Đang tải... (xem toàn văn)
Muốn làm được điều đó ta sẽ tìm hiểu sang bài 5 TỔNGHỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA , CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ.PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Véc tơ quay 7 phú[r]
(1)CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ Ngày soạn: 15/8/2010 Tiết DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 1) I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu định nghĩa dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa - Viết biểu thức phương trình dao động điều hòa giải thích các đại lượng phương trình - Nêu dao động điều hòa và chuyển động tròn Về kĩ - Vận dụng các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao SGK SBT vật lý 12 II CHUẨN BỊ Giáo viên - Thí nghiệm mô mối liên hệ dao động điều hòa và chuyển động tròn đều; mô dao động điều hòa lắc lò xo và lắc đơn; mô đồ thị dao động điều hòa phần mềm Crocodile Physics - Máy vi tính, máy chiếu Học sinh - Ôn lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số, mối liên quan tốc độ góc với T, f, v - Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm các hàm số lượng giác - Ý nghĩa vật lý đạo hàm III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5 phút) Bài * Vào bài (Do là bài đầu chương nên ta có thể giới thiệu sơ lược nội dung chương sau đó vào bài trực tiếp) * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Dao động (10 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Dao động - Lấy ví dụ dao động - Theo gợi ý GV định Thế nào là dao động cơ? thực tế mà hs có thể nghĩa dao động Dao động là chuyển động là thấy từ đó yêu cầu hs định chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt gọi là vị trí cân nghĩa dao động - Lấy lắc đơn cho - Quan sát và trả lời câu Dao động tuần hoàn - Dao động tuần hoàn là dao động mà dao động và cho hs hỏi GV dao động là dao - Đình nghĩa dao động trạng thái chuyển động vật tuần hòan (SGK) lặp lại cũ (vị trí cũ và hướng cũ) động tuần hoàn - Dao động tuần hoàn là sau khoảng thời gian gì? - Ghi tong kết GV - Dao động tuần hoàn đơn giản là Lop11.com (2) - Kết luận dao động điều hòa Hoạt động 2: Phương trình dao động điều hòa (25 phút) II Phương trình dao động điều - Vẽ hình minh họa ví dụ - Quan sát hòa Ví dụ - Yêu cầu hs xác định góc MOP sau khoảng thời gian t - Yêu cầu hs viết phương trình hình chiếu OM lên x - Đặt OM = A yêu cầu hs viết lại biểu thức - Nhận xét tính chất hàm cosin - Rút P dao động điều hòa - Yêu cầu hs định nghĩa dựa vào phương trình - Giới thiệu phương trình dao động điều hòa - Giải thích các đại lượng +A - Giả sử M chuyển động ngược chiều dương vận tốc góc là ω, P là hình chiếu M lên Ox Tại t = 0, M có tọa độ góc φ Sau t, M có tọa độ góc φ + ωt Khi đó: OP x điểm P có phương trình là: x OM cos(t ) - Đặt A = OM ta có: x A cos(.t ) Trong đó A, ω, φ là số - Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P gọi là dao động điều hòa - M có tọa độ góc φ + ωt Định nghĩa Dao động điều hòa là dao động đó li độ vật là hàm cosin (hay sin) thời gian x OM cos(t ) Phương trình - Phương trình x = A cos(ωt + φ) gọi là phương trình dao động điều hòa x A cos(.t ) * A là biên độ dao động, là li độ cực đại vật A > - Hàm cosin là hàm điều * (ωt + φ) là pha dao động hòa thời điểm t - Tiếp thu * φ là pha ban đầu t = (φ < 0, φ>0, φ = 0) Chú ý - Định nghĩa (SGK) a) Điểm P dao động điều hòa trên đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình -Tiếp thu và chuẩn bị trả chiếu điểm M chuyển động tròn lời các câu hỏi cuảt GV lên đường kính là đoạn thẳng đó b) Ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động và chiều tăng pha tương ứng với chiều tăng góc MOP chuyển động tròn + (ωt + φ) +φ - Nhấn mạnh hai chú ý - Phân tích ví dụ để cùng dao động liên hệ với bài GV rút các chú ý quỹ sau đạo dao động và cách tính pha cho dao động điều hòa - Tổng kết - Ghi vào IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (5 phút) Lop11.com (3) Chọn câu sai A Hình chiếu chuyển động tròn lên đường kính là dao động điều hòa B Biên độ dao động là li độ lớn vật dao động và có giá trị âm C Biên độ dao động là li độ lớn vật dao động và có giá trị dương D Pha ban đầu dao động là pha dao động lúc t = -// Ngày soạn: 17/8/2010 Tiết DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 2) I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nắm công thức liên hệ tần số góc, chu kì và tần số - Nắm công thức vận tốc và gia tốc vật dao động điều hòa Về kĩ - Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không - Vận dụng các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao SGK SBT vật lý 12 II CHUẨN BỊ Giáo viên - Thí nghiệm mô vận tốc và gia tốc dao động điều hòa; mô đồ thị dao động điều hòa phần mềm Crocodile Physics - Máy vi tính, máy chiếu Học sinh - Ôn lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số, mối liên quan tốc độ góc với T, f, v - Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm các hàm số lượng giác - Ý nghĩa vật lý đạo hàm III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5phút) Bài * Vào bài - Tiết trước ta nghiên cứu xong phương trình dao động điều hòa là dạng cosin, hôm ta tìm hiểu tiếp phương trình vận tốc và gia tốc nó nào? * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hòa (15phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Chu kì, tần số, tần số góc - Giới thiệu cho hs nắm - Tiếp thu dao động điều hòa nào là dao động Chu kì và tần số Khi vật trở vị trí cũ hướng cũ thì tòn phần Lop11.com (4) ta nói vật thực dao động toàn phần * Chu kì (T): dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần Đơn vị là s * Tần số (f): dao động điều hòa là số dao động tuần hoàn thực s Đơn vị là 1/s Hz Tần số góc - Liên hệ dắt hs đến - Theo gợi ý GV phát Trong dao động điều hòa ω gọi định nghĩa chu kì và tần biểu định nghĩa các là tần số góc Giữa tần số góc, chu kì và tần số có số, tần số góc dao đại lượng cần tìm hiểu mối liên hệ: động điều hòa 2 - Nhận xét chung - Ghi nhận xét GV 2f - Yêu cầu hs nhắc lại cách - Nhắc lại kiến thức lớp định nghĩa chu kì và tần số 10: “chu kì là khoảng thời chuyển động tròn? gian vật chuyển động vòng” “Tần số là số vòng chuyển động giây” T Hoạt động 2: Vận tốc và gia tốc dao động điều hòa (15phút) IV Vận tốc và gia tốc dao động f ( x) - Yêu cầu hs nhắc lại biểu điều hòa lim f ' ( x) thức định nghĩ đạo t 0 x Vận tốc Vận tốc là đạo hàm li độ theo hàm thời gian - Gợi ý cho hs tìm vận tốc - Khi Δt thì v = x’ thời điểm t vật dao Tiến hành lấy đạo hàm v = x’ = -ωA sin(ωt + φ) Vận tốc biến thiên theo thời động v x' v = x’ = -ωA sin(ωt + φ) gian - Hãy xác định giá trị * Tại x A thì v = * Tại x A thì v = v * Tại x = + Tại x A * Tại x = thì v = vmax = ω.A thì v = vmax = ω.A Gia tốc + Tại x = Gia tốc là đạo hàm vận tốc theo - Tương tự cho cách tìm - Theo gợi ý GV thời gian a = v’ = x” = -ω2A cos(ωt + φ) hiểu gia tốc tìm hiểu gia tốc dao a = - ω2x động điều hòa * Tại x = thì a = - Nhận xét tổng quát - Ghi nhận xét GV * Tại x A thì a = amax = ω2A Hoạt động 3: Đồ thị dao động điều hòa (10 phút) - Yêu cầu hs lập bảng giá - Khi φ = V Đồ thị dao động điều hòa trị li độ với đk pha ban x = A cosωt T 3T đầu không t ωt x 2 t 0 A T T/4 π/2 T/2 π -A - Nhận xét gọi hs lên Đồ thị dao động điều hòa với φ 3T/4 3π/2 vẽ đồ thị = có dạng hình sin nên người ta còn T 2π A gọi là dao động hình sin - Củng cố bài học IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (5phút) Củng cố Lop11.com (5) Một vật dao động điều hòa theo quy luật x = Acos(ωt + φ) vận tốc chất điểm có độ lớn cực đại khi: A li độ có trị số cực đại B gia tốc có trị số cực đại C pha dao động có trị số cực đại D pha dao động có trị số không Một vật dao động điều hòa Mệnh đề nào sau đây không đúng A Li độ vật biến thiên theo hàm sin cosin theo thời gian B Ở các vị trí biên thì gia tốc có giá trị cực đại C Vectơ vận tốc vật đổi chiều vật qua vị trí cân D Chu kì dao động là khoảng thời gian vật thực dao động toàn phần BTVN - Làm tất các bài tập SGK và SBT có liên quan // - Ngày soạn: 20/8/2010 Tiết BÀI TẬP -o0o -I MỤC TIÊU - Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập dao động điều hòa - Rèn luyện kĩ phân tích bài toán dựa vào đề và các tượng vật lý để thành lập mối quan hệ các phương trình động học II CHUẨN BỊ Giáo viên - Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận Học sinh - Häc bµi cò vµ lµm bµi tËp vÒ nhµ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5phút) Bài * Vào bài - Để củng cố kiến thức đã học ta tiến hành giải số bài tập có liên quan qua tiết bài tập * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Bài tập trắc nghiệm (10 phút) PHIẾU HỌC TẬP Tích tần số và chu kì dao động điều hòa số nào sau đây: A B π C – π D Biên độ dao động Vận tốc đạt giá trị cực đại dao động điều hòa khi: A vật vị trí biên dương B vật qua vị trí cân C vật vị trí biên âm D vật nằm có li độ bất kì khác không Lop11.com (6) Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là đoạn thẳng dài 12 cm Biên độ dao động là: A 12cm B -6 cm C cm D -12 cm Cho phương trình dao động điều hòa x 5 cos(4t ) cm Biên độ và pha ban đầu là bao nhiêu? A cm; rad B cm; 4π rad C cm; (4πt) rad D cm; π rad Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Phát phiếu học tập - Nhận phiếu học tập và thảo luận trả lời theo yêu - Hướng dẫn học sinh cầu GV - Ghi nhận kết GV làm bài sửa Hoạt động 2: Bài tập SGK (30phút) Nội dung A B C D Bài - Yêu cầu hs đọc các bài - Đọc SGK thảo luận đai Đáp án C tập 7, 8, SGK thảo luận diện lên trả lời và giải -// -Bài theo nhóm đến hs trả thích Đáp án A lời // -Bài Đáp án D - Yêu cầu hs đọc bài 10 và - Dựa vào phương trình // x A cos(t ) cm Bài 10 tiến hành giải * A = cm A, , pha t * φ = - rad * pha thời điểm t: (5t - Yêu cầu hs giải bài 11 - Kết luận chung ) rad -// * AB = 36cm A = 18cm Bài 11 * T = 0,5 s Biên độ A = 18 cm * f = Hz T = 0,25 s = 0,5 s - Ghi nhận kết luận f = Hz 0,5 GV IV CỦNG CỐ VÀ BTVN - Về nhà làm lại các bài tập đã hướng dẫn và đọc trước bài co lắc lò xo // - Ngày soạn: 24/8/2010 Tiết CON LẮC LÒ XO -o0o -I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nắm công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hòa Lop11.com (7) - Nắm công thức tính chu kì lắc lò xo - Công thức tính năng, động và lắc lò xo - Nhận xét định tính biến thiên động và lắc lò xo Về kĩ - Giải thích dao động lắc lò xo là dao động điều hòa - Vận dụng các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao SGK SBT vật lý 12 - Viết phương trình động học lắc lò xo II CHUẨN BỊ Giáo viên - Các thí nghiệm mô thiết kế phần mềm Crocodile Physics dao động điều hòa lắc lò xo, lương dao động điều hòa lắc lò xo - Chuẩn bị lắc lò xo treo thẳng đứng - Chuẩn bị các hình vẽ lắc lò xo nằm ngang - Máy vi tính, máy chiếu, phiếu học tập Học sinh - Ôn lại các khái niệm: động năng, năng, lực thế, bảo toàn vật chịu tác dụng lực III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5phút) Bài * Vào bài - Ta đã tìm hiểu xong dao động điều hòa mặt động học.Bây ta se tìm hiểu tiếp mặt động học và lượng Để làm điều đó ta dùng lắc lò xo làm mô hình để nghiên cứu * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Con lắc lò xo (7 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Con lắc lò xo - Vẽ hình cho hs - Mô tả lắc lò xo Con lắc lò xo gồm vật nặng m quan sát lắc lò xo yêu gắn vào đầu lò xo có độ cứng k cầu hs mô tả lắc? và khối lượng không đáng kể Đầu còn - Quan sát lắc cân - Có vị trí cân lại lò xo cố định Nhận xét? Con lắc có vị trí cân mà - Nếu kéo yêu cầu hs dự - Chuyển động qua lại ta thả vật vật đứng yên mãi Nếu kéo vật khỏi vị trí cân doán chuyển động nó quanh vị trí cân buông vật dao động quanh vị trí - Kết luận - Ghi chép kết luận cân bằng, hai vị trí biên Hoạt động 2: Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học (15 phút) II Khảo sát dao động lắc lò - Nêu giả thuyết lắc - Tiếp thu xo mặt động lực học lò xo Chọn trục tọa độ, vẽ hình - Yêu cầu hs phân tích các - Lên bảng tiến hành lực tác dụng lên vật phân tích lực m? Lop11.com (8) - Gợi ý cho hs tiến hành - Áp dụng định luật II NT tìm phương trình động lực tiến hành tính toán theo học lắc lò xo gợi ý GV a + ω2x = Xét vật li độ x, lò xo giản - Yêu cầu hs kết luận - Dao độngcủa lắc lò đoạn Δl = x Lực đàn hồi F = - kΔl dao động lắc lò xo là dao động điều hòa Tổng lực tác dụng lên vật xo? F = - kx - Yêu cầu hs tìm tần số k * Tần số góc: góc và chu kì m * Chu kì: T = 2 m k Theo định luật II Niu tơn a k x m Đặt ω2 = k/m a + ω2x = Vậy dao động lắc lò xo là dao động điều hòa - Từ phương trình lực làm - Nhận xét dấu và độ * Tần số góc: k m cho vật chuyển động rút lớn lực kéo m khái niệm lực kéo * Chu kì: T = 2 - Ghi kết luận - Kết luận chung k * Lực kéo Lực hướng vị trí cân gọi là lực kéo Lực kứo vè có độ lớn tỉ lệ với li độ và gây gia tốc cho vật dao động điều hòa Hoạt động 3: Khảo sát dao động lò xo mặt lượng (14 phút) III Khảo sát dao động lò xo - Yêu cầu hs viết biêu - Động mặt lượng thức tính động năng, Động lắc lò xo Wđ mv lắc? Wđ mv - Thế 2 Thế lắc lò xo Wt kx Wt kx - Nhận xét biến thiên * Thế và động và đông lắc lò xo biến * Thế và động lắc lò năng? thiên điều hòa với chu kì xo biến thiên điều hòa với chu kì T/2 Cơ lắc lò xo Sự T/2 - Viết biểu thức tính 1 bảo toàn W mv kx và yêu cầu hs nhận 1 2 W mv kx xét? 2 1 W kA m A 1 2 W kA m A 2 - Kết luận - Nhận xét và kết luận Cơ lắc tỉ lệ với bình (SGK) phương với biên độ dao động Cơ lắc lò xo bảo toàn bỏ qua ma sát Lop11.com (9) IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (3 phút) Củng cố Chọn công thức đúng tính chu kì dao động lắc A T = 2 m k B T = 2 k m 2 m k D T = 2 k m C T = BTVN - Làm tất bài tập SGK và SBT Đọc trứớc bài CON LẮC ĐƠN // Ngày soạn: 29/8/2010 Tiết CON LẮC ĐƠN -o0o -I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu cấu tạo lắc đơn - Điều kiện để vật nặng lắc đơn dao động điều hòa Viết công thức tính chu kì, tần số góc dao động - Viết công thức tính năng, động và lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn - Nêu nhận xét định tính biến thiên lượng lắc đơn và chu kì biến thiên đó Về kĩ - Vận dụng các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao SGK SBT vật lý 12 - Viết phương trình động học lắc đơn II CHUẨN BỊ Giáo viên - Các thí nghiệm mô thiết kế phần mềm Crocodile Physics - Máy vi tính, máy chiếu, phiếu học tập Học sinh - Xem lại cách tổng hợp, phân tích lực III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5 phút) Bài * Vào bài - Ta đã tìm hiểu xong dao động điều hòa mặt động học lắc lò xo và khảo sát lượng nó.Bây ta se tìm hiểu tiếp lắc đơn xem dao động nó có là dao động đh hay không và lượng nó nào * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Con lắc đơn (7 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Con lắc đơn Lop11.com (10) - Vẽ hình cho hs - Mô tả lắc lò xo quan sát lắc đơn yêu cầu hs mô tả lắc? - Quan sát lắc cân - Có vị trí cân Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối Nhận xét? lượng m, treo đầu sợi dây - Chuyển động qua lại không giãn có chiều dài l và khối lượng không đáng kể quanh vị trí cân - Nếu kéo yêu cầu hs dự Con lắc có vị trí cân là vị trí doán chuyển động nó dây treo thẳng đứng - Kết luận - Ghi chép kết luận Nếu kéo vật khỏi vị trí cân góc α buông vật dao động quanh vị trí cân bằng, hai vị trí biên Hoạt động 2: Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học (20 phút) II Khảo sát dao động lắc lò - Nêu giả thuyết lắc - Tiếp thu xo mặt động lực học đơn Chọn trục tọa độ, vẽ hình - Yêu cầu hs phân tích các - Lên bảng tiến hành lực tác dụng lên vật phân tích lực m? - Gợi ý cho hs tiến hành - Áp dụng định luật II NT Xét vật lệch khỏi vị trí cân tìm phương trình động lực tiến hành tính toán theo với li độ góc α hay li độ cong s = lα gợi ý GV học lắc đơn - Thành phần lực kéo a+ω x=0 Pt = -mgsinα - Áp dụng định luật II Niu tơn Pt = ma s - Yêu cầu hs kết luận - Dao độngcủa lắc - Nếu α nhỏ thì sinα α dao động lắc đơn? đơn là dao động điều hòa l - Yêu cầu hs tìm tần số góc và chu kì s ma ms" l g s" s l mg * Tần số góc: * Chu kì: T = 2 k m m k Đặt ω2 = g s" s l * Vậy dao động lắc đơn là dao động điều hòa Với phương trình - Từ phương trình lực làm s s0 cost cho vật chuyển động rút - Nhận xét dấu và độ 10 Lop11.com (11) khái niệm lực kéo lớn lực kéo - Kết luận chung - Ghi kết luận * Tần số góc: * Chu kì: T 2 g l l g Hoạt động 3: Khảo sát dao động lò xo mặt lượng (10 phút) III Khảo sát dao động lò xo - Yêu cầu hs viết biêu - Động mặt lượng thức tính động năng, Động lắc đơn Wđ mv lắc? Wđ mv - Thế Wt mgl (1 cos ) Thế lắc đơn * Thế và động - Chọn góc vị trí cân - Nhận xét biến thiên lắc lò xo biến thiên Wt mg (1 cos ) và đông điều hòa với chu kì T/2 * Thế và động lắc năng? lò xo biến thiên điều hòa với chu kì W mv mgl (1 cos ) T/2 - Viết biểu thức tính W= hs Cơ lắc đơn Sự và yêu cầu hs nhận bảo toàn xét? - Nhận xét và kết luận W mv mgl (1 cos ) = hs (SGK) - Hướng dẫn hs làm câu - Làm câu C Bỏ qua ma sát thì bảo C3 toàn IV Ứng dụng: xác định gia tốc rơi - Dựa vào công thức tính - Đọc SGK đưa phương tự chu kì gợi ý cho hs xác án đo gia tốc rơi tự - Người ta dùng lắc đơn để đo định gia tốc trọng trường gia tốc trọng trường trái đất và kết hợp SGK đưa + Đo chu kì tương ứng với chiều phương án áp dụng dài lắc nhiều lần 4 g l + Áp dụng - Kết luận - Ghi nhận kết luận T IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (4 phút) Củng cố Chọn ccông thức đúng tính chu kì dao động lắc A T = 2 g l B T = 2 l g 2 l g D T = 2 g l C T = Một lắc dao động với biên độ nhỏ Chu kì lắc không thay đổi khi: A thay đổi chiều dài lắc B thay đổi gia tốc trọng trường C tăng biên độ góc lên 30 D thay đổi khối lượng lắc BTVN - Làm tất bài tập SGK và SBT // -11 Lop11.com (12) Ngày soạn: 4/9/2010 Tiết BÀI TẬP -o0o -I Mục tiªu 1) Kiến thức , Học sinh nắm kĩ giải bài tập dao động học đồng thời củng cố kiến thức cỏc khỏi niệm dao động điều hoà Đăc biệt là dao động điều hoà lắc lò xo và lắc đơn 2) Kü n¨ng : ý thức học tập rèn luyện quá trình làm bài tập Nhận thức rõ tầm quan trọng việc giải bài tập vật lí II Chuẩn bị: 1)GV - Phương pháp giải bài tập - Lựa chọn cac bài tập đặc trưng + Tham khảo tài liệu : SGK , SBT vật lí 12 2)HS + Chuẩn bị bài tập + Chuẩn bị bài tập cã SGK và SBT III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5 phút) Bài * Vào bài - Để củng cố kiến thức đã học ta tiến hành giải số bài tập có liên quan qua tiết bài tập * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Bài tập SGK trang 13 (20 phút) Bài - Yêu cầu hs đọc các bài - Đọc SGK thảo luận đai Đáp án D tập 4,5,6 SGK thảo luận diện lên trả lời và giải -// -Bài theo nhóm đến hs trả thích Đáp án D lời // -Bài Đáp án B - Kết luận chung - Ghi nhận kết luận // GV Hoạt động 2: Bài tập SGK trang 17 (20 phút) Bài - Yêu cầu hs đọc các bài - Đọc SGK thảo luận đai Đáp án D tập 4,5,6 SGK thảo luận diện lên trả lời và giải -// -Bài theo nhóm đến hs trả thích Đáp án D lời // -Bài Đáp án C // 12 Lop11.com (13) - Yêu cầu hs tiến hành giải - Tiến hành giải bài Bài bài + Tính chu kì T l Chu kì T = 2 2,837 s + Tính số dao động g - Kết luận chung - Ghi nhận kết luận Số dao động thực 300s GV t 300 n 105,745 106 dao động T 2,837 IV CỦNG CỐ VÀ BTVN - Về nhà làm lại các bài tập đã hướng dẫn và đọc trước bài co lắc lò xo // Ngày soạn: 7/9/2010 Tiết DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC -o0o -I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu khái niệm dao động tắt dần, dao động trì và dao động cưỡng - Nắm nguyên nhân và quá trình tắt - Nắm tượng cộng hưởng - Phân biệt dao động trì và dao động cưỡng - Vẽ và giải thích đường cong cộng hưởng Về kĩ - Vận dụng các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao tượng cộng hưởng SGK SBT vật lý 12 II CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị số ví dụ dao động cưỡng và tượng cộng hưởng có lợi, có hại 2 Học sinh: Ôn tập lắc: W m A2 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5phút) Bài * Vào bài - Ta đã khảo sát lắc lò xo và lắc đơn điều kiện mà ta xét là điều kiện lí tưởng Thức tế ta không thể làm cho lắc dao động mãi mãi với tác động ban đầu Như thì dao động các lắc đến lúc nào đó không còn dao động nữa, hôm ta tìm hiểu nguyên nhân gây tượng trên qua bài “DAO ĐỘNG TĂT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC” * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Dao động tắt dần, dao động trì (15 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung 13 Lop11.com (14) - Tiến hành TN với lắc đơn cho hs quan sát và nhận xét biên độ - Gợi ý cho hs định nghĩa dao động tắt dần - Gọi hs giải thích - Quan sát và nhận xét: biên độ giảm dần - Định nghĩa dao động tắt dần (SGK) - Đọc SGK giải thích - Nhận xét - Tiếp thu - Giới thiệu ứng dụng - Ứng dụng: giảm xóc ô dao động tắt dần tô, mô tô… - Yêu cầu hs nêu ứng dụng mà hs biết - Ghi nhận kết luận - Kết luận - Muốn dao động trì - Cung cấp đủ phần phải làm nào? lượng bị - Hình thành kn dao động - KN dao động trì trì (SGK) - Yêu cầu hs lấy VD dao - Lấy VD dao động động trì trì - Kết luận - Ghi kết luận Hoạt động 2: Dao động cưỡng (10 phút) I Dao động tắt dần Thế nào là dao động tắt dần Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần Giải thích Trong dao động lắc thì ma sát làm phần lượng dao động làm cho biên độ giảm dần Ứng dụng Dao động tắt dần ứng dụng các thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô, mô tô II Dao động trì Để dao động không tắt dần người ta dùng thiết bị cung cấp lượng đúng lượng tiêu tốn sau chu kì Dao động gọi là dao động trì III Dao động cưỡng - Giới thiệu dao động - Tiếp thu Thế nào là dao động cưỡng bức? cưỡng Dao động trì cách tác dụng vào nó ngoại lực cưỡng - Yêu cầu hs tìm VD - Tìm vài ví dụ dao tuần hoàn Gọi là dao động tuần hoàn dao động cưỡng động cưỡng 2.Ví dụ Đặc điểm - Nhận xét đặc điểm - Tiếp thu các đặc điểm - Dao động cưỡng có biên độ dao động cưỡng dao động cưỡng không đổi, tần số tần số lực cưỡng - Biên độ phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng và chênh lệch tần số lực cưỡng và tần số riêng dao động Hoạt động 3: Hiện tượng cộng hưởng (15 phút) IV Hiện tượng cộng hưởng - Nêu vài tượng cộng - Tiếp thu Định nghĩa hưởng trên thực tế (Cây Hiện tượng biên độ dao động cưỡng cầu Xanh petecbua – tăng đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tiến đến tần số Nga và cây cầu Ta kô ma - Mỹ) riêng f0 hệ dao động gọi là - Hình thành kn cộng - Định nghĩa HTCH tượng cộng hưởng * Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hưởng (SGK) - Tìm điều kiện cộng - Điều kiện f = f0 Giải thích 14 Lop11.com (15) hưởng? - Giải thích - Tiếp thu - Yêu cầu hs tìm tầm quan trọng tượng cộng - Hiện tượng cộng hưởng hưởng có hại: làm sập nhà + Có lợi cửa, cầu … + Có hại - Hiện tượng cộng hưởng có lợi: hộp đàn guitar, violon… - Kết luận Khi f = f0 thì lượng cung cấp cách nhịp nhàng biên độ tăng dần lên Biên độ cực đại tốc độ cung cấp lượng tốc độ tiêu hao lượng Tầm quan trọng tượng cộng hưởng - Hiện tượng cộng hưởng có hại: làm sập nhà cửa, cầu … - Hiện tượng cộng hưởng có lợi: hộp đàn guitar, violon… IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (5phút) Củng cố Một lắc dao động tắt dần Cứ sau chu kì, biên độ giảm 3% Phần lượng lắc bị dao động toàn phần là bao nhiêu? A 3% B 9% C 4,5% D 6% BTVN Làm tất các bài tập SGK và SBT Vật Lý 12 -// - Ngày soạn: 12/9/2010 Tiết TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA , CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN -o0o -I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Biểu diễn phương trình dao động điều hòa phương pháp vectơ quay - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre – nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Về kĩ - Vận dụng các biểu thức làm các bài tập đơn giản và nâng cao tượng cộng hưởng SGK SBT vật lý 12 Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề khoa học II CHUẨN BỊ Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk Học sinh: Ôn tập kiến thức hình chiếu vectơ xuống hai trục toạ độ 15 Lop11.com (16) III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5 phút) Bài * Vào bài - Trong thực tế, máy đặt trên bệ máy máy hoạt động thì máy và bệ máy cùng dao động Như vậy, lúc này dao động ta thấy đươcj là dao động tổng hợp hai dao động thành phần Vậy làm cách nào ta có thể viết phương trình dao động tổng hợp này (với điều kiện hai dao động này là dao động điều hòa) Muốn làm điều đó ta tìm hiểu sang bài TỔNGHỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA , CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ.PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Véc tơ quay (7 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung - Gợi ý cho hs từ so sánh - Nhớ lại kiến thức cũ và I Vectơ quay vật chuyển động tròn theo gợi ý GV định Ta có thể biểu diễn dao động x A cos(t ) vectơ quay với vật vật dao động hình kn vectơ quay điều hòa tai thời điểm ban đầu có các đặc điểm - Từ đó hướng dẫn hs biểu - Tìm ba đặc điểm sau: diễn dđđh vectơ vectơ quay (SGK) + Có góc tai góc tọa độ Ox quay + Có độ dài biên độ dao động; - Tìm các đặc điểm OM = A vectơ quay + Hợp với Ox góc Hoạt động 2: Phương pháp giản đồ Fre – nen (20 phút) - Đặt vấn đề tổng hợp - Hs tìm phương pháp tính II Phương pháp giản đồ Fre-nen vật tham gia hai dao động tổng chúng Đặt vấn đề đièu hòa cùng lúc Xác - Đọc hai pt Tìm tổng hai dao động x1 A1 cos(t 1 ) định tổng hợp dao động x1 A1 cos(t 1 ) nào? x A2 cos(t ) x A2 cos(t ) - Hướng dẫn cách tính cần - Tiếp thu - Bài toán đơn giản A1 = A2 và phải dùng giản đồ Frephức tạp A1 A2 vì ta dùng nen phương pháp giản đồ Fre-nen cho tiện - Gợi ý cho hs dựa vào - Tiếp thu Phương pháp giản đồ Fre-nen Vectơ quay để tính tổng Ta ta vẽ hai vec tơ quay đặt - Yêu cầu hs lên bảng biểu - Lên bảng biễu diễn trưng cho hai dao động: diễn vectơ quay hai pt vectơ quay dđđh - Biễu diễn vectơ quay phương trình tổng hai dđđh - Nhận xét ? - Nhận xét dao động tổng hợp (SGK) 16 Lop11.com - Ta thấy OM và OM quay với (17) - Yêu cầu hs tiến hành làm - Tiến hành làm câu C2 câu C2 Tìm hai công thức (1) và (2) - Nhận xét kết hs tìm và sửa chữa - Từ công thức tính biên * Nếu hai dao động cùng độ nhận xét ảnh hưởng pha 1 2n với n độ lệch pha = 1;2;3 A A1 A2 - Nhận xét chung * Nếu hai dao động ngược pha 1 (2n 1) với n = 1;2;3 A A1 A2 - Cho hs đọc SGK ví dụ - Đọc SGK và thảo luận SGK và thảo luận theo bàn cách giải cách giải bài ví dụ - Yêu cầu hs lên bảng - Lên bảng trình bày trình bày - Kết luận bài học - Ghi nhận kết luận GV tốc độ góc ω thì OM quay với tốc độ góc là ω - Phương trình tổng hợp x A cos(t ) * Kết luận: “Dao động tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là dao dộngddieeuf hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó” Trong đó: A A12 A22 A1 A2 cos( 1 ) (1) A sin 1 A2 sin tan (2) A1 cos 1 A2 cos Ảnh hưởng độ lệch pha Ta thấy * Nếu hai dao động cùng pha 1 2n với n = 1;2;3 A A1 A2 (lớn nhất) * Nếu hai dao động ngược pha 1 (2n 1) với n = 1;2;3 A A1 A2 (nhỏ nhất) Ví dụ Tính tổng hai dao động x1 cos(5t )(cm) x cos(5t )(cm) Giải Áp dụng các công thức đã học x 6,1 cos(5t 0,19 )(cm) IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (5 phút) Củng cố Hai dao động ngược pha A φ2 – φ1 = 2nπ B φ2 – φ1 = nπ C φ2 – φ1 = (n – 1)π D φ2 – φ1 = (2n – 1)π BTVN - Làm tất các bài tập SGK và SBT Vật Lý 12 và chuẩn bị trước các công thức để làm bài tập cho tiết bài tập -// 17 Lop11.com (18) Ngày soạn: 14/9/2010 Tiết BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức - Củng cố và khắc sâu kiến thức dao động điều hòa và tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Kĩ - Giải các bài toán đơn giản dao động điều hoà, tổng hợp các dao động cùng phương cùng tần số II CHUẨN BỊ Giáo viên - Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận - Phương pháp giải bài tập - Lựa chọn cac bài tập đặc trưng Học sinh - Häc bµi cò vµ lµm bµi tËp vÒ nhµ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5phút) Bài * Vào bài - Để củng cố kiến thức đã học ta tiến hành giải số bài tập có liên quan qua tiết bài tập * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Bài tập SGK trang 21 (15phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung - Cho hs đọc đề bài 5, Bài Bài tiến hành giải và tìm kết Đáp án D W2 kA22 97 -// 0,94 W1 kA12 100 Vậy lượng bị là 100% – 94% = 6% Chọn đáp án D Bài Bài Đáp án B Chu kì lắc T 2 - Nhận xét đánh giá l 1,33s g Để lắc có biên độ cực đại nghĩa là dao động toa xe phải có tần số với tần số lắc v l 12,5 9,39 m/s T 1,33 = 34km/h Chọn đáp án B Hoạt động 2: Bài tập SGK trang 25 (20 phút) 18 Lop11.com (19) - Yêu cầu hs đọc các bài tập 4,5 SGK thảo luận theo nhóm đến hs trả lời Bài - Đọc SGK thảo luận đai Đáp án D -// -diện lên trả lời và giải thích - Bài Bài A=2 Đáp án B ω = rad/s // - φ= x cos(t - Nhận xét ) Chọn đáp án B - Yêu cầu hs tiến hành giải Bài bài Áp dụng các công thức đã học dao động tổng hợp là biên độ và pha ban đầu để giải bài toán x 2,3 cos(5t 0,73 ) Bài x = Acos (ωt + φ) Trong đó: - Kết luận chung * Vậy pt dao động tổng hợp x 2,3 cos(5t 0,73 ) A A12 A22 A1 A2 cos( 1 ) A 2,3 cm A sin 1 A2 sin tan A1 cos 1 A2 cos 0,73 IV CỦNG CỐ VÀ BTVN - Về nhà làm lại các bài tập đã hướng dẫn và đọc trước bài và chuẩn bị bài báo cáo thực hành cho bài thực hành tiết sau // TiÕt 19 Ngµy 18/9/2010 Thực hành KHẢO SÁT VÀ ĐO CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU Kiến thức : Nắm đặc điểm dao động lắc đơn, điều kiện để lắc đơn dao động điều hoà Kĩ : Nắm công thức tính chu kì, sử dụng cỗng quang điện và đồng hồ số Thái độ : Nghiêm túc, cẩn thận, sáng tạo II CHUẨN BỊ Giáo viên : Bộ dụng cụ thí nghiệm thực hành Học sinh : Dụng cụ học tập, sở lí thuyết III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức : Lập danh sách các nhóm, phân chia dụng cụ Bài cũ Câu hỏi : Viết biểu thức tính chu kì dao động lắc đơn ? 19 Lop11.com (20) Bài Hoạt động : Mục đích bài thực hành thí nghiệm Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Thảo luận: Dựa vào biểu thức Giúp học sinh lựa chọn các tính chu kì dao động phương án tối ưu lắc đơn, nêu các phương án thí nghiệm để tính chu kì đó Ghi bảng Hiểu phương án thí nghiệm để xác định chu kì lắc đơn Tính gia tốc trọng trường từ kết thí nghiệm trên Củng cố kiến thức dao động và kĩ sử dụng thiết bị thí nghiệm Hoạt động : Tìm hiểu sở lí thuyết để tiến hành thực hành thí nghiệm Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Ôn lại kiến thức lắc Xác định gia tốc rơi tự l Chu kì dao động T 2 đơn, các công thức dao 4 l g g động lắc đơn T 4 l Gia tốc trọng trường g T Hoạt động : Tìm hiểu dụng cụ thực hành thí nghiệm Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Tập sử dụng cỗng quang điện HDHS: Sử dụng cỗng quang và đồng hồ đo thời gian điện và đồng hồ đo thời gian số số Rèn luyện kĩ thao tác Nguyên tắc ghi thời gian thực hành cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian số Ghi bảng Nguyên tác hoạt động cỗng quang điện và đồng hồ đo thời gian số Củng cố : Thao tác thực thí nghiệm; so sánh kết thực hành với lí thuyết Bài tập nhà : Trả lời câu 1;2 tr 65 skg Làm bài tập 1; 2; tr 65 skg Hướng dẫn bài : Thực hành // - TiÕt 11 Ngµy 20/11/2010 Thực hành KHẢO SÁT VÀ ĐO CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: Nắm nguyên tắc hoạt động các thiết bị, các thao tác thực hành thí nghiệm Kĩ năng: Thao tác và ghi số liệu chính xác 20 Lop11.com (21)