Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 10-11
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I/ MỤC TIU:
- Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động của
dao động,dao động tuần hòan và chu kỳ.
- Biết cách thiết lập phương trình ĐLH của con lắc lị xo và
dẫn đến phương trình của dao động.
- Hiểu rõ các đại lượng đặc trưng của DĐĐH: biên độ, pha,
tần số góc, chu kỳ, tần số.
- Biết tính tóan và vẽ đồ thị theo thời gian của ly độ và vận
tốc trong dao động điều hòa.
- Biết biểu diễn DĐĐH bằng véc tơ quay.
- Biết viết điều kiện ban đầu tùy theo cách kích thích dao
động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha ban
đầu φ.
- Có kỹ năng giải bài tập về DĐĐH.
II/ CHUẨN BỊ:
1/ Gio vin :
- Chuẩn bị con lắc dây, co lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò
xo nằm ngang có đệm không khí. Cho học sinh quan sát
chuyển động của 3 con lắc đó.
- Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động con
lắc dây. Nếu có thiết bị đo chu kỳ dao động của con lắc lò
xo nằm ngang có đệm không khí bằng đồng hồ hiện số thì
có thể thay việc đo chu kỳ con lắc dây bằng việc đo chu kỳ
con lắc lò xo nằm ngang.
2/ Học sinh : - Ôn lại về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý
nghĩa vật lý của đạo hàm: Trong chuyển động thẳng, vận
tốc của chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ chất điểm theo
thời gian, còn gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc.
SGK th
ảo luận
và trả lời.
-Học sinh đọc
SGK th
ảo luận
và trả lời.
-Học sinh đọc
SGK th
ảo luận
và trả lời.
-Học sinh đọc
SGK th
ảo luận
và trả lời.
-Học sinh đọc
- Vị trí cân bằng của vật l vị trí
của vật khi nó đứng yên.
- Dao động là những chuyển
động có giới hạn trong không
gian lặp đi lặp lại nhiều lần
quanh một vị trí cân bằng xác
định.
- Dao động tuần hoàn là
con lắc lị xo.
SGK th
ảo luận
và trả lời.
- Học sinh lắng
nghe và ghi nhớ.
-Học sinh lắng
nghe, theo dõi và
ghi bài. phần mà vật thực hiện được
trong một giây. Đơn vị của tần
số là
1
s
g
ọi l Héc ký hiệu Hz.
1
f
T
động lực học và
hướng dẫn học
sinh nghiệm lại
như SGK.
-Học sinh lắng
nghe, theo dõi và
ghi bài. lực đàn hồi của lị xo, lực này
luôn hướng về O (trái dấu với
ly độ ) và có độ lớn tỷ lệ với
ly độ, nên
F = - kx trong đó k là độ cứng
của lò xo. F luôn hướng về
x Acos( t )
= w + jM
x
x
O
O
F
r
MM
x
x
O
O
F
r -Thông báo cho
học sinh về tên
gọi, đơn vị, ý
nghĩa của các đại
lượng đặc trưng
của DĐĐH.
x Acos( t )
= w + j
biểu diễn sự phụ thuộc của ly
độ x vào thời gian, gọi là
phương trình dao động.
-ĐN: DĐĐH là dao động mà
phương trình diễn tả sự phụ
thuộc của ly độ x vào thời
gian là một hàm sin hoặc
cosin.
4/ Các đại lượng đặc trưng
của DĐĐH.
- A là biên độ ,nó là giá trị cực
đại của ly độ x ứng với lúc
cos( t )
w + j
= 1. Biên độ luôn
dương.
-
( t )
w + j
gọi là pha của dao
động tại thời điểm t, là đối số
của hàm côsin và là một góc.
- Hướng dẫn học
sinh vẽ đồ thị ly
Với một biên độ đã cho thì
pha xác định ly độ x của dao
động.
- ư là pha ban đầu, tứclà pha
( t )
w + j
ở thời điểm t = 0.
- gọi là tần số góc của dao
động. là tốc độ biến đổi góc
của góc pha, có đơn vị rad/s
hoặc độ/s. Với con lắc lòxo đ
cho thì tần số góc l một hằng
số.
5/ Đồ thị ly độ của dao động
điều hòa.
-A
A
O
t
T
T
T
- Gia tốc của
chất điểm được
xác định như thế
-Học sinh tái
hiện kiến thức và
trả lời. Vận dụng
kiến thức suy ra
biểu thức vận tốc
của vật dao động
điều hịa.
-Học sinh lắng
nghe và ghi nhớ. -Học sinh tái
hiện kiến thức v
trả lời. Vận dụng
kiến thức suy ra
biểu thức gia tốc
của vật dao động
điều hòa. 6/ Chu kỳ và tần số của dao
động điều hòa
- Thời gian
2
p
w
x A
= ±
(vị trí
biên) thì vận tốc có giá trị
nào ? Hãy suy ra
biểu thức gia tốc
của vật dao động
điều hòa?
- Hướng dẫn HS
cách biểu diễn
một DĐĐH bằng
một véc tơ quay.
-Học sinh lắng
nghe, theo dõi và
ghi bài.
có độ dài bằng biên độ
A, quay đều quanh điểm O
trong mặt phẳng chứa trục Ox
O
M
x
j
P
+
O
M
x
j
P
+O
A
M
x
j
O
A
M
x
jV/ CỦNG CỐ - DẶN DÒ
ban đầu φ từ đó ta sẽ viết được
đầy đủ phương trình DĐĐH
x Acos( t )
= w + j
- Tóm lược kiến thức trọng tâm của bài, hướng dẫn HS trả
lời các câu hỏi sau bài học. yêu cầu HS về làm các BT
1,2,3,4 sau bài học.