Chu kì và tần số hoàn từ đó ta có các định nghĩa - Chu kì kí hiệu và T của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần.. - Tần số kí hiệu là f của dao[r]
(1)Ngày soạn: 02/082010 Tiết số: 1,2 Tuần: 01 Chương I : DAO ĐỘNG CƠ Bài DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hoà + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì? - Viết được: + Phương trình dao động điều hoà và giải thích cá đại lượng phương trình + Công thức liên hệ tần số góc, chu kì và tần số + Công thức vận tốc và gia tốc vật dao động điều hoà - Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu - Làm các bài tập tương tự Sgk Kĩ năng: Vận dụng kiến thức bài để làm các bài tập sgk và các bài tập tương tự Thái độ: Vui thích môn học, tập trung học tập,… II CHUẨN BỊ Giáo viên: Hình vẽ mô tả d.động hình chiếu P điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ Học sinh: On lại chuyển động tròn (chu kì, tần số và mối liên hệ tốc độ góc với chu kì tần số) III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số, vệ sinh, đồng phục, sgk,… Kiểm tra bài cũ: Giới thiệu chương trình vật lí 12 Bài mới: Ôn lại kiến thức cũ Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Lấy các ví dụ các vật dao động I Dao động đời sống: thuyền nhấp Thế nào là dao động ? nhô chỗ neo, dây đàn ghita rung - Là chuyển động có giới hạn không gian lặp lặp lại động, màng trống rung động ta nói nhiều lần quanh vị trí cân vật này dao động Như nào là dao động cơ? Là chuyển động qua lại - VTCB: thường là vị trí vật - Khảo sát các dao động trên, ta nhận vật trên đoạn đường xác định đứng yên thấy chúng chuyển động qua lại quanh vị trí cân không mang tính tuần hoàn xét Dao động tuần hoàn lắc đồng hồ thì sao? - Là dao động mà sau - Dao động có thể tuần hoàn khoảng thời gian nhau, gọi là không Nhưng sau khoảng - Sau khoảng thời gian định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc chu kì, vật trở lại vị trí cũ với thời gian (T) vật trở lại vị cũ dao động lắc đồng hồ vật tốc cũ trí cũ với vật tốc cũ dao tuần hoàn động tuần hoàn Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phương trình dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức * Minh hoạ chuyển động tròn II Phương trình dao động điểm M điều hoà M + Ví dụ - Giả sử điểm M chuyển động M0 t tròn trên đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc P1 O x P - P là hình chiếu M lên Ox - Giả sử lúc t = 0, M vị trí M0 với Lop12.net (2) * Nhận xét gì dao động P M chuyển động? * Khi đó toạ độ x điểm P có phương trình nào? * Có nhận xét gì dao động điểm P? (Biến thiên theo thời gian theo định luật dạng cos) * Y/c HS hoàn thành C1 - Hình dung P không phải là điểm hình học mà là chất điểm P ta nói vật dao động quanh VTCB O, còn toạ độ x chính là li độ vật - Gọi tên và đơn vị các đại lượng có mặt phương trình * Lưu ý: + A, và phương trình là số, đó A > và > + Để xác định cần đưa phương trình dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác định * Với A đã cho và biết pha ta xác định gì? ((t + ) là đại lượng cho phép ta xác định gì?) * Tương tự biết ? - Qua ví dụ minh hoạ ta thấy chuyển động tròn và dao động điều hoà có mối liên hệ gì? - Trong phương trình: x = Acos(t + ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động và chiều tăng pha tương · ứng với chiều tăng góc POM chuyển động tròn * Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O x = OMcos(t + ) * Vì hàm sin hay cosin là hàm điều hoà dao động điểm P là dao động điều hoà * Tương tự: x = Asin(t + ) * HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà - Ghi nhận các đại lượng phương trình - Chúng ta xác định x thời điểm t - Xác định x thời điểm ban đầu t0 - Một điểm dao động điều hoà trên đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu điểm tương ứng chuyển động tròn lên đường kính là đoạn thẳng đó · POM (rad) - Sau t giây, vật chuyển động đến · ( t ) rad vị trí M, với POM - Toạ độ x = OP điểm P có phương trình: x = OMcos(t + ) Đặt OM = A x = Acos(t + ) Vậy: Dao động điểm P là dao động điều hoà Định nghĩa - Dao động điều hoà là dao động đó li độ vật là hàm cosin (hay sin) thời gian Phương trình - Phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) + x: li độ dao động( khoảng cách từ vtrí vật đến VTCB) +A = xmax.(A>0): biên độ dao động + : tần số góc dao động, đơn vị là rad/s + (t + ): pha dao động thời điểm t, đơn vị là rad + : pha ban đầu dao động, có thể dương âm Chú ý (Sgk) Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức III Chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hoà - Dao động điều hoà có tính tuần - HS ghi nhận các định nghĩa chu kì và tần số Chu kì và tần số hoàn từ đó ta có các định nghĩa - Chu kì (kí hiệu và T) dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần + Đơn vị T là giây (s) - Tần số (kí hiệu là f) dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực giây + Đơn vị f là 1/s gọi là Héc (Hz) Tần số góc 2 f - Trong dao động điều hoà gọi là * Trong chuyển động tròn T * tần số góc Đơn vị là rad/s tốc độ góc , chu kì T và tần số có mối liên hệ nào? 2 2 f T Lop12.net (3) Hoạt động ( phút): Tìm hiểu vận tốc và gia tốc dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS - Vận tốc là đạo hàm bậc li độ theo thời gian biểu thức? Có nhận xét gì v? x = Acos(t + ) v = x’ = - Asin(t + ) - Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ - Gia tốc là đạo hàm bậc vận a = v’ = - 2Acos(t + ) tốc theo thời gian biểu thức? - Gia tốc luôn ngược dấu với li độ - Dấu (-) biểu thức cho biết điều (vectơ gia tốc luôn luôn hướng VTCB) gì? Hoạt động ( phút): Vẽ đồ thị dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS - Hướng dẫn HS vẽ đồ thị dao - HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn GV động điều hoà x = Acost ( = 0) Kiến thức IV Vận tốc và gia tốc dao động điều hoà Vận tốc v = x’ = - Asin(t + ) - Ở vị trí biên (x = A): v = - Ở VTCB (x = 0): |vmax| = A Gia tốc a = v’ = - 2Acos(t + ) = - 2x - Ở vị trí biên (x = A): |amax| = - 2A - Ở VTCB (x = 0): a = Kiến thức V Đồ thị dao động điều hoà x A T - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là đường hình sin, vì người ta T gọi dao động điều hoà là dao động A hình sin IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm + Định nghĩa dao động điều hoà + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu + Phương trình dao động điều hoà và giải thích cá đại lượng phương trình + Công thức liên hệ tần số góc, chu kì và tần số + Công thức vận tốc và gia tốc vật dao động điều hoà V.DẶN DÒ: Về nhà làm các bài tập Sgk.và sách bài tập VI RÚT KINH NGHIỆM 3T Tổ trưởng kí duyệt 02/08/2010 HOÀNG ĐỨC DƯỠNG Lop12.net t (4)