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

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Nêu định nghĩa dao động điều hòa , li độ , biên độ , pha , pha ban đầu -Viết phương trình dao động điều hòa giải thích đại lượng phương trình 2) Kĩ : -Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không - Giải tập liên quan II CHUẨN BỊ : 1) Giáo viên : Hình vẽ 1.1 ;1.2 SGK/4,5 2) Học sinh : Ơn lại chuyển động tròn III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra cũ : Giới thiệu chương trình vật lý 12 phương pháp học tập môn 3) Giảng : GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : DAO ĐỘNG CƠ : Nội dung học I DAO ĐỘNG CƠ Mục tiêu :Nắm định nghĩa dao động Thế dao động cơ: dao động tuần hồn - Ví dụ : Chuyển động lắc đồng GV Nêu ví dụ: gió rung làm hoa lay hồ , dây đàn ghi ta rung động … động; lắc đồng hồ đung đưa sang Khái niệm : phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung gãy… Dao động chuyển động có giới hạn Chuyển động vật nặng trường hợp có đặc điểm giống ? Dao động học ? không gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân Dao động tuần hồn Dao động tuần hoàn: dao động mà sau khoảng thời gian gọi chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ VD: Dao động lắc đồng hồ *Hoạt động :PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA 1Ví dụ Mục tiêu : Nắm định nghĩa dao động điều hòa ý nghìa phương trình Xét điểm M chuyển động đường tròn theo chiều dương với vận tốc góc ω (rad/s) GV Vẽ hình minh họa chuyển động tròn chất điểm Thời điểm t ≠ 0, vị trí điểm chuyển động M, Xác định góc (wt + ϕ ) Xác định vị trí vật chuyển động tròn thời điểm t = tai thời điểm t ≠ : x = OP = OM cos (ωt + ϕ ) Hay: x = A.cos (ωt + ϕ ) ϕ Xác định hình chiếu chất điểm M tai A, ω , số GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 thời điểm t ≠ Định nghĩa: x = OP Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian = OM cos (ωt + ϕ ) Nêu định nghĩa dao động điều hòa Phương trình: HSTrả lời C1 Phương trình x=Acos(ω t+ϕ)gọi phương trình dao động điều hòa cho biết ý nghĩa đại lượng: + Biên độ, thì: + pha dao động, + x : li độ vật thời điểm t (tính từ VTCB) + pha ban đầu + Li độ +A: gọi biên độ dao động: li độ dao động cực đại ứng với cos(ωt+ϕ) =1 + Tần số góc +(ωt+ϕ): Pha dao động (rad) + ϕ : pha ban đầu.(rad)có thể dương , âm Chú ý : Một dao động điều hòa coi hình chiếu chuyển động tròn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo 4) Củng cố luyện tập : Một điểm dao động điều hòa đoạn thẳng ln ln coi hình chiếu điểm tương ứng chuyển động tròn lên đường kính đoạn thẳng GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Giáo viên gọi học sinh nhắc lại khái niệm dao động , dao động tuần hồn viết phương trình dao động điều hòa câu hỏi1,2 SGK 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : Bài tập nhà 7,9,10 SGK/9 V RÚT KINH NGHIỆM : Giáo viên -Học sinh Thiết bị -Sách giáo khoa DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (TT) I MỤC TIÊU : 1) Kiến thức : -Nêu định nghĩa tần số , chu kì -Viết công thức vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa , cơng thức liên hệ tần số góc , chu kì tần số 2) Kĩ : -Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không - Giải tập liên quan II CHUẨN BỊ : GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 1) Giáo viên : Hình vẽ 1.6 SGK/7 2) Học sinh : Ôn lại chuyển động tròn III PHƯƠNG PHÁP : Phân tích , đàm thoại , diễn giảng IV TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY : 1) Ổn định tổ chức : - Ổn định lớp -Kiểm tra sỉ số -Kiểm tra chuẩn bị học sinh 2)Kiểm tra cũ : Câu : Định nghĩa dao động điều hòa viết phương trình giải thích đại lượng phương trình Câu : Cho phương trình dao động điều hòa x= -6cos(6 π t) (cm) Hãy cho biết biên độ pha ban đầu xác định tọa độ vật t =0.5s Đáp án : Câu : 4đ +Định nghĩa 1đ ; viết phương trình 1đ ; giải thích 2đ Câu : 6đ +Biên độ : cm (2đ) ; pha ban đầu π Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GĨC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA ( 2đ) Tọa độ : 6cm (2đ) Nội dung học III CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GĨC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA : Chu kì tần số GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Mục tiêu : Nắm khái niệm chu kì , tần số góc dao động điều hòa GV :Từ mối liên hệ tốc độ góc , chu kì , tần số giao viên hướng dẫn hs đưa khái niệm chu kì tần số , tần số góc dao động điều hòa đinh nghĩa đại lượng chu kì tần số , tần số góc Gv nói thêm : tần số số chu kì đơn vị thời gian a Chu kì (T): Chu kì dao động điều hòa khoảng thời gian để vật thực dao độngtoàn phần Đơn vị chu kì giây (s) b Tần số (f) Tần số dao động điều hòa số dao động tồn phần thực giây Đơn vị tần số Hz f= 1ω = T 2π T= t/n n số dao động toàn phần thời gian t Tần số góc:( ω ) đơn vị : rad/s 2π =2πf Biểu thức : ω= T *Hoạt động : VẬN TỐC, GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA : IV VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Mục tiêu : Viết biểu thức vận tốc Vận tốc : gia tốc vật dao động điều hòa Vận tốc đạo hàm li độ theo thời gian GV :Hãy viết biểu thức vận tốc dao động điều hòa? v = x/ = - Aωsin(ωt + ϕ) Ở vị trí biên, vị trí cân bằng, Ta thấy vận tốc đại lượng biến thiên vật nặng có vận tốc ? điều hòa GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Pha vận tốc v so với pha + Vật vị trí cân x = vận tốc ly độ x ? có độ lớn cực đại vmax= ωA Hs :v = x’ = −ωAsin(ωt + ϕ) x = ± A ⇒ v = ; x = : v = ± ωA Người ta nói vận tốc trễ pha π / so với ly độ.( Hay ly độ sớm pha π / so với vận tốc ) GV; Viết biểu thức gia tốc dao động điều hòa ? Gia tốc ly độ có đặc điểm ? Gia tốc ln ln ngược chiều với li độ có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ *Hoạt động :ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA : Gv Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a +Ở vị trí biên x = ± A vận tốc KL: vận tốc sớm pha π / so với ly độ Gia tốc Gia tốc đạo hàm vận tốc theo thời gian a = v/ = -Aω 2cos(ωt + ϕ)= -ω 2x Gốc tọa độ O vị trí cân : a = x = (VTCB) Fhl = - Gia tốc hướng ngược dấu với li độ (Hay véc tơ gia tốc hướng vị trí cân bằng) có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ trường hợp ϕ = x = Acos(ωt) = Acos( 2π T t) v = -Aωsin( 2π T t) V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA a = -Aω 2cos( 2π T t) • Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ=0 Xác định li độ , vận tốc , gia tốc thời điểm t= , t = T/4 , t = T/2 , t = 3T/4 , t = T t T/4 T/2 3T/4 T x A -A A v -Aω a -Aω 0 Aω Aω 0 Aω GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 4) Củng cố luyện tập : - Thế dao động? Dao động tuần hoàn? Thế dao động điều hoà? - Phân biệt dao động tuần hoàn dao động điều hoà? 5) Hướng dẫn học sinh tự học nhà : - Câu hỏi từ đến 5- trang 8- SGK - Bµi tËp 7, 8, trang 9- SGK V RÚT KINH NGHIỆM : Gi áo vi ên H ọc sinh Thiết bị -S ách gi áo khoa ...GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Hoạt động Thầy , Trò *Hoạt động : DAO ĐỘNG CƠ : Nội dung học I DAO ĐỘNG CƠ Mục tiêu :Nắm định nghĩa dao động Thế dao động cơ: dao động tuần hồn - Ví dụ : Chuyển động lắc... v -Aω a -Aω 0 Aω Aω 0 Aω GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 4) Củng cố luyện tập : - Thế dao động? Dao động tuần hoàn? Thế dao động điều hoà? - Phân biệt dao động tuần hoàn dao động điều hoà? 5) Hướng dẫn học... tai A, ω , số GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 thời điểm t ≠ Định nghĩa: x = OP Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian = OM cos (ωt + ϕ ) Nêu định nghĩa dao động điều hòa Phương trình: