Bài 12. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG doc

-Có kĩ năng dùng phương pháp giản đồ Fresnen để tổng hợp 2 dao động cùng tần số.. Lập Biểu thức xác định hiệu số pha 2 dao động trên.. * Hướng dẫn HS bằng gợi ý: H1: Vectơ tổng OMuuuur t

Bài 12 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG G

I Mục tiêu:

- Biết có thể thực hiện việc cộng hai hàm dạng sinx1 và x2 cùng tần số góc bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng X và Xuur1 uur2 ở thời điểm t = 0

Nếu x1  Xuur1 , x2 Xuur2 thì x1 + x2  Xuur1Xuur2

- Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp dao động

-Có kĩ năng dùng phương pháp giản đồ Fresnen để tổng hợp 2 dao động cùng tần số

II Chuẩn bị:

- HS ôn tập cách Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay

III Tổ chức các hoạt động dạy học:

1) Kiểm tra: (5ph) kiểm tra nội dung bài bằng câu hỏi:

H 1: Thế nào là sự cộng hưởng? Sự cộng hưởng có lợi hay có hại?

H 2: Việc tạo nên dao động cưỡng bức khác với việc tạo nên dao động duy trì thế nào?

2) Giảng bài mới:

Hoạt động 1: (5’): Tìm hiểu

ĐỘ LỆCH PHA CỦA 2 DAO ĐỘNG CÙNG TẦN SỐ GÓC

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung

GV giới thiệu 2 dao động

điều hòa với phương trình:

x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

Hướng dẫn HS tìm hiểu nội

dung bằng gợi ý:

H1 Nhận xét gì về hai dao

động điều hòa trên?

H2 Lập Biểu thức xác định

hiệu số pha 2 dao động trên

Từ Biểu thức  = 1 - 2,

GV giới thiệu độ lệch pha

của 2 dao động và các trường

hợp đặc Biết

 = 0 ;  =  ;  = /2

Hướng dẫn hS vẽ vectơ quay

OMuuuuur1 x1, OMuuuuur2 x2

Nhận ra góc  giữa 2 vectơ

1

OMuuuuur và OMuuuuur2

Thảo luận, trả lời câu hỏi

-Hai dao động cùng tần

số góc, khác pha ban đầu

-Lập Biểu thức hiệu số pha

 = (t + 1) - (t +

2)

-Ghi nhận phần giới thiệu của GV

-Vẽ vị trí góc  trên giản đồ vectơ

I Độ lệch pha giữa hai dao động: Hai dao động:

x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

Gọi : độ lệch pha giữa 2 dao động

+  = 0: hai dao động cùng pha

+  = : hai dao động ngược pha

 = 1 - 2

Hoạt động 2 (10’) Tìm hiểu: TỔNG CỦA 1 HÀM DẠNG SIN CÙNG TẦN SỐ GÓC

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

GV nêu cách làm: muốn cộng

hai hàm:

x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

thực hiện các bước:

a) Vẽ 2 vectơ quay OMuuuuur1 và

2

OM

uuuuur

vào lúc t = 0

b) Vẽ vectơ OMuuuur OMuuuuur1 OMuuuuur2

Biểu diễn x = x1 + x2

c) Chứng minh vectơ OMuuuur là

vectơ Biểu diễn dao động

tổng hợp x = x1 + x2

* Hướng dẫn HS bằng gợi ý:

H1: Vectơ tổng OMuuuur thế nào

khi các vectơ OMuuuuur1, OMuuuuur2

quay cùng tần số góc?

H2: Xác định độ dài đại số

hình chiếu vectơ OMuuuur trên

HS thực hiện trên giấy nháp

-Vẽ 2 vectơ OMuuuuur1 x1,

2

OM

uuuuur

 x2

- Vẽ vectơ O Muuuur bằng qui tắc hình bình hành

- Xác định độ dài đại số của OMuuuuur1, OMuuuuur2 và OMuuuur

trên trục Ox

- Rút ra kết luận: OMuuuur quay quanh O với tốc độ góc , độ dài không đổi

Cho hai hàm dạng:

x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

Tìm Biểu thức tổng:

x = x1 + x2 bằng phương pháp giản

đồ vectơ Fresnen

1 OM

uuuuur

 x1, OMuuuuur2 x2

OM

x

uuuur uuuuur uuuuur uuuur uuuuur uuuuur uuuur

Vectơ OM

uuuur

chính là vectơ quay Biểu diễn tổng của x1 và x2, quay đều quanh O với tốc độ góc  như hai vectơ OMuuuuur1, OMuuuuur2

Biểu thức của dao động tổng hợp: x

trục Ox

H3: Độ dài đại số của OMuuuur

cho em nhận xét gì?

H4: Nhận xét dao động tổng

hợp?

-Nhận ra Biểu thức của dao động tổng hợp

= Acos(t + )

Hoạt động 3 (15ph) Lập Biểu thức Bàiên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp

GV nêu gợi ý:

H1: Bàiên độ dao động tổng

hợp được xác định thế nào?

H2: lập Biểu thức tính Bàiên

độ dao động tổng hợp thế

nào?

H3: góc  trong phương

trình dao động tổng hợp là

gì? Xác định như thế nào?

H4: Nhận xét gì về giá trị

của Bàiên độ dao động tổng

hợp? Bàiên độ A có liên hệ

Từ qui luật vectơ quay

 OMuuuur có độ dài bằng

A

 Dùng công thức lượng giác trong tam giác xác định

-Thảo luận nhóm, thiết lập Biểu thức tính A

-Từ giản đồ (hình 12.4) lập Biểu thức xác định pha ban đầu dao động tổng hợp

Bàiên độ dao động tổng hợp:

A  A A 2A A cos  

-Phan ban đầu  xác định bởi:

·

Ox, OM

  uuuur với:

A sin A sin tan =

A cos A cos







Bàiên độ dao động tổng hợp phụ thuộc độ lệch pha của 2 dao động thành phần và Bàiên độ 2 dao động thành phần

*x1 và x2 cùng pha: 1 - 2 = k2 Khi đó:Amax = A1 + A2

gì với độ lệch pha 2 dao

động không?

H5: nhận xét gì về giá trị của

Bàiên độ dao động tổng

hợp?

+x1 và x2 ngược pha:

1 - 2 =  + k2 Khi đó Bàiên độ dao động tổng hợp nhỏ nhất: Amin = |

A1 – A2|

Hoạt động 4 (15ph) Củng cố - dặn dò:

Hướng dẫn HS vận dụng bài học bằng

việc GV giải bài toán ví dụ

Hướng dẫn HS:

-Vẽ vectơ OMuuuuur1, OMuuuuur2 và OMuuuur

-Nêu câu hỏi gợi ý

H1: hai dao động x1 và x2 ở trên, dao

động nào sớm pha hơn? Sớm bao nhiêu?

H2: Dùng công thức… giải bài toán trên

Hướng dẫn HS dùng giản đồ vectơ thực

hiện giải bài toán

Thảo luận, phân tích và vẽ giản đồ vectơ Biểu diễn các dao động

2 2

2







Phương trình dao động tổng hợp:

3 cos 100

2



 Yêu cầu HS ôn tập cả chương để vận dụng cho tiết bài tập sau

 Chuẩn bị 15’ kiểm tra ở tiết sau

IV Rút kinh nghiệm - Bổ sung: