Download miễn phí Giáo án vật lý 12 - Dao động điều hòa



Hướng dẫn HS xác định Biểuthức vận tốc, gia tốc
bằng câu hỏi gợi ý.
H1 . Từpt li độvà ý nghĩa cơ học của đạo hàm, xác
định Biểuthức vận tốc và gia tốc trong DĐĐH.
H2. hãy so sánh sựl ệch pha của li độvà vận tốc; li độvà gia tốc.
-Hướng dẫn HS xác định của x và v, a sựlệch pha của chúng


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-03-giao_an_vat_ly_12_dao_dong_dieu_hoa.01IGsXpT0g.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-61743/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Chương II. DAO ĐỘNG CƠ
MỤC TIÊU
- Thiết lập được phương trình của dao động tự do.
- Biết được đặc điểm của dao động điều hòa: lực kéo về tỉ lệ thuận với li độ và luôn hướng
về vị trí cân bằng.
- Biết được đặc điểm động học của dao động điều hòa: Bàiên độ, tần số, pha, pha ban đầu,
li độ, vận tốc, gia tốc.
- Biết Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay, tổng hợp dao động bằng giản đồ
vectơ.
- Hiểu sơ lược về dao động tắt dần, dao động duy trì và doa động cưỡng bức.
- Biết được hiện tượng cộng hưởng và ứng dụng.
DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động, dao động tuần hoàn, chu kì.
- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo và dẫn đến phương trình
dao động.
- Hiểu rõ các đặc trưng của dao động điều hòa: Bàiên độ, pha, pha ban đầu, tần số góc
- Biết Biểu diễn một dao động điều hòa bằng vectơ quay.
2) Kĩ năng:
- Vận dụng tốt kiến thức về doa động điều hào, từ điều kiện ban đầu suy ra được Bàiên
độ, pha ban đầu.
- Giải tốt các bài tập về dao động điều hòa.
II. Chuẩn bị:
1) Giáo viên: chuẩn bị con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang, đồng hồ bấm
giây để đo chu kì.
2) Học sinh: Ôn tập về đạo hàm của hàm số, ý nghĩa cơ học của đạo hàm: trong chuyển
động thẳng: Vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ theo thời gian; Gia tốc
bằng đạo hàm của vận tốc.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Tiết 1.
Hoạt động 1. (5’) Tìm hiểu DAO ĐỘNG:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Cho HS quan sát chuyển
động của con lắc dây, con
lắc lò xo thẳng đứng, con
lắc lò xo nằm ngang. Nêu
câu hỏi gợi ý:
H1. Nhận xét về các đặc
điểm của các chuyển động
-Quan sát, rút ra kết luận.
+ Có một vị trí cân bằng.
+ chuyển động qua lại
quanh vị trí cân bằng.
1.Dao động:
a) Định nghĩa: Dao động là
chuyển động qua lại quanh một vị
trí cân bằng.
b) Dao động tuần hoàn:
-Dao động có một giai đoạn được
này?
-Phân tích hình 6.1a và hình
6.2. Chỉ ra cho HS sự thay
đổi của góc lệch .
Giới thiệu dao động tuần
hoàn.
H2. Thế nào là dao động
tuần hoàn? Thế nào là chu
trình?
-Tìm hiểu hình 6.2. Phát
hiện một giai đoạn của
chuyển động được lặp lại
liên tiếp và mãi mãi.
lặp lại liên tiếp và mãi mãi gọi là
dao động tuần hoàn.
-Giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại
gọi là một dao động toàn phần hay
một chu trình.
-Chu kỳ T(s): là thời gian vật thực
hiện được một dao động toàn phần
-Tần số f = 1/T (Hz): là số dao
động toàn phần vật thực hiện được
trong 1 giây
Hoạt động 2. (20’) Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo
Nghiệm phương trình động lực học.
H1. Mô tả cấu tạo của con lắc
lò xo?
H2. Khi vật dao động, ở vị trí
bất kì có li độ x. Phân tích các
lực tác dụng vào vật.
H3. Theo định luật II N, pt
chuyển động của vật được viết
thế nào?
H4. Pt F = ma với F tính thế
Trả lời các câu hỏi gợi ý, thiết
lập pt như nội dung SGK.
1) con lắc lò xo:
Hình 6.3. Con laéc loø xo
a) Vaät naëng ôû vò trí caân baèng O, loø xo khoâng daõn.
b) Vaät naëng ôû vò trí M, li ñoä x, vaät chòu löïc taùc duïng
cuûa löïc ñaøn hoài F = - kx cuûa loø xo.
x
O
x
M
O
b)
a)
2) Lập pt ĐLH:
-Lập trục Ox (hình vẽ)Gọi x = OM : li
nào? Độ lớn gia tốc a xác định
thế nào?
-Giới thiệu pt vi phân:
x” + 2x = 0
-Giới thiệu pt ĐLH và nghiệm
của pt.
Yêu cầu HS nhận xét  kết
luận về dao động điều hòa?
H5. dao động điều hòa là gì?
-Ghi nhận giới thiệu của GV.
-Trả lời câu hỏi C2, để nghiệm
lại pt 2" 0x x  có nghiệm
 cosx A t  
độ
-Lực hồi phục (lực đàn hồi) F = -kx
(1)
-Theo định luật II Niutơn: F = ma
(2)
(1) và (2): ma = -kx
" kx x
m
  (*) Đặt 2 k
m
 
2
2
(*) "
" 0
x x
hay x x


 
 
3)Nghiệm phương trình động lực học
2" 0x x  có dạng  cosx A t  
*Định nghĩa dao động điều hòa:là dao
động mà li độ là hàm côsin hay sin của
thời gian nhân với một hằng số
Hoạt động 3. (15’) Tìm hiểu: Các đặc trưng của DĐĐH, đồ thị (li độ) của DĐĐH.
Cho HS phân tích pt:
 cosx A t  
Xác định ý nghĩa của từng
đại lượng trong pt.
Sử dụng SGK, ghi nhận ý
nghĩa của từng đại lượng
trong pt  cosx A t  
+ A (dương): Bàiên độ.
A = xmax ứng với  cos 1t  
 t  : pha dao động tại thời
điểm t (rad)
Cho HS quan sát đồ thị li độ
DĐĐH   = 0 theo hình
6.4.
Yêu cầu HS tự luyện tập.
Ghi nhận cách vẽ đồ thị theo
hình 6.4
+ : pha ban đầu ứng với pha
 t  vào thời điểm t=0 (rad)
+ : tần số góc của dao động
(rad/s) hay (độ/s)
Hoạt động 4. (5’) Củng cố.
Cho HS vận dụng kiến thức bằng việc giải bài toán áp dụng: Phương trình dao động của một vật
là: 6cos 4
6
x t    
 
(cm).
a) Xác định Bàiên độ, tần số góc, chu kì và tần số của dao động.
b) Xác định pha của dao động tại thời điểm t = 0,25s, từ đó suy ra li độ tại thời điểm ấy.
Tiết 2.
Hoạt động 1 (5’) Tìm hiểu: Chu kì – Tần số của DĐĐH.
-Yêu cầu Hs quan sát, phân
tích đồ thị li độ (hình 6.4)
Nêu nhận xét bằng việc trả
lời câu hỏi:
-Phân tích đồ thị và ghi
nhận kiến thức.
-Thảo luận, lập công thức
-Chu kì:
2 1;
2
T f
T
 
 
  
? Nhận xét gì về khoảng
thời gian 2 ?

-Giới thiệu cho HS T và f
của DĐĐH. Yêu cầu HS
lập Biểu thức tính T và f
đối với con lắc lò xo.
tính T và f của con lắc lò
xo.
Với con lắc lò xo:
12 ;
2
m kT f
k m


 
Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: Vận tốc, gia tốc trong DĐĐH
Hướng dẫn HS xác định
Biểu thức vận tốc, gia tốc
bằng câu hỏi gợi ý.
H1. Từ pt li độ và ý nghĩa
cơ học của đạo hàm, xác
định Biểu thức vận tốc và
gia tốc trong DĐĐH.
H2. hãy so sánh sự lệch
pha của li độ và vận tốc; li
độ và gia tốc.
-Hướng dẫn HS xác định 
của x và v, a  sự lệch pha
của chúng
-Xác định pt vận tốc, gia
tốc trong DĐĐH. Rút ra
nhận xét.
-Thảo luận nhóm, xác định
pha ban đầu của x, v, a.
2)Vận tốc trong DĐĐH
v = x’  sinv A t    
Vận tốc sớm pha /2 so với li độ x; x
trễ pha /2 so với v
2) Gia tốc trong DĐĐH:
a = v’ = x”  2 cosa A t    
Gia tốc ngược pha với li độ.
Hoạt động 3. (20’) Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay.
-Trình bày nội dung ở cột
chính. Vẽ hình 6.6; 6.7. dẫn
đến công thức 6.11 và nêu
kết luận ở cột này.
Có thể gợi ý cho HS sau khi
giới thiệu vectơ A
ur
(hình
6.6) bằng câu hỏi:
H1. Ở thời điểm bất kì t,
góc giữa trục Ox và vectơ
A OM
ur uuuur
Biểu diễn đại
lượng nào của DĐĐH?
H2. Xác định độ dài đại số
của hình chiếu vectơ quay
OM
uuuur
trên trục Ox vào một
thời điểm t bất kì. Nhận xét.
-Phân tích hướng dẫn HS
phát hiện mối quan hệ giữa
DĐĐH  co...

---