Giáo án giảng dạy – Vật lý 10

GIÁO ÁN
BÀI 2: CON LẮC LÒ XO (Vật lý 10 – cơ bản)
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Minh
Sinh viên: Đinh Thị Mỹ Hảo
Ngày dạy:
Lớp: Sư phạm Vật Lý k35
I. Mục tiêu
1) Kiến thức
- Viết được công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa.
- Viết được công thức chu kì của lò xo.
- Viết công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo.
- Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa.
- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi
con lắc dao động.
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo.
2) Kỹ năng
- Áp dụng được công thức và định luật trong bài để giải bài tập tương tự
trong phần bài tập.
- Rèn luyện kỹ năng làm việc tập thể.
3) Thái độ
- Học sinh tích cực, hứng thú với bài học kích thích sự say mê và tìm tòi
khoa học.
- Hợp tác làm việc tập thể.
II.
Chuẩn bị
1) Giáo viên
- Mô hình con lắc lò xo theo phương ngang có gắn vật nặng m.
- Sử dụng phần mềm Crocodile mô phỏng chuyển động của con lắc lò xo
- Một số bài tập trắc nghiệm củng cố.

ban đầu của dao động điều hòa?
 Câu 2: Viết công thức gia tốc
trong dao động điều hòa? Dựa
vào định nghĩa gia tốc tức thời,
thiết lập mối quan hệ giữa x ” và x
trong dao động điều hòa?
- Lần lượt mời 2 học sinh trả lời sau
đó nhận xét cho điểm.
- Đặt vấn đề: Ở bài học trước chúng
ta đã khảo sát dao động điều hòa
về mặt động học, bài học hôm nay
chúng ta sẽ khảo sát dao động điều
hòa về mặt động lực học và về mặt
năng lượng. Cụ thể ta tìm hiểu dao
động của con lắc lò xo (CLLX).
Hoạt động 2: Tìm hiểu về con lắc lò xo(8 phút)
- Giáo viên minh họa con lắc lò xo - Học sinh dựa vào hình vẽ minh
trên mặt phẳng nằm ngang không
họa của giáo viên đẻ trình bày
ma sát.
cấu tạo của con lắc lò xo: CLLX
- Yêu cầu học sinh cho biết con lắc lò
gồm vật nhỏ có khối lượng m
xo gồm những gì?
gắn vào đầu một lò xo có độ
cứng k, khối lượng không đáng
kể, đầu kia của lò xo được giữ
cố định.

SV: Đinh Thị Mỹ Hảo

- Yêu cầu học sinh thực hiện một số
yêu cầu:
+ Viết phương trình định luật II Niu tơn tại vị trí li độ x?

- Học sinh lân lượt thực hiện các yêu
cầu của giáo viên.
uur u
r ur
r
F

P

N

ma
+ dh
uur
r
F  ma
 dh

+ Khi con lắc ngang li độ x và độ biến
dạng liên hệ như thế nào?
+ Dấu (-) có ý nghĩa gì?

Với Fđh = - k∆l = - kx

- Dấu trừ chỉ rằng Fđh luôn hướng về
VTCB.

+ Khi dao động thế năng của CLLX
SV: Đinh Thị Mỹ Hảo

+ Biểu thức thế năng của CLLX:
Wt = k(∆l)2

Page 5


Giáo án giảng dạy – Vật lý 10
được xác định bởi biểu thức?

- Học sinh thảo luận nhóm và hai
nhóm bất kì trả lời câu hỏi?
- Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm và W = Wđ + Wt = mv2 + k(∆l)2 =
trả lời các câu hỏi sau:
ω2A2sin2(ωt +φ) + kA2cos2(ωt + φ)
+ Tính cơ năng trong trường hợp = kA2 = const
không có ma sát?
+ Khi không có ma sát cơ năng của
con lắc là một đại lượng bảo toàn.
+ Cơ năng của con lắc tỉ lệ thuận với
+ Trong trường hợp không có ma sát cơ bình phương biên độ dao động.
năng của con lắc thay đổi như thế nào? - Học sinh chú ý quan sát và rút ra
+ Cơ năng tỉ lệ thế nào với biên độ A? nhận xét: động năng và thế năng dao
- Giáo viên mô phỏng đồ thị của động động tuần hoàn và chuyển hóa năng
năng và thế năng theo thời gian qua lượng lẫn nhau.
chuyển động của con lắc đơn yêu cầu - Học sinh suy nghĩ trả lời:
học sinh quan sát và nhận xét đồ thị + Từ vị trí biên về vị trí cân bằng
đó?

- CLLX gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k,
khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định.
- Vị trí cân bằng là vị trí lò xo không dãn.
II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.
1. Chọn trục tọa độ x song song với trực của lò xo, chiều dương là chiều
tăng độ dài của lò xo. Chọn gốc tọa độ x tại VTCB. Giả sử vật có li độ x
2. Phương trình định luật II Newton tại vị trí có li độ x:

Vì nên

Với Fđh = - k∆l = - kx
=> a= với a = x”
3. Đặt ω2 =
=> x” + ω2x = 0
Nghiệm của phương trình trên là: x = Acos(ωt + φ)
=> Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa.
- Tần số và chu kì của con lắc lò xo:
SV: Đinh Thị Mỹ Hảo

Page 7


Giáo án giảng dạy – Vật lý 10
ω=

=> f =

4. Lực kéo về
- Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hòa chịu tác
dụng của lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ.