Bai 2 mo ta dao dong dieu hoa

Kế hoạch bài dạy (Giáo án) power point vật lý 11 Bài 2: Mô tả dao động điều hòa bộ sách kết nối tri thức giành cho giáo viên.Kế hoạch bài dạy (Giáo án) power point vật lý 11 Bài 2: Mô tả dao động điều hòa bộ sách kết nối tri thức giành cho giáo viên.

SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH

TỔ VẬT LÍ

SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT PHAN CHÂU TRINH

TỔ VẬT LÍ

T Ổ V Ậ T L Í

VL

BÀI 2: MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Mô tả được Biên độ, tần số góc, chu kỳ, tần số dựa vào đồ thị

và phương trình.

- Vận dụng được các khái niệm: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha để mô tả dao động điều hoà.

BÀI 2: MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

2 Năng lực

a Năng lực chung

Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập

thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu

Giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm thực hiện thí nghiệm để mô tả được một số ví dụ

đơn giản về dao động tự do

Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến dao

động điều hòa, đề xuất giải pháp giải quyết

b Năng lực Vật lý

Nêu được khái niệm biên độ, tần số, chu kỳ, pha và pha ban đầu dựa vào phương trình của dao động điều hòa hoặc đồ thị dao động

Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế

3 Phẩm chất

- Có thái độ hứng thú trong học tập môn Vật lý.

- Có sự yêu thích tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.

- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập

và thực hành

BÀI 2: MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

KHỞI ĐỘNG

Các quả

nặng trên có những thông

số dao động

khác nhau

TÌM HIỂU KIẾN THỨC

x - Li độ (mm/cm…): là độ dịch chuyển (độ lệch và hướng lệch) tính từ VTCB của vật ở thời điểm t.

I CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Ta có phương trình dao động điều hòa

A - Biên độ dao động: giá trị cực đại của li độ: |xmax| = A = hằng số > 0

x = Acos(t + )

 - Tần số góc (rad/s) = hằng số >0

(t + ) - Pha dao động (rad): cho biết trạng thái dao động của vật ở thời điểm t

( - Pha ban đầu (rad): cho biết trạng thái dđ của vật ở thời điểm t = 0 (ban đầu): Nó là hằng số phụ thuộc điều kiện t =0

- Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần Đơn vị là (s)

- Tần số (f) là số dđ toàn phần thực hiện được trong một giây Đơn vị là Héc (Hz):

Tần số góc

Trong dao động điều hòa: A, , T, f: là không đổi và là những đặc trưng của dao động điều hòa

1

f

T



2

2 f T



   

1 Pha ban đầu

II PHA BAN ĐẦU ĐỘ LỆCH PHA

Các phương trình dao động tương ứng với đồ thị

Hình 2.2 có pha ban đầu lần lượt là:

Từ đồ thị ta thấy, tại thời điểm ban đầu (t = 0) vật dao

động điều hoà 1 đang ở vị trí biên x1 = A và sẽ dịch

chuyển về vị trí cân bằng, còn vật dao động điều hoà 2

đang ở vị trí cân bằng và sẽ dịch chuyển về phía x2 > 0,

x 1 = Acos(t) Với  1 = 0

x 2 = Acos(t -/2) Với  2 = -/2

Vậy, pha ban đầu cho biết tại thời điểm bắt đầu quan sát vật dao động điều hoà ở đâu và sẽ đi về phía nào

 có giá trị nằm trong khoảng từ - đến (rad).

Hình 2.3 là đồ thị dao động điều hoà của một con lắc

Hãy cho biết:

- Vị trí và hướng dịch chuyển của con lắc tại thời điểm ban đầu

- Pha ban đầu của dao động

2 Độ lệch pha giữa hai dao động cùng chu kỳ

II PHA BAN ĐẦU ĐỘ LỆCH PHA

Từ đồ thị ta thấy, tại bất kì thời điểm nào thì độ lệch

pha giữa hai dao động trên cũng bằng /2.

 =  2 -  1

 > 0  2 > 1

Gọi là độ lệch pha giữa hai dao động x 2 với x 1

Dao động x2 sớm pha hơn x1

 < 0  2 < 1 Dao động x2 trễ pha hơn x1

 = 0  2 = 1 Dao động x2 cùng pha với x1

 =    2 = 1   Dao động x2 ngược pha với x1

Hai con lắc 1 và 2 dao động điều hoà tại cùng thời điểm quan sát vị trí của chúng được biểu diễn trên Hình 2.5 a, b Hỏi dao động của con lắc nào sớm pha hơn và sớm hơn bao nhiêu?

III BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Ví dụ 1: Đồ thị li độ thời gian của một vật dao động

điêu hoà được mô tả trên Hình 2.6

a Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha

ban đầu và viết phưong trình của dao động

b Xác định pha của dao động tại thòi điểm t = 2,5 s

Giải:

Từ đồ thị ta xác định được:

a Biên độ : A = 10 cm; chu kì T = 1,0s

f = 1Hz;  = 2 (rad/s);  = 0

Vậy ta có phương trình: x = 10cos2t (cm)

b Thế t = 2,5s vào phương trình suy ra pha dao động = 5 (rad)

III BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Ví dụ 2: Hai vật dao động điều hoà A và B có

củng tần số nhưng lệch pha nhau được mô tả trên

Hình 2.7

a Xác định li độ của B khi A có li độ cực đại

b Xác định li độ của A khi B có li độ cực đại

c Hãy cho biết A hay B đạt tới li độ cực

đại trước (không kể thời điểm t = 0)

d Xác định độ lệch pha của dao động A so với B

Giải:

a xA = A thì xB = 0 b xB = A thì xA = 0

b A cực đại trước B d A sớm pha hơn B /2

III BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Ví dụ 3*: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời

gian của li độ hai dao động cùng tần số 1 và 2 như

hình vẽ Viết phương trình của mỗi dao động?

Giải:

Ta có A1 = 8cm; A2 = 4cm

T/4 = ½ suy ra T = 2s   =  (rad/s)

Khi t = 0, x2 = 0 và hướng về âm nên 2 = /2 (rad)

Từ đồ thị, ta thấy x1 tới biên âm sau x2 một khoảng thời gian = 5/6 – ½ = 1/3 = T/6

Hay x1 trễ pha hơn x2 một góc /3 (rad)

 = 1 - 2 = - /3  1 = /6 (rad)

x1 = 8cos (t + /6) (cm)

x2 = 4cos (t + /2) (cm)

CỦNG

CỐ, LUYỆN TẬP

LUYỆN TẬP



TÌM TÒI, MỞ RỘNG

Tìm thời gian t theo chu kỳ dao động T để một chất điểm dao động điều hòa có biên độ A đi từ

vị trí cân bằng O đến vị trí x lần đầu tiên?

Gợi ý: tính t theo T

SẢN PHẨM NÀY MÌNH TỰ SOẠN – VÀ FREE KHÔNG

MUA BÁN NHA

Thầy cô

nào dùng

được và

muốn mời

mình café

thì mời li

đen nha –

li đen ở

mình 10k

thôi