Nguyên nhân của sự tắt dần - Nêu sự khác nhau về đặc điểm của dao đông duy trì và dao động cưỡng bức Hoạt động 2 : Tìm hiểu về vectơ quay Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ b[r]
(1)Lª V¨n Nguyªn - Trang: Tiết1,2 : DAO VËt Lý 12 C¬ b¶n 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 Kĩ năng: - Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu - Làm các bài tập tương tự Sgk Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động hình chiếu P điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ Học sinh: Ôn 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 Hoạt động 1: Tìm hiểu dao động Hoạt động GV - Lấy các ví dụ các vật dao động đời sống: thuyền nhấp nhô chỗ neo, dây đàn ghita rung động, màng trống rung động ta nói vật này dao động Như nào là dao động cơ? - Khảo sát các dao động trên, ta nhận thấy chúng chuyển động qua lại không mang tính tuần hoàn xét lắc đồng hồ thì sao? - Dao động có thể tuần hoàn không Nhưng sau khoảng thời gian (T) vật trở lại vị trí cũ với vật tốc cũ dao động tuần hoàn Hoạt động HS - Là chuyển động qua lại vật trên đoạn đường xác định quanh vị trí cân - Sau khoảng thời gian định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ dao động lắc đồng hồ tuần hoàn Lop11.com Kiến thức I Dao động Thế nào là dao động - Là chuyển động có giới hạn không gian lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân - VTCB: thường là vị trí vật đứng yên Dao động tuần hoàn - Là dao động mà sau khoảng thời gian nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ với vật tốc cũ (2) Lª V¨n Nguyªn Hoạt động : Tìm hiểu phương trình dao động điều hoà Hoạt động GV - Trang: Hoạt động HS - Minh hoạ chuyển động tròn điểm M M t + M0 O x P P1 - 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 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 Lop11.com VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức II Phương trình dao động điều hoà Ví dụ - Giả sử điểm M chuyển động tròn trên đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc - P là hình chiếu M lên Ox A - Giả sử lúc t = 0, M vị trí M0 với POM (rad) - Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với A POM ( t ) rad - 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 + A: biên độ dao động, là xmax (A > 0) + : 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) (3) Lª V¨n Nguyªn - Trang: Hoạt động : Tìm hiểu chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS - Dao động điều hoà có tính tuần hoàn từ đó ta có các định nghĩa - HS ghi nhận các định nghĩa chu kì và tần số - Trong chuyển động tròn tốc độ góc , chu kì T và tần số có mối liên hệ nào? 2 2 f T Hoạt động : Tìm hiểu vận tốc và gia tốc dao động điều hoà Hoạt động GV Hoạt động HS VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức III Chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hoà Chu kì và tần số - 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 - Trong dao động điều hoà gọi là tần số góc Đơn vị là rad/s 2 2 f T - 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 tốc theo thời gian biểu thức? - Dấu (-) biểu thức cho biết điều gì? a = v’ = - 2Acos(t + ) 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 - Gia tốc luôn ngược dấu với li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng VTCB) - Ở vị trí biên (x = A): |amax| = - 2A - Ở VTCB (x = 0): a = Lop11.com (4) Lª V¨n Nguyªn Hoạt động : Vẽ đồ thị dao động điều hoà Hoạt động GV - Hướng dẫn HS vẽ đồ thị dao động điều hoà x = Acost ( = 0) - Trang: Hoạt động HS VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức V Đồ thị dao động điều hoà - HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn GV x A - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là đường hình sin, vì người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin 3T T t T A Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi tóm tắt kiến thức đã học - Yêu cầu: HS nhà làm các bài tập 6,7,8,9,10,11 trang SGK chuẩn bị bài sau Hoạt động HS - Ghi câu hỏi và trả lơi theo nội dung câu hỏi - Ghi chuẩn bị cho bài sau GHI CHÉP THÊM : - Lop11.com (5) Lª V¨n Nguyªn - Trang: Tiết: VËt Lý 12 C¬ b¶n BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức: - 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 Kĩ năng: - Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu - Làm các bài tập tương tự Sgk II CHUẨN BỊ Giáo viên: -Xem,giải các bài tập SGK và sách bài tập - Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm và các bài tập khác Học sinh: -Giải các câu hỏi trắc nghiệm và số bài tập mà GV đã cho nhà -chuẩn bị sẵn vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi GV III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải Hoạt động : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động GV Hoạt động HS -Yêu cầu giải thích câu trang chọn câu C - giải thích lựa chọn -Yêu cầu giải thích câu trang chọn câu A - giải thích lựa chọn -Yêu cầu giải thích câu trang chọn câu  - giải thích lựa chọn Hoạt động : Giải các bài tập tự luận Hoạt động GV Yêu cầu HS viết biểu thức dao độnh điều hoà Yêu cầu HS cho bi êt ý ngh ĩa c ác đ ại l ợng thức Kiến thức Câu trang : C Câu trang : A Câu trang : A Hoạt động HS HS viết biểu thức dao độnh điều hoà HS n ê u ý ngh ĩa c ác đại l ợng biểu thức A là biên độ là pha ban đầu Lop11.com Kiến thức Baøi 10 trang x = 2cos(5t - ) (cm) bi ên đ ộ A = cm, ban đ ầu : = - (6) Lª V¨n Nguyªn (5t - Yêu cầu HS giải thích thời gian vật từ vị trí v =0 theo chiều âm đến vị tr í v =0 theo chiều dương t ơng ứng v ới chu k ỳ ? Yêu cầu HS viết bi ểu thức t ính f theo T Yêu cầu HS tính biên độ dao động Yêu cầu HS viết biểu thức li độ từ đó suy biểu thức vaän toác, gia toác - Trang: ) là pha dao động thời điểm t HS giải thích ( tương ứng nửa chu kỳ) t ính f T HS t ính biên độ dao động theo đoạn thẳng HS vi ết biểu thức f = HS viết bi ểu thức li độ từ đó suy biểu thức vận tốc, gia tốc VËt Lý 12 C¬ b¶n pha dao dộng tai thời điểm t : (5t - Baøi 11 trang Chu k ỳ T= 0,25 = 0.5 (s) 1 = = (Hz) 0,5 T MN 36 Biên đ ộ : A= = = 18 (cm) 2 *Bài tập bổ sung: Một vật dao động điều hoà có phương trình: Tần s ố : f= x = 5cos ( 20 t + ) cm a) viết phương trình vận tốc? gia tốc? b) tính li độ ? vận tốc? gia tốc thời đđiểm t =1,5s Ta coù : x = 5cos ( 20 t + ) cm v = -100 sin ( 20 t + ) cm/s a = -2000 2sin ( 20 t + Yêu cầu HS thay t = 1,5s vàoviết biểu thức li độ biểu thức vận tốc, gia tốc để tính kết HS thay t = 1,5s vàoviết biểu thức li độ biểu thức vận tốc, gia tốc để tính kết quaû Ta tính : x = 5cos ( 30 + v = -100 sin ( 30 + Hoạt động HS - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Ghi chuẩn bị cho bài sau Lop11.com ) cm/s2 Thay t = 1,5s vào phương trình li độ, vân tốc, gia tốc a = -2000 2sin ( 300 + Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi và bài tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.(bài lắc lò xo ) ) ) = cm ) = - 314 cm/s )= - 20000 cm/s2 (7) Lª V¨n Nguyªn - Trang: VËt Lý 12 C¬ b¶n Tieát : CON LẮC LÒ XO I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết được: + Công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hoà + Công thức tính chu kì lắc lò xo + Công thức tính năng, động và lắc lò xo - Giải thích dao động lắc lò xo là dao động điều hoà - Nêu nhận xét định tính biến thiên động và lắc dao động Kĩ năng: - Áp dụng các công thức và định luật có bài để giải bài tập tương tự phần bài tập - Viết phương trình động lực học lắc lò xo Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang Vật m có thể là vật hình chữ “V” ngược chuyển động trên đêm không khí Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và đàn hồi lớp 10 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ Hoạt động : Tìm hiểu lắc lò xo Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Minh hoạ lắc lò xo trượt trên mặt phẳng - HS dựa vào hình vẽ minh hoạ GV để I Con lắc lò xo nằm ngang không ma sát và Y/c HS cho biết gồm trình bày cấu tạo lắc lò xo Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng gì? N kể, đầu lò xo giữ cố định k F=0 m - HS trình bày minh hoạ chuyển động vật kéo vật khỏi VTCB cho lò xo P N dãn đoạn nhỏ buông tay F k m VTCB: là vị trí lò xo không bị biến dạng v=0 v NP F k m P A A x O Lop11.com (8) Lª V¨n Nguyªn - Trang: Hoạt động : Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học Hoạt động GV Hoạt động HS - Vật chịu tác dụng lực nào? - Trọng lực P , phản lực N mặt phẳng, vàlực đàn hồi F lò xo - Vì P N nên hợp lực tác dụng vào - Ta có nhận xét gì lực này? vật là lực đàn hồi lò xo x = l F = -kx - Khi lắc nằm ngang, li độ x và độ biến dạng l - Dấu trừ F luôn luôn hướng liên hệ nào? VTCB - Giá trị đại số lực đàn hồi? k a x - Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì? m - Từ đó biểu thức a? - Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì dao động lắc lò xo? - Từ đó và T xác định nào? - Nhận xét gì lực đàn hồi tác dụng vào vật quá trình chuyển động - Trường hợp trên lực kéo cụ thể là lực nào? - Trường hợp lò xo treo thẳng đứng? - So sánh với phương trình vi phân dao động điều hoà a = -2x dao động lắc lò xo là dao động điều hoà - Đối chiếu để tìm công thức và T - Lực đàn hồi luôn hướng VTCB - Lực kéo là lực đàn hồi - Là phần lực đàn hồi vì F = k(l0 + x) Hoạt động : Khảo sát dao động lò xo mặt lượng Hoạt động GV - Khi dao động, động lắc lò xo (động vật) xác định biểu thức? - Khi lắc dao động lắc xác định biểu thức nào? Hoạt động HS Wñ mv Wt 1 k (l)2 W kx 2 Lop11.com VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức II Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học Chọn trục toạ độ x song song với trục lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l lò xo Gốc toạ độ O VTCB, giả sử vật có li độ x - Lực đàn hồi lò xo F k l F = -kx Hợp lực tác dụng vào vật: P N F ma - Vì P N F ma k Do vậy: a x m - Dao động lắc lò xo là dao động điều hoà - Tần số góc và chu kì lắc lò xo k m và T 2 m k Lực kéo - Lực luôn hướng VTCB gọi là lực kéo Vật dao động điều hoà chịu lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ Kiến thức III Khảo sát dao động lò xo mặt lượng Động lắc lò xo Wñ mv 2 Thế lắc lò xo Wt kx 2 Cơ lắc lò xo Sự bảo toàn (9) Lª V¨n Nguyªn - Xét trường hợp không có ma sát lắc thay đổi nào? - Cơ lắc tỉ lệ nào với A? - Trang: - Không đổi Vì W m A2 sin2 ( t ) kA2 cos ( t ) Vì k = m2 nên 1 W kA2 m A2 const 2 - W tỉ lệ với A2 VËt Lý 12 C¬ b¶n a Cơ lắc lò xo là tổng động và lắc 1 W mv kx 2 b Khi không có ma sát 1 W kA2 m A const 2 - Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động - Khi không có ma sát, lắc đơn bảo toàn Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi tóm tắt kiến thức đã học - Ghi câu hỏi và trả lơi theo nội dung câu hỏi - Yêu cầu: HS nhà làm các bài tập 4,5,6 trang 13 SGK -Ghi các bài tập nhà -Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.(con lắc đơn) - Ghi chuẩn bị cho bài sau GHI CHÉP THÊM : Lop11.com (10) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 10 VËt Lý 12 C¬ b¶n Tiết:5 CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu cấu tạo lắc đơn - Nêu điều kiện để lắc đơn dao động điều hoà Viết công thức tính chu kì dao động lắc đơn - Viết công thức tính và lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn - Nêu nhận xét định tính biến thiên động và lắc dao động - Giải bài tập tương tự bài - Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự Kĩ năng: Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị lắc đơn Học sinh: Ôn tập kiến thức phân tích lực III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ Hoạt động GV Hoạt động HS -Nêu công thức tính chu kỳ lắc lò xo ? - Trả lời theo nội dung câu hỏi GV -Viết công thức tính động năng,thế lắc lò xo ? Hoạt động ( phút): Tìm hiểu nào là lắc đơn Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Mô tả cấu tạo lắc đơn - HS thảo luận để đưa định nghĩa lắc đơn - Khi ta cho lắc dao động, nó dao động - Dao động qua lại vị trí dây treo có nào? phương thẳng đứng vị trí cân - Ta hãy xét xem dao động lắc đơn có phải là dao động điều hoà? Lop11.com I Thế nào là lắc đơn Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo đầu sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể so với dài l VTCB: là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng (11) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 11 Hoạt động : Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học Hoạt động GV Hoạt động HS C α>0 - HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk cách chọn chiều dương, gốc toạ độ … l α<0 T M s = lα O + Pt Pn P - Con lắc chịu tác dụng lực nào và phân tích tác dụng các lực đến chuyển động lắc - Dựa vào biểu thức lực kéo nói chung lắc đơn có dao động điều hoà không? - Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để sinα (rad) Khi đó tính nào thông qua s và l - Ta có nhận xét gì lực kéo trường hợp này? - Trong công thức mg/l có vai trò là gì? l có vai trò gì? g - Dựa vào công thức tính chu kì lắc lò xo, tìm chu kì dao động lắc đơn -Con lắc chịu tác dụng hai lực T và P - P.tích P Pt Pn T Pn không làm thay đổi tốc độ vật lực hướng tâm giữ vật chuyểnđộng trên cung tròn - Thành phần Pt là lực kéo - Dù lắc chịu tác dụng lực kéo về, nhiên nói chung Pt không tỉ lệ với α nên nói chung là không s s = l l - Lực kéo tỉ lệ với s (Pt = - k.s) dao động lắc đơn xem là dao động điều hoà - Có vai trò là k l m có vai trò g k T 2 m l 2 k g Lop11.com VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức II Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ O A + Vị trí vật xác định li độ góc OCM A l hay li độ cong s OM + α và s dương lắc lệch khỏi VTCB theo chiều dương và ngược lại T P Vật chịu tác dụng các lực và - Phân tích P Pt Pn thành phần Pt là lực kéo có giá trị: Pt = -mg.sinα NX: Dao động lắc đơn nói chung không phải là dao động điều hoà - Nếu nhỏ thì sinα (rad), đó: s Pt mg mg l Vậy, dao động nhỏ (sin (rad)), lắc đơn dao động điều hoà với chu kì: T 2 l g (12) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 12 Hoạt động : Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Hoạt động GV Hoạt động HS - Trong quá trình dao động, lượng lắc đơn có thể có dạng nào? - Động lắc là động vật xác định nào? - HS thảo luận từ đó đưa được: động và trọng trường - HS vận dụng kiến thức cũ để hoàn thành các yêu cầu - Biểu thức tính trọng trường? Wt = mgz đó dựa vào hình vẽ z = l(1 - cos) Wt = mgl(1 - cos) - Biến đổi qua lại và bỏ qua ma sát thì bảo toàn - Trong quá trình dao động mối quan hệ Wđ và Wt nào? - Công thức bên đúng với li độ góc (không trường hợp nhỏ) VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức III Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng Động lắc Wñ mv 2 Thế trọng trường lắc đơn (chọn mốc là VTCB) Wt = mgl(1 - cos) Nếu bỏ qua ma sát, lắc đơn bảo toàn W mv mgl(1 cos ) = số Hoạt động ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng lắc đơn Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Y/c HS đọc các ứng dụng lắc đơn - HS nghiên cứu Sgk và từ đó nêu các ứng IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự dụng lắc đơn - Đo gia tốc rơi tự - Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do? + Đo chiều dài l lắc 4 l g + Đo thời gian số dao động toàn phần T tìm T 4 l + Tính g theo: g T Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi tóm tắt kiến thức đã học - Ghi câu hỏi và trả lơi theo nội dung câu hỏi - Yêu cầu: HS nhà làm các bài tập 4,5,6 ,7 trang 17 SGK -Ghi các bài tập nhà tiết sau sửa bài tập - Ghi chuẩn bị cho bài sau GHI CHÉP THÊM - Lop11.com (13) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 13 VËt Lý 12 C¬ b¶n Tiết 6: BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết công thức tính và lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn - Nêu nhận xét định tính biến thiên động và lắc dao động Kĩ năng: - Vận dụng tính T,f, và công thức tính và lắc đơn cácgiải các bài tập 4,5,6,7 trang17 SGK và các baì tập tương tự - Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: -Xem,giải các bài tập SGK và sách bài tập - Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm và các bài tập khác Học sinh: -Giải các câu hỏi trắc nghiệm và số bài tập mà GV đã cho nhà -chuẩn bị sẵn vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi GV III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải Hoạt động : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động GV -Yêu cầu giải thích câu trang 17 chọn câu D -Yêu cầu giải thích câu trang 17 chọn câu D -Yêu cầu giải thích câu trang 17 chọn câu C Hoạt động HS - giải thích lựa chọn - giải thích lựa chọn - giải thích lựa chọn Hoạt động : Giải các bài tập tự luận.còn thời gian hướng dẫn HS giải thêm1 số bài tập khác Hoạt động GV Hoạt động HS - Yêu cầu HS viết công thức tính chu kỳ lắc lò xo, thay số để tính chu kỳ - Viết công thức tính chu kỳ lắc đơn, thay số để tính chu kỳ - T (s) thực dao đ ộng toàn ph ần t(s) thực bao nhiêu dao động toàn phần ? - Suy công thức tính số dao động toàn phần phút Lop11.com Kiến thức Câu trang 17 : D Câu trang 17 : D Câu trang 17 : C Kiến thức Bài trang17 : Chu kỳ lắc đơn: l T = 2 = 2 = 2.83 (s) g 9,8 Số dao động thời gian phút (=300 s): 300 t n= = = 106 dao động 2,83 T (14) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 14 Tiết: VËt Lý 12 C¬ b¶n DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động trì, dao động cưỡng bức, cộng hưởng - Nêu điều kiện để tượng cộng hưởng xảy - Nêu vài ví dụ tầm quan trọng tượng cộng hưởng - Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần Kĩ năng: - Vẽ và giải thích đường cong cộng hưởng - Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thích số tượng vật lí liên quan và để giải bài tập tương tự bài Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị số ví dụ dao động cưỡng và tượng cộng hưởng có lợi, có hại Học sinh: Ôn tập lắc: W m A2 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Tìm hiểu dao động tắt dần Hoạt động GV - Khi không có ma sát tần số dao động lắc? - Tần số này phụ thuộc gì? tần số riêng - Xét lắc lò xo dao động thực tế ta có nhận xét gì dao động nó? - Ta gọi dao động là dao động tắt dần nào là dao động tắt dần? - Tại dao động lắc lại tắt dần? - Hãy nêu vài ứng dụng dao động tắt dần? (thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô …) Hoạt động HS - HS nêu công thức - Phụ thuộc vào các đặc tính lắc - Biên độ dao động giảm dần đến lúc nào đó thì dừng lại - HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để đưa nhận xét - Do chịu lực cản không khí (lực ma sát) W giảm dần (cơ nhiệt) - HS nêu ứng dụng Lop11.com Kiến thức - Khi không có ma sát lắc dao động điều hoà với tần số riêng (f0) Gọi là tần số riêng vì nó pthuộc vào các đặc tính lắc I Dao động tắt dần Thế nào là dao động tắt dần - Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Giải thích - Do lực cản môi trường Ứng dụng (Sgk) (15) Lª V¨n Nguyªn Hoạt động : Tìm hiểu dao động trì Hoạt động GV - Thực tế dao động lắc tắt dần làm nào để trì dao động (A không đổi mà không làm thay đổi T) - Dao động lắc trì nhờ cung cấp phần lượng bị từ bên ngoài, dao động trì theo cách gọi là dao động trì - Minh hoạ dao động trì lắc đồng hồ Hoạt động : Tìm hiểu dao động cưỡng Hoạt động GV - Ngoài cách làm cho hệ dao động không tắt dần tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn, lực này cung cấp lượng cho hệ để bù lại phần lượng mát ma sát Dao động hệ gọi là dao động cưỡng - Hãy nêu số ví dụ dao động cưỡng bức? - Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết các đặc điểm dao động cưỡng Hoạt động : Tìm hiểu tượng cộng hưởng Hoạt động GV - Trong dao động cưỡng fcb càng gần fo thì A càng lớn Đặc biệt, fcb = f0 A lớn gọi là tượng cộng hưởng - Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết nhận xét mối quan hệ A và lực cản môi trường - Tại fcb = f0 thì A cực đại? - Trang: 15 Hoạt động HS - Sau chu kì cung cấp cho nó phần lượng đúng phần lượng tiêu hao ma sát VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức II Dao động trì Dao động trì cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động trì Dao động lắc đồng hồ là dao động trì - HS ghi nhận dao động trì lắc đồng hồ Hoạt động HS - HS ghi nhận dao động cưỡng - Dao động xe ô tô tạm dừng mà không tắt máy… - HS nghiên cứu Sgk và thảo luận các đặt điểm dao động cưỡng Hoạt động HS - HS ghi nhận tượng cộng hưởng - A càng lớn lực cản môi trường càng nhỏ - HS nghiên cứu Sgk: Lúc đó hệ cung cấp lượng cách nhịp nhàng đúng lúc A tăng dần lên, A cực đại Lop11.com Kiến thức III Dao động cưỡng Thế nào là dao động cưỡng - Dao động chịu tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn gọi là dao động cưỡng Ví dụ (Sgk) Đặc điểm - Dao động cưỡng có A không đổi và có f = fcb - A dao động cưỡng không phụ thuộc vào Acb mà còn phụ thuộc vào chênh lệch fcb và fo Khi fcb càng gần fo thì A càng lớn Kiến thức IV Hiện tượng cộng hưởng Định nghĩa - Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động gọi là tượng cộng hưởng - Điều kiện fcb = f0 Giải thích (Sgk) (16) Lª V¨n Nguyªn - Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu tầm quan trọng tượng cộng hưởng + Khi nào tượng cộng hưởng có hại (có lợi)? - Trang: 16 tốc độ tiêu hao lượng ma sát tốc độ cung cấp lượng cho hệ - HS nghiên cứu Sgk và trả lời các câu hỏi + Cộng hưởng có hại: hệ dao động toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe … + Cộng hưởng có lợi: hộp đàn các đàn ghita, viôlon … Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi và bài tập nhà baøi ,5,6 trang 21 SGK - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau : tổng hợp dao động diều hoà có cùng tần soá, cuøng phöông baèng phöông phaùp Fresnel VËt Lý 12 C¬ b¶n Tầm quan trọng tượng cộng hưởng + Cộng hưởng có hại: hệ dao động toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe … + Cộng hưởng có lợi: hộp đàn các đàn ghita, viôlon … Hoạt động HS - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Ghi chuẩn bị cho bài sau GHI CHÉP THÊM Lop11.com (17) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 17 VËt Lý 12 C¬ b¶n Tiết8 :TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I MỤC TIÊU Kiến thức: - Biểu diễn phương trình dao động điều hoà vectơ quay - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Kĩ năng: Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Thái độ: 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 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Neâu caâu hoûi : - Ghi nhận và trả lời theo nội dung câu hỏi -Nêu đặc điểm dao động tắt dần? Nguyên nhân tắt dần - Nêu khác đặc điểm dao đông trì và dao động cưỡng Hoạt động : Tìm hiểu vectơ quay Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Ở bài 1, điểm M chuyển động tròn thì hình - Phương trình hình chiếu vectơ I Vectơ quay quay lên trục x: - Dao động điều hoà chiếu vectơ vị trí OM lên trục Ox nào? x = Acos(t + ) x = Acos(t + ) biểu diễn vectơ quay - Cách biểu diễn phương trình dao động điều hoà vectơ quay vẽ thời điểm ban đầu OM có: M + Gốc: O M + + Độ dài OM = A + (OM ,Ox) (Chọn chiều dương là chiều dương đường tròn lượng x O giác) - Y/c HS hoàn thành C1 x O Lop11.com (18) Lª V¨n Nguyªn Hoạt động : Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen Hoạt động GV - Giả sử cần tìm li độ dao động tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) Có cách nào để tìm x? - Tìm x phương pháp này có đặc điểm nó dễ dàng A1 = A2 rơi vào số dạng đặc biệt Thường dùng phương pháp khác thuận tiện - Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen - Trang: 18 Hoạt động HS - Li độ dao động tổng hợp có thể tính bằng: x = x1 + x2 VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức II Phương pháp giản đồ Fre-nen Đặt vấn đề - Xét hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) - Li độ dao động tổng hợp: x = x1 + x2 Phương pháp giản đồ Fre-nen a y M M1 - Hình bình hành OM1MM2 bị biến dạng không OM và OM quay? Vectơ OM là vectơ quay với tốc độ góc quanh O - Ta có nhận xét gì hình chiếu OM với OM và OM lên trục Ox? Từ đó cho phép ta nói lên điều gì? - Nhận xét gì dao động tổng hợp x với các dao động thành phần x1, x2? - Y/c HS dựa vào giản đồ để xác định A và , dựa vào A1, A2, 1 và 2 y1 A - HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu A1 Sgk y2 M2 1 + Vẽ hai vectơ quay OM và OM biểu A2 2 diễn hai dao động x x2 O x + Vẽ vectơ quay: OM OM OM - Vectơ OM là vectơ quay với tốc độ góc - Vì OM và OM có cùng nên không bị quanh O biến dạng - Mặc khác: OM = OM1 + OM2 OM biểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp: x = Acos(t + ) OM = OM1 + OM2 Nhận xét: (Sgk) b Biên độ và pha ban đầu dao động tổng hợp: OM biểu diễn phương trình dao động A2 A12 A22 A1 A2 cos(2 1 ) điều hoà tổng hợp: A sin1 A2 sin2 tan x = Acos(t + ) A1cos1 A2 cos2 - Là dao động điều hoà, cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó - HS hoạt động theo nhóm và lên bảng trình bày kết mình Lop11.com (19) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 19 Hoạt động : Tìm hiểu ảnh hưởng độ lệch pha đến dao động tổng hợp Hoạt động GV Hoạt động HS - Từ công thức biên độ dao động tổng hợp A có phụ - HS ghi nhận và cùng tìm hiểu ảnh hưởng thuộc vào độ lệch pha các dao động thành phần độ lệch pha - Các dao động thành phần cùng pha 1 - 1 = 1 - 1 = 2n bao nhiêu? (n = 0, 1, 2, …) - Biên độ dao động tổng hợp có giá trị nào? - Lớn - Tương tự cho trường hợp ngược pha? = 1 - 1 = (2n + 1) - Trong các trường hợp khác A có giá trị (n = 0, 1, 2, …) nào? - Nhỏ - Có giá trị trung gian |A1 - A2| < A < A1 + A2 Hoạt động : Vận dụng Hoạt động GV Hoạt động HS - Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ Sgk + Vẽ hai vectơ quay OM và OM biểu diễn (OM ,Ox) bao nhiêu? dao động thành thời điểm ban đầu phần + Vectơ tổng OM biểu diễn cho dao động tổng hợp x = Acos(t + ) Với A = OM và (OM ,Ox) - Vì MM2 = (1/2)OM2 nên OM2M là nửa OM nằm trên trục Ox = /2 A = OM = cm (Có thể: OM2 = M2M2 – M2O2) VËt Lý 12 C¬ b¶n Kiến thức Ảnh hưởng độ lệch pha - Nếu các dao động thành phần cùng pha = 1 - 1 = 2n (n = 0, 1, 2, …) A = A + A2 - Nếu các dao động thành phần ngược pha = 1 - 1 = (2n + 1) (n = 0, 1, 2, …) A = |A1 - A2| Kiến thức Ví dụ x1 4cos(10 t ) (cm) x1 2cos(10 t ) (cm) y M1 M M2 x O - Phương trình dao động tổng hợp x 3cos(10 t ) (cm) Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi và bài tập nhà baøi ,5,6 trang 25 SGK - Yêu cầu: HS chuẩn bị tiết sau sửa bài tâp Hoạt động HS - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Ghi chuẩn bị cho bài sau Lop11.com (20) Lª V¨n Nguyªn - Trang: 20 VËt Lý 12 C¬ b¶n Tiết 9: BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Biểu diễn phương trình dao động điều hoà vectơ quay - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Kĩ năng: Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: -Xem,giải các bài tập SGK và sách bài tập - Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm và các bài tập khác Học sinh: -Giải các câu hỏi trắc nghiệm và số bài tập mà GV đã cho nhà -chuẩn bị sẵn vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi GV III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải Hoạt động : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động GV -Yêu cầu giải thích câu trang 25 chọn câu D -Yêu cầu giải thích câu trang 25 chọn câu B Hoạt động HS - giải thích lựa chọn - giải thích lựa chọn Kiến thức Câu trang 25 : D Câu trang 25 : B Hoạt động : Giải các bài tập tự luận.còn thời gian hướng dẫn HS giải thêm1 số bài tập khác Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Bài trang25 : -Yêu cầu HS viết daïng phöông trình toång hôp cuûa - HS viết daïng phöông trình Cho dao động điều hoà cùng phương cùng tần số góc = tổng hơp dao động có dao động có cùng tần số ,cùng phương (rad/s), với các biên độ A1 = cm , A2 = cm - Yêu cầu HS viết công thức tính biên độ tổng hợp - HS viết công thức tính biên độ tổng hợp 5 pha ban đàu 1= , 2 = - Yêu cầu HS thay giá trị để tính A - HS thay giá trị để tính Tìm phương trình dao động tổng hợp dao đông trên phương trình dao động tổng hợp dao đông trên có dạng x = A cos ( t + ) Lop11.com (21)