Củng cố: Vận dụng được giản đồ Fresnel để tìm biên độ và pha ban dao động tổng hợp 5.[r]
(1)Tiết : 08 Tuần : 04
Ngày soạn : 22/08/09 Lớp : 12
Bài 05 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm cách biểu diễn dao động điều hoà véc tơ quay Kĩ năng: Vận dụng phương pháp giản đồ Fresnel để tổng hợp dao động Thái độ: Chăm chỉ, cẩn thận
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Máy tính Casio fx500ES Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương rtinh2 dao động điều hoà? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu vec tơ quay
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng - Phương trình hình chiếu
của vectơ quay lên trục x: x = Acos(t + )
- Ở 1, điểm M chuyển động tròn hình chiếu vectơ vị trí OM lên trục Ox nào?
- Cách biểu diễn phương trình dao động điều hồ vectơ quay vẽ thời điểm ban đầu.
- Yêu cầu: HS hoàn thành C1
I VÉC TƠ QUAY - Dao động điều hoà
x = Acos(t + ) biểu diễn vectơ quay OM
có: + Gốc: O
+ Độ dài OM = A + (OM,Ox)
(Chọn chiều dương chiều dương của đường tròn lượng giác).
Hoạt động 2: Tiếp cận phương pháp giản đồ Fresnel
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng - Li độ dao động tổng hợp
có thể tính bằng: x = x1 + x2 - HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk
+ Vẽ hai vectơ quay OM1
và
2
OM biểu diễn hai dao động. + Vẽ vectơ quay:
1
OM OM OM
- Vì OM1
và OM2
có nên khơng bị biến dạng OM = OM1 + OM2
OM
biểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp:
x = Acos(t + )
- Giả sử cần tìm li độ dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số:
x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)
Có cách để tìm x? - Tìm x phương pháp có đặc điểm dễ dàng A1 = A2 rơi vào số dạng đặc biệt Thường dùng phương pháp khác thuận tiện - Y/c HS nghiên cứu Sgk trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen
- Hình bình hành OM1MM2 bị biến dạng không OM1
và
2
OM quay?
II PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRESNEL
1 Đặt vấn đề
- Xét hai dao động điều hoà phương, tần số:
x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)
- Li độ dao động tổng hợp: x = x1 + x2
2 Phương pháp giản đồ Fresnel
O x
M
3
O x
M +
(2)- Là dao động điều hoà, phương, tần số với hai dao động
- HS hoạt động theo nhóm lên bảng trình bày kết
- HS ghi nhận tìm hiểu ảnh hưởng độ lệch pha = 1 - 1 = 2n
(n = 0, 1, 2, …) - Lớn
= 1 - 1 = (2n + 1) (n = 0, 1, 2, …) - Nhỏ
- Có giá trị trung gian |A1 - A2| < A < A1 + A2
Vectơ OM
cũng vectơ quay với tốc độ góc quanh O - Ta có nhận xét hình chiếu OM
với OM1
và OM2
lên trục Ox?
Từ cho phép ta nói lên điều gì?
- Nhận xét dao động tổng hợp x với dao động thành phần x1, x2?
- Yêu cầu: HS dựa vào giản đồ để xác định A , dựa vào A1, A2, 1 2
- Từ công thức biên độ dao động tổng hợp A có phụ thuộc vào độ lệch pha dao động thành phần
- Các dao động thành phần pha 1 - 1 bao nhiêu? - Biên độ dao động tổng hợp có giá trị nào?
- Tương tự cho trường hợp ngược pha?
- Trong trường hợp khác A có giá trị nào?
- Vectơ OM
là vectơ quay với tốc độ góc quanh O - Mặc khác: OM OM OM 1
OM
biểu diễn phương trình dao động điều hồ tổng hợp:
x = Acos(t + ) Nhận xét: (Sgk)
a Biên độ dao động tổng hợp:
os(
c
2 2
1 2 2 1)
A A A A A
b Pha ban đầu dao động tổng hợp:
1 2
1 2
s
s
tan
cos
cos
A in
A in
A
A
3 Ảnh hưởng độ lệch pha - Nếu dao động thành phần cùng pha
= 1 - 1 = 2n (n = 0, 1, 2, …) A = A1 + A2
- Nếu dao động thành phần ngược pha
= 1 - 1 = (2n + 1) (n = 0, 1, 2, …) A = |A1 - A2| Hoạt động 3: Vận dụng
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng + Vẽ hai vectơ quay OM1
và
2
OM biểu diễn dao động thành phần thời điểm ban đầu
+ Vectơ tổng OM
biểu diễn cho dao động tổng hợp
x = Acos(t + ) Với A = OM (OM,Ox)
- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên OM2M nửa OM nằm trục Ox = /2
A = OM = cm
- Hướng dẫn HS làm tập ví dụ Sgk
(OM ,Ox) bao nhiêu?
4 Ví dụ
cos
1 (10 3) ( )
x t cm
cos
1 (10 ) ( )
x t cm
- Phương trình dao động tổng hợp
cos
2 (10 ) ( )
x t cm
4 Củng cố: Vận dụng giản đồ Fresnel để tìm biên độ pha ban dao động tổng hợp Bài tập nhà: Trả lời câu 1, 2, tr 25 skg
Làm tập 4, 5, tr 25 skg Hướng dẫn mới: Bài tập
y
x O
M1
M2 M
3