bai 2 Con lac lo xo

Daãn daét ñeå hoïc sinh vieát ñöôïc bieåu thöùc tính ñoäng naêng cuûa con laéc loø xo.. Daãn daét ñeå hoïc sinh vieát ñöôïc bieåu thöùc tính theá naêng cuûa con laéc loø xo.[r]

Ngày soạn: 28/08/2008 Tiết

Bài dạy : § : CON LẮC LỊ XO

I MỤC TIÊU 1 Kiến thức :

- Viết được: Công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hịa, cơng thức tính chu kì lắc lị xo, cơng thức tính động năng, lắc lò xo

2 Kĩ :

- Giải thích dao động lắc lò xo dao động điều hòa

- Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động

- Áp dụng cơng thức định luật có để giải tập tương tự phần tập - Viết phương trình động lực học lắc lò xo

3 Thái độ :

- Trung thực học tập, có tinh thần tập thể II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc lò xo

2 Học sinh: Ơn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi lớp 10 III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa Nêu mối liên hệ chu kì, tần số tần số góc dao động điều hòa

Hoạt động (10 phút) : Tìm hiểu lắc lị xo

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu lắc lị xo

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo lắc lò xo

Giới thiệu vị trí cân Yêu cầu học sinh nhận xét vị trí cân

Kéo lò xo giãn thả Yêu cầu học sinh nhận xét

Vẽ lắc lò xo

Nêu cấu tạo lăùc lò xo

Nhận xét vị trí cân Nhận xét chuyển động

I Con lắc lò xo 1 Cấu tạo

Gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu lị xo có độ cứng k, có khối lượng không đáng kể Đầu xo giữ cố định Vâït m trượt mặt phẵng nằm ngang khơng có ma sát

2 Nhận xét

+ Vị trí cân vật là vị trí lò xo không bị biến dạng

+ Kéo vật nặng khỏi vị trí cân cho lò xo dãn đoạn nhỏ buông tay, ta thấy vật dao động đoạn thẳng quanh vị trí cân

Hoạt động (20 phút) : Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Vẽ hình 2.1

Dẫn dắt học sinh đến kết luận cuối lắc lò xo

Xác định lực tác dụng lên vật

Viết biểu thức định luật II Newton

Viết phương trình chiếu

Xác định trị đại số lực đàn hồi F→

II Khảo sát dao động lắc lò xo về mặt động lực học

1 Phương trình chuyển động

Vật chịu tác dụng lực: Trọng lực P

→

, phản lực N→ lực đàn hồi F→ Theo định luật II Newton:

m →a = →P + N→ + F→ Chieáu lên trục Ox ta có:

ma = F = - kx => a = - mk x Đặt 2 = k

dao động điều hịa

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc 

Yêu cầu học sinh xác định chu kì T

u cầu học sinh thực C1 Giới thiệu lực kéo lắc lò xo vừa nêu số trường hợp khác

Thử lại để công nhận nghiệm phương trình: a = - 2 x là:

x = Acos(t + )

Xác định tần số góc 

lắc lò xo

Xác định chu kì dao động Thực C1

Nêu khái niệm lực kéo

Nghiệm phương trình có dạng : x = Acos(t + )

Như lắc lò xo dao động điều hòa 2 Tần số góc chu kì

Tần số góc:  = √k

m

Chu kì: T =

2π ω =

m k



3 Lực kéo về

Lực ln ln hướng vị trí cân gọi lực kéo Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ, lực gây gia tốc cho vật dao động điều hòa

Hoạt động (10 phút) : Khảo sát dao động lò xo mặt lượng

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản

Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính động lắc lị xo

Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính lắc lị xo

Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính lắc lị xo

Yêu cầu học sinh rút kết luận

Yêu cầu học sinh thực C2

Viết biểu thức tính động nói chung

Áp dụng cho lắc lò xo Viết biểu thức tính lị xo bị biến dạng

Áp dụng cho lắc lò xo Viết biểu thức tính nói chung

Áp dụng cho lắc lò xo Rút kết luận Thực C2

III Khảo sát dao động lắc lò xo về mặt lượng

1 Động lắc lò xo Wđ = 12 mv2 =

2 m2A2sin2(t+)

=

2 kA2sin2(t + )

2 Thế năngcủa lắc lò xo Wt =

2 kx2 =

2 k A2cos2(t + )

3 Cơ năngcủa lắc lị xo Sự bảo tồn cơ năng

W = Wt + Wñ =

2 k A2

= 12 m2A2 = số

Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát

IV: C ủng cố, hướng dẫn học nhà:

1 Củng cố :

Con lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k, có khối lượng khơng đáng kể, đầu gắn cố định, đầu gắn với vật nặng khối lượng m đặt theo phương ngang treo thẳng đứng

+ Con lắc lò xo hệ dao động điều hịa + Phương trình dao động: x = Acos(t + )

+ Với:  = √k

m ; A = √x0

2

+(v0 ω)

2

;  xác định theo phương trình cos = xo

A (lấy nghiệm (-) vo

> 0; lấy nghiệm (+) vo < 0)

+ Chu kì dao động lắc lị xo: T = 2 √m

k

Biểu thức tính lực kéo về: F = - kx

* Năng lượng lắc lò xo

+ Động : Wđ = 12 mv2 =

2 m2A2sin2(t+) =

2 kA2sin2(t + )

+ Thế năng: Wt = 12 kx2 =

2 k A2cos2(t + )

2 Hướng dẫn học nhà :

Làm tập 4,5,6SGK trang 13 IV : Rút kinh nghiệm, bổ sung

1 Rút kinh nghiệm:

2 Bổ sung :