Giáo án Vật lý - Tiết 8, 9: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức

Tiết 8, 9: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức Ngày soạn: Ngày dạy: I. Mục đích, yêu cầu + Hiểu thế nào là dao động tắt dần, cưỡng bức, cộng hưởng và các đặc điểm + Vận dụng để giải thích một số hiện tượng thực tế II. Kiểm tra bài cũ III. Nội dung kiến thức Hoạt động của thầy và trò Nội dung kiến thức - Nhắc lại dao động riêng? ị khi xét dao động tuần hoàn của một chất điểm ta chưa để ý đến môi trường trong đó vật dao động. - Dao động tuần hoàn? (biên độ và tần số không đổi) - Lấy ví dụ về dao động của con lắc lò xo hoặc con lắc đơn trong thực tế: - Tuỳ thuộc giá trị lực ma sát lớn hay nhỏ mà dao động ngừng lại nhanh hay chậm - Phân tích ví dụ -sgk + con lắc dao động trong không khí + con lắc dao động trong nước +con lắc dao động trong dầu nhờn - Các hệ dao động trong thực tế đều có lực ma sát . Do đó có một phần năng lượng dao động hao phí biến thành nhiệt năng để thắng công của lực ma sát ị biên độ dao động giảm dần theo thời gian -Nếu lực ma sát đủ nhỏ, con lắc sẽ dao động một khoảng thời gian khá lâu trước khi dừng. - ví dụ: + có lợi: thiết bị gắn với lò xo giảm xóc trong xe máy + có hại: dao động của con lắc đồng hồ ị năng lượng bù thêm của dây cót đồng hồ giúp con lắc dao động(lên dây cót tức là tích luỹ vào nó một thế năng xác định) - Ví dụ duy trì dao động: quan sát thao tác đưa võng: + để võng tự dao động ị dao động tắt dần khá nhanh +muốn võng đu đưa với biên độ không đổi ị mỗi lần võng đi qua vị trí cực đại và bắt đầu đi xuống, lấy tay đẩy võng ị mỗi lần đẩy võng là cung cấp thêm cho võng một lượng động năng . Phần năng lượng này đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do ma sát - chú ý: thời gian dao động tổng hợp bao giờ cũng rất nhỏ so với thời gian dao động cưỡng bức về sau. Trong thực tế người ta thường chỉ nghiên cứu dao động cưỡng bức sau thời gian đầu mà không quan tâm đến dao động tổng hợp lúc đầu. 1. Dao động tắt dần a. Sự tắt dần của dao động - Vd: -KL: Gọi dao động của vật khi có sức cản của môi trường là dao động tắt dần - Nguyên nhân: Do tác dụng lực ma sát của môi trường. Tuỳ lực ma sát lớn(nhỏ) mà dao động dừng lại nhanh(chậm) b. Những đặc điểm của dao động tắt dần - xét trong một khoảng thời gian ngắn thì có thể coi dao động của vật là một dao động điều hoà + Lực ma sát càng lớn--> A giảm càng nhanh c. Dao động tắt dần là có lợi hay hại? - Trong đời sống có trường hợp dao động tắt dần là có lợi ị người ta có biện pháp để tăng cường nó và ngược lại (không có lợi ị khắc phục) - ví dụ: 2. Dao động cưỡng bức a. Dao động cưỡng bức */ phương pháp duy trì dao động - để dao động là không tắt dần cần cung cấp cho hệ thêm một năng lượng đủ bù cho năng lượng đã bị tiêu hao để thắng công lực cản - Nội dung phương pháp: + Tác dụng vào vật một ngoại lực biến thiên tuần hoàn gọi là lực cưỡng bức: (tần số của ngoại lực nói chung khác tần số riêng của hệ dao động) + Kết quả(tính toán lt): 1. ban đầu dao động của vật là tổng hợp của dao động riêng và dao động do ngoại lực 2. Sau thời gian t dao động riêng tắt hẳn , vật dao động dưới tác dụng của ngoại lực với tần số bằng tần số của ngoại lực b. Đặc điểm của dao động cưỡng bức - tần số dao động cưỡng bức là tần số của lực cưỡng bức, khác tần số dao động riêng - tần số càng gần tần số riêng--> diễn ra hiện tượng cộng hưởng 3. Sự cộng hưởng a.- Đ/n: sgk b. ứng dụng và khắc phục hiện tượng cộng hưởng 4. Sự tự dao động - Đ/n: sgk Bài tập về nhà: Bài 1:(2.1- giải toán vl 12); Bài 2(33-S206); Bài 3(B44); Bài 4(B46)