+ Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động. + Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải được các bài tập căn bản. + Viết[r]
(1)Bài 2: CON LẮC LÒ XO I - Mục tiêu học: Qua học học sinh cần nắm:
1) Kiến thức:
+ Viết công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hồ + Cơng thức tính chu kỳ lắc lị xo
+ Cơng thức tính năng, động lắc lò xo 2) Kỹ năng:
+ Giải thích dao động lắc lị xo dao động điều hồ
+ Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động + Áp dụng cơng thức định luật có để giải tập + Viết phương trình động học lắc lò xo
3) Tư tưởng thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, ham học tập tìm hiểu khoa học II – Phương pháp giảng dạy:
+ Phương pháp nêu vấn đề
+ Phương pháp thí nghiệm trực quan + Phương pháp phân tích giảng giải III – Phương tiện giảng dạy:
GV: 02 lò xo, 02 nặng, ví dụ dao động
HS: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi lớp 10 IV - Trọng tâm: Dao động điều hồ lắc lị xo.
V - Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HS NỘI DUNG CẦN ĐẠT
Hoạt động 1: (5min) Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, kiểm tra chuẩn bị học ? Nêu công thức đặc điểm lực
đàn hồi
? Nêu khái niệm công thức đàn hồi
HS: Lớp trưởng báo cáo sĩ số
HS: Lên bảng viết biểu thức lực đàn hồi phân tích HS: Suy nghĩ trả lời
Hoạt động 2: : (10min) Tìm hiểu CON LẮC LỊ XO G: Cho học sinh xem giới thiệu
lắc lò xo
Cấu tạo lắc gồm có gì?
? Vị trí cân có đặc điểm HS: Thảo luận trả lời? GV: Kêt luận
I CON LẮC LÒ XO
1 Gồm lắc lò xo, vật nhỏ m gắn vào đầu lò xo, khối lượng lò xo khơng đáng kể ; đầu lị xo gắn cố định
(2)đoạn buông tay, ta thấy lị xo dao động quanh vị trí cân
Hoạt động 3: : (7min) Tìm hiểu KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
ĐVĐ: Khi cho lắc dđ phương trình dao động lắc?
Gợi ý:
-Tại VT cĩ độ lệch x lực tác dụng lên lắc?
-Theo định luật II NewTon F =? G: Dao động lắc lò xo gọi dao động điều hòa
Vậy no l dao động điều hòa?
H: Dđ diễn tả định luật dạng …
G: Đại lượng / gọi l chu kì Chu kỳ dao động lắc lò xo?
√mk H: T=2
Thực tế: dao động mẫu xốp mặt nước, dao động hoa cành dao động tuần hoàn Xét thời gian ngắn dao động dây đàn dao động tuần hoàn
II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VẾ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
1 Chọn trục toạ độ x song song với trục lò xo Chọn gốc toạ độ O vị trí cân Khi vật có li độ x ta có:
F = - kx
2 Áp dụng định luật II – Niutơn, ta được:
k
a x
m
2 k x" 2x m
3 Đặt
=> Dao động lắc lị xo dao động điều hồ theo phương trình là:
t
x = Acos()
+ Tần số góc chu kì dao động lắc lò xo là:
;
k m
T
m k
4 Lực kéo về: hướng vị trí cân gọi lực kéo Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ lực gây gia tốc cho dao động điều hoà
Hoạt động 4: : (10min) Tìm hiểu KHẢO ST DAO ĐỘNG CỦA LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
Xt lắc lò xo: P O P’
ĐVĐ: trình dđđh NL biến đổi?
G: Ở P lượng hệ dạng gì? H: Thế
G: Giá trị năng? H: Cực đại
III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
1 Động lắc lò xo
+ Động lắc lò xo động vật m:
2 2
1
sin ( )
2
Wđ mv mA t
+ Công thức: Thế lắc lò xo
(3)G: Thả viên bi năng,động thay đổi nào?
H: Thế giảm, động tăng G: Đến O động nào? H: Cực đại
G: Quá trình chuyển động từ O đến P’thì động năng, thay đổi nào? H: Động giảm, tăng G: Đến P’ sao?
H: Động khơng cực đại
G: Quá trình từ P’ O ngược lại Vây trình dđđh lắc lo xo động thay đổi nào?
ĐVĐ: Trong trình dao động điều hịa động thay đổi.Vậy có thay đổi hay khơng? G: Động viên bi?
H H: Eđ =1/2m2A2Cos2(t+ )
G: Thế viên bi? H: Eđ = 1/2K A2sin2(t + )
G: Mà k = m2
, nên động …
G: Cơ lắc? H: Cơ lắc……
G:Từ biểu thức E = ½KA2 đđ năng
của hệ? H: Không đổi
2 2
1
cos ( )
2
Wt kx kA t
+ Công thức: Cơ lắc lò xo
+ Cơ lắc lò xo tổng động lắc
2
1
2
W mv kx
+ Công thức: Kết hợp biểu thức ta có:
2 2
1
(2.8)
2
W kA m A CONST
o Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
o Cơ lắc bảo toàn bỏ qua mọi ma sát.
Hoạt động 5: : (10min)VẬN DỤNG KIẾN THỨC GV: Yêu cầu học sinh hảo luận làm
bài tập SGK 4,5,6
HS: Thảo luận giải tập
ĐÁP SỐ Bài 4: D
Bài 5: D Bài 6: B Hoạt động 6: : (5min) CỦNG CỐ KIẾN THỨC
(4)