Định nghĩa: Nếu tần số ngoại lực (f) bằng với tần số riêng (f0) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại. Hiện tượng này gọi là hiện tượng cộng hưở[r]
(1)Ngày soạn: 10/9/2010 Tiết: 07
DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
A. MỤC TIÊU
1. 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 2. Kỹ năng
- Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần - Vẽ giải thích đường cong cộng hưởng
- Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thich số tượng liên quan để giải tập tương tự
3. Thái độ
Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh có tính tập thể
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Gợi mở, nêu vấn đề
C. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: Chuẩn bị thêm số ví dụ dao động cưỡng tượng cộng hưởng có lợi, có hại
2. Học sinh: Ôn tập lắc: W =1 2m
2A2 D. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
1.Ổn định lớp ( phút)
2.Bài cũ ( phút)
3. Bài mới:
a.Đặt vấn đề: Tại ô tô, xe máy cần có giảm xóc?
Tại đồn quân bước qua cầu lại làm sập cầu? b Triển khai dạy:
Hoạt động 1: ( phút) Tìm hiểu Dao động tắt dần
Hoạt động Giáo viên - Học sinh Nội dung
GV: Làm thí nghiệm dao động lắc lị xo, lắc đơn
* Từ thực tế nhận xét lắc có dao động điều hịa k?
* Biên độ lắc nào? HS: Theo dõi TN
* HS từ thí nghiệm trả lời
I DAO ĐỘNG TẮT DẦN: 1 Thế dao động tắt dần
Là dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian
2 Giải thích:
X
(2)* GV đưa dao động tắt dần đồ thị dao động tắt dần
* Từ hai TN cho biết lắc dao động tắt nhanh hơn?
* Nguyên nhân dẫn đến tượng trên?
HS: Q.sát rút nhận xét
- HS suy nghĩ trả lời đồng thời giải thích nguyên nhân dẫn đến dao động tắt dần * GV nêu ứng dụng dao động tắt dần, giải thích chế hoạt động
* Đưa dao động riêng với tần số riêng kí hiệu f0
HS: Theo dõi tiếp thu kiến thức
- Lực cản môi trường luôn ngược chiều chuyển động vật nên luôn sinh công âm, làm cho vật dao động giảm, dẫn đến biên độ dao động giảm theo thời gian
3 Ứng dụng
- Thiết bị đóng cửa tự động, - Giảm xóc ơtơ, xe máy…
Hoạt động : ( phút) Tìm hiểu Dao động trì
Hoạt động Giáo viên - Học sinh Nội dung
GV: Dự đốn xem dao động khơng tắt dần có chu kì khơng đổi chu kì dao động riêng ta phải làm gì?
HS: Cung cấp lượng GV:
- Thường người ta dùng một nguồn lượng cấu truyền lượng thích hợp để cung cấp lượng cho vật dao động chu kì Giới thiệu chế trì dao động lắc hình bên
Hs: Nêu nguyên tắc trì dao động đưa võng
GV: Nhận xét - bổ sung HS: Ghi nhớ kiến thức
II DAO Đ ỘNG DUY TRÌ
- Nếu cung cấp thêm lượng cho vật dao động bù lại phần lượng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng nó, gọi là dao động trì.
- Ví dụ dao động trì: + Đưa võng
+ Dao động trì lắc đồng hồ
Hoạt động 3: ( phút) Tìm hiểu Dao động cưỡng bức
a
t
(3)Hoạt động Giáo viên - Học sinh Nội dung GV:
ĐVĐ: Một
người từ đu quay nhảy xuống * Nhận xét dao động đu quay lúc nào? * Muốn cho đu quay dao động khơng tắt thường làm gì? (tác dụng ngoại lực)
HS: Quan sát thí nghiệm
Quan sát rút đặc điểm dao động cưỡng
Trả lời C1
* GV đưa dao động cưỡng bức, thông báo lực cung cấp NL cho đu quay bù lại NL mát ma sát
- Làm thí nghiệm ảo dao động cưỡng
* Phân tích ví dụ SGK,cho HS đọc đặc điểm dao động cưỡng bức, giảng giải làm rõ Adđ phụ thuộc Alựccb, độ lệch f f0
* Làm TN hình 4.3 ( C1)
- Các lắc khác có dao động khơng? - Con lắc dao động mạnh nhất, sao?
GV: Nhận xét - bổ sung HS: Ghi nhớ kiến thức
III DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC:
1 Thế dao động cưỡng bức? Nếu tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà F = F0sin(t + ) lên hệ
Lực cung cấp lượng cho hệ để bù lại phần lượng mát ma sát Khi hệ gọi dao động cưỡng
2 Ví dụ: SGK
3 Đặc điểm:
Sau dao động hệ ổn định thì:
- Dao động hệ dao động điều hồ có tần số tần số ngoại lực
- Biên độ dao động không đổi: + Phụ thuộc vào chênh lệch tần số ngoại lực tần số dao động riêng hệ dao động tự
+ Tỉ lệ với biên độ F0 ngoại lực
Hoạt động : ( phút) Tìm hiểu Hiện tượng cộng hưởng, ảnh hưởng cộng hưởng
x
t O
b
A B
C E
(4)Hoạt động Giáo viên - Học sinh Nội dung GV: Cho HS đọc định nghĩa dao động
cưỡng
* Giới thiệu đồ thị dao động cưỡng
HS: Quan sát rút tượng khái niệm cộng hưởng
GV: Giảng giải, phân tích vấn đề để HS nắm tượng cộng hưởng, cần nói lại dao động riêng lắc
* Phân tích vấn đề để làm rõ phần giải thích
HS: Thực lệnh C2
GV: Tại biên độ dao động cưỡng thân xe ví dụ II.2 lại nhỏ?
- Tại lực đẩy nhỏ ta làm cho đu quay có nguời ngồi đung đưa với biên độ lớn
HS: Trả lời C2
GV: Nhận xét- kết luận
* Phân tích tầm quan trọng tượng cộng hưởng, tác dụng có lợi hại cộng hưởng!
+ Tác dụng có hại:
Cầu, bệ máy, trục máy khung xe … đều chi tiết xem dao động tự có tần số riêng f0 Khi
thiết kế chi tiết cần phải ý đến trùng tần số ngoại lực f và tần số riêng f0 Nếu trùng này
xảy (cộng hưởng) làm gãy các chi tiết này.
HS: Ghi nhớ kiến thức
IV HI ỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
1 Định nghĩa: Nếu tần số ngoại lực (f) với tần số riêng (f0) hệ dao động tự do, biên độ dao động cưỡng đạt giá trị cực đại
Hiện tượng gọi hiện tượng cộng hưởng
f = f0 Acb = Amax
Nếu ma sát giảm giá trị cực đại của biên độ tăng
2 Giải thích : Khi f =f0 : hệ cung cấp lượng cách nhịp nhàng lúc , biên độ dao động hệ tăng dần lên A =Amax tốc độ tiêu hao lượng tốc độ cung cấp lượng cho hệ
3 Tầm quan trọng tượng cộng hưởng :
Dựa vào cộng hưởng mà ta
dùng lực nhỏ tác dụng lên hệ dao động có khối lượng lớn để làm cho hệ dao động với biên độ lớn (em bé đưa võng cho người lớn …)
Dùng để đo tần số dòng điện xoay
chiều, lên dây đàn
4 Củng cố: ( phút)
- Thế dao động tắt dần?
f
0
A
A
max
f O
x
t
O
b
f A
A max
(5)- Giải thích dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức?
- Hiện tượng cộng hưởng 5 Dặn dò: ( phút)
- Câu hỏi 1, 2, 3, - trang 21- SGK - Bài tập 5, trang 21 - SGK
- Các tập liên quan sách tập
RÚT KINH NGHIỆM