Giáo án vật lý 12 - Ban cơ bản

Viết được phương trình truyền sóng Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kỳ hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng II.. PHƯƠNG PHÁP, phương tiện 1.[r]

Giáo án vật lý 12 Ban Phân phối chương trình lớp 12 Cơ CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ Tiết 1, 2: Dao động điều hòa Tiết 3: Bài tập Tiết 4: Con lắc lò xo Tiết 5: Con lắc đơn Tiết 6: Bài tập Tiết 7, 8: Dao động tắt dần Dao động cưỡng Tiết 9: Tổng hợp hai dao động điều hòa Tiết 10 Bài tập Tiết 11, 12 Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động lắc đơn CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Tiết 13: Sóng và truyền sóng Tiết 14: Giao thoa Tiết 15: Bài tập Tiết 16: Sóng dừng Tiết 17 Đặc trưng vật lí âm Tiết 18 Đặc trưng sinh lí âm Tiết 19 Bài tập Tiết 20 Kiểm tra CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Tiết 21 Đại cương dòng điện xoay chiều Tiết 22, 23 Các mạch điện xoay chiều Tiết 24 Bài tập Tiết 25 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tiết 26 Bài tập Tết 27 Công suất tiêu tụ Tiết 28 Truyền tải điện Máy biến áp Tiết 29 Bài tập Tiết 30 Máy phát điện xoay chiều Tiết 31 Động không đồng ba pha Tiết 32 Bài tập Tiết 33, 34 Thực hành Khảo sát mạch R,L,C Tiết 35 Kiểm tra học kỳ I CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết 36 Mạch dao động Tiết 37 Điện từ trường Tiết 38 Sóng điện từ Tiết 39 Nguyên tắc thông tin liên lạc Tiết 40 Bài tập CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG Tiết 41 Tán sắc ánh sáng Tiết 42 Giao thoa ánh sáng Tiết 43 Bài tập Tiết 44 Các loại quang phổ Tiết 45 Tia hồng ngoại và tia tử ngoại Tiết 46 Tia X Tiết 47 Bài tập Tiết 48, 49 Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng Tiết 50 Kiểm tra CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Tiết 51 Hiện tượng quang điện Thuyết lượng tử ánh sáng Tiết 52 Bài tập Tiết 53 Hiện tượng quang điện Tiết 54 Hiện tượng quang – phát quang Tiết 55 Mẫu nguyên tử Bo Tiết 56 Bài tập Tiết 57 Sơ lược Laze CHƯƠNG VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Tiết 58 Tính chất và cấu tạo hạt nhân Tiết 59, 60 Năng lượng liên kết Tiết 61 Bài tập Tiết 62, 63 Phóng xạ Tiết 64 Bài tập Tiết 65 Phản ứng phân hạch Tiết 66 Phản ứng nhiệt hạch CHƯƠNG VIII TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ Tiết 67 Các hạt sơ cấp Tiết 68, 69 Cấu tạo vũ trụ Tiết 70 Kiểm tra học kỳ Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ HỌC Tiết 1, Dao động điều hòa I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Nêu được: - Định nghĩa dao động điều hòa - Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu Viết được: - Phương trình dđđh và giải thích các đại lượng phương trình - Công thức liên hệ tần số góc, chu kỳ, tần số - Công thức vận tốc và gia tốc dđđh II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: - Giỏo ỏn, số kiến thức đạo hàm hàm số hợp III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: GV: Chuyển động học các vật thực tế có nhiều dạng Dao động và sóng là dạng chuển động đặc biệt và có nhiều ứng dụng đặc biệt Dao động là gì? Sóng là gì? Nhũng chuyển động này có đặc tính và có gì khác chuyển động mà ta đã biết? NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ Dao động GV: Cho các ví dụ dao động đời sống a) Khái niệm HS: Cho các ví dụ Là chuyển động có giới hạn không gian lặp lặp lại quanh vi trí cân GV: Dao động là chuyển động có giới hạn không gian lặp lặp lại quanh vi trí cân b) Dao động tuần hoàn Là dao động mà trạng thái chuyển vật GV: Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng lặp lại cũ sau khoảng thời gian thái chuyển vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian nhau GV: Chu kì T là khoảng thời gian ngắn nhất Chu kì T là khoảng thời gian ngắn nhất để để trạng thái dao động lặp lại cũ trạng thái dao động lặp lại cũ GV: Tần số f là số dao động toàn phần mà vật dao Tần số f là số dao động toàn phần mà vật dao động thực đơn vị thời gian GV: Cho biết quan hệ chu kì và tần số? động thực đơn vị thời gian 1 HS: f= f= T T Phương trình dao động điều hòa a) Ví dụ Xét chất điểm M chuyển động tròn trên đường tròn tâm O bán kính GV: Vẽ hình, mô tả chuyển động tròn trên hình vẽ Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban GV: Thực phép chiếu chuyển động tròn xuống xx’ Chọn C làm điểm gốc trên đường tròn Tại t = vị trí chất điểm là Mo xác định góc GV: Tìm môí quan hệ chiếu x với OM ? OC M HS: OP = OM.cos(t + ) = Acos(t + ) o x = Acos(t + ) Tại t vị trí chất điểm là M xác định góc ? GV: nhận xét dạng phương trình tọa độ hình   MOC chiếu Hình chiếu chất điểm M xuống xx’có tọa HS: (1) có dạng giống phương trình dao động độ x = OP điều hòa Với OP = OM.cos(t + ) = Acos(t + ) x = Acos(t + ) (1) GV: Vậy dao động điều hòa có thể coi là (1) có dạng giống phương trình dđđh hình chiếu chuyển động tròn xuống - Vậy dđđh có thể coi là hình chiếu đường thẳng nằm mặt phẳng quĩ đạo chuyển động tròn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quĩ đạo GV: Dao động điều hòa là gì? b) Định nghĩa dao động điều hòa HS: Dao động điều hòa là dao động mô tả Dao động điều hòa là dao động mô tả định luật dạng sin hay cosin định luật dạng sin hay cosin x = Acos(t + ) c) Phương trình GV: giải thích các đại lượng ? x = Acos(t + ) Chu kỳ, tần số, tần số góc dao động điều hòa a) Chu kỳ và tần số - Chu kỳ (T): là khoảng thời gian vật thực dao động toàn phần - Tần số f: là số dao động toàn phần thực giây b) Tần số góc 2   2f T T f GV: Hướng dẫn học sinh tìm chu kì, tần số, tần số góc Vận tốc và gia tốc vật dđđh a) Vận tốc v = x’ = - Asin(t + ) b) Gia tốc a = v’ = - 2Acos(t + ) Đồ thị dao động điều hòa - Đồ thị là đường hình sin GV: Yêu cầu hs vẽ đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc? GV: Yêu cầu hs nêu khái niệm chu kỳ, tần số? GV: Yêu cầu hs sử dụng công thức đạo hàm để tìm biểu thức vận tốc, gia tốc? GV: Dựa vào các đồ thị, hãy nhận xét hình dạng đồ thị ? Củng cố kiến thức Bài tập nhà Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 Bài 7: A = 6cm Bài 8:  =  (rad/s); T = 2s; f = 0,5Hz Bài 9: x = - 5cos(4t) = 5cos(4t + ) cm  A = 5cm;  =  Ban Chọn đáp án C Chọn đáp án A Chọn đáp án D     Bài 10: x  cos 5t   cm  A = 2cm;  =  ; pha dao động = 5t  6 6  Bài 11: Ta có: T  2.0,25  0,5s  f = 2Hz; A = 18cm Bài 1.4: x = 5cost (cm)  vmax = A = 5 (cm/s) Bài 1.6: x = 0,05cos10t (cm) a) A = 5cm; T = 0,2s; f = 5Hz b) vmax = A = 50 (cm/s); amax = 2A = 50 (m/s2) c) t = 0,075s  x = - 0,035m Bài 1.7: A = 24cm; T = 4s; t =  x = - A  a) Phương trình: x = 24cos( t   ) cm b) t = 0,5s  x = - 17cm; v   A  x = 27cm/s; a = - 2x = 42cm/s2 c) Khi x = - 12cm  t = 0,67s; v = 33cm/s TiÕt 3: Bµi tËp I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững các giải dạng bài tập đại cương dao động điều hòa và viết phương trình dao động Kĩ năng: Học sinh viết thành thạo phương trình dao động Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, chính xác, làm việc có khoa học II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: Giỏo ỏn, hệ thống bài tập III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa pha và pha ban đầu dao động điều hòa - Tần số góc là gì, quan hệ tần số góc và tần số - Dao động tự là gì? Vì công thức T  2 NỘI DUNG I Lý thuyết: II Bài tập: Bài tập 1: a So sánh phương trình đã cho với x  A sin(t  ) ta có: A  cm   2 rad / s 2 2 T   s suy f=  1Hz  2 T l đúng với các dao động nhỏ g HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ Bài :Cho các dao động điều hòa :  x  10sin(10 t  ) (cm,s) a Xác định A, , , T,f b Xác định li độ dao động t=2s c Xác định vận tốc cực đại vật GV: Hãy xác địnhA,  ,T! HS: A  cm Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 b Tìm li độ: Thay t = 2s vào phương trình ta được:   x  10sin(20  )  10sin  2cm 4 c.Vận tốc cực đại: v   A cos( t   ) Vận tốc cực đại cos( t   )   v max   A  20 10  200 cm / s Bài 2: a Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O vị trí cân Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: x  A sin(t  ) với: A  cm 2  = rad / s T  t0  Thay điều kiện ban đầu: x  8cm vào hệ  v0   x  A sin(t  ) ta được:  v   A cos(  t   )  8  8sin      rad   cos    Vậy x  8sin(t  )(cm,s) Bài 3: a Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O vị trí cân Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: x  A sin(t  ) với: A  cm  k 40 = =20 rad / s m 0.1  t0  Thay điều kiện ban đầu: x  5cm vào hệ  v0  Ban   2 rad / s 2 2 T   s suy f=  1Hz  2 T GV: Hãy xác định li độ HS: Thay t = 2s vào phương trình ta được:   x  10sin(20  )  10sin  2cm 4 GV: Hãy tính vận tốc cực đại! HS: Vận tốc cực đại cos( t   )   v max   A  20 10  200 cm / s Bài 2: Một vật dao động điều hòa với chu kì là 2s biên độ dao động là 8cm Viết phương trình dao động vật Chọn gốc thời gian lúc vật biên dương GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc theo nhóm HS: Các nhóm cho biết kết HS: Nhận xét GV: Kết luận Bài 3: Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k=40N/m và vật có khối lượng 100g Kéo vật xuống VTCB theo phương thẳng đứng đoạn cmvà thả nhẹ Bỏ qua ma sát a Viết phương trình dao động vật Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật Lấy 2 =10 b Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu Lấyg=10m/s2 GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc cá nhân viết phương trình Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12  x  A sin(t  ) ta được:  v  A cos(t  ) 5  5sin       rad   cos    Vậy x  5sin(20t  )(cm,s) b Lực đàn hồi: Độ giãn ban đầu lò xo: mg 0,1.10 l    0,025m k 40 Lực đàn hồi cực đại: Fñh max  k x  l   40 0,05  0,025  1,2N Lực đàn hồi cực tiểu: Vì l  x  Fñh  Ban HS: Nhận xét kết GV: Kết luận GV: Hãy tính lực đàn hồi cực đại HS: Làm việc theo nhóm báo cáo kết HS: Nhận xét GV: Hãy tính lực đàn hồi cực tiểu HS: Làm việc cá nhân GV: Nhận xét kết luận Củng cố dặn dò: Cho học sinh nhận xét phương pháp giải dạng bài tập viết phương trình dđ Tiết Con lắc lò xo I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Viết được: - Công thức lực kéo tác dụng vào vật dđđh - Công thức tính chu kỳ lắc lò xo - Công thức tính năng, động và lắc lò xo Giải thích dao động lắc lò xo là dđđh Nêu nhận xét định tính biến thiên động và lắc dao động II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: Một lắc lũ xo dao động ngang và lắc lũ xo dao động dọc III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: Con lắc lò xo dao động nào ? NỘI DUNG Con lắc lò xo Cấu tạo: lò xo và vật HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ GV: Trình bày cấu tạo lắc lò xo: GV: Khi kéo vật lệch khỏi vtcb vật dao động ntn? HS: Vật chuyển động trở lại vtcb, sau vài dao động vật dừng lại Điều kiện khảo sát: - Bỏ qua khối lượng lò xo GV: Nguyên nhân làm dao động dừng lại gì ? HS: Do ma sát GV: Nêu các điều kiện khảo sát lắc lò xo Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban - Bỏ qua lực ma sát - Trong giới hạn đàn hồi lò xo GV: Khi bỏ qua các điều kiện trên, lắc lò xo Khảo sát dao động lắc lò xo dao động ntn? mặt động lực học - Xét lắc lò xo hình vẽ: GV: Hãy viết phương trình định luật II Niutơn cho lắc vị trí cân và vị trí có li độ x!   HS: P  N      P  N  Fdh  ma GV: Thực biến đổi : Từ (1) và(2) suy ra:   Fdh  ma F hl  F dh  ma = - kx k  a x m  x = Acos(t + ) Vậy vật dđđh xung quanh vtcb - Công thức :   Với a = x// (t)  - kx = mx// k x =  x// + m k Đặt  =  x//+  x = (3) m Phương trình vi phân (3) có nghiệm: x = Acos( t   ) k m ; T  2 m k Vì hàm sin là hàm điều hòa nên dao động lắc lò xo là dao động điều hòa Khảo sát dao động lò xo mặt lượng a) Động : Wd  mv 2 b) Thế : Wt  kx 2 1 c) Cơ : W  Wt  Wd  kx  mv 2 1  W  kA  m2 A 2 GV: Viết công thức tính các dạng lượng ? 1 HS : Wd  mv ; Wt  kx 2 1 W  Wt  Wd  kx  mv 2 GV : quá trình dao động động và luôn thay đổi Vậy có thay đổi không ? HS : Chứng minh bảo toàn GV : Dựa vào bảo toàn năng, nêu công thức KL : Cơ lắc tỉ lệ với bình phương tính vận tốc phụ thuộc vào biên độ và li độ ? biên độ dao động HS : W  Wt  Wd  v  2 A  x Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát   Bài tập nhà Bài 4: Chu kỳ: T  2 m k Bài 5: Thế năng: Wt  kx  40  2.10 2 2 Bài 6:   Chọn đáp án D   = 0,008J k = 14 (rad/s)  vmax = A = 1,4m/s m Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Chọn đáp án D Chọn đáp án B Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban Tiết Con lắc đơn I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Nêu được: - điều kiện khảo sát lắc đơn - Ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự Viết được: - Công thức tính chu kỳ lắc lò xo - Công thức tính năng, động và lắc đơn II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: Một lắc đơn dao động III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: Con lắc đồng hồ dao động nào ? NỘI DUNG Con lắc đơn: Cấu tạo Điều kiện khảo sát - Sợi dây không biến dạng, bỏ qua khối lượng - Bỏ qua ma sát - Góc   100 HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ GV: Nêu cấu tạo lắc đơn Là hệ thống gồm vật nhỏ khối lượng m treo sợi dây chiều dài l không dãn, khối lượng không đáng kể vào điểm cố định O GV : Tại lắc đơn thực tế lại không dao động trì lắc đồng hồ ? HS : ma sát GV: Kéo m lệch khỏi vị trí cân góc  <10o thả nhẹ GV: Tìm qui luật chuyển động lắc đơn! Khảo sát dao động cảu lắc đơn mặt động lực học - Chọn hệ trục tọa độ - Phân tích các lực tác dụng vào vật ?    HS: P  T  ma      GV: Suy P n  P t  T  ma mà P n cân  Fhl = - Psin với T s  g    Pt   mg  a   x   x  P t  ma với  l   a  s "(t ) Vậy dao động lắc đơn là dđđh s = Socos( t   ) g s =0 l g Đặt   suy s” +  s = (2) l (2) là phương trình vi phân có nghiệm dạng: s = Socos( t   )  s”(t) + Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 - Chu kỳ dao động: T  2 Ban GV: Nêu kết luận tính chất chuyển động lắc đơn HS: Vậy dao động lắc đơn là dao động điều hòa Chu kì dao động lắc đơn  g T  2 l g GV: Viết công thức tính các dạng lượng ? Khảo sát dao động lò xo mặt HS : W  mv ; W  mgh  mg1  cos   d t M lượng 1 W  Wt  Wd  mg1  cos   mv a) Động : Wd  mv 2 GV : quá trình dao động động và b) Thế : Wt  mgh M  mg1  cos   luôn thay đổi Vậy có thay đổi c) Cơ : không ? HS : Chứng minh bảo toàn W  Wt  Wd  mg1  cos   mv  W  mg1  cos   GV : Chu kỳ dao động lắc đồng hồ bao nhiêu ? HS : T = 0,5 Ứng dụng: xác định gia tốc tự GV : Khi biết chiều dài lắc đơn ta có xác định gia tốc tự không ? T  2   2   g   g T    2  HS : T  2  g   g T  Củng cố kiến thức Bài tập nhà Bài 4: Chu kỳ: T  2  g Chọn đáp án D Bài : Chu kỳ dao động không phụ thuộc vào khối lượng Chọn đáp án D Bài : Theo định luật bảo toàn : W = Wd (max)  mg1  cos    mv 2  v  2g(1  cos  ) Bài : Chu kỳ dao động là : T  2  Chọn đáp án C  = 2,83s g t  106 dao động toàn phần T Bài 3.6 : Vận tốc lắc vị trí : v  2g(cos   cos  ) Bài 3.9 : - Chu kỳ dao động là : T  2  = 2,83s g - Lực căng sợi dây : F  mg3 cos   cos   Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban TiÕt 6: Bµi tËp I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững các giải dạng bài tập đại cương dao động điều hòa và viết phương trình dao động Kĩ năng: Học sinh viết thành thạo phương trình dao động Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, chính xác, làm việc có khoa học II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: Giỏo ỏn, hệ thống bài tập III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa pha và pha ban đầu dao động điều hòa - Tần số góc là gì, quan hệ tần số góc và tần số - Dao động tự là gì? Vì công thức T  2 NỘI DUNG I Lý thuyết: II Bài tập: Bài tập 1: a So sánh phương trình đã cho với x  A sin(t  ) ta có: A  cm   2 rad / s 2 2 T   s suy f=  1Hz  2 T l đúng với các dao động nhỏ g HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ Bài :Cho các dao động điều hòa :  x  10sin(10 t  ) (cm,s) a Xác định A, , , T,f  20 10  200 cm / s b Xác định li độ dao động t=2s c Xác định vận tốc cực đại vật GV: Hãy xác địnhA,  ,T! HS: A  cm   2 rad / s 2 2 T   s suy f=  1Hz  2 T GV: Hãy xác định li độ HS: Thay t = 2s vào phương trình ta được:   x  10sin(20  )  10sin  2cm 4 GV: Hãy tính vận tốc cực đại! HS: Vận tốc cực đại cos( t   )   v max   A Bài 2: a Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O vị trí cân Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: x  A sin(t  ) với: A  cm Bài 2: Một vật dao động điều hòa với chu kì là 2s biên độ dao động là 8cm Viết phương trình dao động vật Chọn gốc thời gian lúc vật biên dương GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc theo nhóm b Tìm li độ: Thay t = 2s vào phương trình ta được:   x  10sin(20  )  10sin  2cm 4 c.Vận tốc cực đại: v   A cos( t   ) Vận tốc cực đại cos( t   )   v max   A  20 10  200 cm / s Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 10 Lop12.net Giáo án vật lý 12  2 = rad / s T  t0  Thay điều kiện ban đầu: x  8cm vào hệ  v0   x  A sin(t  ) ta được:  v  A cos(t  ) 8  8sin      rad   cos    Vậy x  8sin(t  )(cm,s) Bài 3: a Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O vị trí cân Phương trình dao động điều hòa vật có dạng: x  A sin(t  ) với: A  cm  k 40 = =20 rad / s m 0.1  t0  Thay điều kiện ban đầu: x  5cm vào hệ  v0   x  A sin(t  ) ta được:  v  A cos(t  ) 5  5sin       rad   cos    Vậy x  5sin(20t  )(cm,s) b Lực đàn hồi: Độ giãn ban đầu lò xo: mg 0,1.10 l    0,025m k 40 Lực đàn hồi cực đại: Fñh max  k x  l   40 0,05  0,025  1,2N Lực đàn hồi cực tiểu: Vì l  x  Fñh  Ban HS: Các nhóm cho biết kết HS: Nhận xét GV: Kết luận Bài 3: Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k=40N/m và vật có khối lượng 100g Kéo vật xuống VTCB theo phương thẳng đứng đoạn cmvà thả nhẹ Bỏ qua ma sát a Viết phương trình dao động vật Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật Lấy 2 =10 b Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu Lấyg=10m/s2 GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc cá nhân viết phương trình HS: Nhận xét kết GV: Kết luận GV: Hãy tính lực đàn hồi cực đại HS: Làm việc theo nhóm báo cáo kết HS: Nhận xét GV: Hãy tính lực đàn hồi cực tiểu HS: Làm việc cá nhân GV: Nhận xét kết luận Củng cố dặn dò: Cho học sinh nhận xét phương pháp giải dạng bài tập viết phương trình dđ Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 11 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban Tiết 7, Dao động tắt dần Dao động cưỡng I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Nêu được: - đặc điểm dđ tắt dần, dđ trì, dđ cưỡng bức, dđ cộng hưởng - điều kiện để xảy tượng cộng hưởng - vài ví dụ tầm quan trọng tượng cộng hưởng Giải tích nguyên nhân dao động tắt dần II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: chuẩn bị số vd dđ cưỡng và tượng cộng hưởng cú lợi, cú hại III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: Tại lắc đồng hồ dao động không ngừng? NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ I.Dao động tắt dần : GV : Nêu thêm các ví dụ tắt dần dao động thực tế Định nghĩa : Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian tác dụng lực ma sát GV : Dao động tắt dần là gì ? HS : Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Đặc điểm : GV : Nguyên nhân tắtt dần dao động ? - Dao động tắt dần không có tính điều hòa -Ma sát càng lớn dao động tắt dần càng nhanh HS : Do tác dụng lực ma sát 3.Tác dụng : Tùy theo trường hợp mà dao động tắt dần có lợi hay có hại Để dao động không tắt dần cần cung cấp cho vật dao động phần lượng vừa đủ để bù phần lượng đã ma sát, tác dụng vào vật ngoại lực tuần hoàn Ví dụ : a.Có lợi : Sự tắt dần dao động khung xe trên lò xo giảm xóc b.Có hại :Sự tắt dần dao động lắc đồng hồ II Dao động trì III.Dao động cưỡng : 1.Định nghĩa : Dao động cưỡng là dao động trì tác dụng ngoại lực tuần hoàn : F  F0 sin( t   ) GV : Dao động tắt dần có đặc điểm gì? HS: Dao động tăt dần không có tính điều hòa Ma sát càng lớn dao động tắt dần càng nhanh GV : Dao động tắt dần có lợi hay có hại HS: Tùy theo trường hợp mà dao động tắt dần có lợi hay có hại GV: Nêu ví dụ và cách khắc phục? HS: Nêu ví dụ và cách khắc phục GV: Có lợi : Sự tắt dần dao động khung xe trên lò xo giảm xóc Có hại :Sự tắt dần dao động lắc đồng hồ GV: Để dao động không tắt dần ta phải tác dụng vào hệ dao động ngoại lực tuần hoàn Dao động trì tác dụng ngoại lực tuần hoàn là dao động cưỡng Đặc điểm : Tần số dao động cưỡng tần số ngoại GV: Vật xử tác dụng lên hệ ngoại lực tuần hoàn? lực Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc liên hệ HS: tần số f ngoại lực và tần số f0 vật GV: Dao động cưỡng có đặc điểm nào? Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 12 Lop12.net Giáo án vật lý 12 dao động Ban HS: GV: Tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực Biên độ dao động cưỡng phụthuộc liên hệ tần số f ngoại lực và tần số f0 vật dao động GV : Giáo viên trình bày thí nghiệm : A là lắc có nặng m, tần số riêng f0 xác định B là lắc có nặng M>> m M có thể dịch chuyển trên kim loại mảnh để thay đổi tần số f B Cho B dao động mặt phẳng vuông góc hình vẽ Nhờ lò xo L A chịu tác dụng lực cưỡng từ B làm nó dao động với tần số f Điều chỉnh vị trí M ta thấy A có biên độ cực đại f= f0 Nếu bỏ bìa N , tượng xảy càng rõ IV Sự cộng hưởng : 1.Thí nghiệm : A là lắc có nặng m, tần số riêng f0 xác định B là lắc có nặng M>> m M có thể dịch chuyển trên kim loại mảnh để thay đổi tần số f B GV : Hiện tưởng cộng hưởng là gì ? Cho B dao động mặt phẳng vuông góc HS : Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng hình vẽ Nhờ lò xo L A chịu tác dụng lực nhanh đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng cưỡng từ B làm nó dao động với tần số f tần số riêng vật dao động gọi là Điều chỉnh vị trí M ta thấy A có biên độ cực tượng cộng hưởng đại f= f0 Nếu bỏ bìa N , tượng xảy càng rõ GV : Hiện tưởng cộng hưởng có lợi hay có hại ? 2.Định nghĩa : HS : Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng Có lợi : nhanh đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tần số riêng vật dao Có hại : động gọi là tượng cộng hưởng 3.Tác dụng : GV : Để trì dao động vật ngoài việc tác dụng Tùy theo trường hợp mà cộng hưởng vào hệ ngoại lực tuần hoàn ta có thể dùng có lợi hay có hại : cấu bổ sung lượng để bù vào phần lượng a.Có lợi : đi.Dao động này gọi là tự dao động a.Có hại : Củng cố kiến thức Bài tập nhà Bài 5: Gọi biên độ thời điểm ban đầu là A = 100%A gọi biên độ sau chu kỳ là A1  A1 = 97%A kA W  100       W1 = 0,94W = 94%W W1 97   kA  W = W – W1 = 100%W – 94%W = 6%W chọn đáp án D Bài 6: Biên độ dao động lớn xảy tượng cộng hưởng  = 0  t = T =  Vận tốc lớn là: vmax =  g S S g  = 34km/h t 2  Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 13 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban Tiết Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: - Biểu diễn phương trình dao động điều hòa vectơ quay - Vận dụng phương pháp giản đồ Frenen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: chuẩn bị số hỡnh vẽ 5.1; 5.2 SGK III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: Trong thực tế dao động vật thường là tổng hợp nhiều dao động Làm nào để tổng hợp các dao động thành phần này? NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ I Phương pháp véc tơ quay : GV: Thông báo cần thiết phương pháp véc Là phương pháp biểu diễn dao động điều hòa tơ quay véc tơ quay HS: Lắng nghe GV: Thông báo nội dung phương pháp véc tơ quay HS: Lắng nghe ghi nhớ và vẽ hình vào Dao động điều hòa x  A sin( t   ) biểu GV : Cho các ví dụ dao động tổng hợp  diễn tơ quay A có các đặc điểm sau : - Có g ốc gốc tọa độ trục Ox HS: Lắng nghe - Có độ dài biên độ dao động, OM = A - hợp với trục ox góc pha ban đầu GV: Phương trình hai dao động thành phần x1  A1 sin( t  1 ) II Phương pháp giản đồ frennen Đặt vấn đề x1 = A1sin( t + 1 ) x2 = A2sin( t + 2 ) x  A sin( t  2 ) GV : Hãy biểu diễn x1 , x2 các véc tơ quay   A1 , A2 HS : Lên bảng vẽ    GV : Hãy vẽ véc tơ tổng A  A1  A2 HS : Hoạt động cá nhân Phương pháp giản đồ frennen   GV : Khi A1, A quay với vận tốc  theo chiều dương hìnhbình hành O M1 M M2 không bị biến dạng Vây A có độ dài không đổi và quay theo chiều dương với vận tốc góc  Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 14 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban HS: Hãy nhận xét quan hệ hình chiếu M1, M2, M xuống Ox HS: Ta có OP1 + OP2 = OP hay x = x1+x2 GV : Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương ,cùng tần số là dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có phương trình x  A sin( t   ) GV: Dựa vào hình vẽ nêu cách tính A HS : Ta có : OP  A sin   A1 sin 1  A s in2 (1) OP '  A cos   A1 cos 1  A cos 2 (2) Bình phương (1), (2) cộng vế theo vế ta Vậy : Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng A  A12  A 2  2A1A cos(2  1 ) phương ,cùng tần số là dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có phương trình x  A sin( t   ) với A,  GV: Dựa vào hình vẽ nêu cách tính  HS: Chia (1) cho (2) vế theo vế ta : - Biên độ dao động tổng hợp: A sin 1  A s in2 tg  2 A  A  A  2A A cos(  1 ) A1 cos 1  A cos 2 - Pha ban đầu tg  GV: Độ lệch pha là gì? HS: Thảo luận nhóm đưa khái niệm độ lệch pha A1 sin 1  A s in2 A1 cos 1  A cos 2 GV: Nhận xét, kết luận III Ảnh hưởng độ lệch pha  =( t + 1 ) - ( t + 2 ) = 1 -    = 1 -2 Vậy độ lệch pha dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có giá trị hiệu số các pha ban đầu hai dao động Đặc biệt: -  = 2n : (n  Z) : Hai dao động cùng pha -  = (2n+1) /2 (n  Z): Hai dđ ngược pha Củng cố kiến thức Bài tập nhà GV: Trình bày số trương hợp đặc biệt độ lệch pha HS: Lắng nghe, ghi nhớ cm; A  cm; Phương trình dao động tổng hợp có: Bài 6:  = 5 (rad/s); A  1   ; 2  5 A  A 12  A 22  2A A cos(  1 )  A = 2,3cm tg  A1 sin 1  A s in2   = 0,73 A1 cos 1  A cos 2 Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương  x = 2,3cos(5t + 0,73) cm 15 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban TiÕt 10: Bµi tËp I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững cách giải dạng bài tập xác định lượng dao động, xác định dao động tổng hợp Kĩ năng: Học sinh tính động năng, năng, năng; tính biên độ, pha ban đầu dao động tổng hợp Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, chính xác II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: Tài liệu: giỏo ỏn, hệ thống bài tập III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra bài tập học sinh Đặt vấn đề: Vận dụng các kiến thức lượng dđ và tổng hợp dao động ta xét các bài tập sau TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ I Lý thuyết: GV : Hướng dẫn học sinh hệ thống lại các công thức cần nhớ 2 * E  m A * A  A12  A 2  2A1A cos(2  1 ) * tg  10 A1 sin 1  A s in2 A1 cos 1  A cos 2 HS : Hệ thống các công thức cần nhớ II Bài tập: Bài tập 1: Giải: a Bài 1:Một lắc lò xo có m=100g, độ cứng k=100N/mdao động điều hòa với biên độ dao động là 5cm a Tính lượng dao động b Tính động dao động ứng vật có li độ 2,5cm k 100   10 rad / s  m 0,1 Cơ lắc : Ta có   1 E  m A  0,110  5.102 2  0,125 J   GV: Hãy xác định tần số góc dao động?  GV: Hãy tính lắc HS: Tính 1 E  m A  0,110  5.102 2  0,125 J   b Thế lắc : 1 E t  kA  100 2,5.102 2  0,03125 J     GV: Hãy tính lắc 1 E t  kA  100 2,5.102 2 HS:  0,03125 J   Động lắc : Eñ  E  E t  0,125  0,03125  GV: Hãy tính động lắc  0,093 J  Eñ  E  E t  0,125  0,03125  0,093 J  Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 16 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban Bài 2: Bài 2: Một vật khối lượng 100g thực hiên đồng thời hai dao động điều hòa: Giải: a.Phương trình dao động tổng hợp:  x1  3sin 5 t(cm,s)  Biểu diễn hai dao động x 1x2 các véc tơ      x1  4sin(5 t  )(cm,s) quay A1, A : a Viết phương trình dao động tổng hợp A  3cm  A1  3cm  b Tính li độ vật nó có vận tốc  cm/s A1  A   A1 ,   20 A ,   rad c Tính động năng, dao động thời điểm trên GV: Hãy biểu diễn hai dao động tahnhf phần từ đó tìm véc tơ mô tả dao động tổng hợp HS: Vẽ hình tìm xác định vếc tơ tổng theo qui tắc hình bình hành GV: Từ giản đồ véc tơ hãy xác định A và pha ban đầu      HS: A  A12  A 22  32  42  52  A  cm  A2   0,8 A    0,93 rad  sin   Từ giản đồ véc tơ: Phương trình dao động tổng hợp: x  5sin 5t  0,93cm,s  GV: Hãy xác định li độ HS: Ap dụng hệ thức độc lập với thời gian: b Li độ: Ap dụng hệ thức độc lập với thời gian: x2  x2  v2 v2 2  A  x  A  2 2 5   5  2 x x  4,9 cm  GV: Hãy xác định động HS: Động vật: 1 Eñ  mv2  0,1 5 102 2 Eñ  0,00125 J   b Động năng, năng: Động vật:  5   5  2  4,9 cm  1 Eñ  mv2  0,1 5 102 2 Eñ  0,00125 J  v2 v2 2  A  x  A  2 2   GV: Hãy xác định Cơ lắc : 1 E  m A  0,15  5.102 2  0,03125 J   Cơ lắc : 1 E  m A  0,15  5.102 2  0,03125 J     Thế lắc : E t  E  Eñ  0,03125  0,00125 Thế lắc : E t  0,03 J  E t  E  Eñ  0,03125  0,00125 E t  0,03 J  Củng cố dặn dò: Nhắc lại số lưu ý giải bài toán tính lương dđ, tổng hợp dao động Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 17 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban Tiết 11, 12 Thực hành Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động lắc đơn I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Về lí thuyết: nhận biết có hai phương pháp dùng để phát định luật vật lí - Phương pháp suy diễn toán học: - Phương pháp thực nghiệm Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định: chu kỳ dao động lắc không phụ thuộc vào biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, phụ thuộc vào chiều dài, gia tốc g Về kỹ thuật thực hành II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: chuẩn bị thớ nghiệm thực hành III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: NỘI DUNG - Tìm hiểu các dụng cụ thí nghiệm HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ - Để xác định chu kỳ lắc đơn cần có dụng cụ nào? - giới thiệu các dụng cu thí nghiệm - Chu kỳ dao động lắc đơn phụ thuộc vào biên độ ntn? HĐ1: khảo sát chu kỳ dao động với biên độ dao - Chu kỳ dao động lắc đơn phụ thuộc vào khối động lượng ntn? HĐ2: khảo sát chu kỳ dao động với khối lượng vật treo - Chu kỳ dao động lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài lắc đơn ntn? HĐ3: khảo sát chu kỳ dao động với chiều dài dây treo - Tìm hiểu các đo các đại lượng HĐ4: sử lí số liệu thực nghiệm - yêu cầu hs báo cáo thí nghiệm thực hành Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 18 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Tiết 13 Sóng và truyền sóng I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Phát biểu được:định nghĩa sóng học, sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kỳ, bước sóng, pha dao động Viết phương trình truyền sóng Nêu các đặc trưng sóng là biên độ, chu kỳ hay tần số, bước sóng và lượng sóng II PHƯƠNG PHÁP, phương tiện Phương pháp: diễn giảng, đàm thoại Phương tiên: cỏc thớ nghiệm mụ tả bài súng ngang, súng dọc và truyền súng III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Ổn định tổ chức: Đặt vấn đề: Một viên đá rơi trên mặt hồ yên tĩnh cho ta hình ảnh sóng Sóng là tượng phổ biến đời sống và kĩ thuật Sóng là gì, sóng có đặc trưng nào? NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ I Sóng cơ: 1.Hiện tượng sóng nước: Ném hòn đá xuống mặt nước yên tĩnh ta thấy sóng nước hình tròn từ chỗ hòn đá rơi lan tỏa nơi trên mặt nước Thả nhẹ miến bấc lên mặt nước nó dao động theo phương thẳng đứng không bị đẩy theo sóng GV: Ném hòn đá xuống mặt nước yên tĩnh ta thấy sóng nước hình tròn từ chỗ hòn đá rơi lan tỏa nơi trên mặt nước Thả nhẹ miến bấc lên mặt nước nó dao động theo phương thẳng đứng không bị đẩy theo sóng Giải thích: Giữa các phần tử nước có lực liên kết phần tử dao động theo phương thẳng đứng thỉ lực liên kết( đóng vai trò là lực đàn hồi) kéo các phần tử kế cận dao động theo phương đó chậm chút đồng thời các phần tử đó kéo các phần tử này vị trí cân Như dao động điểm lan truyền xa tạo thành sóng HS: Giữa các phần tử nước có lực liên kết phần tử dao động theo phương thẳng đứng thỉ lực liên kết( đóng vai trò là lực đàn hồi) kéo các phần tử kế cận dao động theo phương đó chậm chút đồng thời các phần tử đó kéo các phần tử này vị trí cân Như dao động điểm lan truyền xa tạo thành sóng GV: Vì có tượng trên? GV: Sóng học là gì? Định nghĩa sóng học : HS: Sóng học là dao động đàn hồi lan Sóng học là dao động đàn hồi lan truyền truyền môi trường vật chất theo thời gian môi trường vật chất theo thời gian Trong Trong đó có trạng thái dao động truyền còn đó có trạng thái dao động truyền còn bản thân các các phần tử vật chất dao động chỗ thân các các phần tử vật chất dao động chỗ GV: Sóng học chia làm hai loại: Sóng ngang: phương dao động vuông góc với Phân loại: phương truyền sóng a Sóng ngang: phương dao động vuông góc với Sóng dọc: phương dao động vuông góc với phương truyền sóng b Sóng dọc: phương dao động vuông góc với GV: Xét sóng truyền trên mặt nước gây nguồn phương truyền sóng A Trên mặt nước các sóng tròn đồng tâm A lan truyền theo phương Nếu cắtt mặt nước mặt phẳng thẳng đứng qua A thì vết cắt có dạng hình vẽ: Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương 19 Lop12.net Giáo án vật lý 12 Ban II Các đặc trưng sóng: 1.Chu kì sóng: là chu kì dao động chung các phần tử vật chất có sóng truyền qua và chu kì nguồn sóng Tần số sóng: là nghịch đảo chu kì sóng f T Vận tốc truyền sóng: là vận tốc truyền pha S dao động v  t GV: Chu kì sóng: là chu kì dao động chung Bước sóng là quãng đường mà sóng các phần tử vật chất có sóng truyền qua và chu v kì nguồn sóng truyền chu kì   v.T  f Tần số sóng: là nghịch đảo chu kì sóng f  T Biên độ sóng và lượng sóng: Vận tốc truyền sóng: là vận tốc truyền pha dao động a Biên độ sóng điểm là biên độ dao động S phần tử vật chất điểm đó có sóng v  t truyền qua Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền b Quá trình truyền sóng là quá trình truyền v lượng: chu kì   v.T  f GV: a Biên độ sóng điểm là biên độ dao động III Phương trình sóng phần tử vật chất điểm đó có sóng truyền u0 = Acos(t) qua b Quá trình truyền sóng là quá trình truyền uM = Acos(t – t) lượng: 2d   d  uM = A cos  t    A cos t      v  giả sử sóng nguồn là: u0 = Acos(t) sóng điểm M có phương trình ntn? Củng cố kiến thức Bài tập nhà Bài 6: Ssóng học là dao động lan truyền môi trường Bài 7: Sóng dọc là sóng có phương dđ vuông góc với phương truyền sóng Bài 8: 2 = d2 – d1   = 1cm  v = f = 50cm/s (nguyên nhân tính nhiều  vì sai số) Giáo viên: Nguyễn Tiến Phương chọn đáp án A chọn đáp án C 20 Lop12.net