Tiết 4: Con lắc lò xo

Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long Ngy soản : … /……. CON LÀÕC L XO I. MỦC TIÃU: - Nãu âỉåüc con làõc l xo, con làõc âån, con làõc váût l l gç? - Viãút âỉåüc phỉång trçnh âäüng lỉûc hc ca con làõc l xo. - Biãút cạch tênh toạn v tçm ra biãøu thỉïc ca âäüng nàng, thãú nàng v cå nàng ca con làõc l xo - Viãút âỉåüc cäng thỉïc tênh chu k dao âäüng ca con làõc l xo • Ké nàng: Váûn dủng gii âỉåüc cạc bi toạn vãư con làõc l xo * Giạo dủc : Nháûn thỉïc âụng âàõn vãư mäúi liãn hãû giỉỵa toạn hc v váût l hc II. CHØN BË: 1. Giạo viãn: + Con làõc dáy, con làõc l xo âỉïng v ngang, âäưng häư báúm giáy. + Thê nghiãûm kho sạt chuøn âäüng ca con làõc l xo 2. Hc sinh: . + Än lải âảo hm, cạch tênh âảo hm ca cạc hm säú lỉåüng giạc. + nghéa váût l ca âảo hm. + Än lải cạc khại niãûm: âäüng nàng, thãú nàng, lỉûc thãú, sỉû bo ton cå nàng ca váût chëu tạc dủng ca lỉûc thãú. III. PHỈÅNG PHẠP: váún âạp – âm thoải III. TIÃÚN TRÇNH BI DẢY : • DỈÛ KIÃÚN GHI BNG I . CON LÀÕC L XO 1. Cáúu tảo + Mäüt hn bi cọ khäúi lỉåüng m, gàõn vo mäüt l xo cọ khäúi lỉåüng khäng âạng kãø + L xo cọ âäü cỉïng k 2 Cạch kêch thêch dao âäüng - Kẹo hn bi ra khi vë trê cán bàòng (O) mäüt khong x = A, räưi bng tay, II. KHO SẠT DAO ÂÄÜNG CA CON LÀÕC L XO VÃƯ MÀÛT ÂËNH LỈÅÜNG • Tải thåìi âiãøm t báút k bi cọ li âäü x. Lỉûc ân häưi ca l xo F =-kx. • Ạp dủng âënh lût II Niutån ta cọ: ma = –kx → a + k m x = 0 • Âàût : ω 2 = k m . Ta lải cọ: v = dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // do âọ viãút lải: x // + ω 2 x=0 (1) nghiãûm ca phỉång trçnh (1) l . x=Acos(ωt+ϕ). * Âäúi våïi con làõc l xo k m T π= ω π = 2 2 m k f π = 2 1 * Lỉûc kẹo vãư : - Lỉûc ln ln hỉåïng vãư vë trê cán bàòng. - cọ âäü låïn tè lãû våïi li âäü III KHO SẠT DAO ÂÄÜNG CA L XO VÃƯ MÀÛT NÀNG LỈÅÜNG Trang 1 Tiãút : 4 Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long 1. Âäüng nàng ca con làõc l xo: 2 1 2 d W mv= W â = 1 2 mv 2 = 1 2 mA 2 ω 2 sin 2 (ωt+ϕ) (1) • Âäư thë W â ỉïng våïi trỉåìng håüp ϕ = 0 2. Thãú nàng ca l 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 âỉåüc: W t = 1 2 mω 2 A 2 cos 2 (ωt+ϕ) (2b) • Âäư thë W t ỉïng våïi trỉåìng håüp ϕ=0 3. Cå nàng ca con làõc l xo .Sỉí bo ton cå nàng . 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 = = = hàòng säú - cå nàng ca con làõc tè lãû våïi bçnh phỉång ca biãn âäü dao âäüng . - Cå nàng ca con làõc âỉåüc bo ton nãúu båí qua mi ma sạt . • TÄØ CHỈÏC DẢY HC Hoảt âäüng 1: ( 5 phụt ) Äøn âënh låïp v kiãøm tra bi c HOẢT ÂÄÜNG CA G.V HOẢT ÂÄÜNG CA H.S 1. Äøn âënh låïp : u cáưu cạn bäü låïp bạo cạo sé säú 2. Kiãøm tra bi c : -cáu hi: Thãú no l dââh? Viãút biãøu thỉïc tênh li âäü,váûn täúc v gia täúc ca mäüt váût dao âäüng âiãưu ho? - Gi hoc sinh 2 tr låìi -GV kãút lûn lai v ghi âiãøm cho hs. -GV hi v nhàõc lải mät säú kiãún thỉïc c cọ liãn quan bi måïi: Váût chuøn âäüng c hc thç : 1. Nhàõc lải cäng thỉïc tênh lỉûc ân häưi. 2.cäng thỉïc tênh gia täúc theo âinh lût II Niu- tån? 3. Nhàõc lải cå nàng ca hãû l gç? Âäüng nàng, thãú nàng l gç? cäng thỉïc tênh nhỉ thãú no? - Cạn b låïp bạo cạo sé säúp låïp - HS1 làõng nghe cáu hi v tr låìi. -HS2 nháûn xẹt cáu tr låìi ca hs1. Hs suy nghi v tr låìi. 1. F =k l∆ 2. m F a hl = 3. W = W t + W â 2 2 1 lkW t ∆= 2 2 1 mvW d = Hoảt âäüng 2: ( 7 phụt ) cáúu tảo con làõc l xo v nãu cạc phỉång ạn kêch thêch cho váût m dao âäüng . HOẢT ÂÄÜNG CA G.V HOẢT ÂÄÜNG CA H.S GV Hỉåïng dáùn hs tçm hiãøu cáúu tảo ca con làõc l xo.(chiãúu hçnh nh hoảc v con làõc l xo nàòm -HS quan sạt hçnh nh con làõc l xo , mä t âàûc âiãøm cáúu tảo , tho lûn , tr låìi phạt váún ca GV v rụt ra cạc Trang 2 Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long ngang, thàóng âỉïng, xiãn ) - Con làõc l xo cọ cáúu tảo nhỉ thãú no? - Chè r vë trê cán bàòng (con làõc l xo nàòm ngang ) - Nãu cạch lm cho con làõc dao âäüng -Chuøn âäüng ca con làõc l xo l chuøn âäüng gç? - âàûc âiãøm ca con làõc l xo âàût nàòm ngang. - HS v hçnh v ghi kãút lûn ca gv vo våí. -Hs:tr låìi: -HS quan sạt , tho lûn nhọm räưi âỉa ra kãút lûn Hoảt âäüng 3: ( 15 phụt ) Kho sạt dao âäüng ca con làõc l xo vãư màût âënh lỉåüng HOẢT ÂÄÜNG CA G.V HOẢT ÂÄÜNG CA H.S GV Täø chỉïc gii quút váún âãư bàòng cạch chia nhọm tho lûn. - Hy tçm mäúi quan hãû gi a v x ca con làõc l xo. GV gåüi : - Tçm lỉûc tạc dung vo váût khi kêch thêch dao âäüng ( Chỉa bng tay ) - Lỉûc duy trç dao âäüng - Viãút biãøu thỉïc âënh lût II Niu Tån v âënh lût Hục -cọ nháûn xẹt gç vãư quan hãû giỉỵa l ∆ v toả âäü ca váût?( l ∆ = x) - vç k , m l 2 âải lỉåüng dỉång v khäng âäøi nãn ta âàût m k = ω . Váûy : xa 2 ω −= so sạnh phỉång trçnh ny våïi phỉåg trçnh â hc rụt ra kãút lûn Giạo viãn kãú lûn v ghi lãn bng: - Chu k ca con làõc l xo âỉåüc xạc âënh nhỉ thãú no? - u cáưu hc sinh tr låìi C 1 SGK. HS tho lûn nhọm v tr låìi cáu hi ca giạo viãn: - a = F dh /m - F âh = - k l ∆ . - l ∆ = x - a = - x m k - Con làõc l xo dao âäüng âiãưu ho , våïi phỉång trçnh : )cos( ϕω == tAx - == ω π 2 T k m π 2 Hoảt âäüng 4: ( 10 phụt ) III - KHO SẠT DAO ÂÄÜNG CA CON LÀÕC L XO VÃƯ MÀÛT NÀNG LỈÅNG. HOẢT ÂÄÜNG CA G.V HOẢT ÂÄÜNG CA H.S -GV nãu váún âãư: Nàng lỉåüng ca con làõc l xo l dảng nàng lỉåüng no ? - GV u cáưu HS tho lûn nhọm âãø tçm âäüng nàng va váût m v thãú nàng ân häưi ca l xo? Cå nàng ca mäüt váût âỉåüc xạc âënh bàòng täøng âäüng nàng v thãú nàng ca váût. Mún xạc âënh cå nàng ca váût ta phi tçm âäüng nàng v thãú nàng ca váût. Trang 3 Giáo án vật lý lớp 12 Chương trình chuẩn Giáo viên: Hồng Long -Trong quạ trçnh dao âäüng , âäüng nàng v thãú nàng ca váût cọ thay âäøi khäng,thay âäøi nhỉ thãú no? - Váûy cå nàng cọ thay âäøi theo thåìi gian khäng? -GV kãút lûn : Váûy trong quạ trçnh chuøn âäüng nãúu b qua ma sạt thç âäüng nàng chuøn hoạ sang thãú nàng v ngỉåüc lải , nhỉng cå nàng ca con làõc l xo bo ton, nọ tè lãû våïi bçnh phỉång biãn âäü . - W â = )(cos 2 1 2 1 2222 ϕωω += tAmmv - W t = )(sin 2 1 2 1 2222 ϕωω += tAmkx - Váûn täúc v li âäü thay âäøi nãn âäüng nàng v thãú nàng thay âäøi. -Tỉì vë trê cán bàòng ra biãn thç W t tàng, W â gim. Ngỉåüc lải tỉì hai biãn vãư vë trê cán bàòng thç W t gim , W â tàng. -Cå nàng khäng thay âäøi. W = W â + W t = )(cos 2 1 222 ϕωω +tAm + )(sin 2 1 222 ϕωω +tAm = 22 2 1 Am ω = hàòng säú. -HS ghi bi. Hoảt âäüng 5: (8 phụt) : VÁÛN DỦNG , CNG CÄÚ, HỈÅÏNG DÁÙN HC TÁÛP ÅÍ NH HOẢT ÂÄNG CA HS HOẢT ÂÄNG CA GV - u cáưu HS :Hy tr låìi cạc cáu hi v lm cạc bi táûp trong SGK. Tọm tàõt bi hc * Giao bi táûp vãư nh cho hc sinh: Hy lm cạc bi táûp trong sạch GK v sạch bi táûp . -Chøn bë bi tiãút sau: CON LÀÕC ÂÅN - Tho lûn trçnh by âạp ạn. -Ghi tọm tàõt näüi dung bi hc . -Ghi nhåï låìi càn dàûn ca GV. Rụt kinh nghiãûm : ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. Trang 4 . … /……. CON LÀÕC L XO I. MỦC TIÃU: - Nãu âỉåüc con làõc l xo, con làõc âån, con làõc váût l l gç? - Viãút âỉåüc phỉång trçnh âäüng lỉûc hc ca con làõc l xo. . nàng ca con làõc l xo - Viãút âỉåüc cäng thỉïc tênh chu k dao âäüng ca con làõc l xo • Ké nàng: Váûn dủng gii âỉåüc cạc bi toạn vãư con làõc l xo * Giạo