Tiết 1: DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO

Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. - Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên độ và biểu thức chu kỳ (và tần số), của dao động điều hòa, chu kỳ của con lắc lò xo. * Trọng tâm: Dao động điều hòa; T, f () của dao động điều hòa; Chuyển động của con lắc lò xo. * Phương pháp: Pháp vấn, thực nghiệm.

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Tiết 1: DAO ĐỘNG TUẦN HỒN VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA – CON LẮC LỊ XO I Mục đích u cầu: - Phân biệt dao động, dao động tuần hồn, dao động điều hịa - Nắm khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên độ biểu thức chu kỳ (và tần số), dao động điều hòa, chu kỳ lắc lò xo * Trọng tâm: Dao động điều hòa; T, f () dao động điều hòa; Chuyển động lắc lò xo * Phương pháp: Pháp vấn, thực nghiệm II Chuẩn bị: - GV: lò xo, nặng; (hoặc dây cao su thay cho lò xo) - HS: xem sách GK III Tiến hành lên lớp: A Ổn định: B Kiểm tra: GV giới thiệu chương trình C Bài PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG I/ * GV nêu ví dụ: gió rung làm bơng I DAO ĐỘNG: hoa lay động; lắc đồng hồ đung Dao động chuyển động có giới hạn khơng đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân sóng; dây đàn rung gãy… * GV nhận xét: ví dụ trên, ta - Vị trí cân thường vị trí vật đứng yên thấy vật chuyển động vùng không gian hẹp, không q xa vị trí cân -> chuyển động gọi dao động II/ * GV nêu ví dụ dao động tuần II DAO ĐỘNG TUẦN HỒN: hồn: dao động lắc đồng hồ Dao động tuần hoàn: dao động mà trạng thái * Hs nhắc lại lớp 10, khái niệm, chuyển động vật lặp lặp lại cũ sau ký hiệu, đơn vị của: khoảng thời gian - Chu kỳ? (Là khoảng thời gian ngắn Chu kỳ: khoảng thời gian ngắn sau trạng vật thực lần dao động; [T], thái dao động lặp lại cũ (hay khoảng thời (s)) gian để vật thực lần dao động) - Tần số? (Là số lần dao động vật quay Ký hiệu: T, đơn vị:s (giây) Tần số: đại lượng nghịch đảo chu kì, số 1s [n]: (Hz)) VD: lần dao động đơn vị thời gian dao động -> T(s) f dao động ma = - kx Đặt:   k k hay   m m Vậy ta có pt: a = -2x * Ta biết, theo định nghĩa thì: - Vận tốc tức thời: - Gia tốc tức thời: v x t v a t Khi t vơ nhỏ, trở thành đạo hàm x theo t, v theo t Vậy, ta viết: v  x' hay : v  (1) Mặt khác, theo ý nghĩa đạo hàm: + Vận tốc đạo hàm bậc quãng đường: v = x’ + Gia tốc đạo hàm bậc vận tốc (hay đạo hàm bậc hai quãng đường): a = v’ = x’’ Từ (1) ta viết lại: x’’ + 2 x (2) Δv dx  lim dt Δt  Δt Δv dv d x a  v' hay : a  lim   dt dt Δt  Δt Phương trình (2) phương trình vi phân bậc hai nghiêm có dạng: x = Asin(t + j) (4) phương trình chuyển động lắc lò xo Từ pt dao động: x = A.sin(t = j) + Vận tốc tức thời: v = x’ = A.cos (t + j) + Gia tốc tức thời: a = v' = x” = 2A.sin (t + j) * GV hướng dẫn nhắc thêm: - HS cho biết đồ thị hàm sin B Dao động điều hòa: đồ thị nào? Hàm sin hàm dao động điều hòa nên ta nói - Ngồi phương trình dạng sin, chúng lắc lị xo dao động điều hịa ta cịn có phương trình dạng cos: x = A.cos(t + j) Định nghĩa dao động điều hòa: dao động điều hòa - Nhắc lại đơn vị đại lượng dao động mô tả định luật dạng phương trình x? ([x]: (m); [A]: sin (cosin) thời gian (m); [j]: (rad); [t + j]: (rad); []: (rad/s)) Phương trình dao động điều hịa: x = Asin(t + j) x = Acos(t + j) Trong đó: A, , j số x: li độ dao động: độ lệch vật khỏi vị trí cân A: biên độ dao động: giá trị cực đại li độ dao động (xmax = A) j : pha ban đầu dao động (pha ban đầu dao động t = 0) (t + j) : pha dao động (pha dao động vật thời điểm t) : tần số gốc: đại lượng trung gian cho phép xác định tần số (f) chu kỳ (T) dao động:  2  2f T * Hs nhắc lại: hàm sin hàm Chu kỳ dao động điều hịa: Chúng ta biết hàm tuầnhồn có chu kỳ bao nhiêu? sin hàm tuần hồn có chu kỳ 2p, đó: x = A.sin(t+ j) = A.sin(t + 2p + j) 2    A sin (t  )      Vậy, li độ dao động thời điểm  2  t     li độ thời điểm t => khoảng thời gian T= 2 chu kỳ dao động điều hịa  * Ta có: f 2 mà T   f  ? T  * Con lắc lị xo:  k 2 , mà T  m  Một số điểm lưu ý: * Ta có: => T f T ; vậy: f  2 tần số dao động điều hòa =? * Nếu có phương trình dạng cos: x = Acos(t + j), thì: v, a =? (v = x’ = -A.sin(t+j) a = v' = - 2Acos(t+j)) * Đối với lắc lị xo, ta có: f 2 T 2 m  2  k k m * Cách chuyển phương trình dao động từ dạng cos sang dạng sin: x = A cos(t + j) = A sin(t+j + D Củng cố: * Nhắc lại: - Định nghĩa về: dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hịa - Khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên độ biểu thức chu kỳ (và tần số) dao động điều hòa, chu kỳ lắc lò xo * Hướng dẫn trả lời câu hỏi Sgk trang E Dặn dò: Hs xem trước bài: “Khảo sát dao động điều hòa”  ) ... chuyển động vùng không gian hẹp, không q xa vị trí cân -> chuyển động gọi dao động II/ * GV nêu ví dụ dao động tuần II DAO ĐỘNG TUẦN HỒN: hồn: dao động lắc đồng hồ Dao động tuần hoàn: dao động. .. thức: f T ? III/ Xét lắc l? ?xo: III CON LẮC LỊ XO DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA A Con lắc lị xo: Xét lắc lò xo gồm: bi có khối lượng m, gắn vào lị xo có khối lượng khơng đáng kể, lị xo có độ cứng k Cả hệ... Định nghĩa về: dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hịa - Khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên độ biểu thức chu kỳ (và tần số) dao động điều hòa, chu kỳ lắc lò xo * Hướng dẫn trả lời câu