GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 CƠ BẢN CẢ NĂM 5 HOẠT ĐỘNG

Bộ giáo án môn Vật lý full cả năm, soạn theo 5 hoạt động. Chi tiết để các thầy cô tham khảo và sử dụng. File word dễ chỉnh sửa, sao chép. font chuẩn. Kiến thức dành cho học sinh học SGK ban cơ bản. Có bài tập vận dụng sau mỗi bài. Soạn bám theo kiến thức nền và mục tiêu bài học, yêu cầu kiến thức kỹ năng cần đạt của BGD. Tài liệu cần đóng góp 1 chút phí nho nhỏ cho người biên soạn, chỉ bằng 1 lon nước ngọt mà tiết kiệm đc thời gian và công sức cho các thầy cô.

Trang 1

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức: Nêu được:

+ Định nghĩa dao động điều hoà

+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?

2 Kĩ năng: - Viết được:

+ Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình + Làm được các bài tập tương tự như Sgk

3 Thái độ:

+ Có thái độ nghiêm túc, chăm chỉ trong học tập

+ Nâng cao khả năng học hỏi, tìm hiểu để giải thích các hiện tượng vật lý tương tự

4 Định hướng hình thành năng lực:

+ Năng lực tự học, tự giải quyết vấn đề

+ Năng lực giao tiếp

Mục tiêu: - Giới thiệu nội dung nghiên cứu trong chương

- Định hướng bài học mới

Tổ chức hoạt động (5 phút):

- GV giới thiệu sơ lược chương trình vật lý lớp 12, SGK, SBT và sách tham khảo

- GV chia nhóm và đặt nhiệm vụ trước lớp

- Hướng dẫn và theo dõi học sinh làm việc nhóm

- Tổ chức học sinh báo cáo kết quả trước lớp

Sản phẩm hoạt động:

Ý kiến của các nhóm

HS đưa ra một số ví dụ về dao động hay gặp trong thực tế

HS thảo luận được các dao động này hiện tượng xảy ra thế nào? Tính chất dao dộng ra sao? Các đạilượng đặc trưng cho từng dao động được xác định như thế nào?

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động cơ

Mục tiêu hoạt động:

Nhận biết được: Thế nào là dao động cơ? Thế nào là dao động tuần hoàn?

Nội dung hoạt động

Trang 2

Hoạt động nhóm

- Các nhóm 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?

- Là chuyển động qua lại của một vật trên một

đoạn đường xác định quanh một vị trí cân bằng

- 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?

- 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

- 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

I Dao động cơ

1 Thế nào là dao động cơ

- Là chuyển động có giới hạn trong không gianlặp đi lặp lại 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 cũ theo

hướng cũ

Hoạt động 2 (24 phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà

Mục tiêu: Nêu được:

+ Định nghĩa dao động điều hoà Phương trình của dao động điều hoà

+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?

Nội dung hoạt động:

Phương pháp vấn đáp và giải quyết vấn đề

- Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm

- Có nhận xét gì về dao động của điểm P?

(Biến thiên theo thời gian theo định luật dạng

cos)

- Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao

động trên trục x quanh gốc toạ độ O

II Phương trình của dao động điều hoà

1 Ví dụ

- Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc ω

- P là hình chiếu của M lên Ox

- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với ·POM1 0=ϕ(rad)

- Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với

ω t ϕ +

Trang 3

x = OMcos(ωt + ϕ)

- Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà →

dao động của điểm P là dao động điều hoà

- Tương tự: x = Asin(ωt + ϕ)

- HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà

- Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có mặt

- Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định

được gì? ((ωt + ϕ) là đại lượng cho phép ta xác

định được gì?)

- Tương tự nếu biết ϕ?

- Chúng ta sẽ xác định được x ở thời điểm t

- Xác định được x tại thời điểm ban đầu t0

- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động

tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì?

- 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

- Trong phương trình: x = Acos(ωt + ϕ) 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 ·POM trong chuyển động tròn đều.1

+ A: biên độ dao động, là xmax (A > 0)+ ω: tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s

+ (ωt + ϕ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị

Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về phương trình dao động điều hòa

Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về dao động điều hòa: có thể dùng bản đồ tư duy hoặc dùng bảng hoặc các hình thức khác để trình bày

Vận dụng kiến thức về dao động điều hòa và giải bài tập vận dụng

Gọi đại diện HS của một nhóm nhắc lại kiến thức về dao động điều hòa

Phát phiếu học tập để HS làm câu 1, câu 3

D HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Học sinh tìm hiểu được mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

Học sinh vận dụng được lý thuyết để đưa phương trình dao động về dạng cơ bản và xác định cácđại lượng trong phương trình

Nội dung hoạt động:

- Từng cá nhân đọc sách giáo khoa mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

- Giáo viên: Hướng dẫn cách thực hiện và yêu cầu trình bày kết quả hoạt động nhóm vào vở bàitập

- HS trao đổi để vận dụng làm câu 2

IV HƯỚNG DẪN CHUẨN BỊ BÀI VỀ NHÀ

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà và những chuẩn bị cho bài sau

Trang 4

- Tìm hiểu các khái niệm chu kỳ, tần số, vận tốc, gia tốc và đồ thị của dao động điều hòa.

V GHI CHÉP/ ĐIỀU CHỈNH/ THAY ĐỔI/ BỔ SUNG

VI PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP

Câu 1 Một nhỏ dao động điều hòa với li độ x = 10cos(πt +

6

π) (x tính bằng cm, t tính bằng s) Xácđịnh biên độ, tần số góc, pha ban đầu?

Câu 2 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = -5cos4πt (x tính bằng cm, t

tính bằng s) Xác định biên độ, pha ban đầu?

A 5 cm, 0 rad B 5 cm, 4 rad C 5 cm, 4π rad. D 5 cm, πrad.

Câu 3 Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ x = 2cos(2πt +

2

π) (x tính bằng cm, ttính bằng s) Tại thời điểm t =

4

1

s, chất điểm có li độ bằng

Trang 5

Nêu được: Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?

2 Kĩ năng: - 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

+ 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

3 Thái độ:

+ Có thái độ nghiêm túc, chăm chỉ trong học tập.

+ Nâng cao khả năng học hỏi, tìm hiểu để giải thích vấn đề

+ Năng lực tính toán

+ Năng lực quan sát

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1 Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thínghiệm minh hoạ

2 Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì

hoặc tần số)

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

Mục tiêu: - Định hướng bài học mới

- Kiểm tra sự chuẩn bị bài ở nhà của học sinh

Tổ chức hoạt động (5 phút):

- Viết phương trình của dao động điều hoà và giải thích các đại lượng trong phương trình

- Nhắc lại chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số trong chuyểnđộng tròn đều

Sản phẩm của học sinh

- Vở ghi câu hỏi định hướng và câu trả lời

Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà

Mục tiêu: - Nắm được:

+ Thế nào là chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hoà

+ Công thức liên hệ giữa , tần số góc, chu kì và tần số của dao động điều hoà

Nội hoạt dung hoạt động

Hoạt động nhóm, phương pháp vấn đáp

- Dao động điều hoà có tính tuần hoàn → từ đó

ta có các định nghĩa

III Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà

Trang 6

- HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và tần

số

- Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc

ω, chu kì T và tần số có mối liên hệ như thế

- 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).

+ Công thức vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà

+ Công thức vận tốc và gia tốc tại VTCB và tại biên

Hoạt động nhóm, phương pháp vấn đáp

HS thảo luận để đưa ra công thức tính vận tốc

- Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo

thời gian → biểu thức?

→ a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ)

- Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều gì?

- 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

+ Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0

Hoạt động nhóm, phương pháp vấn đáp

Trang 7

- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao động điều hoà

x = Acosωt (ϕ = 0)

- HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV

- 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.

V Đồ thị trong dao động điều hoà

C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Mục tiêu hoạt động

Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

Vận dụng kiến thức về dao động điều hòa và giải bài tập vận dụng

Chia nhóm theo từng bàn học để làm các bài tập trong phiếu học tập

Phần lý thuyết: giải thích việc lựa chọn đáp án

Phần bài tập yêu cầu giải tự luận để đưa ra đáp án trắc nghiệm

Vận dụng kiến thức về dao động điều hòa và giải bài tập ở mức độ vận dụng

Các cá nhân cùng suy nghĩ và giải bài tập mức độ vận dụng

Một chất điểm M có khối lượng m = 2kg dao động điều hòa, có đồ

thị li độ theo thời gian như hình vẽ, lây π ≈2 10 Dựa vào đồ thị suy ra

độ lớn lực kéo về tác dụng vào chất điểm khi chất điểm ở vị trí biên

Hướng dẫn giải:

0

1

ω

2 max

F = ωm A= 8,89J

- Chuẩn bị nội dung bài mới:

Nêu cấu tạo của CLLX

Khảo sát dao động của CLLX về mặt động lực học và mặt năng lượng

Câu 1 Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng Ở vị trí nào, véctơ vận tốc của vật đổi chiều?

A Tại vị trí cân bằng B Tại hai điểm biên của quỹ đạo

C Tại vị trí bất kì trên quỹ đạo D Tại vị trí lực tác dụng lên vật bằng 0

Câu 2 Gia tốc trong dao động điều hòa

A luôn không đổi

B biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động của vật

C luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ thuận với li độ

A

t 0

x

A

−

2

T

3 2

T

0 2 4

-4

t(s) 0,7

x(cm) x(cm) 0,7 t(s) -4 4

t(s)

Trang 8

D đạt cực đại khi qua vị trí cân bằng.

Câu 3 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = 5cos4πt (x tính bằng cm, t

tính bằng s) Tại thời điểm t = 5s, vận tốc của chất điểm này có giá trị bằng

π2 = 10 Gia tốc của vật có độ lớn cực đại là

A 100π cm/s2 B 100 cm/s2 C 10π cm/s2 D 10 cm/s2

Trang 9

+ 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

2 Kĩ năng:

- 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

- Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập

- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo

3 Thái độ:

+ Có thái độ nghiêm túc, chăm chỉ trong học tập.

+ Nâng cao khả năng học hỏi, tìm hiểu để giải thích vấn đề

Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10

Tổ chức hoạt động

- Thế nào là dao động điều hòa? Dao động của con lắc lò xo có phải là dddh hay không?

- Nhắc lại công thức tính chu kì, tần số, tần số góc trong dao động điều hòa?

- Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng trong chuyển động cơ?

Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo

Mục tiêu:

+ Nắm được: Cấu tạo của con lắc lò xo, quá trình dao động của con lắc.

Trang 10

Hoạt động của GV và HS Nội dung

- 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

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

2 VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng

Hoạt động 3 (15 phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.

+ Hiểu được: lực nào là lực kéo con lắc lò xo về VTCB, lực kéo về tỉ lệ với đại lượng nào?

+ Công thức tính tần số góc, chu kì của con lắc lò xo

Đại diện học sinh của một nhóm đặt câu hỏi

lực đàn hồi của lò xo

- Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ biến

dạng ∆l liên hệ như thế nào?

- Giá trị đại số của lực đàn hồi?

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

Trang 11

m

= −

- Căn cớ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về dao

động của con lắc lò xo?

- So sánh với phương trình vi phân của dao

động điều hoà

a = -ω2x → dao động của con lắc lò xo là dao

động điều hoà

- Từ đó ω và T được xác định như thế nào?

- Đối chiếu để tìm ra công thức ω và T

- 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?

+ Nắm được: Công thức tính động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo.

Sự bảo toàn cơ năng của con lắc lò xo

Các nhóm thảo luận dưới sự hướng dẫn của

giáo viên?

- Khi dao động, động năng của con lắc lò xo

(động năng của vật) được xác định bởi biểu

- 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?

- Không đổi Vì

III Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng

1 Động năng của con lắc lò xo: 2

ñ

1W

Trang 12

Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về con lắc lò xo.

GV nhắc lại một số công thức trọng tâm, thường gặp trong các đề thi

Chia nhóm theo bàn để hoàn thành phiếu học tập

HS hiểu được con lắc lò xo loại treo thẳng đứng

Yêu cầu HS vẽ hình, rút ra các công thức về lực đàn hồi cực đại, cực tiểu, chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo loại treo thẳng đứng

Câu hỏi: Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g,

được treo thẳng đứng vào một giá cố định Tại vị trí cân bằng O của vật, lò xo giãn 2,5 cm Kéo vật dọctheo trục của lò xo xuống dưới cách O một đoạn 2 cm rồi truyền cho nó vận tốc 40 3 cm/s theo phươngthẳng đứng hướng xuống dưới Chọn trục toạ độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc tại O, chiều dươnghướng lên trên; gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động Lấy g = 10 m/s2 Phương trình dao động củavật nặng là

- Học và làm bài tập SGK và bài tập thêm (gửi kèm tờ đề cho lớp photo)

Trang 13

Câu 1 Con lắc lò xo, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng ở

nơi có gia tốc trọng trường g Khi vật ở vị trí cân bằng, độ dãn lò xo là ∆l Chu kì dao động của conlắc được tính bằng công thức

A tăng 2 lần. B không thay đổi C giảm 2 lần. D tăng 2 lần

Câu 3 Chu kì của con lắc lò xo

A chỉ phụ thuộc khối lượng của vật B không phụ thuộc độ cứng của lò xo

C không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường D phụ thuộc vào gia tốc trọng trường

Câu 4 Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang, quanh vị trí cân bằng O, giữa

hai điểm biên B và C Trong giai đoạn nào thế năng của con lắc lò xo tăng?

Trang 14

- Củng cố và khắc sâu thêm kiến thức về dao động điều hòa

- Yêu cầu học sinh nhắc lại: Định nghĩa d.đ.đ.h, phương trình d.đ.đ.h, chu kì, tần số, vận tốc, gia tốc và đồ thị của dao động điều hòa

2 Kĩ năng

Vận dụng các kiến thức đã học về dao dộng điều hoà để giải các bài tập có liên quan

3 Thái độ:

- Có thái độ nghiêm túc, chăm chỉ trong học tập.

- Nâng cao khả năng học hỏi, tìm hiểu để giải thích vấn đề

1 Giáo viên: Chuẩn bị hệ thống bài tập về dao động điều hòa, có hướng dẫn giải.

2 Học sinh: Học bài cũ và làm các bài tập được giao.

- Thế nào là dao động điều hòa?

- Nhắc lại công thức tính chu kì, tần số, tần số góc, vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa?

- Công thức tính chu kì, tần số, tần số góc trong dao động của con lắc lò xo?

- Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo?

Hoạt động 1(26 phút): Làm các bài tập 7, 8, 9, 10, 11 trong SGK trang 9 và bài tập cho thêm.

Mục tiêu:

+ HS biết vận dụng công thức đã học về dao động điều hòa, dao động của con lắc lò xo để giải bài

tập

Hoạt động nhóm, phương pháp vấn đáp, giải quyết vấn đề

- Chia lớp ra 4 nhóm làm trong 2 phút, sau đó

các nhóm cử đại diện trả lời đáp án và giải

thích các bài tập: 7, 8, 9, 10 trong SGK trang

Bài 7 Đáp án C.

Trang 15

- Các nhóm nhận nhiệm vụ thảo luận

- Giải thích:

Bài 8 Khi một vật chuyển động tròn đều với

tốc độ góc π rad/s thì hình chiếu của nó trên

đường kính cũng dao động điều hòa với cùng

 A = 5 cm; ϕ = π rad

Bài 10 Học sinh giải bài tập

Bài 11: Gọi một học sinh đọc đề và tóm tắt,

giao cho cả lớp chuẩn bị trong 7 phút, sau đó

gọi một em lên chữa

Nhận nhiệm vụ, suy nghĩ làm bài

Theo bài ra thì: Hai VT biên cách nhau 36

cm Suy ra biên độ A = 18 cm Thời gian đi từ

vị trí biên này đến vị trí biên kia là 1

1) Xác định biên độ, chu kì, tần số và pha

ban đầu của dao động

2) Vào thời điểm nào thì pha dao động đạt

giá trị 5

6

π

, lúc ấy li độ bằng bao nhiêu?

3) Vật qua vị trí x = 1,25cm vào thời điểm

nào? Phân biệt thời điểm vật đi qua theo

chiều dương, chiều âm?

4) Tìm thời gian vật dao động giữa hai vị trí

x1 = -1,25cm và x2 = 2,5cm

GV: Hướng dẫn giải bài toán bằng việc nêu

lần lượt các câu hỏi gợi ý:

-HS: Thảo luận nhóm, thực hiện các nội dung

theo nội dung gợi ý

GV: Dạng phương trình tổng quát của dđđh?

Phương trình li độ dao động (bài toán) cho ta

xác định được các đại lượng nào?

-HS: Đại lượng nào là pha của dao động? Pha

dao động có thay đổi theo thời gian?

-HS: Biết thời điểm vật qua một vị trí xác

Pha ở thời điểm t là:

(5t -

6

π) (rad)

Bài 11

a) Có chu kì T = 2.0,25 = 0,5 s b) Tần số: f = 1/T = 2 Hzc) Biên độ: 36: 2 = 18 cm

0, 2 1 5

πϕ

Trang 16

định, có thể xác định vị trí thế nào?

-Giải thích nội dung câu 3: Vì sao có nhiều

thời điểm vật qua vị trí xác định?

-Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức lượng

giác Lưu ý cách chọn nghiệm để thỏa điều

kiện vẽ chiều chuyển động của vật (Dùng

phương trình: v = -ωAsin(ωt+ϕ))

Hướng dẫn chọn nghiệm để v > 0 hoặc v < 0

-HS:Thu nhận kiến thức để vận dụng cho việc

giải bài toán do GV cung cấp Thảo luận

nhóm, chọn cách giải thích hợp

GV: Nêu liên hệ giữa chuyển động tròn đều

và dao động điều hòa?

-Dùng mối liên hệ giữa hai chuyển động,

hướng dẫn xác định thời gian dao động giữa

hai vị trí

GV: Thời gian dao động giữa hai vị trí x1 và

x2 và thời gian chuyển động tròn đều trên

cung ¼M M như thế nào?1 2

GV: Góc quay α, tốc độ góc ω và thời gian

quay của chuyển động tròn đều liên hệ bằng

biểu thức nào?

2 3 5

(1)

60 5

k t

π + = − + π

→ = − +

+Qua vị trí theo chiều âm:

4)Thời gian vật dao động giữa hai vị trí x1, x2:

1

1 1 1

1

(1) 2

| | 1 sin

2 2

x OM

rad

π

α

= +

Ta có: t α

ω

∆ = Với ω = 10π rad/s

3 rad t 15s

π

Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về dao động điều hòa, con lắc lò xo

GV nhắc lại một số công thức trọng tâm, thường gặp trong các đề thi

Chia nhóm theo bàn để hoàn thành phiếu học tập

HS tìm hiểu được cách tìm thời gian vật dao động từ vị trí có li độ x1 đến vị trí có li độ x2 bằng VTLG

Yêu cầu HS vẽ hình, nhắc lại liên hệ giữa CĐTĐ và DĐĐH, từ đó thiết lập công thức tính

- Chuẩn bị bài “Con lắc đơn”: Nêu cấu tạo, khảo sát con lắc đơn về mặt động lực học và mặt năng lượng

VI PHỤ LỤC BÀI TẬP VỀ NHÀ

Câu 1 Chọn phát biểu đúng khi nói về dao động điều hòa.

A Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng, độ lớn gia tốc đạt giá trị cực đại

B Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng, độ lớn vận tốc bằng 0

C Khi chất điểm đi qua vị trí biên, độ lớn gia tốc đạt giá trị cực đại

D Khi chất điểm đi qua vị trí biên, độ lớn vận tốc đạt giá trị cực đại

Trang 17

Câu 2 Phương trình dao động của một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox có dạng

= ngược chiều dương của trục tọa độ

D Lúc chất điểm đi qua vị trí x A

2

= cùng chiều dương của trục tọa độ

Câu 3 Một vật dao động điều hòa, có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài a Chu kì dao động T Độ lớn vận

π

D 2 a T

π

Câu 4 Con lắc lò xo, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng ở

nơi có gia tốc trọng trường g Khi vật ở vị trí cân bằng, độ dãn lò xo là ∆l Chu kì dao động của conlắc được tính bằng công thức

A tăng 2 lần. B không thay đổi C giảm 2 lần. D tăng 2 lần

Câu 6 Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400g, lò xo khối lượng không đáng kể và có độ cứng

100N/m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang Lấy π2 = 10 Dao động của con lắc có chu kì là

Câu 7 Một vật dao động điều hòa với tần số f=2 Hz Chu kì dao động của vật này là

Câu 8 Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa trên một quỹ đạo thẳng dài 20 cm với tần số

góc 6 rad/s Cơ năng của vật dao động này là

Câu 9 Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật có khối lượng m = 250 g, dao

động điều hoà với biên độ A = 6 cm Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng Quãng đường vật

đi được trong 0,1π s đầu tiên là

Câu 10 Con lắc lò xo thẳng đứng gồm một lò xo có đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật ddđh có tần số

góc 10 rad/s, tại nơi có gia tốc trọng trường g=10 m/s2 thì tại vị trí cân bằng độ giãn của lò xo là

Trang 18

- 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 độngcủa con lắc đơn

2 Kĩ năng:

- 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

- 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

3 Thái độ:

- Nâng cao khả năng học hỏi, tìm hiểu để giải thích các hiện tượng vật lý tương tự

1 Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.

- Thế nào là dao động điều hòa? Dao động của con lắc đơn có phải là dddh hay không?

- Nhắc lại công thức tính chu kì, tần số, tần số góc trong dao động điều hòa, dao động của con

lò xo?

- Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo?

Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn

Mục tiêu:

+ Nắm được: Cấu tạo của con lắc đơn, quá trình dao động của con lắc.

Trang 19

- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn

- HS thảo luận để đưa ra định nghĩa về con lắc

- Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có

phải là dao động điều hoà?

I Thế nào là con lắc đơn

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 (17phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

+ Hiểu được: lực nào là lực kéo con lắc đơn về VTCB, lực kéo về tỉ lệ với đại lượng nào?

+ Công thức tính tần số góc, chu kì của con lắc đơn

- Con lắc chịu tác dụng của những lực nào và

phân tích tác dụng của các lực đến chuyển động

của con lắc

- Con lắc chịu tác dụng của hai lực Tr và Pr

- P.tích P P Pr= +rt rn→T Pr r+ n không làm thay

đổi tốc độ của vật → lực hướng tâm giữ vật

chuyển động trên cung tròn

II Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học

1 Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O

+ Vị trí của vật được xác định bởi li độ góc

·OCM

α = hay bởi li độ cong s OM lα=¼ = + α và s dương khi con lắc lệch khỏi VTCB theo chiều dương và ngược lại

Trang 20

- Dựa vào biểu thức của lực kéo về → nói

chung con lắc đơn có dao động điều hoà

không?

- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk về

cách chọn chiều dương, gốc toạ độ …

- Thành phần Prt 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

- Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt = - k.s) → dao động

của con lắc đơn được xem là dao động điều

- Dựa vào công thức tính chu kì của con lắc lò

xo, tìm chu kì dao động của con lắc đơn

NX: Dao động của con lắc đơn nói chung

không phải là dao động điều hoà

- Nếu α nhỏ thì sinα ≈ α (rad), khi đó:

+ Nắm được: Công thức tính động năng, thế năng, cơ năng của con lắc đơn.

Sự bảo toàn cơ năng của con lắc đơn

HS khảo sát định tính dao động của con lắc đơn

1W

Trang 21

lắc đơn được bảo toàn.

HS biết cách đo gia tốc rơi tự do dựa vào chu kỳ và chiều dài con lắc đơn

- HS nghiên cứu Sgk và từ đó nêu các ứng dụng

của con lắc đơn

- Đại diện 1 nhóm trình bày cách xác định gia

tốc rơi tự do?

+ Đo chiều dài l của con lắc

+ Đo thời gian của số dao động toàn phần → tìm

IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do

- Đo gia tốc rơi tự do

2 2

4 l g T

Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về dao động điều hòa của con lắc đơn: có thể dùng bản

đồ tư duy hoặc dùng bảng hoặc các hình thức khác để trình bày

Bài tập ví dụ: Một con lắc đơn có chu kỳ T = 2s Nếu tăng chiều dài của con lắc thêm 20,5cm thì chu

kỳ dao động mới của con lắc là 2,2s Tìm chiều dài và gia tốc trọng trường g

Giải: Gọi T và T’ là chu kỳ dao động của con lắc trước và sau khi tăng chiều dài

Trang 22

Học sinh làm việc nhóm, viết phương trình định luật II Niutơn và chiếu lên trục tọa độ theo phương hướng tâm để tìm lực căng: T =mg(3cosα −2cosα0)

Hoàn thành các bài tập SGK và các bài tập đã phát tong tờ đề

Chuẩn bị bài: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

- Dao động như thế nào là dao động tắt dần? Cách duy trì dao động tắt dần?

- Thế nào là dao động duy trì? Dao động cưỡng bức? Đặc điểm của nó là gì? Thế nào là hiện tượng cộng hưởng?

Trang 23

- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.

- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

2 Kĩ năng:

- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần

- Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng

- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải bàitập tương tự như ở trong bài

3 Thái độ:

- Năng lực tự học, tự giải quyết vấn đề

- Năng lực giao tiếp

- Năng lực quan sát

- Năng lực thực nghiệm

1 Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại.

2 Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: 1 2 2

2

W= m Aω

Mục tiêu: - Định hướng bài học mới

HS lên bảng để trẻ lời các câu hỏi:

- Thế nào là dao động điều hòa? Biên độ của dddh có thay đổi không?

- Khi nào một vật dao động có tính tuần hoàn

- Dao động như thế nào là dao động tắt dần? Cách duy trì dao động tắt dần?

- HS trả lời được các câu hỏi

Hoạt động 1(10 phút): Tìm hiểu về dao động tắt dần.

Trang 24

Các nhóm thảo luận trao đổi để trả lời các cau

- Ta gọi những dao động như thế là dao động

tắt dần → như thế nào là dao động tắt dần?

- Tại sao dao động của con lắc lại tắt dần?

- HS nêu công thức

- Phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc

- Biên độ dao động giảm dần → đến một lúc

nào đó thì dừng lại

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để đưa ra

nhận xét

- Do chịu lực cản không khí (lực ma sát) → W

giảm dần (cơ → nhiệt)

- HS nêu một vài ứng dụng của dao động tắt

dần (thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô

…)

- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (f0) Gọi là tần số riêng vì nó chỉ pthuộc vào các đặc tính của con lắc

- Thực tế dao động của con lắc tắt dần → làm

thế nào để duy trì dao động (A không đổi mà

không làm thay đổi T)

- Sau mỗi chu kì cung cấp cho nó phần năng

lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do

ma sát

- Dao động được duy trì nhờ cung cấp phần

năng lượng bị mất từ bên ngoài, gọi là dao

II Dao động duy trì

1 Dao động được duy trì bằng cách giữ cho A không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì

2 Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì

Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu về dao động cưỡng bức

Trang 25

HS thảo luận nhóm để đưa ra cách làm cho hệ

dao động không tắt dần → tác dụng một ngoại

lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này cung cấp

năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng

mất mát do ma sát

→ Dao động của hệ gọi là dao động cưỡng bức

- HS ghi nhận dao động cưỡng bức

- Hãy nêu một số ví dụ về dao động cưỡng

bức?

- Dao động của xe ô tô chỉ tạm dừng mà không

tắt máy…

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận về các đặt

điểm của dao động cưỡng bức

Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết các đặc

điểm của dao động cưỡng bức

III Dao động cưỡng bức

1 Thế nào là dao động cưỡng bức

- Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức

- HS ghi nhận hiện tượng cộng hưởng

- Trong dao động cưỡng bức khi fcb càng gần fo

thì A càng lớn Đặc biệt, khi fcb = f0 → A lớn

nhất → gọi là hiện tượng cộng hưởng

- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết nhận xét về

mối quan hệ giữa A và lực cản của môi trường

- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?

- A càng lớn khi lực cản môi trường càng nhỏ

- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu tầm quan

trọng của hiện tượng cộng hưởng

+ Khi nào hiện tượng cộng hưởng có hại (có

là hiện tượng cộng hưởng

+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe …

+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …

Trang 26

Ôn tập toàn bộ các công thức đã học về dao động điều hòa, con lắc lò xo, con lắc đơn và các loạidao động.

Làm các bài tập trong tờ đề phát cho HS

Câu 1 Dao động tắt dần là dao động

A chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn B có tính điều hòa

C có biên độ giảm dần theo thời gian D có tần số và biên độ không đổi theo thời gian

Câu 2 Phát biểu nào sau đây là sai? Dao động cưỡng bức là dao động

A chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn B có tính điều hòa

C có biên độ giảm dần theo thời gian D có tần số và biên độ không đổi theo thời gian

Câu 3 Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Fn = F0sin10πt thì xảy ra hiện tượngcộng hưởng Tần số dao động riêng của hệ phải là

Trang 27

- Nắm bắt được phương pháp giải một số bài toán cơ bản

- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần

- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan

- Qua bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải những bài tập khác

3 Thái độ:

+ Năng lực giao tiếp, hợp tác

1.Giáo viên: Chuẩn bị các bài tập từ dễ đến khó và hệ thống các câu hỏi hướng dẫn tương ứng

2 Học sinh: - Nắm vững các khái niệm và tính chất của dao động của con lắc đơn.

- Thuộc các công thức và các biểu thức liên hệ giữa các đại lượng

- Giải trước các bài tập trong sách giáo khoa ở các bài đã học

- Công thức tính chu kì, tần số, tần số góc trong dao động của con lắc đơn?

- Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc đơn?

- Dao động như thế nào là dao động tắt dần? Cách duy trì dao động tắt dần

- Nêu hiện tượng cộng hưởng?

- Vở ghi các bài tập đã được hướng dẫn

Trang 28

Hoạt động 1(10 phút): Tóm tắt lý thuyết trọng tâm

HS nhớ được các công thức đã học về dao động của con lắc đơn, hiện tượng cộng hưởng Viếtbiểu thức và giải thích các đại lượng trong công thức

- 1 HS lên bảng viết các công thức: tần số góc, chu kỳ, tần số, vận tốc, lực căng dây của con lắc đơn

- 1 HS lên bảng trình bày về dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng

Hoạt động 2(15 phút): Giải bài tập trắc nghiệm

+ HS biết vận dụng công thức đã học về dao động của con lắc đơn, hiện tượng cộng hưởng đẻ giải

bài tập

+ Rèn khả năng tư duy lôgic, phân tích hiện tượng

* Cho Hs đọc các câu trắc nghiệm 4,5,6 trang 13

+ Rèn khả năng tư duy lôgic, khả năng tính toán, phương pháp giải toán

Câu 1 Một con lắc đơn treo một vật nặng có khối

lượng 100 (g), chiều dài dây treo là 1 (m), treo tại

nơi có g = 9,86 m/s2 Bỏ qua mọi ma sát Kéo con

lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc αo rồi thả không

vận tốc đầu Biết con lắc dao động điều hòa với

năng lượng E = 8.10-4 J

a) Lập phương trình dao động điều hòa của con

lắc, chọn gốc thời gian lúc vật nặng có li độ cực đại

0

.1,0

10.8.22

πω

b) Ta có αo =

l

S0

= = 0,04 radLực căng dây: τ = 3mg(3cosα - 2cosα0)  τmax

= 3.0,1.9,86 - 2.0,1.cos2,30 ≈ 2,76 (N)

Trang 29

HS trao đổi, thảo luận nhóm Đại diện 2 nhóm lên

làm bài Sau đó so sánh và tìm ra cách làm bài đúng

nhất

Câu 2: Một người đi bộ với vận tốc v = 3 m/s Mỗi

bước đi dài s = 0,6 m

a) Xác định chu kì và tần số của hiện tượng tuần

hoàn của người đi bộ

b) Nếu người đó xách một xô nước mà nước

trong xô dao động với tần số f = 2 Hz Người đó đi

với vận tốc bao nhiêu thì nước trong xô bắn toé ra

ngoài mạnh nhất?

* HS đọc đề, tóm tắt bài toán

* HS thảo luận giải bài toán

Giải câu 2:

a) Chu kì của hiện tượng tuần hoàn của người đi

bộ là thời gian để bước đi một bước:

Tth = = = 0,2 s Tần số của hiện tượng này là fth

b) Để nước trong xô bắn toé ra ngoài mạnh nhất

thì chu kì dao động của bước đi phải bằng chu kìdao động của nước trong xô (hiện tượng cộnghưởng), tức là: Tth = To ⇔

0

1

f v

S =  v = ∆S.f0

Từ đó ta có vận tốc của người đi bộ v = 1,2 m/s

HS nhớ lại các công thức đã học về dao động của con lắc đơn, các loại dao động

Các nhóm thảo luận trả lời câu hỏi trong phiếu học tập

Biết cách tính chu kỳ dao động của con lắc đơn khi chịu tác dụng của lực không đổi

GV hướng dẫn cách thực hiện

- Chuẩn bị bài“ Tổng hợp dao động, phương pháp giản đồ véc tơ của Fresnel“.

Cách biểu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay Cách tổng hợp dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

Câu 1 Chọn phát biểu đúng khi nói về các loại dao động.

A Dao động tắt dần là dao động có tần số giảm dần theo thời gian

B Dao động tự do là dao động của vật chỉ chịu tác dụng của nội lực

C Dao động cưỡng bức là dao động duy trì nhờ ngoại lực không đổi

D Dao động điều hòa là dao động có biên độ thay đổi theo thời gian

Câu 2 Chu kì dao động của một vật dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cơ xảy ra có giá trị

A bằng chu kì dao động riêng của hệ B nhỏ hơn chu kì dao động riêng của hệ

C phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động D phụ thuộc vào lực cản môi trường

Trang 30

Câu 3 Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2, một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì 27π( )s

.Chiều dài của con lắc đơn đó là

Câu 4 Một con lắc đơn gồm hòn bi nhỏ khối lượng m, treo vào một sợi dây không giãn, khối lượng dây

không đáng kể Khi con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì 3 s thì hòn bi chuyển động trên cung tròndài 4 cm Thời gian để hòn bi đi được 2 cm kể từ vị trí cân bằng là

Câu 5 Tại cùng một vị trí địa lí, hai con lắc đơn có chu kì dao động lần lượt là T1 = 2 s và T2 = 1,5s,chu kì dao động của con lắc thứ ba có chiều dài bằng hiệu chiều dài của hai con lắc nói trên là

A 1,32 s B 1,35 s C 2,05 s D 2,25 s.

Trang 31

1 Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.

Hoạt động 1(5 phút): Tìm hiểu về vectơ quay

+ HS biết cách dùng vec tơ quay để biểu diễn một dao động điều hòa.

Phương pháp vấn đáp, giải quyết vấn đề

- Ở bài 1, khi điểm M chuyển động tròn đều thì

hình chiếu của vectơ vị trí OMuuuuurlên trục Ox như

thế nào?

- Phương trình của hình chiếu của vectơ quay

I Vectơ quay

- Dao động điều hoà

x = Acos(ωt + ϕ) được biểu diễn bằng vectơ quay OMuuuuurcó:

+ Gốc: tại O

Trang 32

lên trục x:

x = Acos(ωt + ϕ)

- Cách biểu diễn phương trình dao động điều

hoà bằng một vectơ quay được vẽ tại thời điểm

+ Biết cách xác định biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp

- Giả sử cần tìm li độ của dao động tổng hợp

của hai dao động điều hoà cùng phương cùng

- Tìm x bằng phương pháp này có đặc điểm nó

dễ dàng khi A1 = A2 hoặc rơi vào một số dạng

đặc biệt → Thường dùng phương pháp khác

thuận tiện hơn

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày phương

pháp giản đồ Fre-nen

- HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk

- Hình bình hành OM1MM2 bị biến dạng không

khi OMuuuur1và OMuuuur2quay?

→ Vectơ OMuuuurcũng là một vectơ quay với tốc

độ góc ω quanh O

- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của OMuuuurvới

1

OMuuuur và OMuuuur2lên trục Ox?

→ Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và OMuuuur2biểu diễn hai

dao động

+ Vẽ vectơ quay:

OM OMuuuur uuuur uuuur= +OM

- Vì OMuuuur1và OMuuuur2có cùng ω nên không bị biến

2 Phương pháp giản đồ Fre-nen

a - Vectơ OMuuuurlà một vectơ quay với tốc độ góc

Trang 33

→ OMuuuurbiểu diễn phương trình dao động điều hoà

- Là một dao động điều hoà, cùng phương,

cùng tần số với hai dao động đó

- HS hoạt động theo nhóm và lên bảng trình

bày kết quả của mình

HS hiểu được ảnh hưởng của độ lệch pha tới biên độ của dao động tổng hợp

- Từ công thức biên độ dao động tổng hợp A có

phụ thuộc vào độ lệch pha của các dao động

- Tương tự cho trường hợp ngược pha?

- Trong các trường hợp khác A có giá trị như

3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

- Nếu các dao động thành phần cùng pha

HS biết vận dụng kiến thức vừa nghiên cứu vào việc phân tích hiện tượng và giải bài tập Nội hoạt dung hoạt động

- Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ ở Sgk

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và OMuuuur2biểu diễn 2

dao động thành phần ở thời điểm ban đầu

+ Vectơ tổng OMuuuurbiểu diễn cho dao động tổng

hợp

x = Acos(ωt + ϕ)Với A = OM và (OMuuuuur,Ox)=ϕ

4 Ví dụcos

Trang 34

(OMuuuuur,Ox)=ϕ bằng bao nhiêu?

- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên ∆OM2M là nửa ∆

HS trao đổi cách tổng hợp nhiều dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số

- Chuẩn bị bài tập SGK và hoàn thành các bài tập trong tờ đề

- Nghiên cứu cách tổng hợp dao động bằng MTCT

y

x O

Trang 35

- Nắm bắt được phương pháp giải một số bài toán cơ bản

- Qua bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải những bài tập khác

3 Thái độ:

- Năng lực tự học, tự giải quyết vấn đề

- Năng lực giao tiếp,hợp tác

1 Giáo viên:

Chuẩn bị các bài tập từ dễ đến khó và hệ thống các câu hỏi hướng dẫn tương ứng

2 Học sinh:

- Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay

- Thuộc các công thức và các biểu thức liên hệ giữa các đại lượng

- Giải trước các bài tập trong sách giáo khoa

+ Nêu cách tổng hợp 2 dao động đh cùng phương, cùng tần số?

+ Đặc điểm của véc tơ quay

Trang 36

+ HS biết vận dụng công thức đã học về tổng hợp dao động, tính biên độ, pha ban đầu của dao

động tổng hợp để giải bài tập

+ Rèn khả năng tư duy lôgic, phân tích hiện tượng

Hoạt động 2 (20 phuùt) : Giải các bài tập:

+ HS biết vận dụng công thức đã học về tổng hợp dao động, tính biên độ, pha ban đầu của dao

động tổng hợp đẻ giải bài tập

+ Rèn khả năng tính toán, phân tích hiện tượng, kỹ năng vẽ giản đồ

Yeâu caàu tính A và ϕ là biên độ và pha ban

đầu của dao động tổng hợp

Tính A và ϕ là biên độ và pha ban đầu của dao

động tổng hợp

Yeâu caàu viết Pt của dao động tổng hợp

Viết Pt của dao động tổng hợp

Yêu cầu vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn cho 2 dao

A = 2,29cm + tanϕ = 1 1 2 2

tanϕ =

3sin 0 3 sin 602

3os0 3 os60

++

= tan 40,890

ϕ = 40,890 + 900 = 130,890 = 0,73π (rad)+ Pt : x = 2,3cos(5πt + 0,73π) cm

Bài 5.3 trang 9

+ A2 = A1 + A2 + 2A1A2cos(ϕ ϕ2− 1)

A = 2A1cos150 =2.3.0,9659 = 5,79cm+ tanϕ = 1 1 2 2

ϕ=

6

π + 12

π = 4

πrad

Bài 5.5 trang 9

x1 = 6sin5

2 t

π = 6cos (5

2 t 2

π −π

)cm

Trang 37

động tổng hợp.

x2 = 6cos5

2 t

π(cm) + A = A1 2 = 8,485cm + ϕ = -

4π

HS chia nhóm hoạt động theo từng bàn để hoàn thành phiếu học tập

HS tìm hiểu cách tổng hợp dao động trong trường hợp biên độ dao động bằng nhau Xét bài toánmột đại lượng đạt cực đại, cực tiểu,…

HS về nhà tìm hiểu trên mạng và sách tham khảo

- Tìm hiểu cách tổng hợp dao động trong trường hợp biên độ dao động bằng nhau Xét bài toán

một đại lượng đạt cực đại, cực tiểu,…

- Chuẩn bị bài thực hành: Cách đo chu kỳ dao động…

………

Câu 1 Hai dao động điều hòa cùng phương x 1 =A cos t 1 ω và x 2 = A cos 2 (ω ϕt+ ) Với

(k 0, 1, 2 = ); Biên độ của dao động tổng hợp đạt cực tiểu khi:

Câu 2 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về biên độ dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa

cùng phương, cùng tần số?

A Phụ thuộc vào độ lệch pha của hai dao động thành phần

B Phụ thuộc vào tần số của hai dao động thành phần

C Lớn nhất khi hai dao động thành phần cùng pha

D Nhỏ nhất khi hai dao động thành phần ngược pha

Câu 3 Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ, có biên

độ bằng biên độ của mỗi dao động khi hai dao động đó

Câu 4 Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, khác pha là một dao

động điều hòa có đặc điểm nào sau đây?

A Tần số khác tần số của các dao động thành phần

B Pha ban đầu phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần

C Chu kì dao động bằng tổng các chu kì của các dao động thành phần

D Biên độ bằng tổng các biên độ của các dao động thành phần

Trang 38

Câu 5 Hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là: x1 = 4cos100πt (cm) và x2 =3cos(100πt + π/2) (cm) Dao động tổng hợp của hai dao động đó có biên độ là

Câu 6 Hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình x1 = Acos(ωt +π/3) và x2=Acos(ωt 2π/3) là hai dao động

-A lệch pha π/2 B cùng pha C ngược pha D lệch pha π/3

Câu 7 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà với các phương trình x1=5cos10πt cm( ) và

Trang 39

BÀI 6: Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT

DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức:

- Nhận biết cĩ 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí

- Phương pháp suy diễn tốn học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để suy ra định luật

mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nĩ

- Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa

các đại lượng cĩ liên quan nhằm tìm ra định luật mới

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:

- Chu kì dao động T của con lắc đơn khơng phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, khơngphụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm

- Tìm ra bằng thí nghiệm T a l= , với hệ số a ≈ 2, kết hợp với nhận xét tỉ số 2 2

gπ ≈ với g =9,8m/s2, từ đĩ nghiệm lại cơng thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn Ứng dụng kết quả

đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm

2 Kĩ năng:

- Rèn luyện kĩ năng thực hành, thao tác khéo léo

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm:

3 Thái độ:

- Cĩ thái độ nghiêm túc, chăm chỉ trong học tập.

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

- Chọn bộ 3 quả cân cĩ mĩc treo 50g

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số cĩ độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo

là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là ∆t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với con lắc đơn cĩ chu kì T

≈ 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t ≈ 10s, thì sai số phạm phải là:

2 Học sinh:

- Đọc kĩ bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành

- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ơ milimét để viết báo cáo thí nghiệm

Trang 40

+ Định hướng bài học mới

+ Kiểm tra sự chuẩn bị bài ở nhà của học sinh

+ Chu kỳ của con lắc đơn phụ thuộc vào các yếu tố nào?

+ Chu kỳ tỉ lệ như thế nào với chiều dài con lắc đơn, biên độ dao động của con lắc?

+ Xác định chu kì của con lắc đơn để xác định gia tốc tại một vị trí được không?

+ Hiểu lý thuyết của nguyên tắc đo

Hoạt động 1 Thiết kế phương án thí nghiệm:

GV yêu cầu HS thiết kế phương án thí nghiệm

xác định chu kì dao động của con lắc đơn bằng

những câu hỏi gợi ý:

Phải có những dụng cụ nào để tiến hành thí

nghiệm?

GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm, cách sử

dụng dụng cụ TN

Hãy thiết kế các bước tiến hành thí nghiệm?

Để con lắc dao động điều hòa, phải tiến hành

kích thích dao động thế nào?

Xác định thời gian con lắc dao động bằng cách

nào?

GV hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm

theo trình tự của sách giáo khoa

*Các nhóm thảo luận, trả lời câu hỏi của GV

+ Một thước đo độ dài

+ Hai quả nặng có móc treo

*Từ dụng cụ, các nhóm thảo luận đề ra các bước tiếnhành thí nghiệm

Bước 1 Tạo môt con lắc đơn với độ dài dây treo cỡ

75cm và quả nặng cỡ 50g, treo vào giá đỡ sao cho dâytreo gần sát với tấm chỉ thị (theo hình 13.1 SGK)

Bước 2 Cho con lắc dao động với góc lệch α0 vàokhoảng 50 và điều chỉnh sao cho mp dao động songsong với tấm chỉ thị Đo thời gian t khi con lắc thựchiện 20 dao động, lập lại 2 lần để có giá trị t1, t2

Bước 3 Thay thế quả nặng 50g bằng quả nặng 20g,

lập lại TN để đo t3, t4 So sánh với t1, t2

Bước 4 Thay đổi góc lệch của dây với α0=100, làm lại

Tiêu đề	Giáo Án Vật Lý 12 Cơ Bản Cả Năm 5 Hoạt Động
Trường học	Trường Trung Học Phổ Thông
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	giáo án

Định dạng
Số trang	257
Dung lượng	5,35 MB