Giáo án Vật lí Lớp 12 - Bài 1-18 - Ngô Quý Cẩn

Chương I: Dao động cơ học Tiết 1,2- Bài 1: Dao động điều hoà I. Mục tiêu Học xong bài này học sinh có được: 1) Kiến thức: - Khái niệm dao động cơ, dao động điều hoà. - Các khái niệm chu kỳ, tần số, biên độ, ly độ - Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà - Mối liên hệ giữa vận tốc, ly độ, gia tốc (pha, công thức). - Mối liên hệ giữa vận gốc góc, chu kỳ, tần số... 2) Kĩ năng: - Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ vào thời gian - Giải các bài toán liên quan tới dao động điều hoà, tìm phương trình dao động điều hoà, tìm chu kỳ, tần số, pha ban đầu... 3) Phẩm chất đạo đức: - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị - GAĐT, con lắc đơn, con lắc lò xo ( tự chế ). III. Các hoạt động trong tiết học A. ổn định lớp học B. Các hoạt động nhằm đáp ứng được nội dung bài học. 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu dao động, dao động điều hoà. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) GV: Giời thiệu một số chuyển động lạ thường gặp: lá cây trước gió, cầu rung khi co Công-te-nơ đi qua, tất cả các chuyển động đó đều được gọi cùng một tên- Dao động... I. Dao động cơ. 1. Dao động cơ a) Ví dụ b) Định nghĩa 2. Dao động tuần hoàn a) Ví dụ b) Định nghĩa +) Dao động là gì? +) Nêu ĐN: chuyển động lặp đi lặp lại nhiều lần... +) Cho xem hình ảnh dao động của lá cây và dao động của con lắc đồng hồ. Cho học sinh so sánh 2 dao động này. +) Dao động của con lắc đồng hồ là dao động tuần hoàn. +) Dao động tuần hoàn là gi? +) Hai dao động khác nhau, cứ sau 2s thì con lắc lặp lại dao động 1 lần, còn chiếc là thì không. +) Nêu ĐN: sau 1 thời gian T thì lặp lại trạng thái dao động 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động điều hoà. GV: Trong số các dao động có một nhóm các dao động có đặc điểm : li độ dao động phụ thuộc vào thời gian theo hàm số sin hoặc côsin. Nhóm dao động ấy được gọi là dao động điều hoà. Vậy chúng ta hãy cùng nghiên cứu xem dao động điều hoà là gì? Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) GV: Đặt vấn đề- Cho điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O bán kính OM=A. Mx là hình chiếu của M trên Ox. Viết phương trình chuyển động của Mx? +OMx=OM.cos(wt+j) cm. + Hay: x=A.cos(wt+j) II. Phương trình dao động điều hoà. 1. Ví dụ: 2. Định nghĩa: SGK 3. Phương trình dao động điều hoà: x=A.cos(wt+j) A: Biên độ tính bằng (cm) x: li độ tính bằng (cm) w==2pf j:..... T:........ f:......... 4. Chú ý ( mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều). +) Dao động điều hoà là gì? +) Nêu ĐN: li độ phụ thuộc dạng sin hoặc cosin của thời gian t... +) Một em cho biết các đại lượng A, x, w, j trong phương trình được gọi là gì? A: Biên độ tính bằng (cm). x: li độ tính bằng (cm). w==2pf: tần số góc. j:Pha ban đầu. T:Chu kì. f: Tần số. 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu vận tốc, gia tốc, đồ thị của dao động điều hoà. GV: Nhắc lại mối liên hệ giữa vận tốc và toạ độ của vật chuyển động, mối liên hệ giữa gia tốc với vận tốc đã được học ở lớp 10. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản Như đã học ở vật lý lớp 10, các em hãy cho tôi biết mối liên hệ giữa vận tốc, gia tốc với toạ độ x của vật. + Một em hãy áp dụng công thức trên để tìm ra sự phụ thuộc của vận tốc và gia tốc của vật có phương trình dao động x=A.cos(wt+j). +) v=x’ +) a=v’=x” +) v=x’=(wt+j)’(-sin(wt+j) =-wAsin(wt+j) +)a=v’=x”=-w2A.cos(wt+j) a=-w2.x III: Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. 1. Vận tốc: v=x’=-wAsin(wt+j) 2. Gia tốc: a=v’=x”=-w2A.cos(wt+j) a=-w2.x Sau khi có được phương trình của li độ, vận tốc, gia tốc, các em hãy vẽ đồ thì của các đại lượng trên. +) Nhận xét về hiệu số pha của các đại lượng x,v,a? +) Fa=Fv+=Fx+ +) HS vẽ hình +)Fa=Fv+=Fx+ VI: Đồ thị của dao động điều hoà. 4. Hoạt động 4: Giao bài về nhà Như vậy chúng ta đã nghiên cứu khảo sát xong Dao động điều hoà. Về nhà các em học bài và làm các bài tập 9,10,11/9 SGK cơ bản. Làm thêm cho tôi bài tập sau: Cho một dao động có phương trình x=-3cos(10pt+). Viết phương trình dao động của vận tốc và gia tốc của vật. ***************************** Tiết 3-Bài 2: Con lắc lò xo I. Mục tiêu Học xong bài này học sinh có được: 1) Kiến thức: - Khái niệm con lắc lò xo. - Cấu tạo của con lắc lò xo 2) Kĩ năng: - Giải được bài toán dao động của con lắc lò xo lí tưởng - Giải các bài toán liên quan tới dao động điều hoà, tìm phương trình dao động điều hoà, tìm chu kỳ, tần số, pha ban đầu... của con lắc lò xo lí tưởng 3) Phẩm chất đạo đức: - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị - GAĐT, con lắc lò xo ( tự chế ). III. Các hoạt động trong tiết học A. ổn định lớp học B. Kiểm tra bài cũ: Phiếu I: Câu 1: Định nghĩa dao động, dao động tuần hoàn. Câu 2: Viết phương trình dao động của một vật có biên độ A=4 cm, w=10p, tại thời điểm ban đầu vật qua vị trí cân bằng, chuyển động theo hướng dương. Phiếu II: Câu 1: Định nghĩa dao động điều hoà. Câu 2: - Bài tập số 9/9 SGK. C. Các hoạt động nhằm đáp ứng được nội dung bài học. 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu con lắc lò xo Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) GV: Trong sách giáo khoa cũng như trên màn chiếu chúng ta đang quan sát hình ảnh một con lắc lò xo. +) Các em hãy nêu cấu tạo của con lắc cho thầy? +) Gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một quả nặng m được gắn chặt vào một đầu của lò xo, một đầu của lò xo được buộc chặt. I.Con lắc lò xo 1. Cấu tạo của con lắc lò xo 2.Vị trí cân bằng của vật m. +) Vị trí lò xo không giãn, không nén. +) Vật sẽ đứng yên mãI nếu ban đầu vật ở vị trí này và không chuyển động. +) Vị trí cân bằng là gì? +) Nêu ĐN: +) Vị trí lò xo không gian, không nén. 2. Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. GV: Ta xét bài toán như sau: Kéo quả nặng m ra khỏi vị trí cân bằng O rồi thả cho vật dao động. Phương trình mô tả dao động của vật như thế nào? Tần số, chu kì, pha của con lắc sẽ ra sao? Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) GV: Nếu thầy kéo quả nặng m ra khỏi vị trí cân bằng rồi thả cho quả nặng m tự do chuyển động. Quả m chuyển động như thế nào? + Dao động quanh vị trí cân bằng O. II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. 1. Đ/L II Niu tơn F=ma F=-kx 2. Phương trình chuyển động. +) x”+x=0 hay x”+w2x=0 (*) 3. Nghiệm của phương trình. x=A.cos(wt+j). Hoặc x=A.sin(wt+j*). Biểu diễn một dao động điều hoà. với w2= ; 4. Lực kéo về, (lực phục hồi) +) Hãy viết phương trình định luật II-Niu tơn cho chuyển động của vật m. +) Trong đó F được tính như thế nào? +) F=ma +) F=-kx (x là ly độ đồng thời là độ biến dạng.) +) Một em hãy viết phương trình trên với hai đại lượng biến thiên a, x lưu ý a=x”. +) Phương trình mà bạn vừa đánh dấu (*) có nghiệm là hàm số x=A.cos(wt+j). Hoặc x=A.sin(wt+j*). Biểu diễn một dao động điều hoà. +) x”+x=0 hay x”+w2x=0 (*) w2= +) Các em thấy một điều là F=-kx lực luôn ngược hướng với li độ. Lực trên có tác dụng kéo vật chở lại vị trí cân bằng. Và được gọi là lực kéo về. 3. Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) Các em đã được làm quen với khái niệm thế năng đàn hồi và động năng. Vậy các em hãy viết công thức tính thế năng và động năng của con lắc lò xo. +) Động năng: Wđ= +) Thế năng: Wt= III: Năng lượng của con lắc lò xo. 1. Động năng: Wđ= 2. Thế năng: Wt= 3. Sự bảo toàn cơ năng của con lắc lò xo. E=+ = = +) Cơ năng của con lắc lò xo được bảo toàn. +) Thay thế các biểu thức của v và x vào công thức tính cơ năng E=Wt+Wđ. +) Nêu nhận xét của em về cơ năng của con lắc lò xo khi dao động. +) HS tính toán, nêu kết quả: E=+ =+ = = +) Cơ năng của con lắc lò xo được bảo toàn. 4. Hoạt động 4: Giao bài về nhà Như vậy chúng ta đã nghiên cứu khảo sát xong Dao động điều hoà của con lắc lò xo. Về nhà các em học bài và làm các bài tập 5,6/13 SGK cơ bản. Làm thêm cho tôi bài tập sau: Cho một con lắc lò xo có hệ số đàn hồi k=100 N/m. Quả nặng m=250g. Kéo quả nặng ra khỏi vị trí cần bằng một khoảng 4 cm, rồi thả cho dao động. Viết phương trình dao động của con lắc. Tìm cơ năng dao động. ***************************** Tiết 4: Bài tập. I. Mục đích: Học xong bài này học sinh có được: 1) Kiến thức:nhắc lại - Khái niệm dao động, dao động điều hoà, con lắc lò xo. 2) Kĩ năng: -Giải được bài toán dao động của con lắc lò xo lí tưởng - Giải các bài toán liên quan tới dao động điều hoà, tìm phương trình dao động điều hoà, tìm chu kỳ, tần số, pha ban đầu... của con lắc lò xo lí tưởng 3) Phẩm chất đạo đức: - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị: +) Đề cương bài tập. III. Các hoạt động trong giờ học 1. Hoạt động 1: Chữa bài tập Đề bài Bài giải Bài 1: (10/9SGK) x=2.cos(5t-) cm. Biên độ, pha tại t=?. A=2 cm. F=5t- rad. Bài 2: (11/9SGK) T=2.=0,5 s; f==2 Hz; A=.36=18 cm Bài 3: Cho một vật dao động điều hoà với tần số f=2 HZ. Tại thời điểm t=0 s vật có li độ 4 cm và vận tốc bằng 0. Viết phương trình dao động của vật. w=2.pf=4p (rad/s) x=A.cos(wt+j) cm. v=-wsin(wt+j) cm/s. t=0 Hay x=4.cos(4pt) cm Bài 4: (VN) Một vật dao động điều hoà tần số f=5Hz. Tại thời điểm ban đầu vật có li độ x=2cm, và có vận tốc v=1m/s, theo chiều dương. Tìm phương trình dao động của vật. w=2.pf=10p (rad/s) x=A.cos(wt+j) cm. v=-wsin(wt+j) cm/s. t=0 x=3,7.cos(10pt+1) cm Bài 5: Một con lắc lò xo có độ cứng k=400 N/m. Vật nặng khối lượng m=250g. Ban đầu người ta kéo vật lặng ra khỏi vị trí một khoảng x=5cm rồi thả cho vật dao động. Tìm phương trình dao động của vật. ; x=A.cos(wt+j) cm. v=-wsin(wt+j) cm/s. t=0 Hay x=5.cos(40t) cm 1. Hoạt động 2: Giao bài về nhà. Như vậy các em đã cùng nhau giải các bài tập liên quan tới 2 tiết học trước, về nhà các em giải nhanh cho thầy đề cương bài tập sau. Đề cương bài tập: Câu 1: Dao động là gì? Dao động điều hoà là gì? Mối liên hệ giữa T,f,w? Câu 2: Trong dao động của con lắc lò xo thì T, f ,w được tính như thế nào? Câu 3: Một con lắc lò xo có độ cứng k=200N/m, vật nặng khối lượng m=500g. Kéo vật nặng m ra khỏi vị trí cân bằng 3cm rồi truyền cho vật một vận tốc ban đầu v=1m/s. Viết phương trình dao động và tìm cơ năng của con lắc lò xo. Câu 4: Một con lắc lò xo có độ cứng k, vật nặng khối lượng 50g. Dao động với chu kì T=0,5s. Tính k? Câu 5: Một con lắc lò xo có độ cứng k, vật nặng khối lượng 50g, biên độ dao động A=5 cm. Biết ở ly độ x=3cm, vật có vận tốc v=1 m/s. Tính k, tìm phương trình dao động của vật. ***************************** Tiết 5-Bài 3: Con lắc đơn I. Mục tiêu Học xong bài này học sinh có được: 1) Kiến thức: - Khái niệm con lắc đơn. - Cấu tạo con lắc đơn 2) Kĩ năng: - Giải được bài toán dao động của con lắc đơn lí tưởng - Giải các bài toán liên quan tới dao động điều hoà, tìm phương trình dao động điều hoà, tìm chu kỳ, tần số, pha ban đầu... của con lắc đơn lí tưởng 3) Phẩm chất đạo đức: - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị - GAĐT, con lắc đơn (tự chế). III. Các hoạt động trong tiết học A. ổn định lớp học B. Kiểm tra bài cũ: Phiếu I: Câu 1: Nêu cấu tạo của con lắc lò xo? Câu 2: Một con lắc lò xo có độ cứng k=100 N/m. Vật nặng khối lượng m=250g. Ban đầu người ta kéo vật lặng ra khỏi vị trí một khoảng x=3cm rồi thả cho vật dao động. Tìm phương trình dao động của vật. Phiếu II: Câu 1: Công thức tính cơ năng của con lắc lò xo? Câu 2:Một con lắc lò xo có độ cứng k=100 N/m. Vật nặng khối lượng m=250g. Ban đầu người ta truyền cho vật nặng m một vận tốc v=2m/s rồi để cho vật dao động. Tìm phương trình dao động của vật . C. Các hoạt động nhằm đáp ứng được nội dung bài học. 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu con lắc đơn. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) GV: Trong sách giáo khoa cũng như trên màn chiếu chúng ta đang quan sát hình ảnh một con lắc đơn. +) Các em hãy nêu cấu tạo của con lắc cho thầy? +) Gồm một lò xo khối lượng không đáng kể, một quả nặng m được gắn chặt vào một đầu của lò xo, một đầu của lò xo được buộc chặt. I.Con lắc đơn là gì? 1. Cấu tạo của con lắc đơn 2.Vị trí cân bằng của vật m. +) Vị trí dây treo thẳng đưng. +) Vật sẽ đứng yên mãi nếu ban đầu vật ở vị trí này và không chuyển động. +) Vị trí cân bằng là gì? +) Nêu ĐN: +) Vị trí dây treo nằm theo phương thẳng đứng. 2. Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học. GV: Ta xét bài toán như sau: Kéo quả nặng m ra khỏi vị trí cân bằng O rồi thả cho vật dao động. Phương trình mô tả dao động của vật như thế nào? Tần số, chu kì, pha của con lắc sẽ ra sao? Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) GV: Nếu thầy kéo quả nặng m ra khỏi vị trí cân bằng rồi thả cho quả nặng m tự do chuyển động. Quả m chuyển động như thế nào? + Dao động quanh vị trí cân bằng O. II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. 1. Đ/L II Niu tơn F=ma F==-mg.tana=-mg. 2. Phương trình chuyển động. +) x”+x=0 hay x”+w2x=0 (*) 3. Nghiệm của phương trình. x=A.cos(wt+j). Hoặc x=A.sin(wt+j*). Biểu diễn một dao động điều hoà. với w2= ; 4. Lực kéo về, (lực phục hồi)F=-mg. lực luôn ngược hướng với li độ. Lực trên có tác dụng kéo vật chở lại vị trí cân bằng. Và được gọi là lực kéo về. +) Hãy viết phương trình định luật II-Niu tơn cho chuyển động của vật m. +) Trong đó F được tính như thế nào? +) F=ma +) F=-mg. (x là ly độ.) +) Một em hãy viết phương trình trên với hai đại lượng biến thiên a, x lưu ý a=x”. +) Phương trình mà bạn vừa đánh dấu (*) có nghiệm là hàm số x=A.cos(wt+j). Hoặc x=A.sin(wt+j*). Biểu diễn một dao động điều hoà. +) x”+x=0 hay x”+w2x=0 (*) w2= +) Các em thấy một điều là F=-mg. lực luôn ngược hướng với li độ. Lực trên có tác dụng kéo vật chở lại vị trí cân bằng. Và được gọi là lực kéo về. 3. Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) Các em đã được làm quen với khái niệm thế năng và động năng. Vậy các em hãy viết công thức tính thế năng và động năng của con lắc đơn. +) Động năng: Wđ= +) Thế năng: Wt= III: Năng lượng của con lắc lò xo. 1. Động năng: Wđ= 2. Thế năng: Wt= 3. Sự bảo toàn cơ năng của con lắc lò xo. E=+ = = +) Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. +) Thay thế các biểu thức của v và x vào công thức tính cơ năng E=Wt+Wđ. +) Nêu nhận xét của em về cơ năng của con lắc đơn khi dao động. +) HS tính toán, nêu kết quả: E=+ =+ = = +) Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. 4. Hoạt động 4: Giao bài về nhà Như vậy chúng ta đã nghiên cứu khảo sát xong Dao động điều hoà của con lắc đơn. Về nhà các em học bài và làm các bài tập 7/17 SGK cơ bản. Làm thêm cho tôi bài tập sau: Cho một con lắc đơn có chiều dài dây treo l=100 cm. Kéo quả nặng ra khỏi vị trí cần bằng một khoảng 4 cm, rồi thả cho dao động. Viết phương trình dao động của con lắc. Tìm cơ năng của dao động biết khối lượng của quả nặng m=250g. g=10m/s2. ***************************** Tiết 6: Bài tập I. Mục tiêu: 1) Kiến thức:nhắc lại - Khái niệm dao động, dao động điều hoà, con lắc đơn. 2) Kĩ năng: - Giải được bài toán dao động của con lắc đơn lí tưởng - Giải các bài toán liên quan tới dao động điều hoà, tìm phương trình dao động điều hoà, tìm chu kỳ, tần số, pha ban đầu... của con lắc đơn lí tưởng 3) Phẩm chất đạo đức: - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị: +) Đề cương bài tập. III. Các hoạt động trong giờ học 1. Hoạt động 1: Chữa bài tập Đề bài Bài giải Bài 1: Cho một con lắc đơn có chiều dài l=40 cm. Người ta kéo vật nặng m ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 40 rồi thả cho nó dao động. Viết phương trình dao động của con lắc, biết g=9,8 m/s2. Bài 2: Cho một con lắc đơn có chiều dài l=100 cm, g=9,8m/s2. Người ta truyền cho nó một vận tốc ban đầu v0=2m/s tại điểm cân bằng. Viết phương trình dao động của vật m. Bài 3: Cho một con lắc đơn có chiều dài l=100 cm, g=9,8m/s2. Người ta truyền cho nó một vận tốc ban đầu v0=1m/s tại điểm vật có li độ góc . Viết phương trình dao động của vật m. 2.Hoạt động 2: Củng cố. Về nhà các em hoàn thành các bài tập sau: 1. Con laộc ủụn dao ủoọng ủieàu hoaứ vụựi chu kỡ 1 s taùi nụi coự gia toỏc troùng trửụứng 9,8m/s2, chieàu daứi cuỷa con laộc laứ A. l = 24,8 m B. l = 24,8cm C. l = 1,56 m D. l = 2,45 m 2. ễÛ nụi maứ con laộc ủụn ủeỏm giaõy (chu kỡ 2 s) coự ủoọ daứi 1 m, thỡ con laộc ủụn coự ủoọ daứi 3m seừ dao ủoọng vụựi chu kỡ laứ A. T = 6 s B. T = 4,24 s C. T = 3,46 s D. T = 1,5 s 3. Moọt com laộc ủụn coự ủoọ daứi l1 dao ủoọng vụựi chu kỡ T1 = 0,8 s. Moọt con laộc ủụn khaực coự ủoọ daứi l2 dao ủoọng vụựi chu kỡ T1 = 0,6 s. Chu kỡ cuỷa con laộc ủụn coự ủoọ daứi l1 + l2 laứ A. T = 0,7 s B. T = 0,8 s C. T = 1,0 s D. T = 1,4 s 4. Moọt con laộc ủụn coự ủoọ daứi l, trong khoaỷng thụứi gian noự thửùc hieọn ủửụùc 6 dao ủoọng. Ngửụứi ta giaỷm bụựt ủoọ daứi cuỷa noự ủi 16cm, cuừng trong khoaỷng thụứi gian nhử trửụực noự thửùc hieọn ủửụùc 10 dao ủoọng. Chieàu daứi cuỷa con laộc ban ủaàu laứ A. l = 25m. B. l = 25cm. C. l = 9m. D. l = 9cm. 5. Taùi moọt nụi coự hai con laộc ủụn ủang dao ủoọng vụựi caực bieõn ủoọ nhoỷ. Trong cuứng moọt khoaỷng thụứi gian, ngửụứi ta thaỏy con laộc thửự nhaỏt thửùc hieọn ủửụùc 4 dao ủoọng, con laộc thửự hai thửùc hieọn ủửụùc 5 dao ủoọng. Toồng chieàu daứi cuỷa hai con laộc laứ 164cm. Chieàu daứi cuỷa moói con laộc laàn lửụùt laứ. A. l1 = 100m, l2 = 6,4m. B. l1 = 64cm, l2 = 100cm. C. l1 = 1,00m, l2 = 64cm. D. l1 = 6,4cm, l2 = 100cm. 6. Moọt con laộc ủụn coự chu kỡ dao ủoọng T = 4s, thụứi gian ủeồ con laộc ủi tửứ VTCB ủeỏn vũ trớ coự li ủoọ cửùc ủai laứ A. t = 0,5 s B. t = 1,0 s C. t = 1,5 s D. t = 2,0 s 7. Moọt con laộc ủụn coự chu kỡ dao ủoọng T = 3 s, thụứi gian ủeồ con laộc ủi tửứ VTCB ủeỏn vũ trớ coự li ủoọ x = A/ 2 laứ A. t = 0,250 s B. t = 0,375 s C. t = 0,750 s D. t = 1,50 s 8. Moọt con laộc ủụn coự chu kỡ dao ủoọng T = 3s, thụứi gian ủeồ con laộc ủi tửứ vũ trớ coự li ủoọ x = A/ 2 ủeỏn vũ trớ coự li ủoọ cửùc ủaùi x = A laứ A. t = 0,250 s B. t = 0,375 C. t = 0,500 s D. t = 0,750s ***************************** Tiết 7- Bài 4: Dao động tắt dần, và dao động cưỡng bức. I. Mục tiêu: Học xong bài này học sinh có được: 1) Kiến thức: - Khái niệm dao động tắt dần, dao động cưỡng bức. - Hiện tượng cộng hưởng. 2) Kĩ năng: - Giải thích được hiện tượng cộng hưởng, nêu các ví dụ về dao động cưỡng bức, dao động duy trì - Giải các bài toán liên quan tới dao động duy trì và cưỡng bức 3) Phẩm chất đạo đức: - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị - Con lắc thật, GAĐT. III. Các hoạt động trong tiết học A. ổn định lớp học B. Kiểm tra bài cũ: Phiếu I: Câu 1: Nêu cấu tạo của con lắc đơn? Câu 2: Một con lắc đơn có độ dài dây treo l=100 cm, gia tốc trọng trường g=10m/s2. Ban đầu người ta kéo vật lặng ra khỏi vị trí một khoảng x=3cm rồi thả cho vật dao động. Tìm phương trình dao động của vật. Phiếu II: Câu 1: Công thức tính cơ năng của con lắc đơn, nhận xét? Câu 2:Một con lắc đơn có độ cứng k=100 N/m. Vật nặng khối lượng m=250g. Ban đầu người ta truyền cho vật nặng m một vận tốc v=2m/s rồi để cho vật dao động. Tìm phương trình dao động của vật . C. Các hoạt động nhằm đáp ứng được nội dung bài học. 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu dao động tắt dần. Hoạt động dạy của thầy Hoạt động học của trò Nội dung cơ bản +) Công thức tính tần số của con lắc lx, và con lắc đơn khi không có ma sát? +) Tần số này phụ thuộc vào yếu tố nào? Nó được gọi là tần số dao động riêng. Vậy dao động riêng là gì? +) Nêu công thức? +) Không phụ thuộc vào yếu tố nào? +) Dao động có w0 không phụ thuộc vào thời gian, mà chỉ phụ thuộc vào đặc tính của cả hệ. Khi không có ma sát thì con lắc dao động với môt tần số w0 không phụ thuộc thời gian, mà chỉ phụ thuộc vào đặc tính của con lắc và được gọi là tần số dao động riêng. I. Dao động tắt dần 1. Định nghĩa +)Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian 2. Giải thích +) Mất năng lượng do ma sát 3. ứng dụng (SGK) +) Khi có ma sát thí dao động của vật như thế nào? +) Vậy dao động tắt dần là gì? + Bị tắt dần theo thời gian? + Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian? +) Do đâu mà có? Em nào có thể giải thích được? + Do ma sát +) Vậy ta ứng dụng kiến thức đã học trên vào các vật dụng nào? + Trả lời 2. Hoạt động 2: Dao động duy trì? GV: Trong đời sống ta không tránh khỏi ma sát. Vậy tại sao quả lắc đồng hồ lại dao động được lâu vậy? Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +)Trong thực tế, dao động của mọi con lắc đều tắt dần. Vậy làm thế nào để duy trì dao động của nó? +) Dao động như vậy được gọi là dao động duy trì. Vậy dao động duy trì là gì? +) Sau một thời gian chúng ta lại bổ xung thêm năng lượng cho con lắc tiếp tục thực hiện dao động. +) Dao động được bổ xung năng lượng giữ biên độ không đổi được gọi là dao động duy trì? II. Dao động duy trì. 1. Giữ biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì của dao động. 2. VD: Dao động quả lắc đồng hồ là dao động duy trì. +) Chúng ta cùng xem xét dao động của quả lắc đồng hồ. Hệ thống dây cót có ý nghĩa gì? +) Bổ xung năng lượng cho quả lắc. Dao động của quả lắc đồng hồ là dao động duy trì. 3. Hoạt động 3: Dao động cưỡng bức. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) Ngoài cách làm cho hệ duy trì dao động theo cách trên ta có cách nào khác không? +) Dao động dưới một ngoại lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn được gọi là dao động cưỡng bức. +) Nêu một số ví dụ về dao động cưỡng bức? +) Sử dụng ngoại lực biến đổi. +) Nêu ví dụ III. Dao động cưỡng bức 1. Định nghĩa 2. Ví dụ 3. Đặc điểm. - Biên độ, tần số, chu kì phụ thuộc vào biên độ, tần số của ngoại lực cưỡng bức. 4. Hoạt động 4: Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng. Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học tập của trò Nội dung cơ bản +) Trong thực tế khi fcb=f0 thì ta thấy biên độ của dao động cưỡng bức tăng vọt. Hiện tượng đó là gì? +) Nhắc lại cho thầy điều kiện có cộng hưởng là gì? +) Cộng hưởng. +) fcbằf0 IV. Hiện tượng cộng hưởng. 1. Định nghĩa: +Là hiện tượng mà biên độ dao động đạt cực đại khi tần số dao động cb bằng tần số dao động riêng. + Đ/k : fcbằf0 2. Giải thích: (SGK) 3. ý nghĩa của hiện tượng cộng hưởng. + Phát hiện và loại trừ trong xd... +)Học về hiện tượng cộng hưởng có ý nghĩa gì? 5. Hoạt động 5: Giao bài về nhà Làm thêm cho tôi bài tập sau: Một dây mi đang dao động ở biên độ 0,02mm với tần số riêng f0=236 Hz. Gặp một dao động cùng tần số cùng pha với biên độ 3mm. Tìm biên độ dao động lúc này của dây mi. So sanh xem nó gấp bao nhiêu lần của dao động riêng. ***************************** Tiết 8- Bài 5 : Tổng hợp 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fresnel I. Mục tiêu Học xong bài này hoc sinh có được: 1. Kiến thức - Biểu diễn dao động bằng vectơ quay. - Tổng hợp 2 dao động cùng phương cùng tần số - Phương pháp vectơ quay (Fresnel). 2) Kỹ năng - Biểu diễn dao động bằng vectơ quay. - Tổng hợp 2 dao động cùng phương cùng tần số 3) Phẩm chất đạo đức - Yêu thiên nhiên, yêu khoa học, gần gụi hơn với cuộc sống. - Yêu thích sự khám phá thế giới tự nhiên. II. Chuẩn bị: - GAĐT. III. Các hoạt động trong giờ A. ổn định lớp đầu giờ B. Các hoạt động nhằm đáp ứng nội dung bài học 1. Hoạt động 1: Tìm hiểu vectơ quay. Hoạt động dạy của thầy Hoạt động học của trò Nội dung cần đạt +) ở bài một chúng ta đã thấy khi điểm M chuyển động tròn đều thì ảnh của điểm M trên trục Ox là Mx dao động điều hòa. Nên người ta đã sử dụng phương pháp vectơ quay để mô tả dao động. + Em hãy nêu nội dung của phương pháp vec tơ quay? +) O là mốc tọa độ, Ox là trục hoành. +) Vẽ vectơ OM tạo với Ox góc . +) biểu diễn một dao động điều hòa. I. Vectơ quay. +)x=A.cos() được biểu điễn bằng vectơ quay. 2. Hoạt động 2: Phương pháp Fresnel. Hoạt động dạy của thầy Hoạt động học của trò Nội dung cần đạt +) Giả sử cần tìm li độ tổng hợp của 2 dao động điều hòa . x1=A1cos() . x2=A2cos() Ta phải làm thế nào? +)Biểu diễn mội dao động điều hòa la một vectơ quay tương ứng rồi cộng vectơ. II. Phương pháp giản đồ Fresnel. 1. Đặt vấn đề Biểu diễn mội dao động điều hòa la một vectơ quay tương ứng x1=A1cos()bởi x2=A2cos()bởi Khi và quay tròn thì hbh tạo bởi 2 vec tơ trên cũng quay tròn, do vậy không đổi. 2. Phương pháp giản đồ Fresnel. +)quay cùng tốc độ góc , có OMx=x1+x2 +)Vectơ biểu diễn dao động tổng hợp của x1 và x2. +) x=A.cos() trong đó: 3. Độ lệch pha +), hai dao động cùng pha, A=A1+A2 dao động tổng hợp có biên độ lớn nhất +) hai dao động ngược pha, A=|A1-A2| dao độn