Giáo án Vật lí lớp 12 - Chương II : Dao động cơ.

Giáo Án Mới · 6/10/19

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 HS

Hoạt 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

Giáo án Vật lí lớp 12 - Chương II : Dao động cơ.

Giáo Án Mới

Cộng tác viên

Đính kèm

Tích cực nhất

Thần Đồng

Văn Học

Giáo Án Mới

Học Cùng Con

Giao Vien

Xếp hạng chủ đề

Chia sẻ ngay

Bình luận mới

Ngẫu nhiên

Đang có mặt

Định hướng - GAC