A. Mục tiêu bài học:
Kiến thức
- Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần số ngoại lực. Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ vật dao động. Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại gọi là cộng hưởng. Cộng hưởng thể hiện rõ khi ma sát nhỏ.
- Biết được rằng hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra một vài ứng dụng đó.
Kỹ năng
- Giải một số bài tập có liên quan đến hiện tượng cộng hưởng. - Phân biệt dao động duy trì và dao động cưỡng bức. B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Thí nghiệm về dao động cưỡng bức, cộng hưởng (SGK). - Những điều lưu ý trong SGV.
b) Phiếu học tập:
P1. Biên độ dao động Phát biểu nào sau đây là đúng? Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào:
A. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật. B. biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật.
C. tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật. D. hệ số cản (của ma sát nhớt) tác dụng lên vật.
P2. Phát biểu nào sau đây là đúng? Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với: A. dao động điều hoà.
B. dao động riêng. C. dao động tắt dần. D. với dao động cưỡng bức.
P3. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. tần số góc lực cưỡng bức bằng tần số góc dao động riêng. B. tần số lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng.
C. chu kỳ lực cưỡng bức bằng chu kỳ dao động riêng. D. biên độ lực cưỡng bức bằng biên độ dao động riêng. P4. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số của dao động riêng. B. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.
C. Chu kỳ của dao động cưỡng bức không bằng chu kỳ của dao động riêng. D. Chu kỳ của dao động cưỡng bức bằng chu kỳ của lực cưỡng bức.
P5. Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50cm. Chu kỳ dao động riêng của nước trong xô là 1s. Để nước trong xô sóng sánh mạnh nhất thì người đó phải đi với vận tốc
P6. Một người đèo hai thùng nước ở phía sau xe đạp và đạp xe trên một con đường lát bê tông. Cứ cách 3m, trên đường lại có một rãnh nhỏ. Chu kỳ dao động riêng của nước trong thùng là 0,6s. Để nước trong thùng sóng sánh mạnh nhất thì người đó phải đi với vận tốc là
A. v = 10m/s. B. v = 10km/h. C. v = 18m/s. D. v = 18km/h.
P7. Một hành khách dùng dây chằng cao su treo một chiếc ba lô lên trần toa tầu, ngay phía trên một trục bánh xe của toa tầu. Khối lượng ba lô là 16kg, hệ số cứng của dây chằng cao su là 900N/m, chiều dài mỗi thanh ray là 12,5m, ở chỗ nối hai thanh ray có một khe hở nhỏ. Để ba lô dao động mạnh nhất thì tầu phải chạy với vận tốc là
A. v ≈ 27km/h. B. v ≈ 54km/h. C. v ≈ 27m/s. D. v ≈ 54m/s. c) Đáp án phiếu học tập: 1(A); 2(D); 3(D); 4(A); 5(C); 6(D); 7(B).
d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 11. Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng. 1. Dao động cưỡng bức:
+ Là dao động chịu tác dụng lực biến đổi điều hoà. + Giai đoạn chuyển tiếp: dao động rất phức tạp.
+ Giai đoạn ổn định: dao động điều hoà tần số bằng tần số ngoạn lực, biên độ dao động tỉ lệ với biên độ của ngoại lực.
2. Cộng hưởng: (SGK) khi ω = ω0. 3. ảnh hưởng của ma sát:
Fms giảm thì Amax tăng hiện tượng rõ nét.
4. Phân biệt dao động cưỡng bức CB và dao động duy trì DT: + Đều dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên.
+ Tần số ngoại lực: ωCB≠ω0; ωDT = ω0.
Dao động CB với tần số = tần số lực CB và khi có cộng hưởng giống dao động DT.
5. Ứng dụng hiện tượng cộng hưởng: + Tần số kế, lên dây đàn. + Gãy vật dao động. 6. Trả lời phiếu học tập: ... 2. Học sinh:
- Dao động duy trì, dao động tắt dần. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về dao động cưỡng bức, cộng hưởng và ứng dụng. C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( phút) : Ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời câu hỏi của thày. - Nhận xét bạn.
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về dao động tắt dần, dao động duy trì. - Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Bài 11. Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng. Phần 1: Dao động cưỡng bức. * Nắm được các giai đoạn của dao động cưỡng bức, phụ thuộc của biên độ vào tần số ngoại lực.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK, Thảo luận nhóm. - Trình bày khái niệm. - Nhận xét bạn
+ Dao động cưỡng bức
- Đọc SGK, tìm hiểu dao động cưỡng bức. - Nêu khái niệm? Mô tả dao động? Đồ thị? - Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
- Đọc SGK. Tìm hiểu khi có cộng hưởng. - Trình bày KN cộng hưởng.
- Nhận xét bạn.
+ Cộng hưởng:
- Hiện tượng xảy ra? Đọc SGK tìm hiểu KN.. - Đặc điểm cộng hưởng? - Đọc SGK. Thảo luận nhóm. - Nêu nhận xét. - Nêu nhận bạn trình bày. + ảnh hưởng lực ma sát: - Làm thí nghiệm hình 11.3. - HD HS nhận xét. - Tóm tắt, bổ xung, tóm tắt. Hoạt động 3 ( phút): Phân biệt dao động cưỡng bức, dao động duy trì; ứng dụng cộng hưởng. * Phân biệt được dao động cưỡng bức, duy trì, tự do, nắm được ứng dụng hiện tượng cộng hưởng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK phân biết hai loại dao động.
- Trình bày ...
+ Phân biệt dao động cưỡng bức và duy trì. - HD HS xem xét về: Tần số góc, lực tác dụng, - Hướng dẫn học sinh tìm ứng dụng cộng hưởng
- Thảo luận nhóm. - trình bày ... + Ứng dụng cộng hưởng - Có hại: tránh đọc SGK. - Có lợi: đo tần số ... Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK. - Trả lời câu hỏi. - Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2.
- Tóm tắt bài. Đọc “Em có biết” sau bài học. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK. - BT trong SBT:
- Đọc bài sau trong SGK.