giáo án vật lý 12

Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: Chương I: DAO ĐỘNG CƠ Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Nêu được: Định nghĩa dao động điều hoà; Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì? - Viết được: Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình; Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số; Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. b. Về kĩ năng - Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0. - Làm được các bài tập tương tự như SGK. c. Thái độ Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạch và có tính tập thể. II. Chuẩn bị. GV: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P 1 P 2 và thí nghiệm minh hoạ. HS: - Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số). - Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. Ý nghĩa vật lý của đạo hàm. III. Phương pháp: hỏi đáp, phát vấn IV. Tiến trình dạy học. 1. Kiểm tra bài cũ 2. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV - HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Tìm hiểu dao động cơ ( 15 phút) - Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống: chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung động, màng trống rung động → ta nói những vật này đang dao động cơ → Như thế nào là dao động cơ ? - Khảo sát các dao động trên, ta nhận thấy chúng chuyển động qua lại không mang tính tuần hoàn → xét quả lắc đồng hồ thì sao ? 1. Thế nào là dao động cơ - Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. - VTCB: thường là vị trí của vật khi đứng yên. 2. Dao động tuần hoàn - Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí như cũ với vận tốc như cũ. Hoạt động 2. Tìm hiểu phương trình của dao động điều hòa ( 30 phút) - Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm M - Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển động ? - Khi đó toạ độ x của điểm P có phương trình như thế nào ? - Có nhận xét gì về dao động của điểm P ? - Y/c HS hoàn thành C1 - Hình dung P không phải là một điểm hình học mà là chất điểm P → ta nói vật dao động quanh VTCB O, còn toạ độ x chính là li độ của vật. - Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong phương trình. - Với A và (ωt + ϕ) đã cho ta sẽ xác định được gì ? - Tương tự nếu biết ϕ ? 1. Ví 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) - P là hình chiếu của M lên Ox. - Tại t = 0, vị trí của điểm chuyển động là M 0 , xác định bởi góc ϕ . - Tại thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là M t , xác định bởi góc ( ) ϕω + t . - Toạ độ x = OP của điểm P có phương trình: x = OM t cos(ωt + ϕ) Đặt OM = A → x = Acos(ωt + ϕ) Vậy: Dao động của điểm P là dao động điều hoà. 2. Định nghĩa SGK / 5 3. Phương trình x = Acos(ωt + ϕ) + x: li độ của dao động. + A: biên độ dao động, là x max . (A > 0) + ω: tần số góc của dao động, đơn vị ( ĐV) là rad/s. + (ωt + ϕ): pha của dao động tại thời điểm t, ĐV rad. + ϕ: pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm. * Ví dụ: Xác định biên độ, tần số góc, pha dao động và Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 1 M M 0 P 1 x P O ω t ϕ + Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 - Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì ? pha ban đầu của dao động: a/ ( ) ( ) 6cos 10x t cm π π = + ; b/ ( ) 4cos 4x t cm π = 4. Chú ý SGK / 6 Tiết 2: Kiểm tra bài cũ ( 5 phút): - Phát biểu định nghĩa dao động điều hòa. - Viết phương trình của dao động điều hòa và giải thích các đại lượng trong phương trình Hoạt động 3. Tìm hiểu chu kì. Tần số. Tần số góc của dao động điều hòa ( 15 phút) - Dao động điều hoà có tính tuần hoàn → từ đó ta có các định nghĩa - Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc ω, chu kì T và tần số có mối liên hệ như thế nào ? - HS xác định chu kì, tần số và tần số của dao động trong các ví dụ 1. Chu kì và tần số a. Chu kì (T ) SGK / 6 - Đơn vị : giây (s). b. Tần số (f ) SGK / 6 - Đơn vị : Héc (Hz). 2. Tần số góc ( ω ) . Đơn vị là rad/s. 2 2 f T π ω π = = ( ) ( ) 2 ; 2 T s f Hz π ω ω π → = = * Ví dụ: Xác định chu kì, tần số và tần số góc của các dao động sau: a/ ( ) ( ) 6cos 10x t cm π π = + ; b/ ( ) 4cos 4x t cm π = c/ ( ) 2cos 3 x t cm π   = −  ÷   ; d/ ( ) 4cos 5 3 x t cm π π   = +  ÷   Hoạt động 4. Tìm hiểu Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ( 20 phút) - Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời gian → biểu thức ? → Có nhận xét gì về v ? - Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo thời gian → biểu thức ? - Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều gì ? - HS làm bài tập ví dụ: ( ) 2 2 f Hz ω π = = Khi t = 5s → ( ) 4cos 20 4x cm π = = ( ) 16 sin 20 0 /v cm s π π = − = ( ) 2 2 16 cos20 158 /a cm s π π = − = − - Đổi cos20π shif Ans 2 = 1 1. Vận tốc v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) - Ở vị trí biên (x = ±A) → v = 0. - Ở VTCB (x = 0) → |v max | = ωA 2. Gia tốc a = v’ = - ω 2 Acos(ωt + ϕ) = - ω 2 x - Ở vị trí biên (x = ±A) → |a max | = - ω 2 A - Ở VTCB (x = 0) → a = 0 * Ví dụ: Một vật dao dộng điều hòa có dạng: ( ) ( ) 4cos 4x t cm π = . Tính tần số dao động. Tính li độ, vận tốc và gia tốc của vật khi nó bắt đầu dao động được 5 giây. 3. Củng cố, tóm tắt bài dạy.( 2 phút) + Định nghĩa dao động điều hoà. + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu. + Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình. + Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số. + Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. 4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà.( 3 phút) - HD. Bài 7 / 9 SGK ( ) 12 6 2 2 l A cm= = = ; - Bài tập về nhà: 8, 9, 10, 11 / 9 SGK; 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6 / 3, 4 BTVL o0o Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: BÀI TẬP I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Viết được: Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình; Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số; Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 2 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 b. Về kĩ năng - Làm được các bài tập tương tự như SGK. c. Thái độ Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạch và có tính tập thể. II. Chuẩn bị. GV: Phương pháp giải bài tập và một số bài tập mẫu HS: - Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác. Ý nghĩa vật lý của đạo hàm. - Học kĩ bài 1 SGK III. Tiến trình dạy học. 1. Kiểm tra bài cũ ( 7 phút) - Nêu định nghĩa chu kì và tần số của dao động điều hòa. - Giữa chu kì, tần số và tần số góc có mối liên hệ như thế nào ? - Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(ωt + ϕ) ở vị trí nào thì vận tốc và gia tốc của vật bằng 0 ; Ở vị trí nào thì vận tốc và gia tốc của vật đạt giá trị cực đại ? 2. Nội dung bài dạy Hoạt động củaGv – HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Tìm hiểu đồ thị của dao động điều hòa ( 7 phút) - Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao động điều hoà x = Acosωt (ϕ = 0) - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là một đường hình sin, vì thế người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin. Hoạt động 2. Giải bài 8 / 9 SGK ( 5 phút) - HS đọc đề và phân tích đề - Gọi HS lên bảng xác định tần số góc, chu kì và tần số của dao động. ( ) ( ) ( ) 2 / 2 ; 0,5 2 rad s T s f Hz π ω π ω ω π = → = = = = Hoạt động 3. Giải bài 9 / 9 SGK ( 5 phút) - Hs đọc đề và phân tích đề - GV nhắc lại kiến thức toán học: ( ) cos cos α π α + = − - Gọi HS lên bảng xác định biên độ và pha ban đầu của dao động ( ) ( ) ( ) 5cos 4 5cos 4x t t cm π π π = − = + ( ) ( ) 5 ;A cm rad ϕ π → = = Hoạt động 4. Giải bài 10 / 9 SGK ( 5 phút) - Hs đọc đề và phân tích đề - Gọi HS lên bảng xác định biên độ, pha ban đầu pha của dao động ở thời điểm t. ( ) 2cos 5 6 x t cm π   = −  ÷   ( ) ( ) ( ) ( ) 2 ; ; 6 5 6 A cm rad t t rad π ϕ π ω ϕ → = = −   + = −  ÷   Hoạt động 5. Giải bài 11 / 9 SGK ( 10 phút) - Thời gian để vật đi từ vị trí biên này đến vị trí biên kia được tính như thế nào ? - Công thức tính tần số. - Biên độ tính như thế nào ? - HS lên bảng giải - Thời gian để vật đi từ vị trí biên này đến vị trí biên kia là ( ) 1 2 0,5 2 t T T t s= → = = - Tần số: ( ) 1 2f Hz T = = - Biên độ: ( ) 18 2 l A cm= = 3. Củng cố, tóm tắt bài dạy.( 2 phút) + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu. + Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình. + Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 3 A t 0 x A − 2 T T 3 2 T Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 + Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. 4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà.( 5 phút) - Bài tập: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 8cm; chu kì T = 2s. a/ Viết phương trình dao động của vật, chọn gốc thời gian là lúc nó đi qua vị trí cân bằng. b/ Tính li độ, vận tốc và gia tốc của vật tại thời điểm t = 7,5s - Bài tập về nhà: 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6 / 3, 4 BTVL o0o Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: Bài 2: CON LẮC LÒ XO I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Viết được: Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà; Công thức tính chu kì của con lắc lò xo; Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo. - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động. b. Về kĩ năng - Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập. - Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo. II. Chuẩn bị. GV. Con lắc lò xo theo phương ngang. Vật M có thể là một vật hình chữ “V” ngược chuyển động trên đệm không khí. HS. Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. III. Tiến trình dạy học. 1. Kiểm tra bài cũ ( 5 phút ) - Phát biểu định nghĩa dao động điều hòa. Viết phương trình của dao động điều hòa và giải thích các đại lượng trong phương trình. - Nêu định nghĩa chu kì và tần số của dao động điều hòa. 2. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV - HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Tìm hiểu con lắc lò xo ( 10 phút) - Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát và Y/c HS cho biết cấu tạo của nó gồm những gì ? 1. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định. 2. VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng. Hoạt động 2. Tìm hiểu khảo sát dao động của con lắc là xo về mặt động lực học ( 15 phút) - Vật chịu tác dụng của những lực nào ? - Ta có nhận xét gì về 3 lực này ? - Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ biến dạng l ∆ liên hệ như thế nào ? - Giá trị đại số của lực đàn hồi ? - Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì ?→ biểu thức của a ? - Đặt 2 k m ω = - Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về dao động của con lắc lò xo ? 1. Phương trình dao động của con lắc lò xo Chọn trục toạ độ x song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O tại VTCB, giả sử vật có li độ x. - Lực đàn hồi của lò xo F k l = − ∆ r r → F = - kx - Hợp lực tác dụng vào vật: P N F ma + + = r r r r - Vì 0P N + = r r → F ma= r r → ω = − = − 2 k a x x m Vậy: Dao động của con lắc lò xo là DĐĐH. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 4 k m N r P r F r v = 0 k F = 0 m N r P r k m N r P r F r O A A x Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 - Từ đó ω và T được xác định như thế nào ? - Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng vào vật trong quá trình chuyển động. - Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là lực nào ? - Trường hợp lò xo treo thẳng đứng ? 2. Tần số góc của con lắc lò xo: k m ω = 3. Chu kì và tần số của con lắc lò xo 1 2 ; 2 m k T f k m π π = = 4. Lực kéo về - Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hoà chịu lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ. Hoạt động 3. Tìm hiểu khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng ( 10 phút) - Khi dao động, động năng của con lắc lò xo (động năng của vật) được xác định bởi biểu thức nào ? - Khi con lắc dao động thế năng của con lắc được xác định bởi biểu thức nào ? - Xét trường hợp khi không có ma sát → cơ năng của con lắc thay đổi như thế nào ? - Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế nào với A ? 1. Động năng của con lắc lò xo 2 ñ 1 W 2 mv= 2. Thế năng của con lắc lò xo 2 1 2 t W kx = 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng của con lắc. 2 2 1 1 2 2 W mv kx = + b. Khi không có ma sát 2 2 1 1 2 2 W kA m A const ω = = = * Kết luận: - Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. - Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. 3. Củng cố, tóm tắt bài dạy. ( 2 phút) + Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà. + Công thức tính chu kì của con lắc lò xo. + Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo. + Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo. 4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà. ( 3 phút) - HD. Bài 4 / 13 SGK D Bài 5 / 13 SGK D Bài 6 / 13 SGK B - Bài tập về nhà: 2.1; 2.2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6 / 5, 6 BTVL; chuẩn bị tiết sau giải bài tập. o0o Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: BÀI TẬP I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Từ phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc - Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán. Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu. b. Về kĩ năng Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà. II. Chuẩn bị. GV chuẩn bị một số bài tập trắc nghiệm và tự luận HS ôn lại kiến thức về dao động điều hoà III. Tiến trình dạy học. 1. Kiểm tra bài cũ 2. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV - HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Ôn lại một số kiến thức cũ ( 10 phút ) - Công thức thính tần số góc, tần số, chu kì của 1. Tần số góc, chu kì và tần số của DĐĐH Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 5 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 dao động điều hòa. - Công thức thính tần số góc, tần số, chu kì của con lắc lò xo. Giải thích các đại lượng trong các công thức đó. - Công thức tính động năng và thế năng, cơ năng của con lắc lò xo. 2 2 2 ; ; 2 f T f T π π ω ω π ω π = = = = 2. Tần số góc, chu kì và tần số của con lắc lò xo 1 ; 2 ; 2 k m k T f m k m ω π π = = = 3. Động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo 2 1 2 d W mv= ; 2 1 2 t W kx= ; 2 2 2 1 1 2 2 W m A kA ω = = Hoạt động 2. giải bài 1.6 trang 4 BTVL ( 15 phút ) - HS đọc đề tóm tắt đề. - Gọi HS xác định A, ω, T, f. - Vận tốc đạt cực đại khi nào ? Gia tốc đạt cực đại khi nào ? - Khi t = 0,075 s thì x xác định ntn ? - HD HS đổi từ độ sang rad - Gọi HS lên bảng trình bày. )(10cos05,0 mtx π = a. A = 0,05 m; sT 2,0 2 == ω π ; Hz T f 5 1 == b. v max = ωA = 1,57 m/s; a max = ω 2 A = 49,3 m/s 2 c. Khi t = 0,075 s thì )(035,0)707,0.(05,0075,0.10cos05,0 mx −=−== π ( ) rad 4 3 075,0.10 π πϕ ==∆ Hoạt động 3. giải bài 1.7 trang 4 BTVL ( 20 phút ) - HS đọc đề tóm tắt đề. - Gọi HS xác định A, ω - GV hướng dẫn HS viết pt dao động - Khi t = 0,5 s thì x, v, a xác định ntn ? - HD HS đổi từ độ sang rad - Cách bấm máy: 5 cos 2 4 shif Ans π = - Gọi HS lên bảng trình bày. a/ Phương trình chuyển động của vật: ; ( ) cosx A t ω ϕ = + ; ( ) ( ) 2 24 ; / 2 A cm rad s T π π ω = = = Chọn điều kiện ban đầu: khi t = 0 → x = - A ( ) ( ) 24 24cos 0 cos 1 rad ϕ ϕ ϕ π − = + → = − → = Vậy ptdđ có dạng: ( ) 24cos 2 x t cm π π   = +  ÷   b/ Li độ, vận tốc, gia tốc của vật khi t = 0,5s ( ) 5 24cos .0,5 24cos 17 2 4 x cm π π π   = + = = −  ÷   ( ) 5 24. sin .0,5 24. sin 27 / 2 2 2 4 v cm s π π π π π   = − + = − =  ÷   ( ) 2 2 5 24. cos .0,5 24. s 42 / 2 2 2 4 a co cm s π π π π π       = − + = − =  ÷  ÷  ÷       Tiết 2 Hoạt động 4. giải bài 2.1 trang 5 BTVL ( 10 phút ) - Khi vật ở VTCB có những lực nào tác dụng lên vật ? Khi đó phương chiều và độ lớn của các lực đó ntn ? - Yêu cầu HS nhắc lại công thức tính trọng lực, công thức tính lực đàn hồi. - Gọi HS lên bảng trình bày. Khi vật ở vị trí cân bằng P = F → mg = k∆l → mN l mg k /100 025,0 10.25,0 === → s m k T 1262 == π Hoạt động 5. giải bài 2.2 trang 5 BTVL ( 5 phút ) - HS nhắc lại công thức tính thế năng của con lắc lò xo. - Gọi HS lên bảng tính toán, đổi đơn vị. ( ) JkxW t 08,004,0100 2 1 2 1 2 2 === Hoạt động 4. giải bài 2.4 trang 5 BTVL ( 10 phút ) - Ta có nhận xét gì về giá trị của x và A ? - Cơ năng của con lắc tính ntn ? → Động năng có giá trị bao nhiêu ? - Gọi HS lên bảng trình bày. Ta có x = - 5 cm = A 3 1 − t WW += d W → 9 8 W. 9 1 1 2 1 2 1 2 1 W-W 222 t =       −=−== kAkxkAW d Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 6 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 → JW d 8,0 9 8 .9,0 == Hoạt động 6. giải bài 2.5 trang 5 BTVL ( 10 phút ) HD HS chứng minh và sử dụng công thức ( ) ϕω += tAx cos → ( ) ϕω += tAx 222 cos (1) ( ) ϕωω +−= tAv sin → ( ) 22 )sin( ϕωω +−= tAv → ( ) ϕω ω += tA v 22 2 2 sin (2) Cộng vế theo vế của pt (1) và ( 2 ) ta được 2 2 2 2 A v x =+ ω - Gọi HS lên tính v. ( ) srad m k /6,31 == ω mà 2 2 2 2 A v x =+ ω → ( ) ( ) smxAv /06,3 222 =−= ω 3. Củng cố, tóm tắt bài dạy. ( 2 phút ) - Phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc - Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán. - Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu. 4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà. ( 8 phút ) Bài tập về nhà: Bài 1: Một vật được kéo lệch khỏi VTCB một đoạn 6cm thả vật dao động tự do với tần số góc ω = π( rad). Xác định phương trình dao động của con lắc với điều kiện ban đầu a Lúc vật qua VTCB theo chiều dương. b. Lúc vật qua VTCB theo chiều âm. Bài 2: Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặng có khối lượng m = 100g, lò xo có độ cứng k = 25 N/m. Kéo vật rời khỏi VTCB theo phương thẳng đứng hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nó vận tốc 310 . π (cm/s) theo phương thẳng đứng hướng lên. Chọn góc thời gian là lúc thả vật, gốc toạ độ là VTCB, chiều dương hướng xuống. a. Viết PTDĐ. b. Xác định thời điểm vật đi qua vị trí mà lò xo giãn 2 cm lần thứ nhất. o0o Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: Bài 3: CON LẮC ĐƠN I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động. - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. b. Về kĩ năng - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. - Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn. - Giải được bài tập tương tự như ở trong bài. II. Chuẩn bị. GV Chuẩn bị con lắc đơn. HS Ôn tập kiến thức về phân tích lực. III. Tiến trình dạy học. 1. Kiểm tra bài cũ 2. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV - HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn ( 7 phút) Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 7 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 - Mô tả cấu tạo của con lắc đơn - Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như thế nào ? - Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có phải là dao động điều hoà 1. Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l. 2. VTCB: dây treo có phương thẳng đứng. Hoạt động 2. Tìm hiểu khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.( 15 phút) - Con lắc chịu tác dụng của những lực nào và phân tích tác dụng của các lực đến chuyển động của con lắc. - Dựa vào biểu thức của lực kéo về → nói chung con lắc đơn có dao động điều hoà không ? - Ta có nhận xét gì về lực kéo về trong trường hợp này ? - Dựa vào công thức tính chu kì của con lắc lò xo, tìm chu kì dao động của con lắc đơn. 1. Phương trình chuyển động của con lắc đơn - Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O. + Vị trí của vật được xác định bởi li độ góc · OCM α = hay bởi li độ cong ¼ s s OM l l α α = = → = . - Vật chịu tác dụng của các lực T r và P r . - Định luật II Niu tơn: t n P P T ma+ + = r r r r - Chiếu lên chiều dương: mg sin = ma sin t P ma a g α α = − ↔ − → = − - Nếu α nhỏ thì sinα ≈ α (rad), khi đó: s a g l = − Đặt 2 2 2 '' g a s s s l ω ω ω = → = − ↔ = − Vậy, khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hoà theo phương trình ( ) 0 coss s t ω ϕ = + 2. Chu kì, tần sô và tần số góc của con lắc đơn ω π π = = = 1 ; 2 ; 2 g l g T f l g l Hoạt động 3. Tìm hiểu khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.( 11 phút) - Động năng của con lắc là động năng của vật được xác định như thế nào? - Biểu thức tính thế năng trọng trường ? - Trong quá trình dao động mối quan hệ giữa W đ và W t như thế nào ? - Công thức bên đúng với mọi li độ góc (không chỉ trong trường hợp α nhỏ). 1. Động năng của con lắc: 2 ñ 1 W 2 mv = 2. Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB): W t = mgl(1 - cosα) 3. Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. cos 2 1 W (1 ) 2 mv mgl α = + − = hằng số. Hoạt động 4. Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.( 5 phút) - Y/c HS đọc các ứng dụng của con lắc đơn. - Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do? - Đo gia tốc rơi tự do 2 2 4 l g T π = 3. Củng cố, tóm tắt bài dạy.( 2 phút) - Cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà.Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. - Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn. 4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà.( 5 phút) - HD. Bài 4 / 17 SGK D Bài 5 / 17 SGK D - Bài tập về nhà: 6, 7 / 17 SGK; 3.7; 3.8; 3.9 / 7 BTVL Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 8 M l α > 0 α < 0 O + T ur P ur n P uur t P ur s = lα C m l α Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 o0o Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: BÀI TẬP I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Từ phương trình dao động của con lắc đơn xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc. - Lập được phương trình dao động con lắc đơn. b. Về kĩ năng Giải được các bài toán đơn giản về con lắc đơn. II. Chuẩn bị. GV chuẩn bị một số bài tập trắc nghiệm và tự luận HS ôn lại kiến thức về dao động điều hoà. III. Tiến trình dạy học. 1. Kiểm tra bài cũ 2. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV - HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1. Ôn lại một số kiến thức cũ ( 10 phút ) - Công thức thính tần số góc, tần số, chu kì của con lắc đơn. Giải thích các đại lượng trong các công thức đó. - Công thức tính động năng và thế năng, cơ năng của con lắc đơn. 1. Tần số góc, chu kì và tần số của con lắc đơn ω π π = = = 1 ; 2 ; 2 g l g T f l g l 2. Động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn 2 1 2 d W mv= ; W t = mgl(1 - cosα); cos 2 1 W (1 ) 2 mv mgl α = + − = hằng số. Hoạt động 2. giải bài 6 trang 17 SGK ( 20 phút ) - HS đọc đề tóm tắt đề. - Động năng của con lắc đạt giá trị cực đại khi nào ? Thế năng của con lắc đạt giá trị cực đại khi nào ? - Gọi HS lên bảng trình bày. - Chọn mốc thế năng là vị trí cân bằng thì cơ năng của con lắc bằng thế năng ở vị trí biên và cũng bằng động năng ở vị trí cân bằng. - Ta có: ( ) 2 tmax 0 dmax max 1 W = mgl 1-cos = W 2 mv α = → ( ) max 0 2 1 cosv gl α = − Hoạt động 3. giải bài 7 trang 17 SGK ( 15 phút ) - HS đọc đề tóm tắt đề. - Gọi HS xác định chu kì dao động của con lắc đơn. - Yêu cầu HS đổi đơn vị thời gian ra đơn vị chuẩn. - Gọi HS lên bảng trình bày. - Chu kì dao động của con lắc: ( ) π π = = = 2 2 2 2,84 9,8 l T s g - Số dao động toàn phần thực hiện trong thời gian t = 5 phút là : 5.60 106 2,84 t n T = = = dao động Tiết 2 Hoạt động 4. giải bài 3.7 trang 7 BTVL ( 5 phút ) - HS đọc đề tóm tắt đề - Gọi HS lên bảng trình bày. π π = → = = 2 2 2 0,993 4 l gT T l m g Hoạt động 5. giải bài 3.8 trang 7 BTVL ( 15 phút ) - HS nhắc lại công thức tính thế năng của con lắc lò xo. - Gọi HS lên bảng tính toán, đổi đơn vị. ( ) JkxW t 08,004,0100 2 1 2 1 2 2 === Hoạt động 4. giải bài 2.4 trang 5 BTVL ( 10 phút ) Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 9 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 - Ta có nhận xét gì về giá trị của x và A ? - Cơ năng của con lắc tính ntn ? → Động năng có giá trị bao nhiêu ? - Gọi HS lên bảng trình bày. Ta có x = - 5 cm = A 3 1 − t WW += d W → 9 8 W. 9 1 1 2 1 2 1 2 1 W-W 222 t =       −=−== kAkxkAW d → JW d 8,0 9 8 .9,0 == Hoạt động 6. giải bài 2.5 trang 5 BTVL ( 10 phút ) HD HS chứng minh và sử dụng công thức ( ) ϕω += tAx cos → ( ) ϕω += tAx 222 cos (1) ( ) ϕωω +−= tAv sin → ( ) 22 )sin( ϕωω +−= tAv → ( ) ϕω ω += tA v 22 2 2 sin (2) Cộng vế theo vế của pt (1) và ( 2 ) ta được 2 2 2 2 A v x =+ ω - Gọi HS lên tính v. ( ) srad m k /6,31 == ω mà 2 2 2 2 A v x =+ ω → ( ) ( ) smxAv /06,3 222 =−= ω 3. Củng cố, tóm tắt bài dạy. ( 2 phút ) - Phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc - Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán. - Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu. 4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà. ( 8 phút ) Bài tập về nhà: Bài 1: Một vật được kéo lệch khỏi VTCB một đoạn 6cm thả vật dao động tự do với tần số góc ω = π( rad). Xác định phương trình dao động của con lắc với điều kiện ban đầu a Lúc vật qua VTCB theo chiều dương. b. Lúc vật qua VTCB theo chiều âm. Bài 2: Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặng có khối lượng m = 100g, lò xo có độ cứng k = 25 N/m. Kéo vật rời khỏi VTCB theo phương thẳng đứng hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nó vận tốc 310 . π (cm/s) theo phương thẳng đứng hướng lên. Chọn góc thời gian là lúc thả vật, gốc toạ độ là VTCB, chiều dương hướng xuống. a. Viết PTDĐ. b. Xác định thời điểm vật đi qua vị trí mà lò xo giãn 2 cm lần thứ nhất. Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: Bài 4 DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I. Mục tiêu. a. Về kiến thức - Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. - Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra. - Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng. - Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần. - Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng. b. Về kĩ năng Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải bài tập tương tự như ở trong bài. II. Chuẩn bị. GV Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại. HS Ôn tập về cơ năng của con lắc: 2 2 1 2 W m A ω = . III. Tiến trình dạy học. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 10 [...]... tuần hoàn dạng sin theo thời gian nên giá trị trung bình bằng 0 - Bài tập về nhà: 4, 5, 6, 10 / 66 SGK; 12. 1; 12. 2; 12. 3; 12. 4; 12. 5 / 18, 19 BTVL o0o Tuần: Ngày soạn: Tiết PP: Ngày dạy: Bài 13: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 31 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 I Mục tiêu a Về kiến thức - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần... thấy sóng trên mặt biển có khoảng cách giữa 5 ngọn sóng là 12m Bước sóng là: A 12m B.1,2m C.3m D.2,4m Bài 32 Một người buông câu ở bờ sông Sóng làm phao nhấp nhô tại chỗ Đếm được 12 dao động của phao trong 24s Chu kì của sóng trên mặt sông lúc đó là: A 12s B 24s C.0,5s D.2s Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 28 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 Bài 33 Xét sóng truyền theo một sợi dây căng thẳng dài... ) Gia tốc của vật tại thời điểm t có biểu thức A a = Aω cos(ωt + π ) B a = Aω 2 cos(ωt + π ) C a = Aω sin (ωt ) D a = −Aω 2 sin ( ωt ) Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 26 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 Bài 4 Lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa có độ lớn A tỉ lệ thuận với khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng và hướng ra xa vị trí ấy B tỉ lệ thuận với tọa độ của vật tính từ gốc... TẬP I Mục tiêu a Về kiến thức Vận dụng kiến thức về sóng âm b Về kĩ năng Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 24 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 Giải được các bài toán đơn giản về sóng âm II Chuẩn bị 1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận 2 Học sinh: ôn lại kiến thức về sóng dừng, những đặc trưng vật lí và đặc trưng sinh lí của âm III Tiến trình dạy học 1 Kiểm tra bài cũ 2... thể phát hiện được các vật có kích thước cỡ bước sóng siêu âm Siêu âm trong một máy dò có tần số 5MHz Với máy dò này có thể phát hiện được những vật có kích thước cỡ bao nhiêu mm trong 2 trường hợp: vật ở trong không khí và trong nước.Cho biết tốc độ âm thanh trong không khí và trong nước là 340m/s và 1500m/s Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 20 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 o0o Tuần:... 7, 8 / 45 SGK; 8.4; 8.5 / 12, 13 BTVL o0o Tuần: Ngày soạn: Tiết PP: Ngày dạy: BÀI TẬP I Mục tiêu a Về kiến thức - Vận dụng kiến thức về giao thoa sóng b Về kĩ năng Giải được các bài toán đơn giản về giao thoa sóng và sự truyền sóng cơ II Chuẩn bị GV một số bài tập trắc nghiệm và tự luận Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 19 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 HS ôn lại kiến thức về... phát biểu sai: Quá trình lan truyền của sóng cơ học: A Là quá trình truyền năng lượng Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 29 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 B Là quá trình lan truyền dao động trong môi trường vật chất theo thời gian C Là quá trình lan truyền của pha dao động D Là quá trình lan truyền các phần tử vật chất trong không gian và theo thời gian Bài 50 Mức cường độ âm của một âm có cường... Bài 14 Chọn câu phát biểu đúng khi nói về năng lượng của vật dao dộng điều hòa A Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì thế năng của vật tăng B Khi động năng của vật tăng thì thế năng cũng tăng C Khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng thì động năng của vật lớn nhất D Khi vật chuyển động từ vị trí cân bằng ra vị trí biên thì động năng của vật tăng Bài 15 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của gia tốc... chứa tụ điện, định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần b Về kĩ năng Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 34 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 Giải được các bài toán đơn giản về mạch điện đơn giản chỉ có điện trở thuần, chỉ có cuộn cảm, chỉ có tụ điện II Chuẩn bị 1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận 2 Học sinh: ôn lại kiến thức về mạch điện chỉ có điện... A Vậy pt dđ tổng hợp có dạng ntn ? Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý π 4 5π π  Vậy pt dđ tổng hợp là x1 = 8,5 cos t −  cm 4  2 Biên độ: A = A12 + A22 = 8, 5 cm; ϕ =− Trang 14 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 3 Củng cố, tóm tắt bài dạy ( 5 phút) - Bài toán tổng hợp dao động bằng 3 cách: vận dụng công thức, dung giản đồ Fre-nen, dùng biến đổi lượng giác 4 Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà ( 5 phút) . thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 2 Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 b. Về kĩ năng - Làm được. tần số. Giáo viên: Ngô Thị Thanh Quý Trang 3 A t 0 x A − 2 T T 3 2 T Trường PT DTNT Tỉnh Giáo án Vật Lý 12 + Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao