) Học sinh vẽ vectơ quay OM 1 biểu diễn dao động điều hòa x1 và OM 2 biểu diễn dao động điều hòa x2 Học sinh vẽ vectơ quay OM 1 Đặt vấn đề: Một vật đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng tần số các phương trình lần lượt là: x1 = A1cos(ωt + ϕ1), x2 = A2cos(ωt + ϕ2) Hãy khảo sát dao động tổng hợp của... + Ch OX OM 2 nên OP = OP1 + OP 2 Hay : x = x1 + x2 uuu r Vậy: véc tơ OM biểu diễn cho dao động tổng hợp và dạng: x = Acos(ωt + ϕ) ** Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp: a Biên độ: Tam giác OMM1 cho : · OM = OM1 + M1M − 2OM1 M1Mcos(OM1M) 2 2 2 A2 = A22 + A12+2A1A2cos(ϕ2 – ϕ1) b Pha ban đầu: y A1 sin ϕ1 + A 2 sin ϕ2 = x A1 cos ϕ1 + A 2 cos ϕ2 A1 sin ϕ1 + A 2 sin ϕ2 • Vậy: tgϕ = A1 cos ϕ1... sinh quan sát và OM1 , Ox =ϕ 1 nghe thuyết trình t =0 ) uuu r ( x2→ OM 2 Gốc : tại O Độ lớn : OM2 = A2 ( • uuu ·r OM 2 , Ox Vẽ ) t =0 =ϕ 2 M uuu r OM1 , uuu r OM 2 và véc tơ tổng: uuuu uuuu r r = OM1 + OM r Lập hệ thức lượng cho tam giác uuuu OM 2 uuu OMM1 để rút ra công thức tính r biên độ dao động tổng hợp A2 = 2 A12 + A2 + 2 A1 A2 cos(ϕ2 − ϕ1 ) A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ 2 tgϕ = A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ 2... hợp dao động , giải thích các hiện tượng tổng hợp dao động trong kỹ thuật và đời sống II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải – vấn đáp III Chuẩn bị: 1 Giáo viên: Các hình vẽ liên quan nếu cần 2 Học sinh: Ôn lại biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay Xem lại bảng lượng giác IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức: -Kiểm tra bài cũ: Dao động cưỡng bức là gì? Nêu đặc điểm về dao động này Khi nào biên độ... Bài tập về nhà: Câu 1,2,3 Bài 4,5,6 trang 25 SGK Các bài tập thêm: Bài 1: Một vật đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số các phương trình lần lượt là: x1= 3 sin(10t +π/6)cm, x2 = 3 cos(10t)cm a.Dùng phương pháp véc tơ quay để viết phương trình dao động tổng hợp b.Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng Bài 2: Cho hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T = 2s... quay đều với vận x ωt tốc góc ω quanh điểm O trong mặt phẳng chứa trục Ox, Giáo án vật lớp 12 ban bản Năm học 2008 - 2009 uuuu r thì hình chiếu của véc tơ OM trên trục Ox: u u uur OP = ch OM = Acos(ωt + ϕ ) X uuuu r • Vậy: Véc tơ quay OM biểu diễn dao động điều hoà, hình chiếu trên trục x là li độ của dao động H Đ 2:Phương pháp vecto quay Gv: Lấy một số ví dụ về một vật đồng thời tham gia hai... hưởng Bài tập về nhà:Câu hỏi 1,2,3,4 ;Bài 5,6 trang 21 Sgk Bài tập thêm: Bài 1: a Người đi bộ bước đều xách xô nước Chu kì dao động của nước trong xô là T0 = 0,9s, mỗi bước đi dài l = 60cm Nước trong xô sánh mạnh nhất khi người đi với vận tốc là bao nhiêu b.Con lắc đơn treo vào trần tàu lửa chạy thẳng đều Chu kì dao động của con lắc đơn T0=1s Tàu bị kích động khi qua chổ nối hai thanh ray Khi tàu chạy . Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009 Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. Mục tiêu:. + j x x M t M o C Q y Y Y , wt j wt + j Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009 Xác định bởi góc ( ω t + ϕ ) Xác đinh hình chiếu của chất
- Xem thêm -

Xem thêm: Giáo án lý 12 cơ bản ( Nguyễn Hồng Trung), Giáo án lý 12 cơ bản ( Nguyễn Hồng Trung), Giáo án lý 12 cơ bản ( Nguyễn Hồng Trung)