Giáo án 12
Vũ Cơng Doanh
Ngày soạn: 12/08/2008
Ngày dạy: 22/08/2008
CHƯƠNG I:
Néi dung chÝnh cđa ch¬ng:
* C¸c m« h×nh c¬ häc cđa dao ®éng ®iỊu hoµ:
+ Con l¾c lß xo.
+ Con l¾c ®¬n.
* C¸c ®Ỉc trng cđa dao ®éng ®iỊu hoµ.
* Dao ®éng t¾t dÇn. Dao ®éng cìng bøc. Dao ®éng céng hëng.
* VÐct¬ quay. Ph¬ng ph¸p gi¶n ®å Fre-nen.
TIẾT 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA (T1)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nªu ®ỵc:
+ §Þnh nghÜa cđa dao ®éng ®iỊu hoµ.
+ Li ®é, biªn ®é, tÇn sè, chu kú, pha, pha ban ®Çu.
- ViÕt ®ỵc:
+ Ph¬ng tr×nh cđa dao ®éng ®iỊu hoµ vµ gi¶i thÝch ®ỵc c¸c ®¹i lỵng trong ph¬ng tr×nh.
+ C«ng thøc liªn hƯ gi÷a tÇn sè gãc, chu kú vµ tÇn sè.
+ C«ng thøc vËn tèc vµ gia tèc cđa dao ®éng ®iỊu hoµ.
2. Kó năng
- VÏ ®ỵc ®å thÞ cđa li ®é ban ®Çu theo thêi gian víi pha ban ®Çu b»ng kh«ng.
- Lµm ®ỵc c¸c bµi tËp t¬ng tù nh ë SGK.
3. Thái độ: RÌn lun phong c¸ch lµm viƯc khoa häc, ®éc lËp nghiªn cøu, t¸c phong lµnh m¹nh vµ cã tÝnh
tËp thĨ.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chn bÞ h×nh vÏ miªu t¶ sù dao ®éng cđa h×nh chiÕu P cđa ®iĨm M trªn ®êng P
1
P

-
Từ đó đưa ra khái niệm dao động
tuần hồn.
I. Dao ®éng c¬.
1. ThÕ nµo lµ dao ®éng c¬?
- Ví dụ: Chuyển động của quả lắc
đồng hồ, dây đàn ghi-ta rung động
…
- Dao động là chuyển động có
giới hạn trong khơng gian, lặp đi
lặp lại nhiều lần quanh một vị trí
cân bằng.
2. Dao ®éng tn hoµn.
Dao động tuần hồn là dao động
mà sau những khoảng thời gian
bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại
vị trí cũ theo hướng cũ.
VD: Dao động của con lắc đồng
hồ.
Hoạt động 2 ( 15 phút): Xây dựng ph¬ng tr×nh cđa dao ®éng ®iỊu hoµ.
- Xét một điểm M chuyển động đều
trên một đường tròn tâm O, bán kính
A, với vận tốc góc là
ω
(rad/s)
Chọn C là điểm gốc trên đường tròn.
H: Xác định vị trí của vật chuyển
động tròn đều tại các thời điểm t = 0
và tại thời điểm t ≠ 0?
- Tại thời điểm ban đầu t = 0, vị trí

,
wt
j
wt + j
M
M
o
C
P
y
x'
wt
ϕ
wt + j
x
x
Giỏo ỏn 12
V Cụng Doanh
nh bi gúc

.
- Ti thi im t 0, v trớ ca im
chuyn ng l M
t
, xỏc nh bi gúc
(

t +

).

).
hay: x = A.cos (t +

).
Vi A, ,

l cỏc hng s.
H: Yờu cu HS nờu nh ngha dao
ng iu hũa?
H: Nờu ý ngha vt lý ca tng i
lng trong cụng thc trờn?
- Mt im dao ng iu hũa trờn
mt on thng luụn luụn cú th coi
l hỡnh chiu ca mt im tng
ng chuyn ng trũn u lờn ng
kớnh l mt on thng ú .
- Nờu nh ngha dao ng iu
hũa.
Tr li C1
- Cho bit ý ngha ca cỏc i
lng:
+ Biờn ,
+ pha dao ng,
+ pha ban u.
+ Li
+ Tn s gúc
- Lng nghe, hiu, ghi bi.
2. Định nghĩa
Dao động điều hoà là dao động
trong đó li độ của vật là một hàm

[ ]
Radt =+


:

pha ban đầu của dao động
(tại t = 0)
4. Chỳ ý
Mt im dao ng iu hũa trờn
mt on thng luụn luụn cú th coi
l hỡnh chiu ca mt im tng
ng chuyn ng trũn u lờn
ng kớnh l mt on thng ú .
Hoaùt ủoọng 3 ( 10 phuựt): Tìm hiểu chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hoà.
- T mi liờn h gia tc gúc,
chu kỡ, tn s giỏo viờn hng dn
HS a ra khỏi nim chu kỡ, tn s,
tn s gúc ca dao ng iu hũa.
-HS lắng nghe giáo viên định hớng,
từ đó phát biểu các khái niệm.
III. Chu kỳ. tần số. tần số
góc của dao động điều
hoà.
1. Chu kỳ và tần số
a. Chu k (ký hiệu T)
- Chu kỳ (T) của dao động điều
hoà là khoảng thời gian để vật
thực hiện một dao động toàn
phần.

1
. Thế nào là dao động? Dao động tuần hồn? Thế nào là dao động điều hồ?
C
2
. Chu kì dao động là
A. thời gian để trạng thái dao động lặp lại như cũ.
B. thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ.
C. thời gian để vật thực hiện được một dao động.
D. Câu B và C đều đúng.
C
3
. Tần số của dao động tuần hồn là
A. số chu kì thực hiện được trong một giây.
B. số lần trạng thái dao động lặp lại như cũ trong 1 đơn vị thời gian.
C. số dao động thực hiện được trong thời gian 1 giây.
D. Cả 3 câu A, B, C đều đúng.
C
4
. Biên độ dao động của một vật dao động điều hòa
A. là li độ cực đại x
max
. B. bằng ½ chiều dài quỹ đạo của vật.
C. là quãng đường đi trong
4
1
chu kỳ khi vật xuất phát từ vò trí cân bằng hoặc vò trí biên.
D. A, B, C đều đúng.

3. Thái độ: RÌn lun phong c¸ch lµm viƯc khoa häc, ®éc lËp nghiªn cøu, t¸c phong lµnh m¹nh vµ cã tÝnh
tËp thĨ.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chn bÞ h×nh vÏ miªu t¶ sù dao ®éng cđa h×nh chiÕu P cđa ®iĨm M trªn ®êng P
1
P
2
. Cã thĨ
chn bÞ thÝ nghiªm thËt hc thÝ nghiƯm ¶o ®Ĩ minh ho¹ H.1.4-SGK.
2. Học sinh:
- ¤n l¹i chun ®éng trßn ®Ịu: Chu kú, tÇn sè vµ mèi liªn hƯ gi÷a tèc ®é gãc víi chu kú hc tÇn sè.
- Ơn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác.
- Ý nghĩa vật lý của đạo hàm.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn đònh tổ chức (2 phút): Ổn đònh trật tự, kiểm tra só số.
2. Kiểm tra bài cũ (7 phút)
C
1
: Định nghĩa và viết phương trình dao động điều hồ? Cho biết tên gọi và đơn vị các đại lượng trong đó.
C
2
: Chu kì dao động là
A. thời gian để trạng thái dao động lặp lại như cũ.
B. thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ.
C. thời gian để vật thực hiện được một dao động.
D. Câu B và C đều đúng.
C
3
. Chọn câu sai.
Giáo án 12

v = 0
x = 0 : v = ± ωA
- Người ta nói rằng vận tốc trễ
pha π/2 so với li độ.
Iv. VËn tèc vµ gia tèc cđa vËt
dao ®éng ®iỊu hoµ.
1. Vận tốc

)sin('
ϕωω
+−==
tAxv
- v
max
=Aω khi x = 0:Vật qua VTCB
-v
min
=0 khi x =±A: Vật ở vị trí biên.
KL: Vận tốc trễ pha π/2 so với li độ.
H: Viết biểu thức của gia tốc
trong dao động điều hòa?
H: Gia tốc và li độ có đặc điểm
gì?
)cos('''
2
ϕωω
+−===
tAxva
- Gia tốc ln ln ngược chiều
với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ

v = -Aωsin(
2π
T
t)
V. ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA.
- Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ = 0.
t 0 T/4 T/2 3T/4 T
x A 0 -A 0 A
v
0 -Aω 0 Aω 0
a
-Aω
2
0 Aω
2
0 -Aω
2

Aω
2

Giáo án 12
Vũ Cơng Doanh
a = -Aω
2
cos(
2π
T
t)
- Xác định li độ, vận tốc,

T3
vật có vận tốc và gia
tốc là:
A. v = 0 ; a = A. B. v = A; a = 0.
C. v = A ; a = 0. D. v = 0; a = 0.
5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà (1 phút)
- Câu hỏi từ 6- trang 9- SGK.
- Bài tập 10,11 trang 9- SGK.
- Các bài tập ở sách bài tập.
Rút kinh nghiệm giờ dạy.
………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………..
Kim Thành, Ngày tháng năm 2008.
Người soạn
VŨ CƠNG DOANH
x
v
a
t
t
t
T
2
T
4
T
4
3T
O

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn đònh tổ chức (2 phút): Ổn đònh trật tự, kiểm tra só số.
2. Kiểm tra bài cũ (5 phút)
Câu hỏi:
C1. Định nghĩa và viết phương trình dao động điều hồ? Cho biết tên gọi và đơn vị các đại lượng trong đó.
C2. Một vật d.đ.đ.h. theo phương trình: x = Acos(ωt + φ).
a) Lập cơng thức tính vận tốc và gia tốc của vật.
b) Ở VT nào thì vận tốc bằng 0 ? Ở VT nào thì gia tốc bằng 0 ?
c) Ở VT nào thì vận tốc có độ lớn cực đại ? Ở VT nào thì gia tốc có độ lớn cực đại ?
3. Bài tập
TR GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG KIẾN THỨC
Hoạt động 1 (15 phút): Làm các bài tập 7, 8, 9, 10 trong SGK trang 9
- Gọi một học sinh đứng dậy đọc đề
bài các bài tập: 7, 8, 9, 10 trong
SGK trang 9.
- Chia lớp ra 4 nhóm làm trong 2
phút, sau đó các nhóm cử đại diện
trả lời đáp án và giải thích.
- Các nhóm nhận nhiệm vụ thảo
luận.
- Giải thích:
Bài 8. Khi một vật chuyển động
tròn đều với tốc độ góc π rad/s thì
hình chiếu của nó trên đường kính
cũng dao động điều hòa với cùng tóc
độ góc.
Bài 7. Đáp án C.
Bài 8. Đáp án A.
Giáo án 12
Vũ Công Doanh

6
π
) (rad).
Hoaït ñoäng 2 (7 phuùt): Chữa bài tập 11
Gọi một học sinh đọc đề và tóm tắt,
giao cho cả lớp chuẩn bị trong 7
phút, sau đó gọi một em lên chữa.
Nhận nhiệm vụ, suy nghĩ làm bài.
Theo bài ra thì: Hai VT biên cách
nhau 36 cm. Suy ra biên độ A = 18
cm. Thời gian đi từ vị trí biên này
đến vị trí biên kia là
1
2
T. Suy ra chu
kì T = 2.0,25 = 0,5 s và tần số: f =
1/T = 2 Hz.
Bài 11.
a) 0,5 s
b) 2 Hz
c) 18 cm.
Hoaït ñoäng 3 (10 phuùt). Chữa bài tập 1.9 trong SBT trang 4.
Yêu cầu học sinh đọc đề và chữa bài
tập.
CM: Theo hình vẽ, vì sin(ωt +
2
π
) =
cos[(ωt +
2

………………………………………………………………………………………………………………..
Kim Thành, Ngày tháng năm 2008.
Người soạn
Giáo án 12
Vũ Cơng Doanh
VŨ CƠNG DOANH
Ngày soạn: 19/08/2008
Ngày dạy: 26/08/2008
TIẾT 4 CON LẮC LỊ XO
I-MỤC TIÊU
1) Kiến thức:
* Viết đuợc :
- Cơng thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa
- Cơng thức tính chu kỳ của con lắc lò xo
– cơng thức thế năng , động năng và cơ năng của con lắc lò xo.
* Giải thích tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa .
* Nêu được định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động .
2) Kỹ năng:
- Áp dụng được các cơng thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong bài tập .
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo .
II-CHUẨN BỊ :
1) Giáo viên: Chuẩn bò con lắc lò xo thẳng đứng. Cho HS quan sát chuyển động của con lắc đó. Chuẩn
bò đồng hồ bấm giây để đo chu kì con lắc dây.
2) Học sinh: Ôn lại về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghóa vật lí 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 thì
bằng đạo hàm của vận tốc.
III- TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :
1. Ổn đònh tổ chức (2’): Ổn đònh trật tự, kiểm tra só số.
2. Kiểm tra bài cũ ( 5’)
Câu hỏi: - Viết phương trình của dao động điều hòa và giải thích các đại lượng trong phương trình.

cân bằng ?
- Khi ở vị trí x bất kỳ ? (khi
đó lò xo biến dạng một đoạn x
) ?
-Lực đàn hồi của lò xo có
hướng như thế nào ?
- Độ lớn lực đàn hồi có công
thức tính như thế nào ?
-Ý nghĩa cơ học của đạo
hàm ?
( v = x
/
; a = x
//
)
-Chu kỳ T ?
-Lực kéo về ?
- Yêu cầu học sinh chứng
minh
m
k
có đơn vị là giây ?
- Lực tác dụng lên vật ở VTCB là:
trọng lực
P
ur
và phản lực
N
ur
cân bằng

có đơn vị
2
2
1
1
1 /
kg
s
kg s
=
II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ
MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
Chọn trục tọa độ x như hình vẽ.
1) Ở vị trí x bất kỳ :
N P O+ =
uur ur ur
Lực đàn hồi của lò xo:
F = - kx (1)
Định luật 2 Niutơn :
F = ma = -kx
⇒
a = -
k
x
m
(2)
Đặt :
2
k k

ur
F
ur
P
ur
N
uur
N
uur
Giáo án 12
Vũ Công Doanh
Đặt vấn đề :
Trong qúa trình dao động của con
lắc lò xo thế năng và động năng
biến đổi như thế nào ?
Cơ năng có bảo toàn hay không ?
Công thức như thế nào ?
Hoc sinh : Xây dựng công thức
định luật bảo toàn cơ năng ?
Công thức động năng ?
Thế năng ?
- Ta có:
W=
2
1
2
mv
+
2
1

2
2
kA
= không đổi, nghĩa là cơ
năng được bảo toàn.
-Nhận xét kết quả ?
III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ
MẶT NĂNG LƯỢNG
1)Thiết lập công thức :
- Động năng của con lắc:
W
đ
=
2
1
2
mv
- Thế năng của con lắc :
W
t
=
2
1
2
kx
- Cơ năng của con lắc:
W =
2
1

- Làm các bài tập: 4, 5, 6 (SGK – tr.13).
- Tiết sau luyện tập xác định phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo.
Rút kinh nghiệm giờ dạy.
………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………..
Kim Thành, Ngày tháng năm 2008.
Người soạn
Giáo án 12
Vũ Cơng Doanh
VŨ CƠNG DOANH
Ngày soạn: 25/08/2008
Ngày dạy: 01/09/2008
Tự chọn bám sát
TC 01 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Củng cố và khắc sâu thêm kiến thức về dao động điều hòa, con lắc lò xo.
- Củng cố cách xác định biên độ, tần số góc, pha ban đầu của dao động điều hòa và của con lắc lò xo dao
động điều hòa.
2. Kó năng
Vận dụng các kiến thức đã học về dao dộng điều hòa, con lắc lò xo để giải các bài tập có liên quan.
3. Thái độ: RÌn luyện thái độ lµm viƯc nghiêm túc, khoa häc, ®éc lËp nghiªn cøu, t¸c phong lµnh m¹nh vµ
cã tÝnh tËp thĨ.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
Chuẩn bị hệ thống bài tập về dao động điều hòa và con lắc lò xo, có hướng dẫn giải.
2. Học sinh:
Học bài cũ và làm các bài tập được giao.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

= ωA
→ A = 10cm.
• Chiều dài quỹ đạo: L = 2A.
• Khi vật ở vị trí biên thì vận tốc
bằng khơng.
• Khi qua vị trí cân bằng thì vật
có vận tốc đạt cực đại v
max
= ωA.
Giỏo ỏn 12
V Cụng Doanh
Bi 2: Xỏc nh tn s gúc trong mi
trng hp sau:
a) Tn s dao ng l 2s.
b) Trong 30s vt dao ng tun hon
thc hin c 15 dao ng.
c) Biờn dao ng l 5cm, khi qua
v trớ cú li 3cm thỡ vn tc t 40
cm/s.
- Cỏc nhúm nhn nhim v tho lun
v c ngi gii c th.
a) = 2f = 4 (rad/s)
b) Tn s = 0,5 Hz =
(rad/s)
c)
22
xA
|v|

=

c) Ban u vt qua v trớ cú li x =
- 2
2
cm hng v v trớ cõn bng
- Cỏc nhúm nhn nhim v tho lun
v c ngi gii c th.
a) x
0
= 0; v
0
< 0 = - 0,5.
b) x
0
= - A =
c) x
0
= -A/
2
; v
0
> 0 = -3/4
Thi im ban u (t = 0) ta cú
==
cos
A
x
cos
0
=
Du ca trỏi du vi v

k
=
= 10 (rad/s)
x
0
=
2
3A
v v
0
< 0 = /6
Phng trỡnh: x = 4cos(10t + /6)
cm.
Pt vn tc v = 40cos(10t + 2/3)
(cm/s)
Pt gia tc: a = 4000cos(10t + 7/6)
cm/s
2
.
Xỏc nh phng trỡnh l tỡm
cỏc hng s A, v .
Con lc lũ xo:
m
k
=
= 10 (rad/s)
Phng trỡnh: x = 4cos(10t +
/6) cm.
Hoaùt ủoọng 3 (2 phuựt). Cng c kin thc.
Yờu cu hc sinh nờu ni dung

II- CHUẨN BỊ
1) Giáo viên : con lắc đơn
2) Học sinh :Ơn kiến thức về phân tích lực .
III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
1) Ổn đònh tổ chức (2 phút): Ổn đònh trật tự, kiểm tra só số.
2) Kiểm tra bài cũ (7’):
C1. Viết cơng thức: Tần số góc, chu kì của con lắc lò xo.
C2. Viết cơng thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo. Khi con lắc lò xo dao động điều
hòa thì động năng và thế năng con lắc biến đổi qua lại như thế nào ?
C3 (Bài tập 5 – SGK, tr 13).
Tóm tắt: k = 40 N/m
x = -2 cm
Wt = ? Giải:
Ta có: Wt =
1
2
kx
2
=
1
2
40.(2.10
-2
)
2
= 80.10
-4
J = 8.10
-3
J = 0,008 J.  Chọn D.

n
và P
t

-Thành phần P
t
theo
phương tiếp tuyến với
quỹ đạo là lực kéo về vị
trí cân bằng (nói chung
dao động chưa phải là
dao động điều hòa )
Chỉ khi
α
nhỏ sin
s
α α
≈ =
l
con lắc đơn
mới dao động điều hòa.
-Nêu phương trình dao
động điều hòa con lắc
đơn ?
-Công thức chu kỳ ?
nhận xét ?
-Đặt vấn đề : khảo sát
năng lượng dao động con
lắc đơn ? Có bảo toàn
hay không ?

⇒ − = − =
⇒ = = − = −
l
⇒

// 2
s s
ω
= −

Với
g
ω
=
l
.
I-THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
1)Con lắc đơn gồm vật nhỏ ,khối lượng m
treo vào đầu một sợi dây không dãn, khối
lượng không đáng kể , dài
l
.
2) Vị trí cân bằng 0 là vị trí dây treo có
phương thẳng đứng .
II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON
LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
1) Chọn chiều (+) từ trái sang phải ,gốc tọa
độ O tại vị trí cân bằng .
Li độ góc
·

nhỏ sin
s
α α
≈ =
l

// 2
s
mg mg ma
s
a s g s
l
α
ω
⇒ − = − =
⇒ = = − = −
l

⇒

// 2
s s
ω
= −
Với
g
ω
=
l
Con lắc đơn dao động điều hòa theo phương

bất kỳ : W
t
=
(1 cos )mg
α
−
l
3-Thế năng biến đổi thành động năng và
ngược lại trong quá trình dao động .Nhưng
cơ năng bảo toàn :
α

O

M

+
T
ur
t
P
ur
P
ur