Giáo án môn Lý - Khối lớp 12 cơ bản

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO SƠN LA. TRƯỜNG THPT GIA PHÙ. (TẤT CẢ VÌ HỌC SINH THÂN YÊU.) ?&@ GIÁO ÁN HỌ VÀ TÊN: Nguyễn Hồng Quang. GIÁO ÁN MÔN: Lý. KHỐI LỚP: 12 cơ bản. TỔ: Lý - CN - Tin. NĂM HỌC: 2010 - 2011. Chương I: DAO ĐỘNG CƠ Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (1) Ngày soạn: 14/08/2010. Ngày dạy: 19/08/2010. Dạy lớp: 12A2. Ngày dạy: 19/08/2010. Dạy lớp: 12A3. Ngày dạy: 16/08/2010. Dạy lớp: 12A4. 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hoà. + 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. b) Về kỹ năng: - Giải được một số bài tập đơn giản trong SGK và SBT. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số). 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút ) a) Kiểm tra bài cũ: - Kiểm tra trong khi giảng. * Đặt vấn đề (1 phút). - Chuyển động của cành cây khi có gió thổi, của dây đàn khi gảy đàn ... có thuộc loại chuyển động nào đã học ở lớp 10 hay không? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động cơ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - 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? - Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không. Nhưng nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau (T) vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ ® dao động tuần hoàn. - 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 - Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ. Hoạt động 2 (28 phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm M - 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 M M0 P1 x P O wt j + - 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) c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Phân biệt dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa? - Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa? d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi 1, 2. - Làm bài tập 7. * RÚT KINH NGHIỆM ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tiết 02: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (2) Ngày soạn: 17/08/2010. Ngày dạy: 20/08/2010. Dạy lớp: 12A2. Ngày dạy: 20/08/2010. Dạy lớp: 12A3. Ngày dạy: 19/08/2010. Dạy lớp: 12A4. 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Viết được: + Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số. + Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. b) Về kỹ năng: - Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0. - Làm được các bài tập tương tự như Sgk. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số). - Chuẩn bị các bài tập ở nhà. 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: (10 phút) Câu hỏi: 1. Phân biệt dao động với dao động tuần hoàn và dao động điều hòa. 2. Viết phương trình dao động điều hòa và giải thích các đại lượng trong phương trình. Đáp án: 1. Dao động tuần hoàn: sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ. Dao động điều hòa: li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. 2. 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. * Đặt vấn đề (1 phút). - Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa là gì? Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa khác với các chuyển động đã học ở lớp 10 như thế nào? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - 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? - HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và tần số. 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. Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời gian ® biểu thức? ® Có nhận xét gì về v? - Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo thời gian ® biểu thức? - Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều gì? x = Acos(wt + j) ® v = x’ = - wAsin(wt + j) - Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ. ® a = v’ = - w2Acos(wt + j) - Gia tốc luôn ngược dấu với li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB) IV. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà 1. Vận tốc v = x’ = - wAsin(wt + j) - Ở vị trí biên (x = ±A): ® v = 0. - Ở VTCB (x = 0): ® |vmax| = wA 2. Gia tốc a = v’ = - w2Acos(wt + j) = - w2x - Ở vị trí biên (x = ±A): ® |amax| = - w2A - Ở VTCB (x = 0): ® a = 0 Hoạt động 3 (8 phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao động điều hoà x = Acoswt (j = 0) - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là một đường hình sin, vì thế người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin. - HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV. V. Đồ thị trong dao động điều hoà t 0 x T c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Cho biết phương trình tọa độ, vận tốc, gia tốc? - Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình? d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi 3-6. - Làm bài tập 8-10. * RÚT KINH NGHIỆM ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tiết 03: CON LẮC LÒ XO Ngày soạn: 21/08/2010. Ngày dạy: 26/08/2010. Dạy lớp: 12A2. Ngày dạy: 26/08/2010. Dạy lớp: 12A3. Ngày dạy: 23/08/2010. Dạy lớp: 12A4. 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Viết được: + Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà. + Công thức tính chu kì của con lắc lò xo. + 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 hoà. - 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. b) Về kỹ năng: - Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Con lắc lò xo theo phương ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ “V” ngược chuyển động trên đêm không khí. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: (5 phút) Câu hỏi: - Viết phương trình tọa độ, vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa, giải thích các đại lượng trong phương trình. Đáp án: - x = Acos(wt + j) - v = x’ = - wAsin(wt + j) - a = v’ = - w2Acos(wt + j) = - w2x * Đặt vấn đề (1 phút). - Các bài trước mới khảo sát dao động về mặt động học. Dao động của hệ xét ở mặt động lực học và năng lượng như thế nào? Muốn thế ta dùng con lắc lò xo làm mô hình để nghiên cứu. b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (8 phút): 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? - 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 k F = 0 m k m v = 0 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. k m O A A x 2. VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng. Hoạt động 2 (15 phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. 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 (10 phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng. 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? - Khi con lắc dao động thế năng của con lắc được xác định bởi biểu thức nào? - 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. 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. 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. c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Viết công thức chu kỳ, tần số, động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo. d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi 1-3. - Làm bài tập 4-6. * RÚT KINH NGHIỆM ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tiết 04: BÀI TẬP. Ngày soạn: 24/08/2010. Ngày dạy: 27/08/2010. Dạy lớp: 12A2. Ngày dạy: 27/08/2010. Dạy lớp: 12A3. Ngày dạy: 26/08/2010. Dạy lớp: 12A4. 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Nhớ được các công thức về dao động điều hòa và con lắc lò xo. b) Về kỹ năng: - Vân dụng linh hoạt các công thức liên quan để giải bài tập trong sgk và sbt. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Chuẩn bị các bài tập trong sgk và sbt. b) Chuẩn bị của HS: - Chuẩn bị các bài tập ở nhà. 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: - Kiểm tra trong khi giảng. * Đặt vấn đề (1 phút). - Vận dụng các công thức về dao động và con lắc lò xo để giải bài tập. b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (18 phút): Nhắc lại các công thức đã học. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Yêu cầu nhắc lại các công thức đã học. - Nhắc lại công thức. - Khắc sâu kiến thức. . . . . . . . . . Hoạt động 2 (15 phút): Hướng dẫn HS Chữa bài tập. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Gọi 4 HS, hướng dẫn chữa các bài 11 (9SGK), 5, 6 (13SGK), 2.7 (6SBT). - Vận dụng các công thức đã học chữa các bài tập. 11(9): Định nghĩa chu kỳ dao động, Quan hệ giữa chiều dài quỹ đạo và biên độ dao động. 5(13): Áp dụng công thức . 6(13): Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng . 2.7(6): Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng. a) . b) . .c) . . Hoạt động 3 (5 phút): Nhận xét, sửa chữa, cho điểm bài tập. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Nhận xét bài làm HS, chữa lỗi. - Khắc sâu các kiến thức liên quan. c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Nhắc lại các công thức đã học, giải thích các đại lượng trong công thức. d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - BTVN các bài còn lại. * RÚT KINH NGHIỆM ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tiết 05: CON LẮC ĐƠN. Ngày soạn: 01/09/2010. Ngày dạy: 04/09/2010. Dạy lớp: 12A2. Ngày dạy: 04/09/2010. Dạy lớp: 12A3. Ngày dạy: 04/09/2010. Dạy lớp: 12A4. 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. - Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động. b) Về kỹ năng: - Giải được bài tập tương tự như ở trong bài. - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Chuẩn bị con lắc đơn. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn tập kiến thức về phân tích lực. 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: - Kiểm tra trong khi giảng. * Đặt vấn đề (1 phút). - Con lắc đơn được ứng dụng trong khoa học, kỹ thuật. Vậy con lắc đơn là gì, dao động của nó như thế nào? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (8 phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Mô tả cấu tạo của con lắc đơn - Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như thế nào? - 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 m l α 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. Hoạt động 2 (20 phút): 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 - 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 M l α > 0 α < 0 O + s = lα C 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 (10 phút): 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 (10 phút): Tìm hiểu các 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 c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Nhắc lại các công thức đã học, giải thích các đại lượng trong công thức. d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - BTVN: 4-7(17SGK), 3.6-3.9(7SBT).. * RÚT KINH NGHIỆM .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................