Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 1: Ôn tập tập đầu năm

Ngày soạn:02/08/2012 Ngày giảng: 11C1- 06/08/2012; 11C2-06/08/2012. Tiết 1 ÔN TẬP TẬP ĐẦU NĂM I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức. - HS nắm được kiến thức đã học ở trương trình Vật lý 10. khái niêm vận tốc, gia tốc, các đại lượng đặc trưng cho chuyển động. - HS phát biểu được các lực, các định luật Niu tơn, quy tác tổng hợp lực - HS Phát biểu và viết được biểu thức tính: động năng, thế năng, cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng 2. Kĩ năng. Vận dụng kiến thức đó giải bài tập tổng hợp. II. CHUẨN BỊ 1.GV: Soạn giáo án, đọc tài liệu trước khi lên lớp, SGK, SBT. 1.HS: Ôn lại kiến thức trong chương và làm bài tập ở nhà III. TIẾN TRÌNH DẠY-HỌC 1. Ổn định tổ chức. 2. Giảng bài mới. a. Đặt vấn đề. Để các em hiểu kỹ hơn những kiến thức trong chương chung ta tiến hành ôn tập lại. b. Các bước lên lớp. Hoạt động 1:Ôn lại kiến thức về động học chất điểm Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Yêu cầu HV nhắc lại các khái niệm: -Vận tốc, gia tốc của chuyển động và - Chuyển động tròn đều xác định được các đại lượng. - Viết biểu thức, nêu ý nghĩa các đại lượng? - Yêu cầu HV nêu lại nội dung của các phép đo, sai số của phép đo vật li HV nhắc lại các yêu cầu của giáo viên yêu cầu. HV: trả lời HV: trả lời 1. Các loại chuyển động -SGK vật lí lớp 10 -Công thức góc quay: -Công thức và - Công thức hướng tâm -SGK vật lí lớp 10 Hoạt động 2: Ôn lại kiến thức về động lực học chất điểm - Yêu cầu học viên nêu lại các tổng hợp và phân tích lực - Yêu cầu HV nêu lại nội dung 3 Định luật Niuton - Yêu cầu HV viết lại biểu thức định luật II Niuton Yêu cầu HV nêu lại, khái niệm và định luật, biểu thức vạn vật hấp dẫn? Yêu cầu HV nêu lại, khái niệm và định luật, biểu thức lục đàn hồi? Yêu cầu HV nêu lại, khái niệm lục ma sát? Yêu cầu HV nêu lại, định nghĩa, biểu thức lục hướng tâm? HV: Trả lời, HV: Viết Hs: Trả lời Hs: Trả lời 2. Động lực học chất điểm. - SGK vật lí lớp 10 -3 định luật SGK vật lí lớp 10 -BT Định luật II - Lực hấp dẫn +Đinh luật: SGK vật lí lớp 10 + Biểu thức: - Lực đàn hồi +Đinh luật: SGK vật lí lớp 10 +Biểu thức: - Lực ma sát: SGK vật lí lớp 10 - Lực hướng tâm + Định nghĩa: SGK vật lí lớp 10 +Biểu thức: Hoạt động 3: Các định luật bảo toàn Yêu cầu HV nêu lại, định nghĩa, công thức tính động năng? Yêu cầu HV nêu lại, định nghĩa, công thức tính thế năng? Yêu cầu HV nêu lại, định nghĩa, công thức tính cơ năng? 3. Động năng, thế năng, cơ năng, ĐL bảo toàn cơ năng. - Động năng. + Định nghĩa: SGK vật lí lớp 10 +Biểu thức: - Thế năng: + Định nghĩa: SGK vật lí lớp 10 +Biểu thức: và + Định nghĩa: SGK vật lí lớp 10 +Biểu thức: W=Wđ+Wt hoặc W=+ (W=+mgh) Hoạt động 4: Vận dụng củng cố, giáo nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV: Yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị bài mới “Dao động cơ học” . HS: Ghi nhớ Ngày soạn:04/08/2012 Ngày giảng: 11C1-08/08/2011; 11C2-08/08/2011; Tiết 2 ÔN TẬP TẬP ĐẦU NĂM (tiếp theo) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức. - HS nắm được kiến thức đã học ở trương trình Vật lý 11 - Hệ thống được các kiến thức đã học. 2. Kĩ năng. Vận dụng kiến thức đó giải bài tập tổng hợp II. CHUẨN BỊ 1.GV: Soạn giáo án, đọc tài liệu trước khi lên lớp, SGK, SBT. 1.HS: Ôn lại kiến thức trong chương và làm bài tập ở nhà III. TIẾN TRÌNH DẠY-HỌC 1. Ổn định tổ chức. 2. Kiểm tra bài cũ. GV: Em hãy tóm tắt toàn bộ các công thức trong chương trình Vật lý lớp 11 ? 3. Giảng bài mới. a. Đặt vấn đề. Để các em hiểu kỹ hơn những kiến thức trong chương chung ta tiến hành ôn tập lại. b. Các bước lên lớp. Hoạt động 1: Ôn lại kiên thức về định luật Cu lông, Điện trường, công của lực điện trường. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Em hãy nêu nội dung Định luật Cu lông? - Viết biểu thức, nêu ý nghĩa các đại lượng? Đ/n SGK - F = k ; (N) k = 9.109 Nm2/C2. 1. Định luật Cu-lông. SGK vật lí lớp 11 F = k ; k = 9.109 Nm2/C2. Đơn vị điện tích là culông (C) - Em hãy nêu nội dung Định nghĩa điện trường? - Em hãy nêu nội dung Định nghĩa cường độ điện trường? -Viết biểu thức, nêu ý nghĩa các đại lượng? Hs: Trả lời, Hs: Trả lời, E = Đơn vị cường độ điện trường là N/C hoặc người ta thường dùng là V/m. 2. Điện trường a. Điện trường SGK vật lí lớp 11 b. Cường dộ điện trường Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. E = Đơn vị cường độ điện trường là N/C hoặc người ta thường dùng là V/m. GV. - Em hãy viết biểu thức và nêu nội dung định nghĩa công của lực điện trường? - AMN = qEd - Hs: Trả lời, 3. Công của lực điện trong điện trường đều AMN = qEd Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. Đ/n: SGK vật lý 11 AMN = WM - WN Hoạt động 2: Ôn lại kiến thức hiệu điện thế, điện dung của tụ điện, điện năng công xuẩ điện, định luật ôm, Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV. - Em hãy nêu nội dung định nghĩa viết biểu thức tính hiệu điện thế? - Hs: Trả lời, UMN = VM – VN = (Vôn) 4.Hiệu điện thế Đ/n: SGK UMN = VM – VN = (Vôn) GV: Trình bày khái niệm điện dung của tụ điện? GV: Viết biểu thức, đơn vị tính: 5. Điện dung của tụ điện Đ/n: SGK C = Đơn vị điện dung là fara (F). Điện dung của tụ điện phẵng : C = GV: Nêu khái niện, viết biểu thức công, công suất của nguồn điện, mạch điện GV: nêu khái niệm công, công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua. HS: -A= Uq=UIt -P=A/t=UI -Q=RI2t -P=Q/t=RI2 6. Điện năng công suất điện. 1. Điện năng tiêu thụ của mạch điện. SGK 2. Công, công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua. GV: Phát biểu định luật Ôm và viết biểu thức Định luật Ôm đối với toàn mạch -E=I(RN+r)=IRN+Ir -I=E/ RN+r 7. Định luật Ôm đối với toàn mạch. - Suất điện động. -Cường độ dòng điện. Hoạt động 3: Kiến thức về từ trường cảm ứng từ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa? HS: trả lời 8. Từ trường Định nghĩa Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó. Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa và viết công thức? HS: trả lời 9. Cảm ứng từ Cảm ứng từ Nội dung: SGK B = (T) Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa, và công thức? HS: trả lời 10. Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài + Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn. + Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải. + Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r: B = 2.10-7. Hoạt động 4: Ôn lại kiến thức về quang học Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu HS nhắc lại định luật? HS: trả lời 11. Sự khúc xạ ánh sáng a. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng SGK vật lí 11. b. Định luật khúc xạ ánh sáng + Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. + Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi: Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa? HS: trả lời 12. Đường đi của tia sáng qua lăng kính 1. Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng Chùm ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính sẽ bị phân tích thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau. Đó là sự tán sắc ánh sáng. Hoạt động 5: Vận dụng củng cố, giáo nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV: Yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị bài mới “Dao động cơ học” . HS: Ghi nhớ Ngày soạn:07/08/2012 Ngày giảng: 12C1- 15/08/2012; 12C2-15/08/2012; Tiết 3 Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được định nghĩa dao động điều hoà. - Nắm được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì? - Viết được phương trình của dao động điều hoà và giải thích được cá đại lượng trong phương trình. 2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức đã học làm được các bài tập tương tự như Sgk. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ. 2. Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số). III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định tổ chức Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: Giảng bài Đặt vấn đề Ở THCS các em đã biết thế nào là dao động điều hoà nó được địn nghĩa như thế nào? Vậy ở THPT các em được tìm hiểu và tính toán cụ thể hơn ta học bài hôm nay! Hoạt động 1: Tìm hiểu về dao động cơ Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống: chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung động, màng trống rung động ® ta nói những vật này đang dao động cơ ® Như thế nào là dao động cơ? - Khảo sát các dao động trên, ta nhận thấy chúng chuyển động qua lại không mang tính tuần hoàn ® xét quả lắc đồng hồ thì sao? - Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn đường xác định quanh một vị trí cân bằng. - Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ ® dao động của quả lắc đồng hồ tuần hoàn. I. Dao động cơ 1. Thế nào là dao động cơ - Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. - VTCB: thường là vị trí của vật khi đứng yên. 2. Dao động tuần hoàn SGK Hoạt động 2: Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm M M M0 P1 x P O wt j + - Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển động? - Khi đó toạ độ x của điểm P có phương trình như thế nào? - Có nhận xét gì về dao động của điểm P? (Biến thiên theo thời gian theo định luật dạng cos) - Y/c HS hoàn thành C1 - Hình dung P không phải là một điểm hình học mà là chất điểm P ® ta nói vật dao động quanh VTCB O, còn toạ độ x chính là li độ của vật. - Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong phương trình. - Lưu ý: + A, w và j trong phương trình là những hằng số, trong đó A > 0 và w > 0. + Để xác định j cần đưa phương trình về dạng tổng quát x = Acos(wt + j) để xác định. - Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định được gì? ((wt + j) là đại lượng cho phép ta xác định được gì?) - Tương tự nếu biết j? - Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì? - Trong phương trình: x = Acos(wt + j) ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc trong chuyển động tròn đều. - Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O. x = OMcos(wt + j) - Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà ® dao động của điểm P là dao động điều hoà. - Tương tự: x = Asin(wt + j) - HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà. - Ghi nhận các đại lượng trong phương trình. - Chúng ta sẽ xác định được x ở thời điểm t. - Xác định được x tại thời điểm ban đầu t0. - Một điểm dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. II. Phương trình của dao động điều hoà 1. Ví dụ - Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc w. - P là hình chiếu của M lên Ox. - Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với (rad) - Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, vớirad - Toạ độ x = của điểm P có phương trình: x = OMcos(wt + j) Đặt OM = A x = Acos(wt + j) Vậy: Dao động của điểm P là dao động điều hoà. 2. Định nghĩa - Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. 3. Phương trình - Phương trình dao động điều hoà: x = Acos(wt + j) + x: li độ của dao động. + A: biên độ dao động, là xmax. (A > 0) + w: tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s. + (wt + j): pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị là rad. + j: pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm. 4. Chú ý (Sgk) Hoạt động 3: (13 phút) Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Dao động điều hoà có tính tuần hoàn ® từ đó ta có các định nghĩa - Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc w, chu kì T và tần số có mối liên hệ như thế nào? -Vậy trong bài toán chuyển động ta phải xác định được các yếu tố nào? - Trong dao động điều hòa đại lượng đó được tình như thế nào? Ta nghiên cứu ở phần IV - HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và tần số. - Ta phải xác định được vận tốc, gia tốc. III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà 1. Chu kì và tần số - Chu kì (kí hiệu và T) của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. + Đơn vị của T là giây (s). - Tần số (kí hiệu là f) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây. + Đơn vị của f là 1/s gọi là Héc (Hz). 2. Tần số góc - Trong dao động điều hoà w gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s. Đơn vị rad/s Hoạt động 4: Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà và đồ thị của DĐĐH Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Đối với mục “IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà” các em về đọc SGK IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà SGK và mục “V. Đồ thị trong dao động điều hoà” các em về đọc SGK V. Đồ thị trong dao động điều hoà SGK Hoạt động 5: Vận dụng củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Nêu câu hỏi và bài tập củng cố. - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Trả lời câu hỏi - Ghi nhớ - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. Ngày soạn:19/08/2012 Ngày giảng: 12C1- /08/2012; 12C2-/08/2012. Tiết: 4 Bài 2 CON LẮC LÒ XO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn - Viết được công thức tính chu kỳ và tần số dao động điều hòa của con lắc lò xo - Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo. 2. Kĩ năng: - Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ “V” ngược chuyển động trên đêm không khí (chưa có). 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.Ổn định tổ chức 2.Giảng bài mới Hoạt động 1: Kiển tra bài cũ GV: Dao động điều hòa là gi? Viết biểu thức tính chu kỳ, tần số? HS: GV: Viết phương trình dao động của con lăc lò xo? HS: Hoạt động 2: Tìm hiểu về con lắc lò xo Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát và Y/c HS cho biết gồm những gì? k F = 0 m k m v = 0 k m O A A x - HS dựa vào hình vẽ minh hoạ của GV để trình bày cấu tạo của con lắc lò xo. - HS trình bày minh hoạ chuyển động của vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay. I. Con lắc lò xo 1. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ 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. 2. VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng. Hoạt động 2: Tìm hiểu phương trình động lực học cảu con lắc lò xo. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Vật chịu tác dụng của những lực nào? - Ta có nhận xét gì về 3 lực này? - Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ biến dạng Dl liên hệ như thế nào? - Giá trị đại số của lực đàn hồi? - Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì? - Từ đó biểu thức của a? - Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về dao động của con lắc lò xo? - Từ đó w và T được xác định như thế nào? - Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng vào vật trong quá trình chuyển động. - Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là lực nào? - Trường hợp lò xo treo thẳng đứng? - Trọng lực , phản lực của mặt phẳng, và lực đàn hồi của lò xo. - Vì nên hợp lực tác dụng vào vật là lực đàn hồi của lò xo. x = Dl F = -kx - Dấu trừ chỉ rằng luôn luôn hướng về VTCB. - So sánh với phương trình vi phân của dao động điều hoà a = -w2x ® dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Đối chiếu để tìm ra công thức w và T. - Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB. - Lực kéo về là lực đàn hồi. - Là một phần của lực đàn hồi vì F = -k(Dl0 + x) II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học 1. Chọn trục toạ độ x song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O tại VTCB, giả sử vật có li độ x. - Lực đàn hồi của lò xo ® F = -kx 2. Hợp lực tác dụng vào vật: - Vì ® Do vậy: 3. - Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo và 4. Lực kéo về - Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hoà chịu lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ. Hoạt động 3: Tìm hiểu động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Khi dao động, động năng của con lắc lò xo (động năng của vật) được xác định bởi biểu thức nào? - Em hãy viết biểu thức đó? - Khi con lắc dao động thế năng của con lắc được xác định bởi biểu thức nào? - Viết biểu thức tính cơ năng của côn lắc lò xo? III. Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng 1. Động năng của con lắc lò xo 2. Thế năng của con lắc lò xo 3. Cơ năng của con lắc lò xo *Kết luận: SGK Hoạt động 4: Tìm hiêu cơ năng của con lắc lò xo Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Xét trường hợp khi không có ma sát ® cơ năng của con lắc thay đổi như thế nào? - Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế nào với A? - Không đổi. Vì Vì k = mw2 nên - W tỉ lệ với A2. 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng của con lắc. b. Khi không có ma sát - Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. - Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. Hoạt động 5: Vận dụng củng cố, dăn dò Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Qua bài các em cần nhớ các phương pháp khảo sát dao động điều hòa của con lăc đơn đó là phương pháp động lực học và năng lượng - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi nhớ - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. Ngày soạn:23/08/2012 Ngày giảng: 12C1- /08/2012; 12C2-/08/2012. Tiết:5 Bài 5: CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn. - Viết được công thức tính chu kỳ và tần số dao động điều hòa của con lắc đơn. - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. 2. Kĩ năng: - Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc đơn. - Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định tổ chức Hoạt động 1: Kiển tra bài cũ GV: Em hãy chứng minh con lò xo là dao động điều hòa? chứng minh bằng hai cách. HS: Giảng bài mới a.Đặt vấn đề b. Các bước lên lớp Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Mô tả cấu tạo của con lắc đơn m l α - Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như thế nào? M l α > 0 α < 0 O + s = lα C - Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có phải là dao động điều hoà? - HS thảo luận để đưa ra định nghĩa về con lắc đơn. - Dao động qua lại vị trí dây treo có phương thẳng đứng ® vị trí cân bằng. I. Thế nào là con lắc đơn 1. Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l. 2. VTCB: dây treo có phương thẳng đứng. - Con lắc chịu tác dụng của những lực nào và phân tích tác dụng của các lực đến chuyển động của con lắc. - Dựa vào biểu thức của lực kéo về ® nói chung con lắc đơn có dao động điều hoà không? - Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để sinα » a (rad). Khi đó a tính như thế nào thông qua s và l. - Ta có nhận xét gì về lực kéo về trong trường hợp này? - Trong công thức mg/l có vai trò là gì? ® có vai trò gì? - Dựa vào công thức tính chu kì của con lắc lò xo, tìm chu kì dao động của con lắc đơn. - HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk về cách chọn chiều dương, gốc toạ độ - Con lắc chịu tác dụng của hai lực và . - P.tích ® không làm thay đổi tốc độ của vật ® lực hướng tâm giữ vật chuyển động trên cung tròn. - Thành phần là lực kéo về. - Dù con lắc chịu tác dụng của lực kéo về, tuy nhiên nói chung Pt không tỉ lệ với α nên nói chung là không. s = la ® - Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt = - k.s) ® dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà. - Có vai trò là k. ® có vai trò II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học 1. Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O. + Vị trí của vật được xác định bởi li độ góc hay bởi li độ cong . + α và s dương khi con lắc lệch khỏi VTCB theo chiều dương và ngược lại. 2. Vật chịu tác dụng của các lực và . - Phân tích ® thành phần là lực kéo về có giá trị: Pt = -mg.sinα NX: Dao động của con lắc đơn nói chung không phải là dao động điều hoà. - Nếu a nhỏ thì sinα » a (rad), khi đó: Vậy, khi dao động nhỏ (sina » a (rad)), con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì: Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Trong quá trình dao động, năng lượng của con lắc đơn có thể có ở những dạng nào? - Động năng của con lắc là động năng của vật được xác định như thế nào? - Biểu thức tính thế năng trọng trường? - Trong quá trình dao động mối quan hệ giữa Wđ và Wt như thế nào? - Công thức bên đúng với mọi li độ góc (không chỉ trong trường hợp a nhỏ). - HS thảo luận từ đó đưa ra được: động năng và thế năng trọng trường. - HS vận dụng kiến thức cũ để hoàn thành các yêu cầu. Wt = mgz trong đó dựa vào hình vẽ z = l(1 - cosa) ® Wt = mgl(1 - cosa) - Biến đổi qua lại và nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng được bảo toàn. III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng 1. Động năng của con lắc 2. Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB) Wt = mgl(1 - cosa) 3. Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. = hằng số. Hoạt động 4: Tìm hiểu những ứng dụng của con lắc đơn Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Y/c HS đọc các ứng dụng của con lắc đơn. - Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do? - HS nghiên cứu Sgk và từ đó nêu các ứng dụng của con lắc đơn. + Đo chiều dài l của con lắc. + Đo thời gian của số dao động toàn phần ® tìm T. + Tính g theo: IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do - Đo gia tốc rơi tự do Hoạt động 5: Vận dụng củng cố, dăn dò Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Vận dụng kiến thức vừa học em hãy trả lời câu hỏi SGK. - Qua bài các em cần nhớ + CM con lắc đơn là dao động điều hòa(bằng 2 phương pháp). - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. HS: Học sinh trả lời câu hỏi SGK. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. Ngày soạn:11/08/2012 Ngày giảng: 12C1- 27/08/2012; 12C2-27/08/2012. Tiết 6 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: Giúp học sinh nắm vững các giải dạng bài tập đại cương về dao động điều hòa và viết phương trình dao động. Tính được chu kì giao động của con lắc, tần số, tốc độ góc, của con lắc lò xo. Con lắc đơn. 2. Kĩ năng: Học sinh viết thành thạo phương trình dao động, giải được các bài tập khó hơn 3. Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, chính xác, làm việc có khoa học. II. CHUẨN BỊ: 1. GV: Giáo án, hệ thống bài tập 2. HS: Học bài cũ, giải hệ thống bài tập đã giao. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức: 2. Giảng bài Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ GV: 1. Định nghĩa pha và pha ban đầu của dao động điều hòa. 2. Tần số góc là gì, quan hệ giữa tần số góc và tần số. 3. Dao động tự do là gì? Vì sao công thức chỉ đúng với các dao động nhỏ. a. ĐVĐ. GV: Vận dụng các kiến thức đã học về dao động ta xét các bài tập sau: b. Các bước lên lớp. Hoạt động 2. Phần trắc nghiệm khách quan. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Yêu cầu hs giải thích tại sao? Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. BÀ