Tiết 1,2 dao động điều hòa

Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long Ngày soạn: Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ I. MỤC TIÊU * Kiến thức: - Thơng qua quan sát để có khái niệm về chuyển động dao động. - Nêu được dao động điều hòa là gì ? - Phát biểu được định nghĩa về các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hồ. - Viết được cơng thức liên hệ giữa : Chu kỳ, tần số và tần số góc của dao động điều hòa - Biết tính tốn và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t) * Kỷ năng: Giải được một số bài tập cơ bản * Giáo dục : Nhận thức đúng đắn về dao động điều hòa II. PHƯƠNG PHÁP: Vấn đáp- Đàm thoại III. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên:+ Con lắc dây, đoạn video về chiếc phao nhấp nhơ trên mặt nước, Cành cây đung đưa trong gió 2. Học sinh: .Ơn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì và tần số) IV.TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: ( TIẾT 1) • DỰ KIẾN GHI BẢNG I. DAO ĐỘNG CƠ 1. Thế nào là dao động cơ Là chuyển động qua lại quang một vị trí đặc biệt gọi là vị trí cân bằng. 2. Dao động tuần hồn. 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 II . PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA . 1. Ví dụ . Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính A, với tốc độ góc là ω (rad/s) Thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là M t , Xác định bởi góc (ωt + ϕ ) : x = OP = OM t cos (ωt + ϕ ). Hay: x = Acos (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 cơsin (hay sin) của thời gian . 3. Phương trình : x=Acos( ω t+ ϕ ) + x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB) +A: gọi là biên độ dao động: x max = A +(ωt+ϕ): Pha dao động tại thời điểm t (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 ln ln có thể coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó . - Chiều tăng của pha dao động là chiều ngược kim đồng hồ • TỔ CHỨC DẠY HỌC Hoạt động 1: ( 2 phút) Ổn định tổ chức và kiểm tra bài củ Trang 1 M t M o C P y x' wt j wt + j x x Tiết : 1,2 Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S u cầu cán bộ lớp cho biết tình hình của lớp Cán bộ lớp báo cáo với giáo viên tình hình lớp Hoạt động 2: ( 10 phút) Dao động cơ , dao động tuần hồn HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S - Chiếu đoạn video về chiếc phao nhấp nhơ trên mặt nước, Cành cây đung đưa trong gió - Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu thế nào là dao động cơ. Lấy ví dụ ? - Chỉ rõ cho học sinh hiểu vò trí cân bằng. - Thí nghiệm mơ phỏng dao động tuần hồn của con lắc đơn - Thế nào là dao động tuần hoàn? Cho ví dụ - 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 hồn - Đọc SGK trả lời câu hỏi - Nghe hiểu - Đọc SGK trả lời câu hỏi Hoạt động 3: ( 23phút): Tìm hiểu về phương trình dao động điều hoà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Giới thiệu chuyển động tròn đều của điểm M, yêu cầu học sinh tìm hình chiếu của điểm M lên đường Ox - Nhận xét dao động của điểm M trên Ox - Yêu câu HS nêu đònh nghóa dao động điều hoà, Viết phương trình, giải thích các đại lượng trong biểu thức. - u cầu học sinh trả lời câu hỏi C1 - Đọc SGK nghiên cưu sụ chuyển động của M, tìm hình chiếu của điểm M lên đường Ox - Từ phương trình hình chiếu, nhận xét - nghiện cứu SGK trả lời câu hỏi. - Quan sát, ghi chép - Thảo luận trả lời câu hỏi Hoạt động 4( 10 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Củng cố : Giáo viên đưa ra một số câu hỏi VD1 : Một chất điểm dao động điều hòa coa quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 30cm. Biên độ dao động của chất điểm A. 30cm B. 15cm C. -15cm D. 7.5cm VD2: Bài tập 7,8 SGK 2. Giao nhiệm vụ về nhà Làm các bài tập: 9,10,11trang 9 Sgk. Suy nghĩ và trả lời đáp án Đúng : B - Ghi nhiệm vụ về nhà • Rút kinh nghiệm: Trang 2 Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hoàng Long • DỰ KIẾN GHI BẢNG III. CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1. Chu kì và tần số . a. Chu kì (T): Đơn vị : giây Chu kỳ dao động điều hòa là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện một dao động toàn phần b. Tần số (f) Đơn vị : héc (HZ) 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 = = 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 véc tơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng) KL : Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. V. VẼ ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Trong trường hợp ϕ = 0 • TỔ CHỨC DẠY HỌC Hoạt động 1: ( 5 phút) Ổn định tổ chức và kiểm tra bài củ HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S Trang 3 t 0 T/4 T/2 3T/4 Tx A 0 -A 0 Av 0 -Aω 0 Aω 0a-Aω 2 0 Aω 2 0 Aω 2 Tiêt 2( Tiếp theo) Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long 1. u cầu cán bộ lớp cho biết tình hình của lớp 2. Kiểm tra bài cũ: a. Yêu cầu trả lời câu hỏi 8 SGK b. Yêu cầu trả lời câu hỏi 10 SGK 1. Cán bộ lớp báo cáo với giáo viên tình hình lớp 2. Học sinh 1: tần số góc của DĐĐH chính bằng tốc độ góc của CĐ Tròn đều ( Đáp án A) Học sinh 2: A=2cm , ω= 5rad/s Pha ban đầu là (5t - π / 6) Hoạt động 2( 10 phút): Tìm hiểu về chu kì,tần số, tần số góc. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu thế nào là chu kì, tần số,tần số góc, đơn vò từng đại lượng. - Viết Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì, tần số. - Đọc SGK trả lời và nêu đơn vò. - Viết công thức và giải thích. Hoạt động 3: ( 10 phút) Viết phương trình vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu HS đọc SGK viết phương trình vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà - Nêu chu ý tại các vò trí biên và vò trí cân bằng. - Đọc SGK và viết phương trình vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà - Ghi nhận Hoạt động 4::( 15 phút) Đồ thị của dao động điều hòa . HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S 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 Hoạt động 4( 10 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Củng cố : Giáo viên đưa ra một số câu hỏi VD1: Cơng thức nào sau đây biểu diễn sự liên hệ giữa tần số góc ω, tần số f và chu kì t của một dao động điều hòa. A. ω = 2π f = T l B. ω/2 = π f = T π Suy nghĩ trả lời câu hỏi : Chọn đáp án đúng A Trang 4 Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long C. T = f 1 = π ω 2 D. ω = 2πT = f π 2 VD2: Mét dao ®éng ®iỊu hßa víi ph¬ng tr×nh x = Acos(ωt + ϕ ). HƯ thøc liªn hƯ gi÷a biªn ®é A, li ®é x, v©n tèc gãc ω va vËn tèc v lµ: A. A = x 2 + ω v B. A 2 = x 2 - ω v C. A 2 = x 2 - 2 2 v ω D. A 2 = x 2 + 2 2 ω v 2. Giao nhiệm vụ về nhà - Làm các bài tập: 6,11trang 9 Sgk. - Làm các bài tập: Từ bài 1.1 đến bài 1.9 trang 3,4 Sách bài tập - Xem lại các kiến thức: Định luật Húc, Biểu thức tính động năng , thế năng, cơ năng Suy nghĩ tính tốn trả lời câu hỏi : Chọn đáp án đúng D - Ghi nhiệm vụ về nhà • Rút kinh nghiệm: Trang 5 . DAO ĐỘNG CƠ HỌC Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ I. MỤC TIÊU * Kiến thức: - Thơng qua quan sát để có khái niệm về chuyển động dao động. - Nêu được dao động điều hòa. CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . 1. Chu kì và tần số . a. Chu kì (T): Đơn vị : giây Chu kỳ dao động điều hòa là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện một dao