BÀI 1: TÌM HIỂU THỰC TRẠNG DẠY HỌC VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ MÔN VẬT LÍ CẤP THPT HIỆN NAY
4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC Stt
Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của
chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Nêu được dao [Thông hiểu] Dao động duy trì
động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì.
Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì.
• Dao động riêng là dao động có tần số riêng (f0) không đổi, chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ dao động.
• Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.
Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là lực cản của môi trường. Vật dao động bị mất dần năng lượng.
Biên độ của dao động giảm càng nhanh khi lực cản của môi trường càng lớn.
• Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. : Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi, có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và độ chênh lệch tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ dao động. Khi tần số của lực cưỡng bức càng gần với tần số riêng thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn.
• Đặc điểm của dao động duy trì :là biên độ dao động không đổi và tần số dao động bằng tần số riêng của hệ. Biên độ không đổi là do :trong mỗi chu kì đã bổ sung phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng hệ tiêu hao do ma sát.
là dao động có biên độ được giữ không đổi bằng cách bù năng lượng cho hệ đúng bằng năng lượng mất mát và tần số dao động bằng tần số dao động riêng của hệ.
Dao động của con lắc lò xo, có tần số chỉ phụ thuộc vào m và k, là dao động riêng.
Nếu dao động trong chất lỏng (môi trường có ma sát) thì, dao động của con lắc đơn là dao động tắt dần.
Dao động của thân xe buýt gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xilanh của máy nổ, khi xe không chuyển động, là dao động cưỡng bức.
3 Nêu được điều kiện để hiện
[Thông hiểu]
• Hiện tượng cộng hưởng là hiện
Hiện tượng cộng hưởng có thể có
tượng cộng hưởng xảy ra.
tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số (f) của lực cưỡng bức bằng tần số riêng (f0) của hệ dao động.
• Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng :là f = f0.
hại như làm hỏng cầu cống, các công trình xây dựng, các chi tiết máy móc... Nhưng cũng thể có có lợi, như hộp cộng hưởng dao động âm thanh của đàn ghita, viôlon,...
5. TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
Stt
Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của
chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen.
Biểu diễn được dao động điều hoà bằng vectơ quay.
[Vận dụng]
• Phương trình dao động điều hoà là
x =A cos( tω + ϕ). Ta biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay OMuuur
có đặc điểm sau :
- Có gốc tại gốc của trục tọa độ Ox.
- Có độ dài bằng biên độ dao động, OM = A.
- Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu và quay đều quanh O với tốc độ góc ω, với chiều quay là chiều dương của đường tròn lượng giác, ngược chiều kim đồng hồ.
• Biết cách vẽ được dao động điều hoà bằng vectơ quay.
2 Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre- nen để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng tần số, cùng phương dao động.
[Vận
dụng]
• Phương pháp giản đồ Fre-nen : Xét hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số :là
1 1 ω 1
x = A cos( t + ϕ ) và
2 2 ω 2
x = A cos( t + ϕ ). Để tổng hợp hai dao động điều hoà này, ta thực hiện như sau:
Vẽ hai vectơ OM1 và OM2
biểu diễn hai dao động thành phần x1 và x2.
Vẽ vectơ OM =OM1+OM2 là vectơ biểu diễn dao động tổng hợp :
x = x1 + x2 = Acos(ωt + ϕ)
• Biên độ A và pha ban đầu ϕ của dao động tổng hợp được xác định bằng công thức :
2 2
1 2 1 2 2 1
A = A +A +2A A cos(ϕ − ϕ ) ;
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin tan A cos A cos
ϕ + ϕ
ϕ = ϕ + ϕ
• Độ lệch pha của hai dao động
Dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số là một dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó.
Nếu ∆ϕ = ϕ − ϕ2 1> 0 :thì dao động x2
sớm pha hơn dao động x1, hay dao động x1 trễ pha so với dao động x2. Nếu ∆ϕ = ϕ − ϕ2 1< 0 :thì dao động x2 trễ pha so với dao động x1, hay dao động x1
sớm pha hơn dao động x2.
Nếu ∆ϕ = ϕ − ϕ2 1 = 2nπ (n = 0 ; ±1;
±2 ; ±3...) :thì hai dao động cùng pha và biên độ dao động tổng hợp lớn nhất :là:
A = A1 + A2. Nếu ∆ϕ = ϕ − ϕ2 1 = (2n + 1)π (n = 0; ±1
O P2 P1 P x M1
M2
+ M
ϕ
thành phần là :
2 1 2 1
( t ) ( t )
∆ϕ = ω + ϕ − ω + ϕ = ϕ − ϕ
; ±2 ; ±3...) :thì hai dao động thành phần ngược pha nhau và biên độ dao động nhỏ nhất : là:
1 2 min
A = A −A = A
Tài liệu tham khảo 3:
NHỮNG ĐIỂM CẦN LƯU Ý KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG CỦA CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN VÀ CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO
PHẦN DAO ĐỘNG MÔN VẬT LÍ LỚP 12 A. CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG
Xem chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình Giáo dục phổ thông cấp Trung học phổ thông ban hành theo Quyết định số 16/2006/QĐ-BGDĐT ngày 05 tháng 5 năm 2006 của Bộ Trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo, phần Dao động lớp 12 môn Vật lí.
B. NHỮNG ĐIỂM CẦN LƯU Ý VỀ NỘI DUNG