Giáo Án Mới

Cộng tác viên
Xu
0
CHƯƠNG II DAO ĐỘNG CƠ



Tiết 10: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ( tiết 1)

I. MỤC TIÊU :

1. Kiến thức:

- Thông qua quan sát rút ra khái niệm dao động, dao động tuần hoàn và chu kỳ.

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo và dẫn đến phương trình dao động.

- Biết được đặc điểm động lực học của dao động điều hòa là lực kéo về tỉ lệ thuận với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng

- Phát biểu được định nghĩa về các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa: chu kỳ, tần số, tần số góc, biên độ, pha, pha ban đầu.

2. Kỹ năng:

-
Biểu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay

- Vẽ đồ thị x, v theo t trong dao động điều hòa.

- Biết điều kiện ban đầu tùy theo cách kích thích dao động, suy ra A và

II. CHUẨN BỊ :

1. Giáo viên :
Các tranh vẽ 1.1; 1.2; 1.3

2. Học sinh :

III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

Hoạt động 1: Ổn định tổ chức và vào bài mới.


Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Trả lời câu hỏi kiểm tra của Gv
Thực hiện theo yêu cầu của GV

Tạo tình huống học tập :Nhận xét gì về chuyển động của con lắc đơn, chuyển động của chiếc lá cây….So sánh với chuyển động của ô tô trên đường?
Gv nhận xét.
Hoạt động 2: Hình thành các khái niệm dao động, dao động tuần hoàn, chu kỳ và tần số

Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Kiến thức




+ Có một vị trí cân bằng.

+ Chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng.




+ T như nhau. Vậy dao động con lắc dây có tính tuần hoàn
Cho học sinh quan sát chuyển động của vật nặng trong con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm ngang trên đệm không khí.
+ Chuyển động của vật nặng trong 3 trường hợp trên có những đặc điểm gì giống nhau ?
Chuyển động của vật nặng nói trên gọi là dao động.
+ Vậy dao động là gì ?
Quan sát dao động con lắc dây đo khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp dây treo đi ngang qua vật mốc theo cùng một chiều và nhận xét.

Dao động như vậy gọi là dao động tuần hoàn.

Dựa vào đồ thị 6.2; hãy nêu khái niệm một dao động toàn phần, chu kỳ, tần số?


1. Dao động:
Dao động:
Chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng gọi là dao động. (trong vùng không gian hẹp)


Dao động tuần hoàn:
+ là dao động mà một giai đoạn của chuyển động được lặp lại liên tiếp và mãi mãi.
+ Giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại gọi là một dao động toàn phần hay một chu trình.

Chu kỳ:
Thời gian để thực hiện một dao động toàn phần gọi là chu kỳ của dao động tuần hoàn. Kí hiệu T, đơn vị là (s).

Tần số:
Số dao động toàn phần thực hiện được trong 1giây
f = . Đơn vị là Hz
Hoạt động 3: Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo
+ Hs quan sát và mô tả




+ F = ma

+ , , . Trong đó và cân bằng nhau, còn F = - kx












x = Acos(t + )
x’ = - Asin(t + )
x’’ = -2Acos(t + )
= -2x
x’’ + x = 0



+ Hs xem sách và phát biểu




+ Mô tả con lắc lò xo nằm ngang và vẽ hình.
+ Chọn trục Ox, nêu khái niệm li độ.

+ Viết phương trình định luật II Niu tơn?

+ Phân tích lực tác dụng lên m?

+ Biến đổi về phương trình (1) gọi là phương trình động lực học của dao động.





+ Nêu nghiệm của phương trình (1) và gọi x(t) là phương trình dao động

+ Hãy nghiệm lại nghiệm của phương trình (1) bằng câu C1.

+ Định nghĩa dao động điều hòa?
2. Phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo
Con lắc lò xo:
+ Vật nặng có khối lượng m (chất điểm).
+ Lò xo có độ cứng k (khối lượng bỏ qua)
Chọn trục Ox (hvẽ)
Tọa độ x tính từ vị trí cân bằng gọi là li độ
Phương trình động lực học của vật nặng: F = ma
Mặt khác F = -kx gọi là lực kéo về hay lực hồi phục
ma = - kx
x’’ + x = 0.
Đặt =
x’’ + x = 0 (1)
(1) Phương trình động lực học của dao động.
3. Dao động điều hòa
Nghiệm của (1) là:
x = Acos(t + ) (2)​
trong đó A, là các hằng số tuỳ ý.
(2) gọi là phương trình dao động.
+ Dao động mà phương trình có dạng hàm cosin hay sin của thời gian nhân với một hằng số gọi là dao động điều hòa
Hoạt động 4: Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa và vẽ đồ thị x(t)
+ Biên độ dao động A: là giá trị cực đại của li độ ứng với lúc cos(t+) =1.


+ Biên độ dao động A luôn dương



+ x = Acos(t + ) nếu biết A; (t + ) x





+ Lập bảng biến thiên:
x = Acost





+ Chu kỳ: T = . (3)
Con lắc lò xo: T = .
Tần số : f = =. (4)
Con lắc lò xo: f = .

+ Hs trả lời theo hướng dẫn
+ x = Acos(t + ) (2) trong đó A, là các hằng số tuỳ ý. Nếu với A dương thì A là biên độ. Vậy A ứng với giá trị nào của li độ và ứng với lúc nào?

+ Hướng dẫn hs đọc sách với giá trị A âm và nhận xét biên độ luôn có giá trị như thế nào?
+ Nêu khái niệm pha dao động? pha ban đầu ? Với một biên độ đã cho thì nếu biết pha dao động ta có thể xác định vị trí của vật không (li độ của dao động)?

+ Nêu khái niệm tần số góc. Đơn vị?

+ Cho hs lập bảng biến thiên và gv vẽ đồ thị của dao động điều hòa:
x = Acost​
và nhận xét dao động điều hòa chuyển động tuần hoàn không?


+ Chu kỳ, tần số dao động điều hòa và biểu thức chu kỳ, tần số con lắc lò xo?








+ Với x = Acos(t + ) hãy viết biểu thức v và nhận xét v có biến thiên điều hòa không?



+ Nêu giá trị của v ở vị trí cân bằng và ở vị trí hai biên.




+ Với x = Acos(t + ) hãy viết biểu thức a và nhận xét v có biến thiên điều hòa không?


+ Nêu giá trị của a ở vị trí cân bằng và ở vị trí hai biên.
4. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa
+
A là biên độ dao động : là giá trị cực đại của li độ ứng với lúc cos(t+) =1. A luôn dương
+ (t + ) là pha dao động tại thời điểm t: là đối số của hàm cosin và là một góc. Với một biên độ đã cho thì pha xác định li độ của dao động.
+ là pha ban đầu: là pha vào thời điểm ban đầu.(t=0)
+ là tần số góc: là tốc độ biến đổi góc pha. Đơn vị rad/s hoặc độ/s. vói con lắc lò xo
5. Đồ thị x(t) của dao động điều hòa
Lập bảng biến thiên và vẽ đồ thị của dao động điều hòa:
x = Acost​
Nhận xét:
Dao động điều hòa là chuyển động tuần hoàn với T = .
6. Chu kỳ và tần số của dao động điều hòa
Chu kỳ: T = . (3)
Con lắc lò xo: T = .
Tần số : f = =. (4)
Con lắc lò xo: f = .
7. Vận tốc trong dao động điều hòa
v = x’ = - Asin(t + )
= Acos(t + + )
Nhận xét: v biến thiên điều hòa với chu kỳ cùng chu kỳ x. v lệch pha so x một góc
Chú ý:
Ở vị trí x = A thì v = 0
Ở vị trí x = 0 thì v có độ lớn cực đại bằng A ( hoặc -A)
8. Gia tốc trong dao động điều hòa
a = v’ = x’’
= -2Acos(t + ) = -2x
Nhận xét ; a luôn trái dấu với li độ ( a ngược pha với li độ)
Hoạt động 5 : Củng cố,dặn dò

Hoạt động của HSHoạt động của GV
Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên
Hs ghi nhớ nhiệm vụ học tập
Làm bt: 3/35 trong SGK.
Bài tập về nhà: Các bài tập còn lại trong SGK
Yêu cầu học sinh - Viết phương trình dao động , phương trình vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa
- Xét 3 đại lượng đặc trưng A, , cho dao động điều hòa của con lắc lò xo. Những đại lượng nào có thể có giá trị khác nhau , tùy thuộc vào cách kích thích dao động? Đại lượng nào chỉ có một giá trị xác định đối với con lắc lò xo đã cho?


IV. RÚT KINH NGHIỆM

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- Nguồn : tổng hợp
 

Đính kèm

  • CHƯƠNG II DAO ĐỘNG CƠ.docx
    645.5 KB · Lượt xem: 2

Định hướng - GAC

Diễn đàn GAC - Giáo Án Chuẩn, nơi các Giáo viên, Phhs có thể tìm kiếm và chia sẻ những tài liệu giáo dục, những câu chuyện nghề nghiệp. Và cùng nhau thảo luận các chủ đề nuôi dạy con trẻ, chăm sóc sức khỏe, kinh doanh, du lịch, cuộc sống, tình yêu, hạnh phúc gia đình,...
Shoutbox
Hãy đăng nhập để bắt đầu trò chuyện
  1. No shouts have been posted yet.
Nơi bạn có thể chia sẻ, hỏi đáp nhanh với tất cả mọi người

Đang có mặt

Không có thành viên trực tuyến.
Top