H2A.12-GA Vật lý CB 12 - Tiết 4

Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà Ngy son: 30/08/2010 Tit: 04 CON LC Lề XO A. MC TIấU: 1. Kin thc: - Vit c: Cụng thc lc kộo v tỏc dng ca vt dao ng iu ho, cụng thc tớnh chu k ca con lc lũ xo, cụng thc tớnh th nng, ng nng ca con lc lũ xo - Vit c phng trỡnh ng lc hc ca con lc lũ xo. - Cng c s bo ton c nng ca mt vt chuyn ng di tỏc dng ca lc th 2. K nng: - Gii thớch c ti sao dao ng ca con lc lũ xo l dao ng iu ho - Vn dng thnh tho cụng thc tớnh nng lng vo dao ng iu hũa. - Nm n v cỏc i lng. - Cú k nng gii cỏc bi tp cú liờn quan - Lm c cỏc bi tp tng t trong SGK 3. Thỏi : Rốn luyn phong cỏch lm vic khoa hc, c lp nghiờn cu, tỏc phong lnh mnh v cú tớnh tp th. B. CHUN B: 1. Giỏo viờn: - Con lc lũ xo - B TN kho sỏt dao ng iu ho ca con lc lũ xo. - ng h bm giõy. 2. Hc sinh: - ễn li cỏc khỏi nim: ng nng, th nng, lc th, s bo ton c nng ca vt chu tỏc dng ca lc th. - ễn li kin thc v dao ng iu ho. C. PHNG PHP GING DY : Nờu vn D. TIN TRèNH DY HC: 1. n nh lp ( .phỳt) 2. Bi c: ( .phỳt) * Th no l dao ng iu ho? V trớ, vn tc, gia tc ca mt vt dao ng iu ho c xỏc nh nh th no? * Vt bin i chuyn ng thỡ cú gia tc. Vy cú th xỏc nh gia tc ca vt theo nh lut II Niu-tn nh th no? * Vt chuyn ng c hc thỡ dng nng lng ca nú l c nng. Vy c nng l gỡ? ng nng v th nng ca vt l gỡ? c xỏc nh nh th no? 3. Bi mi: a.Đặt vấn đề: * Lm th no tớnh c lc n hi ca lũ xo tỏc dng lờn vt? Chỳng ta ó bit rt nhiu chuyn ng: CT, CT B, C trũn u, C nộm v tit trc ta ó bit thờm dao ng iu ho. Bi hc hụm nay ta s kho sỏt chuyn ng ca con lc lũ xo v mt ng lc hc v v mt nng lng. b. Trin khai bi dy:. Năm học 2010 - 2011 Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà Hot ng 1: ( .phỳt) Tỡm hiu Cu to con lc lũ xo v nờu cỏc phng ỏn kớch thớch cho vt m dao ng . Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung GV: Cho HS quan sỏt con lc lũ xo. * Con lc lũ xo cu to nh th no? - Tu theo cỏch b trớ m ta cú con lc lũ xo chuyn ng nm ngang hay thng ng. n gin chỳng ta nghiờn cu chuyn ng ca con lc lũ xo chuyn ng trờn mt phng nm ngang khụng ma sỏt. -V hỡnh con lc lũ xo nm ngang lờn bng * Lm th no tớnh c lc n hi ca lũ xo tỏc dng lờn vt? - HS quan sỏt con lc lũ xo, mụ t c im cu to v tr li cõu hi ca GV. GV: Nhn xột -kt lun HS: Ghi nh I . CON LC Lề XO 1. Cu to + mt hũn bi cú khi lng m, gn vo mt lũ xo cú khi lng khụng ỏng k. + lũ xo cú cng k. 2. iu kin kho sỏt 3. Cỏch kớch thớch dao ng - Kộo hũn bi ra khi v trớ cõn bng (O) mt khong x = A, ri buụng tay. Hot ng 2: ( .phỳt) Tỡm hiu tng quan v con lc lũ xo. Kho sỏt dao ng ca con lc lũ xo v mt ng lc hc. Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung GV: Lm TN vi con lc lũ xo nm ngang. * Hóy cho bit con lc lũ xo chuyn ng nh th no? HS: Cú th HS s núi rng: l dao ng iu ho *GV: Lm th no bit vt dao ng iu ho? HS: Cú th chng minh theo hai cỏch: + Xỏc nh li vt cú dng: x=Acos(t+). + Xỏc nh c: x // = - 2 x - HS xỏc nh cỏc lc: Trng lc P = mg Phn lc: Q Lc n hi. F dh - HS ghi mc II v v hỡnh vo v. II. KHO ST DAO NG CA CON LC Lề XO V MT NG LC - Ti thi im t bt k vt cú li x. Lc n hi ca lũ xo F = - kx. - p dng nh lut II Niutn ta cú: ma = kx a + k m x = 0 Năm học 2010 - 2011 O x / x N r N r P r N P r F r F r x Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà P + N + ủh F = m . a (1) F h = m . a F h = k . x Th li nghim x=Acos(t+) l nghim ca phng trỡnh (1) GV: Nờu C1 HS:Tr li cõu hi C1 * C hai cỏch u ỳng. Vy s dng cỏch no thỡ cú li hn? - Ta s chn theo cỏch 2. * Khi bi dao ng, ti v trớ bt k vt cú li x. Phõn tớch cỏc lc tỏc dng vo vt? - Biu din cỏc lc lờn hỡnh v. * Cỏc lc ú cú c im gỡ? t: 2 = k m . Ta li cú: v= dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // do ú vit li: x // + 2 x=0 (1); - Phng trỡnh (1) l phng trỡnh vi phõn bc 2, nghim ca phng trỡnh (1) l x=Acos(t+). GV: Hóy suy lun tỡm cụng thc tớnh chu k T, tn s f ca con lc lũ xo? HS: k m T = = 2 2 m k f = 2 1 GV: Nhn xột -kt lun HS: Ghi nh kin thc - t : 2 = k m . Ta li cú: v = dx dt =x / ; a= dv dt =v / =x // Do ú vit li: x // + 2 x=0 (1) Nghim ca phng trỡnh (1) l: x=Acos(t+). Trong ú: A, , l cỏc hng s. - i vi con lc lũ xo: k m T = = 2 2 m k f = 2 1 * Lc kộo v: L lc luụn luụn hng v v trớ cõn bng. - Lc kộo v cú ln t l vi li l lc gõy ra gia tc cho vt dao ng iu ho Hot ng 3: ( .phỳt) Kho sỏt dao ng ca con lc lũ xo v mt nng lng Hot ng ca Giỏo viờn - Hc sinh Ni dung Năm học 2010 - 2011 Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà GV: Khi vt chuyn ng, ng nng ca vt c xỏc nh nh th no? HS:W = 2 1 2 mv W = 1 2 m 2 A 2 sin 2 (t+) 1 2 m 2 A 2 [ ] 1 cos 2( t+ ) 2 = 1 4 m 2 A 2 - [ ] 1 c 4 os 2( t+ ) W dao ng iu ho vi chu k T/2 (T l chu k dao ng li ). GV: Di tỏc dng ca lc n hi th nng ca vt c xỏc nh nh th no? HS: W t = 2 2 2 1 1 cos ( ) 2 2 kx kA t = + W t = 1 2 m 2 A 2 cos 2 (t+) = 1 2 m 2 A 2 [ ] 1 cos 2( t+ ) 2 + = 1 4 m 2 A 2 + [ ] 1 c 4 os 2( t+ ) W t dao ng iu ho vi chu k T/2 (T l chu k dao ng li ). GV: Hóy bin i toỏn hc dn n biu thc bo ton c nng? HS:W = W t + W W = 1 2 m 2 A 2 [cos 2 (t+) + sin 2 (t + )] W = 1 2 m 2 A 2 = 1 2 kA 2 = const III. KHO ST DAO NG CA Lề XO V MT NNG LNG 1. ng nng ca con lc lũ xo 2 1 2 d W mv= W = 1 2 mA 2 2 sin 2 (t+) (1) - th W ng vi trng hp = 0 2. Th nng ca lũ xo 2 1 2 t W kx= W t = 1 2 kA 2 cos 2 (t+) (2a) - Thay k = 2 m ta c: W t = 1 2 m 2 A 2 cos 2 (t+) (2b) - th W t ng vi trng hp = 0 3. C nng ca con lc lũ xo. S bo ton c nng. 2 2 1 1 2 2 d t W W W mv kx= + = + 2 2 2 1 1 2 2 W kA m A = = = hng s - C nng ca con lc t l vi bỡnh phng ca biờn dao ng. Năm học 2010 - 2011 W t t 2 T 4 T O m 2 A 2 m 2 A 2 W t 2 T 4 T O m 2 A 2 m 2 A 2 Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12 GV: Nguyễn Thị Thanh Hà GV: Nhn xột - kt lun HS: Ghi nh kin thc - C nng ca con lc c bo ton nu b qua mi ma sỏt. 4. Cng c: ( .phỳt) - Cỏc kin thc v con lc lũ xo: Phng trỡnh dao ng, chu k, tn s, nng lng. - T cỏc kt qu ca con lc lũ xo nm ngang, hóy a ra phng ỏn xõy dng cho cỏc cụng thc nh ca con lc lũ xo nm ngang nh i vi con lc lũ xo thng ng? 5. Dn dũ: ( .phỳt) - Hon thnh tip yờu cu mc cng c. - Cõu hi t 1 n 3- trang 13- SGK. - Bi tp 4, 5, 6 trang 13 - SGK. RT KINH NGHIM . . . . . . Năm học 2010 - 2011 . - kx. - p dng nh lut II Niutn ta cú: ma = kx a + k m x = 0 Năm học 2010 - 2011 O x / x N r N r P r N P r F r F r x Giáo án vật lý - Chơng trình lớp 12. - C nng ca con lc t l vi bỡnh phng ca biờn dao ng. Năm học 2010 - 2011 W t t 2 T 4 T O m 2 A 2 m 2 A 2 W t 2 T 4 T O m 2 A 2 m 2 A 2 Giáo án vật lý -