giao an vat li 12 nc chuong 12

Củng cố: Nắm được công thức tính gia tốc góc, momen quán tính, phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục.. MỤC TIÊU BÀI HỌC1[r]

(1)

Tiết : 01 Tuần : 01

Ngày soạn : 08/08/2009 Lớp : 12 NC

Chương I : ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

Bài 01 CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Hiểu khái niệm vật rắn chuyển động quay vật rắn; hiểu khái niệm tọa độ góc, tốc độ góc gia tốc góc

2 Kĩ năng: Nắm vững công thức liên hệ tốc độ góc tốc độ dài, gia tốc góc gia tốc dài điểm vật rắn

3 Thái độ: Vận dụng công thức chuyển động quay đều, chuyển động quay biến đổi để giải toán

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con quay, chong chóng, … Học sinh: Dụng cụ học tập

III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức

2 Bài cũ

Câu hỏi: Kể tên loại chuyển động thẳng? Thế chuyển động tịnh tiến? Bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu chuyển động quay khái niệm tọa độ góc

Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng

Nêu đặc điểm chuyển động quay?

Thảo luận: Tìm cách xác định vị trí điểm M vật rắn quay?

Cho học sinh quan sát chuyển động quay, chuyển động chong chóng,

Chú ý: dương âm tùy vào chiều dương chọn

1 Tọa độ góc

Chuyển động quay có hai đặc điểm:

Mỗi điểm chuyển động đường tròn …

Mọi điểm vật quay góc khoảng thời gian

Tọa độ góc vị trí vật thời điểm xác định góc  mặt phẳng quay P mặt phẳng cố định P0 Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc

   

 

     

0

1

0

1

0 ;

Chuyển động 1:

1 ;

0 ;

Chuyển động 2:

1 ;

t s rad

Nếu xét khoảng t nhỏ

  

   

 

1

tb t t t

viết lại nào?

So sánh hai chuyển động quay khoảng thời gian Giúp học sinh đưa hai khái niệm tốc độ góc trung bình tốc độ góc tức thời

2 Tốc độ góc

a Tốc độ góc trung bình: Tốc độ góc trung bình vật rắn:

  

   

 

1

tb t t t

b Tốc độ góc tức thời: 

ddt '( )t

Hoạt động 3: Từ khái niệm tốc độ góc xây dựng khái niệm gia tốc góc

Nhắc lại định nghĩa gia tốc ? Thảo luận: Làm để biết vật rắn quay nhanh chậm?

So sánh tốc độ hai chuyển động quay khoảng thời gian

3 Gia tốc góc

(2)

                  0 1 0 1

0 ; 2rad/s

Chuyển động 1:

1 ; 5rad/s

0 ; 1rad/s

Chuyển động 2:

1 ; 6rad/s

t s t s t s t s

Giúp học sinh đưa hai khái niệm gia tốc góc trung bình gia tốc góc tức thời

  

   

 

1

tb t t t

b Gia tốc góc tức thời: 

ddt '( )t Hoạt động 4: Xác định phương trình động học chuyển động quay

Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng

Tìm điểm khác chuyển động quay chuyển động quay biến đổi đều?

Giúp học sinh so sánh tương quan đại lượng động học chuyển động tịnh tiến chuyển động quay Từ công thức động học chuyển động tịnh tiến suy công thức động học chuyển động quay

Chú ý:

Chuyển động quay nhanh dần đều:  0

Chuyển động quay chậm dần đều:  0

4 Các phương trình động học chuyển động quay

a Chuyển động quay đều: Đặc điểm: const; =0 Công thức:  0t

b Chuyển động quay biến đổi đều:

Đặc điểm: const

Công thức:                     2 0

2 ( )

t

t t

Hoạt động 5: Tìm hiểu liên hệ vận tốc, gia tốc điểm vât quay

Nhắc lại công thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc? Viết cơng thức tính gia tốc hướng tâm gia tốc tiếp tuyến chuyển động tròn?

HDHS: Giữa gia tốc pháp tuyến gia tốc tiếp tuyến liên hệ bỡi công thức a a tan

                            

5 Vận tốc gia tốc điểm vật quay

a Liên hệ: vr b Gia tốc:

Gia tốc pháp tuyến:    2 n v a r r

Gia tốc tiếp tuyến:

 

   ( ) 

t

dv d r d

a r r

dt dt dt

Gia tốc toàn phần: a a tan   

Mà at an

                            nên 2 t n a a a Suy ra: a r 24

2 tan t n a a      Củng cố: Đặc điểm chuyển động quay, đại lượng chuyển động quay Bài tập nhà: Trả lời câu 1, 2, tr sgk

Làm tập 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, tr skg

6 Hướng dẫn mới: Xây dựng cơng thức tính momen động lượng vật rắn quay quanh trục

Ngày soạn : 08/08/09 Lớp : 12

Bài 02 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I MỤC TIÊU BÀI HỌC

(3)

1 Kiến thức: Nắm công thức momen vật rắn, nắm cơng thức tính momen qn tính số dạng hình học đặc biệt

Kĩ năng: Giải thích số tượng liên quan đến chuyển động quay vật rắn, giải số toán

3 Thái độ: Tích cực học tập, phấn đấu đạt kết tốt II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Đĩa tròn quay quanh trục Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Giáo viên kiểm tra tập tr sgk? Bài

Hoạt động 1: Tìm mối liên hệ gia tốc góc momen lực?

Nhắc lại khái niệm viết công thức momen lực?

Viết biểu thức định luật II Newton?

Viết công thức liên hệ gia tốc tiếp tuyến gia tốc góc? Thảo luận: Viết cộng thức momen lực cho tất chất điểm vật rắn?

Xét chất điểm mi quay quanh trục cố định với bán kính

r Viết biểu thức định luật II Newton công thức monem lực cho trường hợp

t t F ma

 

; M F rt Tác dụng cho đĩa quay

Gợi ý: Quy tắc monem lực để học sinh thấy monem lực có tính cộng

1 Liên hệ gia tốc góc momen lực

a Momen lực trục quay: Momen lực lực F trục quay là: M Fd

b Mối liên hệ gia tốc góc momen lực

Xét vật rắn: gốm cầu có khối lượng m gắn vào đầu quay quanh trục với bán kính r

Theo định luật II Newton; lực tiếp tuyến tác dụng lên vật:

t t F ma  

Momen lực Ft



trục quay: M F rt

Gia tốc tiếp tuyến: at r Nên M ma rt (mr2) Một vật rắn xem n chất điểm,

1

n n

i i i

i i

M M m r 

 

 

  

 

 

Hoạt động 2: Momen qn tính gì?

Trả lời Flà lực tác dụng; a gia tốc; m đặc trưng cho mức quán tính M momen lực;  gia tốc góc;

n i i i

m r 

 

 

  momen quán tính

 Thanh mảnh dài đồng chất có khối lượng phân bố đều, có trục quay trung trực

So sánh đại lượng tương quan F ma và

1 n

i i i

M m r 



 

   

Sgk bổ sung cho học sinh Khối cầu đặc có trục quay

2 Momen quán tính

a Định nghĩa: Momen quán tính đại lượng vật lí đặc trưng cho mức quán tính vật rắn chuyển động quay quanh trục b Biểu thức:

n i i i

I m r

 

(4)

của thanh:

2 12

I  ml

 Vành trịn có trục quay trục vành tròn: I mR2.  Đĩa tròn mỏng có trục

quay trục địa trịn:

2

1

I  mR

trục khối cầu:

2

I  mR Thanh mảnh dài đồng chất có khối lượng phân bố đều, có trục quay qua đầu thanh:

2 I  ml

hình học đặc biệt:

4 Củng cố: Nắm công thức momen lực vật rắn quay quanh trục

5 Hướng dẫn mới: Tìm hiểu ý nghĩa momen qn tính phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định

Ngày soạn : 08/08/09 Lớp : 12

Bài 02 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định

2 Kĩ năng: Liên hệ phương trình động học chuyển động tịnh tiến chuyển động quay Vận dụng phương pháp động lực học

3 Thái độ: Chăm chỉ, tích cực học tập II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các dạng hình học đặc biệt có trục quay Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ Câu hỏi: Bài

Hoạt động 3: Tìm hiểu phương trình động học của vật rắn quay quanh trục cố định?

Từ công thức momen lực momen quán tính rút dạng khác momen lực?

Dạng phương trình M I giống với F ma, gọi phương trình chuyển động quay quanh trục

3 Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định

Từ

n i i i

M m r 



 

 

 

Và

n i i i

I m r

  Suy M I Hoạt động 4: Giúp đỡ học sinh giải tập ví dụ theo phương pháp động lực học

Học sinh đọc đề tóm tắt đề

Xác định vật chuyển động tịnh tiến, vật chuyển động quay? Biểu diễn lực tác dụng lên vật

Viết phương trình định luật II Newton cho chuyền động quay

Nhắc lại phương pháp động lực học Trong tốn có hai loại chuyển động: chuyển động tịnh tiến chuyển động quay

4 Bài tập ví dụ

Các lực tác dụng vào vật:

 Thùng nước: P T1,

 

 Ròng rọc: P T2,  

Theo định luật II Newton:

(5)

và chuyển động tịnh tiến? Công thức liên hệ gia tốc tiếp tuyến gia tốc góc?

Thảo luận rút công thức:

2 1 t

a g

I mR

 

 

 

  

 

Momen lực có gia qua trục quay 0, nên

O

P M  HDHS

O

T

M TR

1 1 t P T m a   

(1)

 Chuyển động quay:

2

O O

P T

M M I (2)

Chiếu (1,2) lên chiều dương:

2

1 1

O

T

P T m a

M I

  



 

 



Mà t a

R  

Suy

1 1 t t m g T m a a

TR I I

R    

 

  



Nên t

Ia

m g ma

R   Suy

1

1 2

1 t

m g

a g

I I

m

R mR

 

 

  

 

 

 

4 Củng cố: Nắm phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 13 skg

Làm tập 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; tr 14 skg Hướng dẫn mới: Tìm hiểu momen động lượng

Ngày soạn : 20/08/08 Lớp : 12

Bài 03 MOMEN ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm khái niệm momen động lượng

2 Kĩ năng: So sánh đại lượng chuyển động quay chuyển động tịnh tiến Thái độ: Chăm chỉ, tích cực, biết vận dụng vào thực tế

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Tranh ảnh liên quan đến chuyển động quay Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết phương trình động học vật rắn quay quanh trục cố định? Bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm momen động lượng

Nhắc lại phương trình động học vật rắn quay quanh trục cố định M I(1)

Viết công thức gia tốc góc tức thời?

Cho học sinh xem số tranh ảnh rút nhận xét

Thay (1) vào (2) để d

M I

dt  

(3)

Nếu vật rắn có momen quán tính

1 Momen động lượng

a Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định:

(6)

Gia tốc góc tức thời d

dt   

(2)

Thảo luận trả lời C2 tr 16 sgk vật lí 12

khơng đổi (3) viết lại nào?

Giúp đỡ để học sinh nắm L I  momen động lượng Chứng minh:

2 i i i i i i L m rv m r  và

2 i i i

LL m r I Chú ý: L I 

 

Mà d

dt   

Nên

d

M I

dt  

Vật rắn có momen qn tính khơng đổi

( ) d I M

dt  

Đặt L I : monem động lượng Suy ra:

dL M

dt 

b Momen động lượng: L I momen động lượng vật rắn trục quay

Hoạt động 2: Giúp học sinh so sánh đại lượng tương ứng chuyển động quay với chuyển động tịnh tiến

Thảo luận: Tìm biểu thức động lực học chuyển động tịnh tiến tương ứng chuyển động quay?

Gợi ý: p mv

                           

tương ứng với L I 

  L ICĐQ CĐTT

  

p mv   d L

M dt 



 d p

F dt 

 

 v

I m

4 Củng cố: Nắm momen động lượng Bài tập nhà: Làm tập tr 17 skg

6 Hướng dẫn mới: Định luật bảo toàn momen động lượng

Ngày soạn : 20/08/09 Lớp : 12

Bài 03 MOMEN ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm định luật bảo toàn momen động lượng

2 Kĩ năng: Vận dụng momen động lượng định luât bảo toàn momen động lượng Thái độ: Tích cực, sáng tạo

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Tranh ảnh liên quan đến chuyển động quay Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết công thức momen động lượng? Bài

Hoạt động 1: Vận dụng giải ví dụ sgk vật lí 12 tr 16

Đọc tóm tắt tốn

Viết cơng thức liên hệ tốc độ góc chu kì quay?

2 T

  

Nhắc lại cơng thức chu kì

T 

 

Momen động lượng: L I Tốc độ góc:

2 T

(7)

Thảo luận giải toán L I 7,1.10 kgm /s33 T



 

Hoạt động 2: Định luật bảo toàn monem động lượng

Nếu

dL M

dt  

kết luận điều đại lượng momen?

Thảo luận trả lời vấn đề L const

Điều chứng tỏ momen động lượng không đổi vật rắn quay theo thời gian, nghĩa momen động lượng bảo toàn

Dựa vào biểu thức định luật bảo toàn momen động lượng cho biết phụ thuộc I theo  ?

Nếu C const C' 0

Nếu vật rắn (hệ vật) có momen qn tính thay đổi tốc độ góc thay đổi theo

2 Định luật bảo toàn momen động lượng

Từ

dL M

dt 

,

dL M

dt   L const

a Nội dung: Tổng momen lực tác dụng lên vật rắn (hệ vật) trục tổng momen động lượng vật rắn (hệ vật) trục bảo tồn

b Biểu thức: L const Chú ý: Vật rắn (hệ vật) có momen qn tính thay đổi:

1 2 I I  . Củng cố: Nắm định luật bảo toàn momen động lượng

5 Bài tập nhà: Trả lời câu 52 tr 17 skg Làm tập 2; 3; tr 17 skg

6 Hướng dẫn mới: Động vật rắn quay quanh trục cố định

Ngày soạn : 20/08/09 Lớp : 12

Bài 04 ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm động vật rắn quay quanh trục

2 Kĩ năng: Vận dụng công thức động vật rắn quay quanh trục để giải số bài So sánh đại lượng chuyển động quay chuyển động tịnh tiến

3 Thái độ: Chăm chỉ, cố gắng vươn lên học tập II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị số vật rắn quay quanh trục Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết cơng thức momen qn tính vật rắn quay quanh trục? Viết công thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc?

3 Bài

Hoạt động 1: Xây dựng cơng thức tính động vật rắn quay quanh trục cố định

Nhắc lại cơng thức tính động chuyển động?

 ñ

1

W mv

Liên hệ tốc độ dài tốc độ

Cho học sinh xem số tranh ảnh số vật rắn quay quanh trục

Từ công thức động xây dựng động chất

1 Động vật rắn quay quanh trục cố định

Xét chất điểm i có khối lượng

i

(8)

góc? vr

Thảo luận: Chứng minh

1

ñ

W  I

2

1

ñ

L W

I



điểm vật rắn quay quanh trục

Khi chất điểm quay quanh trục có động

2

1 i i

W  m v

Mà vi ri

Nên

2 2

ñi

1 ( )

2 i i i i

W  m r  m r 

Xét vật rắn có n chất điểm; tổng động

 2

1

n n

ñ ñi i i

i i

W W m r 

 

  

Ta có

2

( )

n i i i

I m r

 

Suy

2

1

ñ

W  I

Hoạt động 2: Thiết lập định lí biến thiên động chuyển động quay

Nhắc lại định lí biến thiên động năng?

đ F

W A

  

2

ñ ñ ñ

W W W

   : Độ biến thiên động

Định lí biến thiên động áp dụng chuyển động quay

Tương tự định lí động áp dụng cho vật vừa chuyển động tịnh tiến vừa vừa chuyển động quay

2 Định lí biến thiên động Ta có Wđ AF

Độ biến thiên động

2

1

2

ñ ñ ñ

W W W I I

    

Hoạt động 3: Giúp đỡ học sinh hoàn thành tập áp dụng

Đọc tóm tắt tốn

Viết cơng thức tính động quay vật rắn?

Thảo luận tính động vật rắn trường hợp sau

HDHS áp dụng định luật bảo toàn momen động lượng

3 Bài tập áp dụng Động ban đầu

2 1

1 202,5 J

2

ñ

W  I 

Động lúc sau

2

2 2

1

ñ

W  I 

Theo định luật bảo toàn momen động lượng I2 2 I1 1

Suy 2 31

Do Wđ2 3Wđ1607,5 J Củng cố: Nắm cơng thức tính động vật rắn áp dụng giải toán

5 Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 20 skg

Làm tập 1; 2; 3; 4; 5; 6; tr 21 skg Hướng dẫn mới: Chuẩn bị tập

(9)

Bài 05 BÀI TẬP VỀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm kiến thức chương

2 Kĩ năng: Vận dụng cơng thức vào giải tốn Thái độ: Tích cực học tập, trình bày khoa học, sáng tạo II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Phân chia nhóm chuẩn bị giải Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết công thức chuyển động quay đều? Bài

Hoạt động 1: Tổ thiết kế trình bày giải tập tr 22 sgk

Đọc tóm tắt đề Thảo luận: Tính gia tốc bánh xe giai đoạn nhanh dần chậm dần đều?

Xác định lực tác dụng bánh xe chuyển động quay? Lực phát động lực ma sát Lực làm bánh xe chuyển động quay chiều kim đồng hồ lực cho bánh xe chuyển động quay ngược chiều kim đồng hồ?

Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định?

Viết công thức tính động vật rắn?

Chọn chiều dương chuyển động quay chiều lực phát động

0

F O

M 

0

ms

F O

M 

1 Bài tập

a Gia tốc bánh xe: Gia tốc góc bánh xe quay nhanh dần

2

1

1,5 rad/s t t

     



Gia tốc góc bánh xe quay chận dần

2

0,5 rad/s t t

     



b Momen quán tính trục:

20 Nm

F O

M FR

5 Nm

ms ms

F O

M F R

Tổng momen lực tác dụng vào bánh xe:

15 Nm

ms

F F

O O

M M  M 

Momen quán tính: M I  Suy

2

1

10 kgm M

I

  

c Động vật rắn:

1

1 1125 J

2

ñ

W  I 

Hoạt động 2: Tổ thiết kế trình bày giải tr 22 sgk

Đọc tóm tắt đề

Thảo luận: Nêu định hướng giải tốn

Viết cơng thức tính moemen qn tính phương trình động lực học vật rắn quay trục cố định?

HDHS: Tính momen qn tính

và gia tốc góc Bài tập 2a Momen hãm: Gia tốc góc

2

0 5 rad/s

2

  

 

 

Momen quán tính trục quay

2

1 0,02 kgm

2

(10)

Momen hãm M I 0,1 Nm Hoạt động 3: Giáo viên hướng dẫn học sinh giải tập tr 24 sgk

Nêu đại lượng toán cho đại lượng cần tìm?

HDHS: Tính gia tốc góc, gioa tốc hệ vật

HDHS: Phương pháp động lực học cho chuyển động tịnh tiến chuyển động quay

3 Bài tập

a Gia tốc góc:

2 t

  

b Gia tốc chuyển động:

a R 

c Dùng phương pháp động lực học

d Hệ số ma sát:

ms

F mg

 

4 Củng cố: Nắm cơng thức tính gia tốc góc, momen qn tính, phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục

5 Bài tập nhà: Trả lời câu tr 20 skg

Làm tập tr 14; tr 21 skg Hướng dẫn mới: Bài tập

Ngày soạn : 05/09/09 Lớp : 12

Bài 05 BÀI TẬP VỀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm kiến thức chương

2 Kĩ năng: Vận dụng công thức vào giải tốn Thái độ: Tích cực học tập, trình bày khoa học, sáng tạo II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Phân chia nhóm chuẩn bị giải Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Nêu nhận xét vai trò momen quán tính cong thức tính động năng? Bài

Hoạt động 1: Giải tập tr 14 sgk

Thảo luận: Tìm phương án tính gia tốc góc

Các nhóm trình bày vào bảng phụ, lên thuyết trình làm nhóm

Để tính thời gian; em tính gia tốc góc, dựa vào cơng thức tốc độ góc để tính

1 Bài tập

Momen lực M FR 0,24 Nm Mà M I 

Suy

2

6 rad/s M

I

   Tốc độ góc

0 t 30 rad/s

   Hoạt động 2: Giúp đỡ học sinh hoàn thành tập tr 14 sgk

Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Đọc tóm tắt đề

Thảo luận: Tìm cách tính gia tốc

Để tính thời gian; em tính gia tốc góc, sau

(11)

góc cơng thức để tính thời gian

tính thời gian

Suy

2

5 rad/s M

I

   Tốc độ góc  0t Suy

0 20 s

t  

 

 

Hoạt động 3: Học sinh giúp đỡ giải tập tr 24 sgk

Thảo luận: Học sinh giải câu a; b vào bảng phụ lên trình bày

Vẽ hình, xác định lực tác dụng vào hệ vật

Viết phương trình động lực học cho chuyển động tịnh tiến chuyển động quay?

Thảo luận: Tính TA; TB

Tương tự câu c: Tìm phương án tính hệ số ma sát?

Các nhóm thực tính tốn theo địnhhướng giáo viên

HDHS: Dùng phương pháp động lực học để giải câu c Nhắc lại bước phương pháp động lực học

Để toán đơn giản nên xét vật A

HDHS: Xét vật B, toán quay học lớp 10

Muốn tính hệ số ma sát cần tính lực ma sát

4 Bài tập

a Gia tốc ròng rọc:

1

2 t

  

suy 2

2 6,28 rad/s

t

   

b Gia tốc hệ vật:

0,63 m/s a R 

c Tính lực căng dây: Xét vật A

Chọn chiều dương hình vẽ Phương trình động lực học: Chuyển động tịnh tiến:

(1)

A A

P T ma

  

Chiếu (1) lên chiều dương

A A

P T ma

Chuyển động quay: M I  (2) Chiếu (2) lên chiều dương

A B

T R T R I  

Suy

9,17 N 6,03 N

A A

B A

T P ma

T T I

R

    

 

  

 

d Tính hệ số ma sát: Xét vật B

Phương trình động lực học cho chuyển động tịnh tiến:

(3)

B ms

T F ma   

Chiếu (3) lên chiều dương

B ms

T  F ma

Suy Fms TB ma5,4 N

Mà Fmsmg nên

0,55

ms

F mg

   Hoạt động 4: Học sinh giúp đỡ giải tập tr 21 sgk

Các nhóm nêu phương án giải toán

Định hướng: Phải tìm gia tốc góc dùng cơng thức động vật rắn để tính

(12)

2

0 40 rad/s

t

    

Động quay vật rắn

1

ñ

W  I

suy 2

2Wñ 3 kgm

I



 

4 Củng cố: Biết tính gia tốc góc, đại lượng trung gian để tính đại lượng động học khác Bài tập nhà: Ôn tập chương I, kiểm tra 45 phút

6 Hướng dẫn mới: Kiểm tra 45 phút

Ngày soạn : 05/09/09 Lớp : 12

KIỂM TRA 45 phút I MỤC TIÊU KIỂM TRA

1 Kiến thức : Nắm công thức, định nghĩa, định luật, … chương I Kĩ : Vận dụng công thức, định luật, …

3 Thái độ : Trung thực, khách quan, phát huy tốt lực thân II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên : Xây dựng cấp độ nhận thức, hình thành kĩ thái độ (theo Blom)

Mức độ Chương I

1 Nhận biết Nhắc lại công thức, định luật, định nghĩa, …

2 Thơng hiểu Tìm đại lượng liên quan đến công thức, định luật, … Vận dụng Xây dựng phương án giải có đủ thơng số cần thiết

4 Phân tích Xây dựng phương án giải cần tìm thơng số cần thiết Tổng hợp Tìm mối chốt phương án

6 Đánh giá Xây dựng phương án giải Xây dựng ma trận hai chiều

Chương Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Tổng

TN TL TN TL TN TL TN TL

Động lực học vật rắn

10 70/21

1

7

49/21

1

28/21

1 21

7

3

Tổng 91/21 70/21 49/21 10

2 Học sinh : Dụng cụ phương tiện học tập để làm III TIẾN TRÌNH KIỂM TRA

1 Ổn định, tổ chức Kiểm tra

Nội dung đề

I TR C NGHI M KHÁCH QUAN (7 i m)Ắ Ệ đ ể

C©u : Một cánh quạt dài 20 cm, quay với tốc độ góc khơng đổi  94 rad/s Tốc độ dài của

một điểm vành cánh quạt

A. 18,8 m/s B. 23,5 m/s C. 47 m/s D. 37,6 m/s

C©u : Một lực tác dụng vào vật rắn, có giá qua trục quay Có momen lực

A. khơng đổi khác không B. làm vật quay chiều kim đồng hồ

C. bằng không D. làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ

C©u : Một vận động viên trượt băng nghệ thuật thực động tác đứng quanh trục quay đi

qua thân Nếu vận động viên dang hai tay rộng

(13)

B. momen quán tính vận động viên trục quay tăng tốc độ góc tăng C. momen qn tính vận động viên trục quay giảm tốc độ góc giảm D. momen quán tính vận động viên trục quay tăng tốc độ góc giảm

C©u : Một người đẩy đu quay có đường kính 4 m lực 60 N đặt vành đu

theo phương tiếp tuyến Momen lực tác dụng vào đu quay có giá trị

A. 30 Nm B. 120 Nm C. 240 Nm D. 15 Nm

C©u :

Hia chất điềm có khối lượng kg kg gắn hai đầu nhẹ có chiều dài m Momen quán tính hệ trục quay qua trung điểm vng góc với có giá trị

A. 0, 75 kgm2 B. 1,75 kgm2 C. 1,5 kgm2 D. 0,5 kgm2

C©u : Một vật rắn quay chậm dần quanh trục cố định xuyên qua vật thì A. tích tốc độ góc gia tốc góc có giá trị

ln dương

B. gia tốc góc ln có giá trị âm

C. tốc độ góc ln có giá trị âm D. tích tốc độ góc gia tốc góc có giá trị

ln âm

C©u : Momen qn tính hình cầu đặc có bán kính R trục quay qua tâm là

A. I mR B. 2

5

I mR C. 1

2

I mR D. 5

2

I mR

C©u : Khi vật rắn quay quanh trục cố định qua vật điểm xác định vật

ở cách trục quay khoảng r0 có

A. tốc độ góc biến đổi B. véc tơ vận tốc dài không đổi C. tốc độ dài biên đổi D. véc tơ vận tốc dài biến đổi

C©u : Momen quán tính mảnh, đồng chất phân bố dài l, có trục quay là

đường trung trực

A. 1

2

I ml B. 1

3

I ml C. 1

12

I ml D. 2

5

I ml

C©u 10 : Ban đầu vận động viên trượt băng nghệ thuật hai tay dang rộng thực động

tác quay quanh trục thẳng đứng qua trọng tâm người Bỏ qua lực cản Sau vận động viên khép hai tay lại chuyển động quay

A. khơng thay đổi B. dừng lại C. quay chậm lại D. Quay nhanh

C©u 11 : Hai học sinh A B đứng đu quay tròn: A ngồi rìa; B cách tâm một

đoạn nửa bán kính đu Gọi A, B, A, B tốc độ góc gia tốc góc A B Khi đó:

A.

A B ;

A B

    B. A B; A B

C.

A B ;

A B

    D. A B; A 2B

C©u 12 : Một vật rắn quay quanh trục cố định qua vật, điểm xác định vật rắn ở

cách trục quay khoảng r0, có tốc độ dài số Tính chất chuyển động vật rắn y

A. quay chậm dần B. quay nhanh dần C. quay D. quay biến đổi

C©u 13 :

Một vật có momen qn tính 0,72 kgm2 quay 10 voøng 1,8 s Momen động lượng vật có độ lớn

A. kgm /s2 B. 25 kgm /s2 C. 13 kgm /s2 D. kgm /s2

C©u 14 :

Một bánh xe quay nhanh dần quanh trục Lúc ban đầu t0 0 bánh xe có tốc độ góc

5 rad/s Sau 5 s tốc độ góc tăng lên đến 7 rad/s Gia tốc góc bánh xe

A.  0, rad/s2 B.  0,8 rad/s2 C.  2, rad/s2 D.  0, rad/s2

C©u 15 : Một người đứng mép sàn hình trịn nằm ngang, quay quanh trục qua

tâm Bỏ qua lực cản Lúc đầu người sàn đứng yên Nếu người chạy quanh mép sàn theo chiều sàn

(14)

B. vẫn đứng yên khối lượng sàn lớn khối lượng người C. quay chiều chuyển động người

D. quay ngược chiều chuyển động người

C©u 16 : Momen qn tính đĩa trịn có bán kính R có trục quay qua tâm là

A. I mR B. 2

5

I mR C. 1

2

I mR D. 1

3

I mR

C©u 17 : Momen quán tính vật rắn không phụ thuộc vào

A. khối lượng vật B. tốc độ góc vật

C. kích thước hình dạng vật D. vị trí trục quay vật C©u 18 : Momen qn tính vành trịn có bán kính R có trục quay qua tâm là

A. 2

5

I mR B. 1

2

I mR C. I mR D. I 13mR2

C©u 19 : Đại lượng chuyển động quay vật rắn tương tự khối lượng chuyển động

tịnh tiến chất điểm

A. momen động

lượng B. momen quán tính C. tốc độ góc D. momen lực

C©u 20 : Một điểm vật rắn cách trục quay khoảng R Khi vật rắn quay quanh trục,

điểm có tốc độ dài v Tốc độ góc vật rắn

A. v

R

  B. vR C. R

v

  D.

2 v

R  

C©u 21 : Bánh đà động cơ, từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc 140 rad/s phải 2 s.

Biết động quay nhanh dần Góc quay bánh đà thời gian nói

A. 140 rad/s B. 70 rad/s C. 35 rad/s D. 35 rad/s

II TỰ LUẬN (3 điểm)

Câu Viết phương trình chuyển động quay biến đổi vật rắn quanh trục cố định? Câu Một đĩa trịn đồng chất, phân bố có bán kính R0,4 m, khối lượng m1,5 kgquay với tốc độ góc  10 rad/squanh trục thẳng đứng qua tâm đĩa Tính momen động

lượngcủa đĩa trục quay đó?

Câu Một đĩa trịn đồng chất phân bố có bán kính R0,5 m, khối lượng m2 kg Tính momen quán tính đĩa trục vng góc qua tâm đĩa?

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (7 ĐIỂM)

§Ị sè :

01 08 15

02 09 16

03 10 17

04 11 18

05 12 19

06 13 20

07 14 21

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM PHẦN TỰ LUẬN (3 ĐIỂM)

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM

1

Đặc điểm:  const 0,25

Phương trình tốc độ góc: 0t 0,5

Phương trình toạ độ góc:      0

1

t t 0,5

(15)

2

Momen qn tính đĩa trịn, có trục quay qua tâm vng góc với đĩa:

1 0,12 kgm2

2

I mR 0,5

Momen động lượng đĩa trục quay đó: L I  1,2 kgm /s2 0,5

Momen qn tính đĩa trịn, có trục quay qua tâm vng góc với đĩa:

1 0,25 kgm2

2

I mR 0,5

3 Thống kê chất lượng

Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém

12A1 26 12 0

12A2 25 19

4 Nhận xét

Giáo viên Học sinh

Hình thức Rõ ràng, khoa học, khách quan Tơ chưa theo u cầu ( sử dụng bút chì )

Nội dung Phù hợp đối tượng học sinh Phù hợp với đối tượng học sinh từ trung bình trở lên

Mức độ Phân loại đối tượng học sinh Phân loại đối tượng học sinh rõ ràng

Kết luận Sử dụng tốt Các học sinh yếu cần cố gắng nổ lực nhiều

5 Hướng dẫn : Dao động điều hoà

Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12

Chương II : DAO ĐỘNG CƠ Bài 06 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm khái niệm chuyển động dao động, dao động tuần hồn chu kì dao động; phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc lị xo

2 Kĩ năng: Hiểu đại lượng dao động điều hoà

3 Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo vận dụng công thức học II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Hệ lắc lò xo, lắc đơn Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Chuyển động gì? Bài

Hoạt động 1: Từ quan sát thực tế rút khái niệm dao động, dao động tuần hồn

Lấy vài ví dụ dao động sống quanh ta?

Từ ví dụ quan sát thực tế em rút khái niệm dao động

Thực dao động chuẩn bị

1 Dao động

(16)

Giai đoạn nhỏ lặp lại dao động tuần hoàn gọi dao động tồn phần (một chu trình)

Dao động tuần hoàn dao động mà trạng thái lặp lại cũ sau khoảng thời gian

Thời gian để thực dao động toàn phần gọi chu trình Hoạt động 2: Thiết lập phương trình động lực học vật dao động lắc lò xo

Biểu diễn lực tác dụng lên cầu lắc lò xo? Viết phương trình động lực học cầu?

Thảo luận: Xây dựng

''

x  x từ Fđhma

Các nhóm ghi vào bảng phụ treo lên

Xét lắc lò xo dao động theo phương ngang

Giáo viên nhận xét kết nhóm

2 Phương trình động lực học vật dao động lắc lị xo

Chọn chiều dương hình vẽ Phương trình động lực học:

đh F ma

 

(1)

Chiếu (1) lên chiều dương:

ñh

F ma

 

Hay

k

kx ma a x

m

    

Mà

2

( ) ''

dv d dx d x

a x

dt dtdt dt

   

Đặt

2 k

m

  (2)

Suy x''2x0 (3) phương trình động lực học dao động

Hoạt động 3: Tìm ngiệm phương trình động lực học dao động

Thảo luận: Chứng minh

cos( )

x A t nghiệm của phương trình x''2x0?

HDHS lấy đạo hàm cấp hai

toạ độ theo thời gian Phương trình dao động điều hồ lắc lị xo Phương trình x''2x0 (3) có nghiệm x A cos(t) (4) Hoạt động 4: Tìm hiểu đại lượng đặc trưng phương trình dao động điều hồ

Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Từng cặp làm việc với nhau: Hs

này hỏi hs trả lời Giới thiệu đại lượng đặc trưng Các đại lượng đặc trưng trongphương trình dao động điều hồ a Biên độ A

b Pha dao động (t) c Pha ban đầu 

d Tần số góc  Hoạt động 5: Tìm hiểu đại lượng đặc trưng phương trình dao động điều hồ

Chọn t0 0 cho  0 Khi

2

cos cos

x A t A t

T

 

 

HDHS vẽ đồ thị

5 Đồ thị dao động điều hoà t T/4 T/2 3T/4 T

(17)

4 Củng cố: Nắm khái niệm dao động, phương trình động lực học dao động phương trình dao động điều hồ

5 Bài tập nhà: Trả lời câu tr 34 skg Làm tập 1; 2; tr 35 skg Hướng dẫn mới: Dao động điều hoà

Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12

Bài 07 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm khái niệm chu kì, tần số, phương trình vận tốc gia tốc dao động điều hoà

2 Kĩ năng: Biểu diễn vec tơ quay điều kiện ban đầu dao động Thái độ: Chăm học tập, rèn luyện khả sáng tạo lao động II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: H 6.5 tr 32; H 6.6; H6.7 tr 33 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Nêu khái niệm dao động dao động tuần hồn? Viết phương trình dao động? Bài

Hoạt động 6: Tìm hiểu chu kì tần số dao động điều hoà

Đọc mục tr 32 sgk, rút khái niệm chu kì tần số?

Các nhóm làm việc, ghi lại khái niệm vào bảng phụ Treo tất bảng phụ lên cho giáo viên lớp nhận xét

Giúp học sinh xây dựng khái niệm chu kì tần số

Nhắc lại liên hệ chu kì tần số

6 Chu kì tần số dao động điều hoà

a Chu kì: Chu kì khoảng thời gian ngắn để trạng thái dao động lặp lại cũ

2

T 

 

b Tần số: Tần số số lần dao động đơn vị thời gian

N f

t

 Chú ý:

1 f

T

    Hoạt động 7: Xây dựng phương trình vận tốc gia tốc dao động điều hồ

Lấy đạo hàm bậc bậc theo thời gian li độ

Yêu cầu tất học sinh lấy

được đạo hàm '

dx

v x

dt

 

( )

'; a= ''

dv dv d dx

a v x

dt dt dtdt

   

Nhận xét độ lệch pha vận tốc với li độ gia tốc với li độ

7 Vận tốc dao động điều hồ

Ta có '

dx

v x

dt

 

Suy ra:

sin( )

cos( )

2

v A t

  



  

 

  

8 Gia tốc dao động điều hoà

(18)

Vận tốc sớm pha li độ góc

2



gia tốc ngược pha với li độ

( )

'; a= ''

dv dv d dx

a v x

dt dt dtdt

   

Suy ra:

2

cos( )

a A t

  

   

 

  

Hoạt động 8: Mối quan hệ dao động điều hoà vec tơ quay

Xác định vị trí điểm M thời điểm?

Ở t0 0 vectơ OM tạo với trục chuẩn  góc 

Vào thời điểm t0 vectơ OM  tạo với trục chuẩn  góc

t   

Thảo luận: Tìm hình chiếu vectơ OM



lên x Ox' ?

Hình chiếu OM lên x Ox' OP: OP OM cos

Vẽ vectơ OM 

có độ dài A quay quanh trục O tạo với trục chuẩn  góc 

Cho vectơ OM 

quay với tốc độ góc 

9 Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay

Ở t0 0 vectơ OM 

tạo với trục chuẩn  góc 

Vào thời điểm t0 vectơ OM  tạo với trục chuẩn  góc

t   

Hình chiếu OM lên x Ox' OP: OP OM cos Hay OP A cos(t) Gọi x toạ độ điểm P:

x OP suy x A cos(t) Vậy dao động điều hồ xem hình chiếu vectơ quay OM



lên x Ox' Hoạt động 9: Điều kiện ban đầu dao động

Trong đại lượng đặc trưng dao động điều hoà đại lượng phụ thuộc vào điều kiện ban đầu? Hãy chứng minh?

Nếu thay đổi điều kiện đại lượng

đó bị thay đổi theo 10 Điều kiện ban đầua Biên độ A: Phụ thuộc vào kích thích ban đầu

b Pha ban đầu : Phụ thuộc vào gốc thời gian ta chọn Củng cố: Nắm phương trình vận tốc, phương trình gia tốc dao động điều hoà, biết cách biễu diễn dao động điều hoà vectơ quay

5 Bài tập nhà: Trả lời câu 2; tr 34 skg Làm tập 4; 5; 6; tr 35 skg Hướng dẫn mới: Con lắc đơn

Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12

Bài 07 CON LẮC ĐƠN CON LẮC VẬT LÍ I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học lắc đơn, phương trình dao động điều hồ, chu kì dao động

2 Kĩ năng: Nắm phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc tiếp tuyến

(19)

1 Giáo viên: Con lắc đơn

2 Học sinh: Dụng cụ học tập, nhóm làm lắc đơn III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG

1 Ổn định, tổ chức Bài cũ

Câu hỏi: Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ? Bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo lắc đơn

Các nhóm quan sát lắc đơn mà nhóm chuẩn bị Nêu cấu tạo lắc đơn?

Điều kiện để hệ thống lắc đơn?

Quan sát trạng thái vật nặng vào thời điểm khác nhau, rút nhận xét

Giáo viên giới thiệu lắc đơn chuẩn bị

Kích thích cho lắc dao động Để lắc dao động điều hồ; thỗ mãn: Góc lệch cực đại

0 10

  lắc đặt vị trí xác định mặt đất

1 Con lắc đơn

Con lắc đơn hệ thống gồm vật nặng có khối lượng m, có kích thước nhỏ so dây treo; treo vào đầu sợi dây khơng dãn

Vị trí cân vị trí có phương dây treo trùng với phương thẳng đứng

Vật nặng bị lệch khỏi vị trí cân tác dụng lực hồi phục làm cho vật dao động qua lại quanh vị trí cân Hoạt động 2: Thiết lập phương trình động lực học lắc đơn

Thảo luận: Ôn lại phương pháp động lực học? Viết phương trình động lực học lắc lị xo?

P R ma    

Chiếu lên Ox: Px ma

HDHS hiểu rõ:

( ) ''

dv d ds

a s

dt dtdt

  

;

sin s, ( 10 )

l

    

Nên ''

s

mg ms

l

 

Đặt s

l

 

Suy s''2s0

2 Phương trình động lực học Chọn hệ trục Oxy hình vẽ Phương trình động lực học:

P R ma    

(1)

Chiếu (1) lên Ox: Px ma (2)

Mà Px mgsin ;

( ) ''

dv d ds

a s

dt dtdt

  

;

sin s, ( 10 )

l

    

Nên ''

s

mg ms

l

 

Đặt s

l

 

Suy s''2s0 (3) Hoạt động 3: Nghiệm phương trình động lực học lắc đơn dao động điều hồ

Nhận xét dạng toán học

''

s  s với x''2x0? Viết lại phương trình

2

''

x  x ?

HDHS: Thay x baèng s;

baèng

A s

3 Phương trình dao động điều hồ lắc đơn

(20)

5 Bài tập nhà: Làm tập tr 40 skg Hướng dẫn mới: Con lắc vật lí

Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12

Bài 07 CON LẮC ĐƠN CON LẮC VẬT LÍ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học lắc vật lí, phương trình dao động điều hồ, chu kì dao động

2 Kĩ năng: Nắm phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc tiếp tuyến

3 Thái độ: Tích cực học tập, ham tìm tịi – học hỏi II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc vật lí

2 Học sinh: Dụng cụ học tập, nhóm làm lắc vật lí III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG

1 Ổn định, tổ chức Bài cũ

Câu hỏi: Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hoà lắc đơn? Bài

Hoạt động 4: Thiết lập phương trình dao động điều hoà lắc đơn

Từ liên hệ

s l

 

chứng minh 0cos( t )

    ?

Thảo luận: Xây dựng phương trình vận tốc dài:

0sin( )

vs t

và phương trình gia tốc tiếp tuyến: at 2s0cos(t)

Giúp đỡ học sinh:

' ds

v s

dt

 

' dv

a v

dt

 

Nhận xét độ lệch pha v so với x; a so với x

4 Các phương trình dao động lắc đơn

a Phương trình li độ dài: 0cos( )

s s t (4)

b Phương trình li độ góc: 0cos( t )     (5) c Phương trình vận tốc dài:

0sin( )

vs t (6)

d Phương trình gia tốc tiếp tuyến: at 2s0cos(t)(7) Con lắc đơn dao động điều hồ với chu kì

2 2 l

T

g

  

 

(8) Hoạt động 5: Thiết lập phương trình nghiệm phương trình động lực học lắc vật lí

Thảo luận: Ôn lại phương pháp động lực học? Viết phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay?

R P

Q Q

M M I Chiếu MRQMPQ I

 

lên chiều dương: Pdsin I Xây dựng rút

Giúp đỡ học sinh:

( ) ''

d d d

dt dtdt

 

   ;

sin , ( 10 )

Nên ''

d mg

I 

 

Đặt

2 mgd

I

 

5 Con lắc vật lí

a Phương trình động lực học: Chọn chiều dương hình vẽ Phương trình động lực học:

R P

Q Q

M M I (9) Chiếu (9) lên chiều dương:

sin

Pd  I

  (10)

( ) ''

d d d

dt dtdt

 

(21)

2

''

   

Nhận xét dạng toán học

''

    với s''2s0? Viết lại phương trình

2

''

s  s ?

HDHS: Thay s baèng ; baèng

s 

0

sin , ( 10 )

Nên ''

d mg

I 

 

Đặt

2 mgd

I

 

(11) Suy '' 2 0 (12) b Phương trình dao động lắc vật lí:

0cos( t )     (13) Con lắc vật lí dao động điều hồ với chu kì

2 2 I

T

mgd

  

 

(14) Hoạt động 6: Tìm hiểu hệ dao động

Hãy số hệ dao động mà em biết?

Nêu lên đặc điểm hệ dao động đó?

Tìm hiểu khái niệm dao động tự do?

Thảo luận: Dao động lắc lò xo lắc đơn thoả mãn điều kiện để trở thành dao động tự do?

Vật dao động htực bỡi dao động tuần hoàn khác

Phân tích thuật ngữ dao động tự để từ học sinh rút khái niệm

6 Hệ dao động

a Hệ dao động: Hệ dao động hệ gồm vật dao động dược thực bỡi vật dao động tuần hoàn khác tác dụng lực hồi phục

b Dao động tự do: Dao động tự dao động tác dụng nội lực

c Tần số góc riêng: Mỗi dao động tự dao động với tần số góc riêng

Chu kì dao động phụ thuộc vào đặc tính riêng hệ, khơng phụ thuộc vào yếu tố bên

4 Củng cố: Các phương trình dao động lắc vật lí, đặc điểm dao động tự Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 40 skg

Làm tập 2; 3; 4; tr 40 skg

6 Hướng dẫn mới: Năng lượng dao động hoà

Ngày soạn : 14/09/09 Lớp : 12

Bài 08 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Khảo sát định tính định lượng lượng dao động điều hoà

2 Kĩ năng: Biết cơng thức tính động năng, dao động hoà; bảo toàn Thái độ: Tích cự học tập, chăm thực hành

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc lò xo

2 Học sinh: Dụng cụ học tập, lắc lò xo III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG

(22)

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết cơng thức tính động năng, đàn hồi? Bài

Hoạt động 1: Khảo sát định tính bảo tồn năng

Khi qua cầu dao động; cho biết biến đổi vận tốc li độ? Qua O:

đạt cực đại v x    Từ O đến A:

giảm tăng v x    Đến A: đạt cực đại v

x

   Từ O đến A:

tăng giảm v x   

Cho biết biến đổi động giai đoạn đó? Nhận xét chúng?

Xét dao động lắc đơn theo phương ngang

Nhắc lại vật lí 10 Khi qua vị trí cân toàn lượng dạng chuyển hoàn toàn thành lượng dạng động

Khi đến biên toàn lượng dạng động chuyển hoàn toàn thành lượng dạng

Theo định luật bảo toàn lượng tổng chúng bảo tồn

1 Sự bảo toàn Qua O:

 ñ

t

đạt cực đại W

baèng W

M v x        

Từ O đến A:

đ t giảm W tăng W v x          Đến A:   đ t

W

đạt cực đại W M

v x        

Từ O đến A:

đ t tăng W giaûm W v x         

Cơ tổng động bảo toàn Hoạt động 2: Khảo sát định lượng bảo toàn năng

Từ

2

1

t

W  kx

;

cos( )

x A t chứng minh 2

1 cos ( )

2

t

W  kA t

? Thảo luận: Đọc phần biến đổi theo thời gian, trả lời C1 tr 41 sgk?

Từ

2

1

ñ

W  mv

;

sin( )

vA t chứng minh

2 2

1 sin ( )

2

ñ

W  m A t

? Thảo luận: Đọc phần biến đổi theo thời gian, trả lời C2 tr 42 sgk?

Động năng, dao động biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tốc độ góc

'

   Năng lượng có biến đổi theo thời gian không?

Thế dao động biến thiên tuần hồn với tần số góc gấp hai lần tần số góc dao động

2 Thế dao động điều hoà

Thế đàn hồi

2

1

t

W  kx

Mà x A cos(t) Nên

2

1 cos ( )

2

t

W  kA t

Từ

2 k k m

m

     Do

2 2

1 cos ( )

2

t

W  m A t

3 Động dao động điều hồ Động 2 đ

W  mv

Mà vAsin(t) Nên

2 2

1 sin ( )

2

ñ

W  m A t

4 Năng lượng dao động điều hồ

Ta có W W W ñ  t

Suy

2 2

1

2

W  m A  kA const

• •

•A A•

(23)

4 Củng cố: Nắm biểu thức động năng, lượng dao động điều hoà Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 43 skg

Làm tập 1; 2; 3; tr 43 skg Hướng dẫn mới: Bài tập

Ngày soạn :20/09/09 Lớp : 12

Bài 09 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm phương trình dao động điều hồ, chu kì, tần số

2 Kĩ năng: Vận dụng phương trình dao động điều hồ; cơng thức chu kì, tần số Thái độ: Tích cực học tập, chăm sáng tạo thực hành

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Hệ thống hoá kiến thức vào bảng phụ Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết phương trình dao động lắc lò xo lắc đơn? Bài

Hoạt động 1: Xác định đại lượng phương trình dao động điều hồ

Thảo luận: Chỉ rõ đại lượng x 6cos(2 t 3) (cm)

 

 

Biên độ A6 cm Tốc độ góc  2 rad/s Chu kì

2 1 s

T 



 

Tần số f T1  Hz Pha ban đầu rad

  

Pha dao động (2 t 3)   

Cho x cos(2 t 3) (cm)

 

 

Xác định biên độ, tốc độ góc, chu kì, tần số, pha ban đầu, pha dao động?

Cho học sinh ôn lại kiến thức

1 Từx cos(2 t 3) (cm)  

 

Biên độ A6 cm

Tốc độ góc  2 rad/s Chu kì

2 1 s

T 



 

Tần số f T1  Hz Pha ban đầu rad

  

Pha dao động (2 t 3)   

Hoạt động 2: Giúp đỡ giải tr 35 sgk

Từng học sinh làm việc,

2 2 s

T 



 

Tần số f T1 0,5  Hz Học sinh giúp đỡ giải

quyết câu b HDHS: Thay t1 s4 vào

2 Từx cos(4 t 6) (cm)  

 

a Xác định biên độ, tốc độ góc, chu kì, tần số:

2 2 s

T 



(24)

Pha dao động

7

( ) rad

6

 

  

Li độ

7

6cos 3 cm

6

x  

Ôn lại phương pháp vẽ vectơ quay (4 ) t    ;

6 cos(4 ) (cm)

6

x t

HDHS: Vẽ vectơ quay

Tần số f T1 0,5  Hz

b Xác định pha dao động, li độ vào t1 s:

Pha dao động

7

( ) rad

6

 

  

Li độ

7

6 cos 3 cm

6

x  

c Vẽ vec tơ quay vào t0:

Hoạt động 3: Giúp đỡ học sinh hoàn thành tr 35 sgk

Để viết phương trình dao động điều hồ, cần xác định đại lượng nào?

Biên độ A4 cm Tốc độ góc

2 rad/s

T     Lúc 0 0 0 x t v        Hay cos

- rad

sin

          

HDHS: Các bước để viết phương trình dao động điều hồ Đặc biệt cách xác định pha ban đầu: Lúc

0 0 0 x t v        Hay cos

- rad

sin

          

3 Biên độ A4 cm, chu kì

2 s

T 

a Viết phương trình dao động Biên độ A4 cm

Tốc độ góc

2 rad/s

T     Lúc 0 0 0 x t v        Hay cos

- rad

sin

          

Suy x cos( t 2) (cm)  

 

b Tính x t5,5 s

4 cos(5,5 ) 4(cm)

2

x    

4 Củng cố: Xác định đại lượng phương trình dao động điều hoà Bài tập nhà: Làm tập tr 35; 4; tr 40 skg

6 Hướng dẫn mới: Bài tập

Ngày soạn : 20/09/09 Lớp : 12

Bài 09 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm phương trình dao động điều hồ, chu kì, tần số

2 Kĩ năng: Vận dụng phương trình dao động điều hồ; cơng thức chu kì, tần số Thái độ: Tích cực học tập, chăm sáng tạo thực hành

II CHUẨN BỊ

(25)

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc lị xo, lắc đơn, lắc vật lí Bài

Hoạt động 1: Từng học sinh hoàn thành tr 35 sgk

Mỗi học sinh tìm cơng thức tính chu kì?

Theo cơng thức em viết, có tính chu kì không?

Học sinh phải suy g

l

  

HDHS: k l mg  Tính chu kì dao động Ta có:

2

k g

k l mg

m l 

    

 Chu kì

2

2 2 l 4 2.10 s

T g         

Hoạt động 2: Học sinh giúp giải tr 40 sgk

Thảo luận: Muốn tính chu kì T biết l phải tìm g? Gia tốc trọng trường

2 2 l g T  

HDHS: Tập tỉ số

2 2

2

1 1

T l T l T

T l  l ,

này khơng phải tính gia tốc trọng trường?

2 Tính chu kì l3 m Ta có 1 l T g   ; 2 l T g   Suy

2 2

2

1 1

T l T l T

T l  l

2 s T 

Hoạt động 3: Áp dụng cơng thức tính chu kì lắc vật lí giải tr 40 sgk

Học sinh áp dụng

2 I

T

mgd

 

để tính momen qn tính

3 Tính momen qn tính Ta có 2 I mgdT T I mgd      9,375.10

I  kgm

 Hoạt động 4: Thông hiểu đánh giá

Dựa vào liên hệ l l l 1 2 để tính T

Yêu cầu học sinh suy 2 l gT T l g     

Thảo luận: Từ l l l 1 2 suy ra 2

1 T  T T

Cho:

1 1

2

0,3

0,4 ?

l coù T s l l l

l coù T s T

   

 

 

Gới ý để học sinh tìm 2

1 T  T T

4 Tính chu kì lắc đơn Ta có 2 l gT T l g      1 2 2 2 4 gT l

l l l gT l               2 2

2 2

4 4

gT gT

gT

     Do

2

1 0,5 s T  T T  Củng cố: Nắm cơng thức tính chu kì dao động điều hoà

(26)

6 Hướng dẫn mới: Bài tập

Ngày soạn : 20/09/09 Lớp : 12

Bài 09 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm kiến thức dao động điều hoà để giải tr 45 tr 46 sgk Kĩ năng: Vận dụng giải tr 45 tr 46 sgk

3 Thái độ: Tích cực học tập, chăm thực hành II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Hệ thống hoá kiến thức lại cho học sinh vào bảng phụ Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ

Câu hỏi: Nêu đại lượng phương trình dao động điều hồ? Bài

Hoạt động 1: Học sinh giúp giải tr 45 sgk

Thảo luận: Tính thời gian li độ?

Khi

5 10

2

t  

  

Thời gian t301 s Li độ

5

2,5cos = 1,25 (cm)

6

x  

Từng học sinh giải

2,5cos 10 1,25

2 t           ?

Suy cos 10 t          

10

2

10

2

t k v

                       60 5 60 k t k t         

Dựa vào tính s? t T

HDHS: Tính thời điểm dựa vào cách giải phương trình

cos( )

x A t

Điều kiện để v0; v0

0 sin( )

v t v t               

HDHS: Tính quãng đường chu kì

Trong

T t

s A

1 Phương trình dao động

2,5cos 10 (cm)

2

x  t 

 

a Khi

5 10

2

t  

  

Thời gian t301 s Li độ

5

2,5cos = 1,25 (cm)

6

x  

b Khi vật có li độ x1,25 cm Ta có

2,5cos 10 1,25

2 t           Suy cos 10 t          

10

2

10

2

t k v

                       60 5 60 k t k t         

c Tốc độ trung bình Chu kì

2 0,2 s

T 



 

(27)

Tốc độ trung bình

4 50 cm/s

tb

s A

v

t T

   Hoạt động 2: Đôi bạn tiến

Để viết phương trình dao động, cần tìm:

Tốc độ góc  Biên độ A Pha ban đầu 

Giải phương trình

cos 0?

Học sinh tính v0 ? khi

4 cm

A

HDHS: Tìm pha ban đầu Chọn

0

0 luùc

0 x t

v

 

 

  Hay

cos

rad

sin

 

 

 

  

 

2 Cho m0,4 kg; k 40 N/m ; v0 20 cm/s

a Viết x A cos(t) Chọn gốc thời gian lúc truyền vận tốc cho vật nặng

Tốc độ góc 10 rad/s

m k

  

Ta có

0

v

v A A



  

Biên độ A2 cm Chọn

0

0 luùc

0 x t

v

 

 

  Hay

cos

rad

sin

 

 

 

  

 

Phương trình dao động

2 cos(10 ) (cm)

2

x t

b Để A4 cmthì v0 ? Ta có v0 A40 cm/s Củng cố: Hướng dẫn học sinh giải tập tr 44; tr 46 sgk

5 Bài tập nhà: Làm tập tr 44; tr 46 skg

6 Hướng dẫn mới: Dao động tắt dần Dao động cưỡng

Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12

Bài 10 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG DUY TRÌ I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm nguyên nhân làm cho dao động tắt dần, nguyên tắt làm cho dao động có ma sát trì

2 Kĩ năng: Biết ảnh hưởng ma sát nhớt đến dao động, đặc điểm dao động tắt dần chậm Thái độ: Tích cực, chăm sáng tạo

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Bốn lắc lò xo dao động bốn môi trường khác nhau, bảng phụ vẽ H 10.2 tr 48 Học sinh: Dụng cụ học tập, nhóm làm lắc theo phân cơng

2 Bài cũ

Câu hỏi: Kiểm tra việc chuẩn bị học sinh Bài

(28)

Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Mỗi nhóm kích thích cho

lắc dao động, so sánh với rút nhận xét?

Thảo luận: Dựa vào đồ thị rút nhận xét ảnh hưởng môi trường đến dao động lắc lị xo?

Kích thích cho lắc dao động, cho học sinh dùng đồng hồ bấm giây thông qua quan sát cho nhận xét?

Treo bảng phụ vẽ H 10.2 tr 48 sgk cho học sinh thảo luận phân tích rút nhận xét

1 Dao động tắt dần

Bốn lắc lị xo giống hệt dao động mơi trường khác nhau:

Trong khơng khí: Trong nước: Trong dầu:

Trong dầu nhớt:

Kết luận: Dao động lắc

lị xo mơi trường khác khác

Đồ thị biểu diễn dao động bốn lắc lò xo:

Trong khơng khí: Trong nước: Trong dầu:

Trong dầu nhớt: Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên nhân làm cho dao động tắt dần

Tổ chức cho học sinh đọc mục phần “Ma sát nhớt gì” Trả lời C1 tr 49 sgk?

Sắp xếp độ nhớt bốn mơi trường theo thứ tự tăng dần?

Giúp cho học sinh hiểu dao động tắt dần phụ thuộc lớn vào lực cản môi trường (ma sát nhớt)

Ngồi bốn mơi trường trên, loại ma sát làm dao động giảm làm cho dao động tắt dần

2 Nguyên nhân

Lực cản môi trường (ma sát nhớt) tác dụng lên vật sinh công âm làm giảm dao động

Mà

2

1

W kA

biên độ dao động giảm

Kết luận: Dao động tắt dần

nhanh môi trường nhớt

Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc điểm dao động tắt dần chậm

Tổ chức cho học sinh đọc mục phần “Dao động tắt dần có phải dao động tự do”

Ma sát nhớt nhỏ, dao động tắt dần chậm

Nếu coi môi trường tạo nên lực cản thuộc hệ dao động dao động tắt dần coi là dao động tự

3 Dao động tắt dần chậm Nếu vật hay hệ vật dao động điều hồ với tần số góc 0 chịu thêm tác dụng lực cản nhỏ dao động vật hay hệ vật trở thành tắt dần chậm

Hoạt động 4: Biện pháp để dao động không tắt dần?

Trả lời: Làm để dao động không tắt dần?

Dao động tắt dần có đặc điểm nào?

Do ma sát dao động tự nhiên theo thời gian tắt dần, làm để dao động không tắt dần

5 Dao động trì

(29)

Đặc điểm:

Dao động với tần số góc riêng hệ

Dao động với biên độ A không đổi

Hoạt động 5: Dao động tắt dần có ứng dụng thực tế nào?

Thảo luận: Hãy kể số dao động thực tế mà có hại? Nêu cách khắc phục dao động đó?

6 Những ích lợi dao động tắt dần

a Bộ giảm xóc xe cộ: Ơtơ, xe gắn máy

b Hệ thống chống rung cơng trình giao thơng Củng cố: Nắm đặc điểm dao động tắt dần cách khắc phục

5 Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 51 skg

6 Hướng dẫn mới: Tìm hiểu biện pháp khắc phục dao động tắt dần khác

Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12

Bài 11 DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC CỘNG HƯỞNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm đặc điểm dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng

2 Kĩ năng: Hiểu tác dụng dao động cưỡng ứng dụng kĩ thuật thực tế

3 Thái độ: Chăm sáng tạo, đánh giá kĩ thuật khách quan II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm dao động cưỡng Sự cộng hưởng Học sinh: Dụng cụ học tập

2 Bài cũ Câu hỏi: Bài

Hoạt động 1: Quan sát thí nghiệm rút nhận xét

Hiện tượng xảy ra?

Khi kích thích cho lắc dao động A, lắc khác dao động theo

Quan sát mô tả lại trạng thái chúng?

Ban đầu chúng đứng yên, nhận tác động chúng bắt đầu dao động

Dựa vào đồ thị cho biết chu kì, biên độ dao động giai đoạn chuyển tiếp giai đoạn ổn định

Đặc điểm dao động cưỡng

Thực thí nghiệm biểu diễn dao động cưỡng

Phân tích giai đoạn dao động cưỡng qua đồ thị H 11.1 tr 52 sgk

HDHS: Đặc điểm dao động

1 Dao động cưỡng

Tác dụng vào vật nặng vị trí cân ngoại lực F biến đổi điều hoà theo thời gian

0cos

F F t chuyển động

của vật trải qua hai giai đoạn

Giai đoạn chuyển tiếp: Dao

động hệ chưa ổn định, biên độ dao động tăng dần biên độ dao động ổn định

Giai đoạn ổn định: Kéo dài cho

(30)

bức? cưỡng

Dao động cưỡng dao động điều hoà

Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực  Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ F0 ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc .

Đặc điểm dao động cưỡng bức:

Dao động cưỡng dao động điều hoà

Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực 

Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ F0 ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc .

Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng cộng hưởng cơ

Nhận xét biên độ dao động lắc B?

Biên độ dao động lớn Quan sát nhận xét chu kì dao động hai lắc? Chu kì

Thực thí nghiệm biểu diễn dao động cưỡng

Sau thời gian lại lắc dao động cưỡng

2 Cộng hưởng

Trong dao động cưỡng



  biên độ dao động tăng đột ngột đến giá trị cực đại Hiện tượng gọi tượng cộng hưởng:

0 A đột ngột AMax 

    

Hoạt động 3: Ma sát mơi trường có ảnh hưởng đến cộng hưởng

Quan sát biên độ dao động lắc B Cho nhận xét?

Khi lực cản tăng, biên độ dao động giảm

Thực thí nghiệm biểu diễn cộng hưởng

Bây gắn thêm miếng nhựa vào đầu lắc B để tăng lực cản

Tổ chức cho học sinh đọc “Thí nghiệm cộng hưởng”

Giúp đỡ học sinh kết luận

3 Ảnh hưởng ma sát

Trong dao động cưỡng bức, ma sát có ảnh hưởng lớn đến biên độ dao động: Ma sát nhỏ biên độ dao động lớn Nếu ma sát nhỏ tượng cộng hưởng rõ nét

Nếu ma sát lớn tượng cộng hưởng khơng rõ ràng (khó quan sát)

Hoạt động 4: Giúp đỡ học sinh phân biệt dao động cưỡng dao động trì

Tìm điểm giống dao động cưỡng dao động trì?

Chịu tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn

Dao động cưỡng có cộng hưởng dao động trì dao động với tần số góc riêng hệ

Tìm điểm khác dao động cưỡng dao động trì?

Dao động cưỡng có biên độ phụ thuộc vào biên độ ngoại lực chênh lệch  và

0  .

Giúp đỡ học sinh

Tìm điểm giống dao động cưỡng dao động trì

Tìm điểm khác dao động cưỡng dao động trì

4 Phân bi t dao ệ động cưỡng

b c v dao ứ động trì

Dđ trì Dđ cưỡng Giống

(31)

Dao động trì có biên độ khơng đổi dao động với tần số góc riêng 0

Hoạt động 5: Thi kể ứng dụng tượng cộng hưởng kĩ thuật đời sống

Trong thời gian phút; kể tên phận kĩ thuật (cơ sở sản xuất) có ứng dụng tượng cộng hưởng cơ? Các ứng dụng có lợi hại?

Giáo viên chọn đội; giao bút bảng phụ

5 Ứng dụng tượng cộng hưởng

a Tần số kế b Lên dây đàn

c Trong kĩ thuật xây dựng Củng cố: Nắm đặc điểm dao động cưỡng cộng hưởng, ứng dụng kĩ thuật Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 56 skg

Làm tập 1; tr 56 skg Hướng dẫn mới: Tổng hợp dao động

Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12

Bài 12 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm phương pháp giản đồ véc tơ quay, độ lệch pha hai dao động Kĩ năng: Hiểu phương pháp Fresnel, ý nghĩa độ lệch pha

3 Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Phiếu học tập Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức

2 Bài cũ

Câu hỏi: Nêu điều kiện tượng cộng hưởng cơ? Bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu sơ tộng hợp dao động

Các em nêu vài ví dụ tương tự vậy?

Các nhóm ghi nhanh vào bảng phụ phút, sau treo len bảng để cà lớp nhận xét

Trong thực tế có nhiều vật dao động đồng thời tạo dao động tổng hợp: võng mắc tàu, tàu dao động theo sóng biển; …

1 Vấn đề tổng hợp dao động Hai dao động thực theo phương li độ chuyển động tổng hợp tổng li độ hai dao động hợp thành

Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp véc tơ quay Fresnel

Học sinh làm việc theo nhóm: Vẽ A A1;

                           

lên trục x Ox' Áp dụng quy tắc hình bình hành vẽ A A A 1

  

Cho A A1;                            

quay với tốc độ góc  hình bình hành

HDHS: Vẽ véc tơ quay Phương pháp giản đồ Fresnel Xét hai dao động điều hoà phương, tần số:

1

1 1

1

2 2

1

cos( ) :

A

x A t A

A

x A t A

 

  

 

  

  

   

 



(32)

1

A OA A quay theo với

cùng tốc độ góc Hình bình hành A OA A1 không bị biến dạng

Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha hai dao động, cụ thể:

1

Hai dđ pha: :

k A A A

 

   

1

Hai dđ ngược pha:

(2k 1) : A A A

 

    

2 2

Hai dđ vuông pha:

(2 1) :

2 k

A A A

 

  

 

1 2

Hai dđ có độ lệch pha: :

const

A A A A A

  

   

Khi cho A A1;  

quay với tốc độ góc  A A A 1

   nào?

Giới thiệu độ lệch pha:

2

( t ) ( t )

    

    

2   

    góc tạo bỡi

A A1, 2

 

Độ dài A 

phụ thuộc vào

A A1, 2

 

tức    2 1?

Chọn trục x Ox' hình vẽ

Biểu diễn 

1 1 A A coù xOA         gốc O

Biểu diễn 

2 2 A A coù xOA        

gốc O

Dao động tổng hợp x x x 1 có dạng x A cos(t); A A A 1

  

có 

A xOA        Cho A A1;

 

quay với tốc độ góc  hình bình hành

1

A OA A quay theo với

cùng tốc độ góc Hoạt động 3: Thiết lập cơng thức tính biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp

Yêu cầu: Áp dụng hệ thức lượng giác tam giác vuông Chứng minh được:

OP OM ON OQ OH OK

    Dùng công thức

2

1 2 2cos( 2)

A A A  A A   chứng minh biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha nêu

Học sinh thảo luận trả lời C1 tr 59 sgk

HDHS: Tính pha ban đầu Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp

a Biên độ: Ta có A A A 1

                                         

;

A A1, 2 2 1

                            Thế 2

1 2 2cos( 2)

A A A  A A   b Pha ban đầu:

1 2

sin sin tan cos cos A A A A        

4 Củng cố: Nắm phương pháp Fresnel Bài tập nhà: Làm tập 1; 2; tr 60 skg Hướng dẫn mới: Kiểm tra định kì lần

Ngày soạn : 30/09/09 Lớp : 12

KIỂM TRA ĐỊNH KÌ LẦN I MỤC TIÊU KIỂM TRA

1 Kiến thức : Nắm công thức, định nghĩa, định luật, … chương I, chương II Kĩ : Vận dụng công thức, định luật, …

3 Thái độ : Trung thực, khách quan, phát huy tốt lực thân II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên : Xây dựng cấp độ nhận thức, hình thành kĩ thái độ (theo Blom) x ' x O A  A  A

(33)

Mức độ Chương I Chương II Nhận biết Nhắc lại công thức, định luật, định

nghĩa, …

Nhắc lại công thức, định luật, quy ước, định nghĩa, …

2 Thơng hiểu Tìm đại lượng liên quan đến công thức, định luật, …

Tìm đại lượng liên quan đến công thức, định luật, … Vận dụng Xây dựng phương án giải có

đủ thơng số cần thiết

Xây dựng phương án giải có đủ thơng số cần thiết

4 Phân tích Xây dựng phương án giải cần tìm thông số cần thiết

Xây dựng phương án giải cần tìm thơng số cần thiết

5 Tổng hợp Tìm mối chốt phương án

Tìm mối chốt phương án

6 Đánh giá Xây dựng phương án giải Xây dựng phương án giải

Xây d ng ma tr n hai chi uự ậ ề

Chương Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Tổng

TN TL TN TL TN TL TN TL

Động lực học vật

rắn 28/21 0 21/21 0 14/21 1 1

Dao động

35/21 28/21 1 21/21 1 12 2

Tổng 70/21 56/21 10

2 Học sinh : Dụng cụ phương tiện học tập III TIẾN TRÌNH KIỂM TRA

1 Ổn định, tổ chức Kiểm tra

I TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (7 điểm)

tâm Bỏ qua lực cản Lúc đầu người sàn đứng yên Nếu người chạy quanh mép sàn theo chiều sàn

A. vẫn đứng yên khối lượng sàn lớn khối lượng người B. quay chiều chuyển động người

C. quay chiều chuyển động người sau quay ngược lại D. quay ngược chiều chuyển động người

C©u :

Một bánh xe quay nhanh dần quanh trục Lúc ban đầu t0 0 bánh xe có tốc độ góc

5 rad/s Sau 5 s tốc độ góc tăng lên đến 7 rad/s Gia tốc góc bánh xe

A.  0, rad/s2 B.  2, rad/s2 C.  0, rad/s2 D.  0,8 rad/s2

A

x

theo chiều âm Phương trình dao động

A.

cos( )

4

x A t

B. cos( )

4

x A t 

C. 7

cos( )

4

x A t 

D. cos( )

4

x A t 

tơ gia tốc ln ngược chiều với véc tơ vận tốc vật chuyển động

A. từ N đến M. B. từ M đến N. C. từ O đến N. D. từ M đến O. C©u : Một vật rắn quay chậm dần quanh trục cố định xuyên qua vật thì

A. tốc độ góc ln có giá trị âm B. gia tốc góc ln có giá trị âm C. tích tốc độ góc gia tốc góc có giá trị

(34)

C©u :

Hai dao động điều hịa phương có phương trình dao động: x14 cos2 (cm)t ;

2 3cos(2 2) (cm)

x  t

Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ

A. A3,5cm. B. A7cm. C. A5cm. D. A1cm.

gắn vào đầu lò lo treo vào đầu cố định Kích thích cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Tần số dao động lắc

A. f k

m

 

B.

1

k f

m

 

C.

1

m f

k

 

D.

m f

k

 

C©u :

Một vật nhỏ thực dao động điều hịa theo phương trình x 10 cos(4 t 2) (cm)  

 

với thời gian tính giây Động vật biến thiên với chu kì

A. 0,25s B. 1,50s C. 1,00s D. 0,50s

gắn vào đầu lò lo treo vào đầu cố định, làm dãn đoạn l Kích thích cho lắc dao động điều hịa theo phương thẳng đứng Tần số góc dao động lắc

A. g

l

 

 . B.

g l

 

 . C.

l g



D.

l g

 

một điểm vành cánh quạt

A. 37,6 m/s B. 23,5 m/s C. 18,8 m/s D. 47 m/s

gắn vào đầu lò lo treo vào đầu cố định Kích thích cho lắc dao động điều hịa theo phương thẳng đứng Tần số góc dao động lắc

A. m

k

 

B.

k m

 

C.

m k

 

D.

k m

 

A. với tần số tần số dao động riêng. B. mà không chịu ngoại lực tác dụng. C. với tần số lớn tần số dao động riêng. D. với tần số nhỏ tần số dao động

riêng

C©u 13 :

Hai dao động điều hịa phương có phương trình dao động: x1 cos(2 t 6) (cm)  

 

; x2 cos(2 t 2) (cm)  

 

A. A4 cm. B. A2 cm. C. A2 cm. D. A2 cm.

C©u 14 :

Hai dao động điều hịa phương có phương trình dao động: x1 4 cos2 (cm)t ;

2 cos(2 2) (cm)

x  t

A. A4 cm. B. A8 cm. C. A4 cm. D. A0 cm.

C©u 15 :

Hai chất điềm có khối lượng kg kg gắn hai đầu nhẹ có chiều dài m Momen qn tính hệ trục quay qua trung điểm vng góc với có giá trị

A. 1,5 kgm2 B. 0,5 kgm2 C. 1,75 kgm2 D. 0, 75 kgm2

vật cách trục quay khoảng r0 có

(35)

C. tốc độ dài biên đổi D. véc tơ vận tốc dài biến đổi

số dao động lắc

A. giảm gia tốc trọng trường giảm theo độ cao.

B. tăng tần số dao động điều hịa tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường.

C. khơng đổi chu kì dao động điều hịa khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường. D. tăng chu kì dao động điều hịa giảm.

thân Nếu vận đơng viên dang hai tay rộng

A. momen quán tính vận động viên trục quay giảm tốc độ góc tăng B. momen quán tính vận động viên trục quay giảm tốc độ góc giảm C. momen qn tính vận động viên trục quay tăng tốc độ góc tăng D. momen qn tính vận động viên trục quay tăng tốc độ góc giảm

quả cầu có khối lượng m (có kích thước khơng đáng kể) Chu kì dao động lắc

A.

2 l T

g

 

B.

2 l

T

g

 

C.

1

g T

l

 

D.

g T

l

 

A. bằng động vật vật tới vị trí cân bằng. B. tăng gấp biên độ dao động vật tăng gấp đơi.

C. biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kì nửa chu kì dao động vật. D. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì chu kì dao động vật.

A. động giảm. B. động giảm, tăng. C. động tăng, giảm. D. cơ hệ thay đổi.

Câu 1: Coi Mặt Trăng hình cầu đồng chất có bán kính 7.10 km5 có khối lượng 2.10 kg30 Tự quay quanh trục với chu kì 28 ngày đêm Tính động Mặt Trăng?

Câu 2: Cho dao động hồ có phương trình x cos(4 t 3)  

 

Tính quãng đường mà nặng sau s6 ?

Câu 3: Một lắc lò xo dao động điều hịa với phương trình x 5cos(2 t 2) cm  

 

Biết

0,025

E J Tính động vào thời điểm t0,25s ?

ĐÁP ÁN KIỂM TRA ĐỊNH KÌ LẦN VẬT LÍ 12

I TR C NGHI M KHÁCH QUAN (7 i m) Ắ Ệ đ ể

01 08 15

02 09 16

03 10 17

04 11 18

(36)

06 13 20

07 14 21

Câu Nội Dung Điểm

1

Momen quán tính Mặt Trăng

2

I  mR 0,25

Tốc độ góc Mặt Trăng

2 T



  0,25

Động quay Mặt Trăng

2 36

1 1,32.10

2

ñ

W  I  J 0,5

2

Ta có

2 1

2

T  s



  0,25

1

6 12 12

T T T T

t     0,25

Quãng đường

3 9

2 2

A A A A

s     cm 0,5

3

Ta có

2 1

T  s



  0,25

Mà 0,25

T

t s

: ứng với trạng thái vật từ vị trí cân cân biên theo chiều âm, nên x0 Thế Et 0 J

0,75

3 Thống kê chất lượng

Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém

12A1 26 12

12A2 25 0 14

4 Nhận xét

Giáo viên Học sinh

Hình thức Rõ ràng, khoa học, khách quan Tơ chưa theo u cầu (cịn học sinh sử dụng bút bi )

Nội dung Phù hợp đối tượng học sinh Phù hợp với đối tượng học sinh từ trung bình trở lên

Mức độ Phân loại đối tượng học sinh Phân loại đối tượng học sinh rõ ràng Kết luận Sử dụng tốt Các học sinh yếu cần cố gắng nổ lực nhiều Hướng dẫn : Thực hành: Xác định chu kì lắc đơn lắc lò xo, đo gia tốc trọng trường

Ngày soạn : 26/08/09 Lớp : 12

Bài 20 Thực hành

KHẢO SÁT VÀ ĐO CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU BÀI HỌC

(37)

2 Kĩ : Nắm cơng thức tính chu kì, sử dụng cỗng quang điện đồng hồ số Thái độ : Nghiêm túc, cẩn thận, sáng tạo

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên : Bộ dụng cụ thí nghiệm thực hành Học sinh : Dụng cụ học tập, sở lí thuyết III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG

1 Ổn định, tổ chức : Lập danh sách nhóm, phân chia dụng cụ Bài cũ

Câu hỏi : Viết biểu thức tính chu kì dao động lắc đơn ? Bài

Hoạt động : Mục đích thực hành thí nghiệm

Thảo luận: Dựa vào biểu thức tính chu kì dao động lắc đơn, nêu phương án thí nghiệm để tính chu kì

Giúp học sinh lựa chọn

phương án tối ưu Hiểu phương án thí nghiệm để xác định chu kì lắc đơn

Tính gia tốc trọng trường từ kết thí nghiệm Củng cố kiến thức dao động kĩ sử dụng thiết bị thí nghiệm

Hoạt động : Tìm hiểu sở lí thuyết để tiến hành thực hành thí nghiệm

Ôn lại kiến thức lắc đơn, công thức dao động lắc đơn

Xác định gia tốc rơi tự

2

4 l

g T



 Chu kì dao động

2 l

T

g

 

Gia tốc trọng trường

2

4 l

g T

  Hoạt động : Tìm hiểu dụng cụ thực hành thí nghiệm

Tập sử dụng cỗng quang điện đồng hồ đo thời gian số Rèn luyện kĩ thao tác thực hành

HDHS: Sử dụng cỗng quang điện đồng hồ đo thời gian số

Nguyên tắc ghi thời gian cổng quang điện đồng hồ đo thời gian số

Nguyên tác hoạt động cỗng quang điện đồng hồ đo thời gian số

4 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 tập 1; 2; tr 65 skg Hướng dẫn : Thực hành

Ngy soạn : 24/10/09 Lớp : 12

Bi 20 Thực hnh

KHẢO SÁT VÀ ĐO CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nắm nguyên tắc hoạt động thiết bị, thao tác thực hành thí nghiệm Kĩ năng: Thao tác ghi số liệu xác

3 Thái độ: Cẩn thận, khách quan II CHUẨN BỊ

(38)

2 Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức

2 Bài cũ

Câu hỏi: Lắp cỗng quang điện vị trí cân lắc có khơng? Vì sao? Bài

Bài thực hành: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN.

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Khảo sát ảnh hưởng biên độ  , khối lượng m nặng độ dài l day treo đối với chu kì dao động T lắc đơn

- Xác định gia tốc trọng trường g lắc đơn theo công thức:

2

4 l

g T

  II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

1 Khảo sát ảnh hưởng biên độ  chu kì dao động T lắc đơn.

a Nối cổng quang điện với ổ cắm A mặt sau đồng hồ đo thời gian số (hình 3) Gạt núm chọn thang đo sang vị trí 9,999 s Vặn núm chuyển mạch MODE sang vị trí T để đo chu kì dao động lắc Cắm phích lấy điện đồng hồ đo thời gian vào nguồn điện ~ 220 V Bấm cơng tắc K mặt sau để chữ số hiển thị cửa sổ thời gian

b Treo viên bi có khối lượng m1 vào đầu sợi dây mảnh, dài không dãn Vặn vít đế chân , điều chỉnh cho giá đỡ can thẳng đứng Đặt ke áp sát cạnh giá đỡ vị trí (thấp đáy viên bi) ứng với độ dài L thước milimet Quay ròng rọc để thả dần sợi dây đáy viên bi vừa tiếp xúc với cạnh ngang ke.Nếu gọi r bán kính viên bi, độ dài l lắc đơn tính l = L - r

c Điều chỉnh dây treo để lắc đơn khối lượng m1 có độ dài l1= 500 mm Dịch chuyển cổng quang điện đến vị trí cho cửa sổ nằm ngang với vị trí tâm viên bi, cách tâm khoảng a1 = 30 mm Kéo viên bi đến vị trí đối diện

(39)

cửa sổ cổng quang điện, buông tay thả cho lắc dao động không vận tốc đầu Khi biên độ dao động lắc đơn 1( với

06 , 500

30 tan

1

1   

l a 

1 3,5o

Sau – dao động, bấm nut RESET mặt đồng hồ đo thời gian số để tiến hành đo chu kì dao động T lắc đơn.Thực lần phèp đo Ghi giá trị T mổi lần đo vào bảng

d/ Giữ nguyên khối lượng m1 độ dài l1 = 500 mm lắc đơn Dịch chuyển cổng quang điện đến vị trí cho cửa sổ nằm ngang với vị trí tâm viên bi, cách tâm khoảng

mm

a2 50 ứng với biên độ 2 ( với2 5,7o) Thực lần phép đo chu kì dao động T.Ghi giá trị T lần đo.Ghi giá trị T lần đo vào bảng

2 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng m chu kì dao động T lắc đơn.

Giữ nguyên độ dài l1 = 500 mm biên độ 2 Thay viên bi khối lượng m1 khối lượng m2 Thực lần phép đo chu kì dao động T Ghi giá trị T lần đo vào bảng

3 Khảo sát ảnh hưởng độ dài l chu kì dao động T lắc đơn.

Giữ nguyên viên bi khối lượng m2 biên độ 2 Điều chỉnh dây treo để lắc có độ dài l2 = 600 mm.Thực lần phép đo chu kì dao động T.Ghi giá trị T lần đo vào bảng

Bảng 1

Con lắc đơn

Khối lượng m

Biên

độ  Độ dài l(mm) T1 T2 Chu kì dao động TT3 T (T)max

1 m1 1 l1 = 500

2 m1 2 l1 = 500

3 m2 2 l1 = 500

4 m2 2 l2 = 600

III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:

1 Tính giá trị trung bình chu kì dao động: 3 T T T

T   

xác định sai số tuyệt đối cực đại (∆T)max tìm bảng

2 Căn giá trị T (T)max tìm bảng cho biết: a) Biên độ  có ảnh hưởng đến chu kì dao động T lắc đơn khơng? b) Khối lượng m có ảnh hưởng đến chu kì dao động T lắc đơn khơng? c) Độ dài l có ảnh hưởng đến chu kì dao động T lắc đơn khơng? d) Tính tỉ số sau lắc đơn số số Bảng 1:

2

 

       

l T

;

2

 

       

l T

So sánh hai tỉ số trên,từ rút nhận xét phụ thuộc chu kì dao động T lắc đơn vào độ dài l

3 Kết luận: Chu kì dao động lắc đơn có biên độ nhỏ ( < 90) nơi mặt đất, không phụ thuộc……… , phụ thuộc……… theo tỉ lệ T ~ ………Kết

quả này……….với công thức lí thuyết: g

(40)

-Giá trị trung bình: 2

T l g  

(m/s2)

- Sai số tuyệt đối:

 

   



 

   

T T l

l g

g . 2 max