3. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI GIẢNG TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 NÂNG
3.2. Thiết kế BÀI 12: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
BÀI 12: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG (Chƣơng II)
A. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA BÀI GIẢNG I. MỤC TIÊU:
- Nắm đƣợc phƣơng pháp tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phƣơng cùng tần số.
- Có kỹ năng dùng phƣơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hòacùng tần số góc.
- Hiểu đƣợc tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động. [14]
II. CHUẨN BỊ:
1/ Giáo viên: Chuẩn bị bài giảng điện tử ở nhà
2/ Học sinh: Ôn lại cách biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay. B. THIẾT KẾ BÀI GIẢNG
HOẠT ĐỘNG 1: (8 phút) Kiểm diện học sinh – Kiểm tra bài cũ – giới thiệu bài mới.
Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học Sinh
-Kiểm diện HS.
-Gọi HS trả bài:
+HS1:Định nghĩa dao động cƣỡng bức, nêu đặc điểm của dao động cƣỡng bức. +HS2: Định nghĩa hiện tƣợng cộng hƣởng, điều kiện để có hiện tƣợng cộng hƣởng, ảnh hƣởng của ma sát đối với hiện tƣợng cộng hƣởng.
-Giới thiệu bài mới:Một vật có thể thực hiện đồng thời hai dao động do hai tác dụng khác nhau gây ra. Nhƣ vậy lúc đó dao động của vật sẽ là tổng hợp của hai dao động thành phần do từng tác động khi gây ra.Trong bài nầy ta tìm hiểu cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phƣơng, cùng tần số.
-Lớp trƣởng báo cáo hiện diện của học sinh.
-Lên bảng trả bài nếu đƣợc gọi: +HS1:Trả lời câu hỏi…………. +HS2: Trả lời câu hỏi………..
-Lắng nghe GV nêu vấn đề cần nghiên cứu trong bài học mới.
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -26- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn
HOẠT ĐỘNG 2: (30phút) Tổng của hai hàm sin cùng tần số góc bằng phƣơng pháp giản đồ vectơ.
- Đặt vấn đề: Ta đã biết một dao động điều hòa có thể biểu diễn bằng một vectơ quay.Để tổng hợp hai dao động ta có nhiều cách, nhƣng đơn giản nhất là ta dùng phƣơng pháp vectơ quay.Do đó ta có thể tìm biểu thức của dao động tổng hợp bằng phƣơng pháp giản đồ Fre- nen.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học
-Giới thiệu hai phƣơng trình dao động thành phần: 1 1 1 2 2 2 cos( ) cos( ) x A t x A t
-Yêu cầu HS biểu diễn hai dao động x1 và x2 thành hai vectơ quay lên cùng một giản đồ vectơ lúc t = 0. -Hƣớng dần HS vẽ vectơ tổng lúc t = 0 theo qui tắc hình bình hành. -Hƣớng dẫn HS lập luận để dẫn đến kết luận vectơ tổng của hai vectơ dao động thành phần biểu diễn dao động tổng hợp.
-Cho HS nêu nhận xét về vectơ biểu diễn dao động tổng hợp.
-Nghe GV giới thiệu hai dao động thành phần.
-Dùng phƣơng pháp vectơ quay biểu diễn hai dao động x1 và x2 thành hai vectơ quay trên cùng một giản đồ vectơ. -Vẽ vectơ tổng của hai vectơ thành phần lúc t = 0 theo yêu cầu của GV.
-Nhận biết: Vectơ tổng của hai vectơ thành phần biểu diễn dao động tổng hợp của hai dao động thành phần.
-Vectơ biểu diễn dao động tổng hợp cũng quay đều quanh O với tốc độ góc
I.Tổng của hai hàm dạng sin cùng tần số góc:
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -27- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn
HOẠT ĐỘNG 3: (25 phút) Lập biểu thức biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.
- Đặt vấn đề: Vectơ tổng của hai vectơ biểu diễn hai dao động thành phần là vectơ biểu diễn dao động tổng hợp. Bây giờ ta dùng hình vẽ giản đồ vectơ để lập công thức tính biên độ dao động tổng hợp và pha ban đầu của dao động tổng hợp.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học
-Gợi ý cho HS dùng định lý hàm cosin trong tam giác thƣờng để lập công thức tính biên độ của dao động tổng hợp.
-Yêu cầu HS nhận xét biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc yếu tố gì?
-Yêu cầu HS dùng khái niệm độ lệch pha để lập luận các trƣờng hợp và chỉ ra các giá trị của biên độ của dao động tổng hợp.
-Gợi ý cho HS dùng hình vẽ giản đồ vectơ quay để lập công thức tính pha ban đầu của dao động tổng hợp.
-Yêu cầu HS trả lời câu C1. [5]
-Yêu cầu HS làm câu C2. [5]
-Dùng giản đồ vectơ lập
công thức biên độ của dao động tổng hợp:
2 2 2
1 2 2 1 2cos( 2 1)
A A A A A
-Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào hai biên độ của hai dao động thành phần và độ lệch pha của hai dao động .
-Lập luận các trƣờng hợp: +Khi hai dao động thành phần cùng pha: 2nthì: AA1A2
+Khi hai dao động thành phần ngƣợc pha: (2n 1) thì: A A1A2 Vậy: A1A2 A A1A2. -Lập công thức tính pha ban đầu: tan 1 1 2 2 1 1 2 2 sin sin cos cos A A A A .
-Trả lời câu C1:Dao động 2 sớm pha hơn dao động1 một góc 2 3 -Trả lời câu C2: 2 2 2 2 (2 ) 2.2 . cos 3 A a a a a 3 Aa .
III.Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp: 1/ Biên độ của dao động tổng hợp:
2/ Pha ban đầu của dao động tổng hợp:
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -28- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn tan 2 sin sin 3 2 cos cos 3 a a a a tan 2 .
HOẠT ĐỘNG 4: (17 phút) Củng cố bài – Bài tập về nhà.
Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học Sinh
-Yêu cầu HS về nhà làm thêm các bài tập trong SBT và chuẩn bị ôn tập cả chƣơng để tiết sau tổng kết chƣơng và rèn luyện thêm bài tập.
-Chọn đáp án đúng: C
-Chọn đáp án đúng: B
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -29- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn