Câu hỏi: Viết phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc đơn.. Các phương trình trong dao động của con lắc đơn.[r]
(1)Tiết : 13 Tuần : 05
Ngày soạn : 16/08/09 Lớp : 12
Bài 07 CON LẮC ĐƠN CON LẮC VẬT LÍ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học lắc vật lí, phương trình dao động điều hồ, chu kì dao động
2 Kĩ năng: Nắm phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc tiếp tuyến
3 Thái độ: Tích cực học tập, ham tìm tịi – học hỏi II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Con lắc vật lí
2 Học sinh: Dụng cụ học tập, nhóm làm lắc vật lí III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 Ổn định, tổ chức Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc đơn? Bài
Hoạt động 4: Thiết lập phương trình dao động điều hồ lắc đơn
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Từ liên hệ s l
chứng minh 0cos( t )
?
Thảo luận: Xây dựng phương trình vận tốc dài:
0sin( ) vs t
và phương trình gia tốc tiếp tuyến: at 2s0cos(t)
Giúp đỡ học sinh: '
ds
v s
dt
' dv
a v
dt
Nhận xét độ lệch pha v so với x; a so với x
4 Các phương trình dao động lắc đơn
a Phương trình li độ dài: 0cos( )
s s t (4) b Phương trình li độ góc:
0cos( t ) (5) c Phương trình vận tốc dài:
0sin( ) vs t (6) d Phương trình gia tốc tiếp tuyến: at 2s0cos(t)(7)
Con lắc đơn dao động điều hồ với chu kì
2 2 l
T
g
(8) Hoạt động 5: Thiết lập phương trình nghiệm phương trình động lực học lắc vật lí
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thảo luận: Ôn lại phương pháp động lực học? Viết phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay?
RQ PQ
M M I Chiếu MRQMPQ I
lên chiều dương: Pdsin I Xây dựng rút
2
''
Giúp đỡ học sinh: ( ) '' d d d
dt dtdt
; sin , ( 10 )
Nên ''
d mg
I
Đặt
2 mgd I
5 Con lắc vật lí
a Phương trình động lực học: Chọn chiều dương hình vẽ Phương trình động lực học:
RQ PQ
M M I (9) Chiếu (9) lên chiều dương:
sin Pd I
(10)
( ) '' d d d
dt dtdt
; sin , ( 10 )
Nên ''
d mg
I
(2)Nhận xét dạng toán học
''
với s''2s0? Viết lại phương trình
2
''
s s ?
HDHS: Thay s baèng ; baèng
s
Đặt
2 mgd I
(11) Suy '' 2 0 (12) b Phương trình dao động lắc vật lí:
0cos( t ) (13)
Con lắc vật lí dao động điều hồ với chu kì
2 2 I
T
mgd
(14) Hoạt động 6: Tìm hiểu hệ dao động
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Hãy số hệ dao động mà em biết?
Nêu lên đặc điểm hệ dao động đó?
Tìm hiểu khái niệm dao động tự do?
Thảo luận: Dao động lắc lò xo lắc đơn thoả mãn điều kiện để trở thành dao động tự do?
Vật dao động htực bỡi dao động tuần hồn khác
Phân tích thuật ngữ dao động tự để từ học sinh rút khái niệm
6 Hệ dao động
a Hệ dao động: Hệ dao động hệ gồm vật dao động dược thực bỡi vật dao động tuần hoàn khác tác dụng lực hồi phục
b Dao động tự do: Dao động tự dao động tác dụng nội lực
c Tần số góc riêng: Mỗi dao động tự dao động với tần số góc riêng
Chu kì dao động phụ thuộc vào đặc tính riêng hệ, khơng phụ thuộc vào yếu tố bên
4 Củng cố: Các phương trình dao động lắc vật lí, đặc điểm dao động tự Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 40 skg
Làm tập 2; 3; 4; tr 40 skg