Ngày soạn: 28/08/2008
Tiết 4
Bài dạy : § 2 : CON LẮC LỊ XO
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức :
- Viết được: Cơng thức lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa, cơng thức tính chu kì của con lắc lò xo,
cơng thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.
2. Kĩ năng :
- 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.
- Áp dụng được các cơng thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong phần bài tập.
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo.
3. Thái độ :
- Trung thực trong học tập, có tinh thần tập thể
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Con lắc lò xo
2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. Nêu
mối liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc của dao động điều hòa.
Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu con lắc lò xo.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu con lắc lò xo.
Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo
của con lắc lò xo.
Giới thiệu vò trí cân bằng.
Yêu cầu học sinh nhận xét về
vò trí cân bằng.
Kéo lò xo giãn ra rồi thả ra.
Yêu cầu học sinh nhận xét.
Vẽ con lắc lò xo.
→
F
Thử lại để công nhận nghiệm
II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo
về mặt động lực học
1. Phương trình chuyển động
Vật chòu tác dụng của 3 lực: Trọng lực
→
P
,
phản lực
→
N
và lực đàn hồi
→
F
Theo đònh luật II Newton:
m
→
a
=
→
P
+
→
N
+
→
F
Chiếu lên trục Ox ta có:
Nêu khái niệm lực kéo về.
x = Acos(ωt + ϕ)
Như vậy con lắc lò xo dao động điều hòa.
2. Tần số góc và chu kì
Tần số góc: ω =
m
k
.
Chu kì: T =
ω
π
2
=
2
m
k
π
.
3. Lực kéo về
Lực luôn luôn hướng về vò trí cân bằng gọi
là lực kéo về. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với
li độ, là lực gây ra gia tốc cho vật dao động
điều hòa.
Hoạt động 4 (10 phút) : Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Dẫn dắt để học sinh viết được
biểu thức tính động năng của
con lắc lò xo.
Dẫn dắt để học sinh viết được
2
1
mω
2
A
2
sin
2
(ωt+ϕ)
=
2
1
kA
2
sin
2
(ωt + ϕ) .
2. Thế năng của con lắc lò xo
W
t
=
2
1
kx
2
=
2
1
k A
2
gắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng.
+ Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa.
+ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ).
+ Với: ω =
m
k
; A =
2
0
2
0
+
ω
v
x
; ϕ xác đònh theo phương trình cosϕ =
A
x
o
(lấy nghiệm (-) nếu v
o
> 0; lấy
nghiệm (+) nếu v
o
sin
2
(ωt + ϕ)
+ Thế năng: W
t
=
2
1
kx
2
=
2
1
k A
2
cos
2
(ωt + ϕ)
2. Hướng dẫn học ở nhà :
Làm các bài tập 4,5,6SGK trang 13
IV : Rút kinh nghiệm, bổ sung
1. Rút kinh nghiệm:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................