Giáo án Vật lý 12 bài 1: Dao động điều hòa

Trường THPT Nguyễn Đáng Giáo viên: Huỳnh Thế Xương Giáo án VẬT LÝ 12 Chương DAO ĐỘNG CƠ HỌC Bài DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ  I/ MỤC TIÊU:   Nêu được: + Định nhĩa dao động điều hoà + Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu Viết được: + Phương trình dao động điều hồ + Cơng thức liên hệ , T, f + vẽ đồ thị x theo t + Làm tập tương tự sách giáo khoa II/ CHUẨN BỊ: a) Giáo viên: + Hình vẽ 1.1 ; 1.2 ; 1.6 thông tin bổ sung ( sách giáo viên) b) Học sinh: + Cần nhớ lại chuyển động tròn III/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: a) Ổn định lớp, kiểm diện: (1 phút) b) Kiểm tra cũ - Sửa tập: (5 phút) + Giới thiệu chương trình vật lý 12: chương, bài, thời lượng học + Phương pháp học môn vật lý + Những yêu cầu cần thiết môn vật lý c) Bài mới: (70 phút) ( thực tiết học) + Đặt vấn đề vào bài: Khi quan sát chuyển động cành có gió thổi, chuyển động lắc đồng hồ, … ta thấy vị trí vật thay đổi nào? (…) Chuyển động vật ta gọi dao động Vậy dao động gì? Những đại lượng đặc trưng cho dao động? + Giới thiệu mới: Bài giúp ta tìm hiểu dao động điều hoà + Hoạt động dạy học: I/ Dao động cơ: NỘI DUNG 1) Thế dao động cơ? Chuyển động vật qua lại quanh vị trí cân gọi dao động vị trí cân vị trí vật đứng yên 2) Dao động tuần hoàn: Khi vật dao động, sau khoảng thời gian HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ Quan sát chuyển Phát biểu nhận động lắc đồng xét hồ, cành có Ghi nhớ nội gió thổi, …có đặc điểm dung đặc biệt? Đưa thêm ví Nêu kết luận đưa dụ Trường THPT Nguyễn Đáng Giáo viên: Huỳnh Thế Xương Giáo án VẬT LÝ 12 nhau, gọi chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng dao động tuần hồn cũ dao động vật dao động tuần hoàn Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hồ II/ Phương trình dao động điều hoà: NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRỊ 1) Ví dụ: Giả sử chất điểm M chuyển động Vừa lập luận, vừa Theo dõi ghi đường tròn tâm O, bán kính A với tốc độ góc  , theo viết bảng Vẽ hình 1.1 chiều dương (ngược chiều quay kim đồng hồ) Chọn trục Ox hình vẽ (Hình 1.1) + Ở thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm M o xác định góc  + Ở thời điểm t, chất điểm M xác định góc  t    Gọi P hình chiếu M lên trục Ox Khi M chuyển Khi M chuyển động Trả lời câu hỏi động điểm P dao động quanh gốc tọa độ O tròn P thầy + Ở thời điểm t, tọa độ điểm P là: nào? x  OP  OM cos  t    Hay: x  A cos  t    Toạ độ P Trong A, ,  số trục Ox tính * Dao động điểm P gọi dao động điều hoà sao? 2) Định nghĩa dao động điều hoà: Dao động điều hồ dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian Nêu định nghĩa Theo dõi ghi 3) Phương trình dao động điều hoà: nhớ x  A cos  t    x : li độ dao động, xmax = A Vừa viết vừa giải A: biên độ dao động, A >  t    pha dao động thời điểm t (rad) Xác thích định vị trí chiều chuyển động vật thời điểm  gọi tần số góc (rad/s)  gọi pha ban đầu (rad) Chú ý: a) Điểm P dao động điều hoà đoạn thẳng coi hình chiếu điểm M chuyển động Vừa lập luận vừa ghi Nhắc lại nội tròn lên đường kính đoạn thẳng bảng dung để ghi nhớ b) Trong phương trình x  A cos  t    , qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động � � t    � c) x  A sin  t     A cos � 2� � Trường THPT Nguyễn Đáng Giáo viên: Huỳnh Thế Xương Giáo án VẬT LÝ 12 III/ Chu kỳ Tần số Tần số góc dao động điều hoà: NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ Chu kỳ tần số: Vừa lập luận vừa ghi Ghi nhớ nội Chu kỳ khoảng thời gian vật thực bảng dung dao động tồn phần Kí hiệu T, đơn vị giây (s) Tần số số dao động toàn phần thực giây Cho ví dụ: vật Tính tốn trả Kí hiệu f, đơn vị Hec (HZ) Ta có: f  thực 20 dao động lời T toàn phần 30 s 2 Xác định T, f,    2f Tần số góc: T IV/ Vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà: NỘI DUNG 1) HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY Vận tốc: Ta có: v  x '  A sin  t    � � t    � Hay: v  A cos � 2� � Vận tốc biến đổi điều hồ sớm pha li độ góc v2 + Ta dễ dàng chứng minh được: A  x   HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ Vừa lập luận vừa ghi Ghi bảng dung  nhớ nội nhớ nội Gọi học sinh tìm đạo hàm x theo t Suy ra: v  � A  x - Khi x  �A v = - Khi x = v  �A Dặn hs nhà chứng minh + Vận tốc cực đại (tốc độ cực đại): v max  A 2) Gia tốc: a  v '  x "  2 A cos  t     2 x Ta có: Hay: a   A cos  t      Vừa lập luận vừa ghi Ghi dung Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha vận tốc góc bảng  ngược pha so với li độ Gia tốc luôn trái dấu với li độ Vectơ gia tốc ln hướng vị trí cân + Gia tốc cực đại: a max  2 A V/ Đồ Thị dao động điều hoà: NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ Trường THPT Nguyễn Đáng Giáo án VẬT LÝ 12 Giáo viên: Huỳnh Thế Xương Vừa lập luận vừa ghi Ghi nhớ nội Ta có : x  A cos  t    , đồ thị x theo t bảng dung, vẽ đồ thị đường hình sin Hình 1.6 trường hợp ứng với   d) Củng cố: (5 phút) + Nhắc lại nội dung Nêu sơ lược theo dàn bài, nhấn mạnh trọng tâm + Hướng dẫn gọi học sinh làm tập ( sgk sbt) Bài 7, 8, trang  � � 5t  �  rad  , 11 a) 0,5s ; b) 2HZ ; c) 18 cm ) ( 7C, 8A, 9D, 10 cm ;  ; � � 6� e) Dặn dò: (1phút) + Ghi nhớ nội dung làm tập sách giáo khoa sách tập + Đọc nắm sơ lược dàn  ... Đáng Giáo viên: Huỳnh Thế Xương Giáo án VẬT LÝ 12 nhau, gọi chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng dao động tuần hồn cũ dao động vật dao động tuần hoàn Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều. .. * Dao động điểm P gọi dao động điều hoà sao? 2) Định nghĩa dao động điều hoà: Dao động điều hoà dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian Nêu định nghĩa Theo dõi ghi 3) Phương trình dao. .. tính pha dao động � � t    � c) x  A sin  t     A cos � 2� � Trường THPT Nguyễn Đáng Giáo viên: Huỳnh Thế Xương Giáo án VẬT LÝ 12 III/ Chu kỳ Tần số Tần số góc dao động điều hồ: NỘI