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]
(1)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
(2)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 m2A2sin2(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 m2A2 = 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
(3)Biểu thức tính lực kéo về: F = - kx
* Năng lượng lắc lò xo
+ Động : Wđ = 12 mv2 =
2 m2A2sin2(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 :