Giáo án Vật lý 12 cơ bản cả năm

DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN VÀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒACON LẮC LÒ XO Tiết:1 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1. Kiến thức trọng tâm: Học sinh hiểu và phát biểu được các khái niệm: dao động điều hoà chu kì tấn số, li độ, biên độ của dao động điều hoà. 2. Kĩ năng: Học sinh thực hiện được việc giải bài toán khảo sát dao động điều hoà 3. Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Liên hệ dao động điều hoà với các dao động nhìn thấy trong thực tế II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: - Diễn giảng, đàm thoại III. CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1. Thầy: Giáo án, một số kiến thức về đạo hàm hàm số hợp Một con lắc lò xo dao động ngang và một con lắc lò xo dao động dọc. 2. Trò: Xem lại nội dung định luật II Newton Đọc trước bài mới. IV. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Đặt vấn đề: GV: Chuyển động cơ học của các vật trong thực tế có nhiều dạng. Dao động và sóng là những dạng chuển động rất đặc biệt và có nhiều ứng dụng đặc biệt. Dao động là gì? Sóng là gì? Nhũng chuyển động này có đặc tính ra sao và có gì khác những chuyển động mà ta đã biết? 4. Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 1. Dao động : Là chuyển động có giới hạn trong không gian được lặp đi lặp lại quanh một vi trí cân bằng. 2. Dao động tuần hoàn: Là dao động mà trạng thái chuyển của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. Chu kì T là khoảng thời gian ngắn nhất nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ. Tần số f là số dao động toàn phần mà vật dao động thực hiện trong một đơn vị thời gian. f = 3. Con lắc lò xo và dao động điều hòa a Con lắc lò xo Con lắc lò xo là một hệ gồm quả cầu khối lượng m kích thước không đáng kể gắn vào lò xo có độ cứng k khối lượng không đáng kể. Xét con lắc lò xo như hình vẽ: Kéo m đến tọa độ A rồi thả nhẹ. Chọn hệ trục tọa độ có O trùng với vị trí cân bằng, chiều dương là chiều kéo vật lúc ban đầu Tại vị trí cân bằng: Tại vị trí có li độ x bất kì: Từ (1) và(2) suy ra: Với a = x// (t) - kx = mx// x// + x = 0. Đặt = x// + x = 0. (3). Phương trình vi phân (3) có nghiệm: x = Asin() . Vì hàm sin là hàm điều hòa nên dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa. b. Định nghĩa dao động điều hòa: Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin hay cosin. x = Asin() . A, ,là các hằng số. X là li độ tại thời điểm t. A là biên độ dao động. tần số góc(). là pha ban đầu. () là pha tức thời tại thời điểm t - Chu kì của dao động điều hòa: Hàm sin tuần hoàn vơi chu kì 2. x = Asin( + 2) . = Asin[] . Li độ tại thời điểm cung bằng tại thời điểm t nên: T= chính là chu kì dao động. Đối với con lắc lò xo: . , GV: Cho các ví dụ về dao động trong đời sống HS: Cho các ví dụ GV: Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian được lặp đi lặp lại quanh một vi trí cân bằng. GV: Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau GV: Chu kì T là khoảng thời gian ngắn nhất nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ. GV: Tần số f là số dao động toàn phần mà vật dao động thực hiện trong một đơn vị thời gian. GV: Cho biết quan hệ giữa chu kì và tần số? HS: f = GV: Trình bày cấu tạo của con lắc lò xo: Con lắc lò xo là một hệ gồm quả cầu khối lượng m kích thước không đáng kể gắn vào lò xo có độ cứng k khối lượng không đáng kể GV: Vẽ hình cấu tạo của con lắc lò xo ngang. Mô tả chuyển đông của con lắc. GV: Viết phương trình chuyển động của con lắc. HS: GV: Chọn các điều kiện ban đầu của bài toán. GV: Hãy viết phương trình của định luật II Niutơn cho con lắc tại vị trí cân bằng và vị trí có li độ x! HS: GV: Thực hiện biến đổi : Từ (1) và(2) suy ra: Với a = x// (t) - kx = mx// x// + x = 0. Đặt = x// + x = 0. (3). Phương trình vi phân (3) có nghiệm: x = Asin() . Vì hàm sin là hàm điều hòa nên dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa. GV: Dao động điều hòa là gì? HS: Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin hay cosin. x = Asin() GV: A, ,là các hằng số. X là li độ tại thời điểm t. A là biên độ dao động. tần số góc(). GV: Hướng dẫn học sinh tìm chu kì dao động HS: Thực hiện biến đổi. Hàm sin tuần hoàn vơi chu kì 2. x = Asin( + 2) . = Asin[] GV: Li độ tại thời điểm cung bằng tại thời điểm t nên: T= chính là chu kì dao động. GV: Tìm chu kì tần số của con lắc lò xo? HS: . , 5. Củng cố dặn dò: Củng cố: Phát biểu định nghĩa và viết phương trình của dao động điều hòa Dặn dò: Học bài cũ, trả lời các câu hỏi SGK. Làm các bài tập SGK và SBT. V. RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:  KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Tiết: 2 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1. Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững cách chiếu một chuyển động tròn đều xuống đường thẳng thuộc mặt phẳng quĩ đạo, nắm các khái niệmpha, pha ban đầu, tần số góc,dao động tự do. 2. Kĩ năng: Học sinh thực hiện được một cách thành thạo việc khảo sát một vật dao động điều hòa 3. Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính chính xác, làm việc một cách khoa học II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Diễn giảng ,đàm thọai. III. CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1. Thầy: Giáo án, tranh vẽ đường biểu diễn x,v,a. 2. Trò: Học bài cũ Đọc trước bàikhảo sát dao động điều hòa IV. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Đặt vấn đề: GV: Trong tiết trước chúng ta đã xét xong khái niệm dao động điều hòa nhưng những đại lượng có mặt trong biểu thức chưa được xem xét kĩ. Hôm nay chúng ta tiếp tục khảo sát các đặc điểm của dao động điều hòa . 4. Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 5 20 25 35 1. Chuyển động tròn đều và dao động điều hòa: Xét chất điểmM chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O bán kính Chọn C làm một điểm gốc trên đường tròn . Tại t=0 vị trí chất điểm là Mo xác định bởi góc . Tại t vị trí chất điểm là M xác định bởi góc. Hình chiếu của chất điểm M xuống xx’có tọa độ x = . Với OP= OM= A x = A (1) (1) có dạng giống phương trình của dao động điều hòa . -Vậy một dao động điều hòa có thể coi là hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quĩ đạo 2. Pha và tần số góc của dao động điều hòa : Trong phương trình x = A đại lượng: : pha dao động tại thòi điểm t : pha ban đầu.(rad) tần số góc() 3.Dao động tự do: Dao động mà chu kì chỉ phụ thuộc và các đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các đặc tính bên ngoài gọi là dao động tự do Ví dụ: dao động của con lắc lò xo: . 4.Vận tốc gia tốc của dao động điều hòa: Từ x = A suy ra v= x’(t) = a =x”(t) = = GV: Vẽ hình, mô tả chuyển động tròn đều trên hình vẽ GV: Thực hiện phép chiếu chuyển động tròn đều xuống xx’ GV: Tìm môí quan hệ của chiếu x với OM. HS: OP= OM x = A GV: nhận xét dạng của phương trình tọa độ hình chiếu. HS: (1) có dạng giống phương trình của dao động điều hòa . GV: Vậy một dao động điều hòa có thể coi là hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quĩ đạo GV: Phân tích ý nghĩa của các đại lượng , , GV: Xét dao động của con lắc lò xo.chọn gốc thời gian lúc buông tay, ta có: x = Asin(). Ta thấy A, Thay đổi nhưng không thay đổi và chỉ phụ thuộc vào đặc điểm con lắc(m,k) GV: Xây dựng biểu thức tính vận tốc , gia tốc Từ x = A suy ra v= x’(t) = a =x”(t) = = -Giới thiệu đồ thị 5. Củng cố dặn dò: Củng cố: Dặn dò: Học bài cũ, trả lời các câu hỏi SGK. Làm các bài tập 5,6,7 trang12 SGK. V. RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:  KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Tiết: 3 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1. Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững chu kì riêng và biểu thức chu kì của con lắc đơn. 2. Kĩ năng: Học sinh thực hiện được một cách thành thạo việc khảo sát dao động điều hòa của con lắc đơn 3. Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Giáo dục học sinh tính chính xác, làm việc một cách khoa học II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Diễn giảng ,đàm thọai. III. CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1. Thầy: Giáo án, tranh vẽ đường biểu diễn x,v,a. 2. Trò: Học bài cũ Đọc trước bàikhảo sát dao động điều hòa IV. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Đặt vấn đề: GV: Ta tiếp tục khảo sát một hệ dao động đó là con lắc đơn. 4. Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 5 20 2 5. Con lắc đơn: a.Conlắc đơn: Là một hệ thống gồm một vật nhỏ khối lượng m treo bằng sợi dây chiều dài l không dãn, khối lượng không đáng kể vào một điểm cố định O b.Phương trình: Kéo m lệch khỏi vị trí cân bằng một góc <10o rồi thả nhẹ. Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Xét m tại vị trí có li độ x bất kì, ta có: mà cân bằng với với s”(t) + =0. Đặt suy ra s” + = 0. (2) (2) là phương trình vi phân có nghiệm dạng: s = So sin() Vậy dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa . -Chu kì dao động của con lắc đơn . Ngoài ra: = osin() GV: Nêu cấu tạo của con lắc đơn Là một hệ thống gồm một vật nhỏ khối lượng m treo bằng sợi dây chiều dài l không dãn, khối lượng không đáng kể vào một điểm cố định O GV: Kéo m lệch khỏi vị trí cân bằng một góc <10o rồi thả nhẹ GV: Tìm qui luật chuyển động của con lắc đơn! GV: Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. GV: Viết phương trình định luật II Niutơn cho con lắc tại vị trí có li độ x bất kì! HS: GV: Suy ra mà cân bằng với với s”(t) + =0. Đặt Ta có x” + = 0. (2) (2) là phương trình vi phân có nghiệm dạng: s = So sin() GV: Nêu kết luận tính chất chuyển động của con lắc đơn HS: Vậy dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa . Chu kì dao động của con lắc đơn . GV: Ngoài ra: = osin() 5. Củng cố dặn dò: Củng cố: Dặn dò: Học bài cũ, trả lời các câu hỏi SGK. Làm các bài tập 5,6,7 trang12 SGK. V. RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:  BÀI TẬP Tiết: 4 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1. Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững các giải dạng bài tập đại cương về dao động điều hòa và viết phương trình dao động. 2. Kĩ năng: Học sinh viết thành thạo phương trình dao động 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. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Diễn giảng, đàm thoại. III. CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1. Thầy: Giáo án, hệ thống bài tập 2. Trò: Học bài cũ, giải hệ thống bài tập đã giao. IV. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 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 3. Đặt vấn đề: GV: Vận dụng các kiến thức đã học về dao động ta xét các bài tập sau: 4. Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 5 15 30 I. Lý thuyết: II. Bài tập: 1. Bài tập 1: a. So sánh phương trình đã cho với ta có: b. Tìm li độ: Thay t=2s vào phương trình ta được: c.Vận tốc cực đại: Vận tốc cực đại khi Bài 2: a. Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng. Phương trình dao động điều hòa của vật có dạng: với: Thay điều kiện ban đầu: vào hệ ta được: Vậy Bài 3: a. Phương trình dao động: Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng. Phương trình dao động điều hòa của vật có dạng: với: Thay điều kiện ban đầu: vào hệ ta được: Vậy b. Lực đàn hồi: Độ giãn ban đầu của lò xo: . Lực đàn hồi cực đại: Lực đàn hồi cực tiểu: Vì Bài 1 :Cho các dao động điều hòa : (cm,s) a. Xác định b. Xác định li độ dao động khi t=2s. c. Xác định vận tốc cực đại của vật GV: Hãy xác địnhA,,T! HS: GV: .Hãy xác định li độ HS: Thay t=2s vào phương trình ta được: GV: Hãy tính vận tốc cực đại! HS: Vận tốc cực đại khi Bài 2: Một vật dao động điều hòa với chu kì là 2s biên độ dao động là 8cm. Viết phương trình dao động của vật. Chọn gốc thời gian lúc vật ở biên dương. GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc theo nhóm. HS: Các nhóm cho biết kết quả. HS: Nhận xét. GV: Kết luận Bài 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k=40N/m và vật có khối lượng 100g. Kéo vật xuống dưới VTCB theo phương thẳng đứng một đoạn 5 cmvà thả nhẹ. Bỏ qua ma sát. a. Viết phương trình dao động của vật. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật .Lấy =10. b. Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu Lấyg=10m/s2. GV: Hãy viết phương trình dao động! HS: Làm việc cá nhân viết phương trình. HS: Nhận xét kết quả. GV: Kết luận. GV: Hãy tính lực đàn hồi cực đại. HS: Làm việc theo nhóm báo cáo kết quả. HS: Nhận xét GV: Hãy tính lực đàn hồi cực tiểu. HS: Làm việc cá nhân. GV: Nhận xét kết luận. 5. Củng cố dặn dò: Củng cố: Cho học sinh nhận xét phương pháp giải dạng bài tập viết phương trình dao động. Dặn dò: Làm các bài tập1,2 SBT. Đọc trước bài “Năng lượng trong dao động điều hòa” V. RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:  NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA . Tiết: 5 I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1.Kiến thức trọng tâm : Hiểu được sự bảo toàn cơ năng của một vật dao động điều hòa Viết được biểu thức Et , Eđ , E. 2.Rèn luyện kỹ năng : Thiết lập được biểu thức Et , Eđ , E. 3.Giáo dục tư tưởng, liên hệ thực tế: Hiểu được tính chất dao động điều hòa của động năng và thế năng. II/ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Diễn giảng + Đàm thoại. III/ CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ : 1.Thầy: Giáo án + Con lắc lò xo 2.Trò: Học bài cũ. Đọc trước bài mới. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1.Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số 2.Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra 3.Đặt vấn đề: GV: Trong quá trình dao động của con lắc cùng với sự thay đổi vị trí và tọa độ năng lượng của con lắc cũng thay đổi. Vậy năng lượng của vật dao động biến đổi như thế nào? 4.Bài mới: TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 5 25 20 1.Sự biến đổi năng lượng trong quá trình dao động : -Kéo hòn bi cuả con lắc lò xo rờt vị trí cân bằng O đến P .Lực kéo sinh công làm lò xo giãn ra.Công này truyền cho hòn bi năng lượng dưới dạng thế năng.Thả hòn bi ra nó sẽ dao động điều hòa . - Tại P : Eđ = 0, Et max (x = A). - Khi bi chuyển động từ A về O : Et giảm(do x giảm), Eđ tăng.(do v tăng) - Tại O: Et = 0 (x = 0). , Eđ max (v = vmax) - Khi chuyển động theo quán tính từ O đến P’ : Et tăng(do x tăng), Eđ giảm(do v giảm) - Tại P’ : Eđ = 0, Et max (x = A). Quá trình trên lại diễn ra ngược lại và cứ thế lặp đi lặp lại. Vậy : Trong quá trình dao động điều hòa của con lắc lò xo có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng và ngược lại. 2.Sự bảo toàn cơ năng trong dao động điều hòa : -Xét dao động điều hòa của con lắc lò xo có phương trình : . -Thế năng của của con lắc lò xo -Động năng của của con lắc lò xo Mà nên -Cơ năng của của con lắc lò xo Vậy :Trong quá trình dao động điều hòa của con lắc lò xo cơ năng của con lắc lò xo không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. Kết luận : Trong quá trình dao động điều hòa của một vật có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng và ngược lại nhưng cơ năng của vật không đổi và tỉ lệ với tần số góc và bình phương biên độ dao động. GV: Kéo hòn bi cuả con lắc lò xo rờt vị trí cân bằng O đến P .Lực kéo sinh công làm lò xo giãn ra. Công này truyền cho hòn bi năng lượng dưới dạng thế năng.Thả hòn bi ra nó sẽ dao động điều hòa . Tại P : Eđ = 0, Et max (x = A). GV: Nêu sự thay đổi động năng và thế năng khi bi đi từ P đến O. HS: Khi bi chuyển động từ A về O : Et giảm (do x giảm), Eđ tăng.(do v tăng) GV: Tại O: Et = 0 (x = 0). , Eđ max (v = vmax) GV: Nêu sự thay đổi động năng và thế năng khi bi đi từ P’ đến O. HS: Khi chuyển động theo quán tính từ O đến P’ : Et tăng(do x tăng), Eđ giảm(do v giảm) GV: Tại P’ : Eđ = 0, Et max (x = A). Quá trình trên lại diễn ra ngược lại và cứ thế lặp đi lặp lại. GV: Hãy rút ra kết luận về sự biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo? HS: Trong quá trình dao động điều hòa của con lắc lò xo có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng và ngược lại. GV?: Tìm thế năng của hòn bi? HS:Et = kx2 =kA2sin2(wt + j ) GV: Tìm động năng của hòn bi? HS: Eđ = mv2 = mw2A2cos2(wt+j ) GV: Tìm biểu thức cơ năng của hòn bi? HS: E = Eđ + Et E = mw2A2[cos2(wt+j )+sin2(wt + j )] E = mw2A2 GV: Hãy nêu đặc điểm sự biến đổi năng lượng của dao động điều hòa. HS: Trong quá trình dao động điều hòa của một vật có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng và ngược lại nhưng cơ năng của vật không đổi và tỉ lệ với tần số góc và bình phương biên độ dao động. 4/ Củng cố,dặn dò: ( 5 phút) Củng cố: GV: Trình bày sự dao động điều hòa của động năng thế năng. Dặn dò: Làm bài tập 3 SGK – trang 14. Đọc trước bài sự tổng hợp dao động. IV. RÚT KINH NGHIỆM:  SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG Tiết: 6 I .MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1.Kiến thức trọng tâm : Học sinh phát biểu được các khái niệm độ lệch pha, nhanh pha, chậm pha, cùng pha, ngược pha. Trình bày được phương pháp giản đồ véc tơ quay 2.Kỹ năng : Biểu diễn được một dao động điều hòa bằng phương pháp giản đồ véc tơ quay 3.Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp: Rèn luyện tính cẩn thận trong biểu diễn dao động. II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Nêu vấn đề, III .CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1.Thầy: Giáo án. 2.Trò : Học bài cũ, xem lại mối quan hệ của dao động điều hòa và chuyển động tròn đều. Đọc trước bài mới. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ : ( 5phút ) Mô tả sự biến đổi năng lượng của con lắc đơn. Làm thế nào để tăng năng lượng dao động của con lắc đơn và tăng đến giới hạn nào? 3.Đặt vấn đề: Trong thực tế dao động của một vật thường là sự tổng hợp của nhiều dao động. Làm thế nào để tổng hợp các dao động thành phần này. 4. Bài mới TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 5 10 25 1/ Những thí dụ về sự tổng hợp dao động - Dao động của chiếc võng trên tàu biển là sự tổng hợp của 2 dao động : dao động của chính nó và dao động của con tàu - Dao động của quả lắc lò xo trên toa xe chuyển động là sự tổng hợp của 2 dao động :dao động của chính nó và dao động của toa xe 2/ Sự lệch pha của các dao động : a) Thí dụ: b) Độ lệch pha: Xét 2 dao động điều hòa cùng tần số: x1 = A1sin( wt + j1 ) x2 = A2sin( wt + j2 ) Độ lệch pha của 2 dao động: Dj =( wt + j1 ) - ( wt + j2 ) = j1 - j 2 Þ Dj = j1 -j2 Vậy độ lệch pha của 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có giá trị bằng hiệu số các pha ban đầu của hai dao động. - Dj > 0 (j 1 > j 2 ): Dao động 1 nhanh pha hơn dao động 2 - Dj < 0 (j 1 < j 2 ): Dao động 1 chậm pha hơn dao động 2 Đặc biệt: - Dj = 2n p: (nZ) : Hai dao động cùng pha - Dj = (2n+1) p/2 (nZ): Hai dao động ngược pha 3.Phương pháp véc tơ quay : a.Phương pháp : Là phương pháp biểu diễn một dao động điều hòa bằng một véc tơ quay . Dao động điều hòa được biểu diễn bởi tơ quay có các đặc điểm sau : -Có độ dài tỉ lệ với biên độ A. -Lúc t = 0, hợp với trục chuẩn một góc -Véc tơ quay ngược chiều kim quanh gốc O với vậnkhông đổi Hình chiếu ngọn véc tơ trên trục Ox biểu diễn dao động điều hòa đã cho. GV : Cho các ví dụ về dao động tổng hợp. HS: Lắng nghe . GV: Cho hai con lắc lò xo giống nhau treo cạnh nhau. Kéo hai con lắc có biên độ A1,A2. Tại t=0 cho con lắc một dao động, Khi con lắc 1 đến vị trí cân bằng cho con lắc 2 dao động. Thời gian để con lắc 1 đến vị trí cân bằng là 1/4T, nghĩa là con lắc 2 dao động sau con lắc 1 một góc . gọi là độ lệch pha của hai dao động trên. GV: Độ lệch pha là gì? HS: Thảo luận nhóm đưa ra khái niệm độ lệch pha. GV: Nhận xét, kết luận. GV: Trình bày một số trương hợp đặc biệt của độ lệch pha . HS: Lắng nghe, ghi nhớ. GV: Hãy so sánh pha của x và v , x và a của dao động điều hòa?( HS Khá – Giỏi) HS : v nhanh pha p /2 so với x ; x và a ngược pha. GV: Thông báo sự cần thiết của phương pháp véc tơ quay. HS: Lắng nghe. GV: Thông báo nội dung phương pháp véc tơ quay. HS: Lắng nghe ghi nhớ và vẽ hình vào vở. GV: Hãy dùng phương pháp giản đồ véc tơ biểu diễn dao động sau: HS: Làm việc theo nhóm tiến hành biểu diễn. HS: Nhận xét. GV: Kết luận. 4. Củng cố, dặn dò: : (5 phút ) Củng cố: Hãy biểu diễn hai dao động sau đây bằng hai véc tơ quay trên cùng một trục : x1 = 3 sin (w t + p /6 ) ( cm), x2 = 6 sin (w t + p /3) (cm) Dặn dò : Học bài và đọc trước phần còn lại. IV. RÚT KINH NGHIỆM:  SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG (TT) Tiết: 07 I .MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1.Kiến thức trọng tâm : Học sinh nắm được phương pháp tổng hợp dao động bằng giản đồ véc tơ quay. Thuộc các công thức tính biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp 2.Kỹ năng : Viết được phương trình của dao động tổng hợp 3.Tư tưởng, liên hệ thực tế: Trong tự nhiên mọi hiện tượng thường liên quan nhau , có thể từ hiện tượng này tìm hiểu hiện tượng kia II / PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Nêu vấn đề, Diễn giảng và Đàm thoại III / CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1.Chuẩn bị của thầy: Giáo án. Hình vẽ 1- 7 SGK 2.Chuẩn bị của trò : Học bài cũ. Đọc trước bài mới TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút) 3.Đặt vấn đề: GV : Giả sử một vật nào đó tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương , cùng tần số có các phương trình x1 = A1sin (w t +j 1) X2 = A2 sin (w t +j 2 ) Phương trình của dao động tổng hợp có dạng như thế nào? 4. Bài mới TL NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ 5 20 30 b.Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương ,cùng tần số Phương trình của hai dao động thành phần Hai dao động x1,x2 được biểu diễn bởi hai véctơ quay hợp với trục chuẩn các góc . Vẽ . Khi quay với vận tốc theo chiều dương hình bình hành O M1 M M2 không bị biến dạng. Vây có độ dài không đổi và cũng quay theo chiều dương với vận tốc góc Hình chiếu M1, M2, M xuống Ox là P1, P2, P. Ta có OP1 + OP2 = OP hay x = x1+x2 Vậy véctơ quay biểu diễn dao động tổng hợp x = x1+x2 Vậy : Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương ,cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có phương trình với A, xác định như sau : Ta có : (1) (2) Bình phương (1) (2) cộng vế theo vế ta được Chia (1) cho (2) vế theo vế ta được : c.Các giá trị đặc biệt: -Hai dao động cùng pha (): -Hai dao động ngược pha (): -Hai dao động có độ lệch pha bất kì: GV: Phương trình của hai dao động thành phần GV : Hãy biểu diễn x1 , x2 bằng các véc tơ quay HS : Lên bảng vẽ GV : Hãy vẽ véc tơ tổng HS : Hoạt động cá nhân. GV : Khi quay với vận tốc theo chiều dương hình bình hành O M1 M M2 không bị biến dạng. Vây có độ dài không đổi và cũng quay theo chiều dương với vận tốc góc HS: Hãy nhận xét quan hệ hình chiếu M1, M2, M xuống Ox HS: Ta có OP1 + OP2 = OP hay x = x1+x2 GV : Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương ,cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có phương trình GV: Dựa vào hình vẽ nêu cách tính A HS : Ta có : (1) (2) Bình phương (1), (2) cộng vế theo vế ta được GV: Dựa vào hình vẽ nêu cách tính j HS: Chia (1) cho (2) vế theo vế ta được : GV Nêu vai trò của độ lệch pha trong tổng hợp hai dao động cùng phương cùng tần số ! HS : Độ lệch pha j2 - j1 sẽ quyết định độ lớn của A -Hai dao động cùng pha () -Hai dao động ngược pha () -Hai dao động có độ lệch pha bất kì 4. Củng cố dặn dò ( 7 phút ) Củng cố: Hãy biểu diễn hai dao động sau đây bằng hai véc tơ quay trên cùng một trục và viết phương trình của dao động tổng hợp . x1 = 3 sin (w t + p /6 ) ( cm) , x2 = 6 sin (w t + p /3) (cm) Dặn dò: Học bài cũ, làm các bài tập1, 2, 3, 4, 5 sau bài học SGK . IV. RÚT KINH NGHIỆM: BÀI TẬP Tiết: 08 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1. Kiến thức trọng tâm: Giúp học sinh nắm vững cách giải dạng bài tập xác định năng lượng dao động, xác định dao động tổng hợp. 2. Kĩ năng: Học sinh tính được