1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Giáo án Vậy lý 12NC

121 214 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chuyển động quay của vật rắn quanh trục cố định
Tác giả Nhóm tác giả
Người hướng dẫn P.T.S. Nguyễn Văn A
Trường học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
Chuyên ngành Vật lý
Thể loại Giáo án
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 121
Dung lượng 3,97 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

MỤC TIÊU: Qua tiết họcnày học sinh: + Nêu được định nghĩa và đơn vị của tọa độ góc, vận tốc góc và gia tốc góc + Biết cách xác định tọa độ góc của một vật rắn quay quanh một trục cố định

Trang 1

Ngày soạn:……… Ngày dạy:……… Lớp: …………

CHƯƠNG I : ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Tiết 01 - 02: CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUAY MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I MỤC TIÊU: Qua tiết họcnày học sinh: + Nêu được định nghĩa và đơn vị của tọa độ góc, vận tốc góc và gia tốc góc + Biết cách xác định tọa độ góc của một vật rắn quay quanh một trục cố định + Biết dựa vào sự tương tự với chuyển động thẳng biến đổi đều của một chất điểm để lập các công thức của chuyển động quay biến đổi đều + Viết được các công thức của chuyển động quay biến đổi đều + Viết được các công thức của gia tốc hướng tâm, gia tốc tiếp tuyến và gia tốc toàn phần của một điểm + Vận dụng được các công thức để giải một số bài tập đơn giản II CHUẨN BỊ: 1/ Giaó viên: nghiên cứu trước nội dung bài 1 SGK, SGV, STK chuẩn bị một vài vật rắn quay được quanh một trục cố định như ròng rọc, bánh xe, … 2/ Học sinh: Ôn lại các kiến thức của chuyển động thẳng biến đổi đều III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1/ Ổn định lớp 2/ Nghiên cứu bài mới Hoạt động 1/ (5 phút) Đặt vấn đề vào bài HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Nêu khái niệm về vật rắn - Giới thiệu một vài vật rắn quay quanh một trục như bánh xe, ròng rọc, … - Làm thế nào để xác định vị trí của vật trong chuyển động quay, và những đại lượng nào đặc trưng cho chuyển động quay? Học sinh nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2/ ( phút) Tìm hiểu về tọa độ góc HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG - xét một vật quay quanh một trục như hình vẽ( vẽ hình lên bảng)

- GV nêu câu hỏi: + khi vật quay thì mọi điểm trên vật vạch nên những đường có đặc điểm như thế nào? + So sánh các góc mà mọi điểm trên vật quay được trong cùng một khoảng thời gian t? + Vị trí của một chất điểm - quan sát hình vẽ và nhận thức vấn đề

- trả lới câu hỏi + những đường tròn đồng tâm + các góc bằng nhau + bởi tọa độ x 1.Tọa độ góc P0 ϕ

P ϕ

O1

Trang 2

chuyển động thẳng đều, biến đổi

đều được xác định bởi đại lượng

- tiếp thu, ghi nhớ Vị trí của vật tại mỗi thời điểm

được xác định bởi gócϕ gọi là

tọa độ góc Góc ϕ đo bằng rad

Hoạt động 3/ ( phút) Tìm hiểu về vận tốc góc

- GV yêu cầu học sinh nhắc lại

1 2

- thông báo đơn vị của vận tốc

góc, giá trị đại số của vận tốc góc

1 2

ω thay đổi: vật quay không

1 2

ω= const: vật quay đều

ω thay đổi: vật quay không đều

Hoạt động 4/ ( phút) Tìm hiểu về gia tốc góc

- GV yêu cầu học sinh nhắc lại

công thức tính gia tốc trung bình,

gia tốc tức thời của chất điểm đã

được học ở lớp 10

- GV giảng giải và giới thiệu về

gia tốc góc trung bình, gia tốc góc

tức thời, đơn vị gia tốc góc

+ γtb=

1 2

1 2

+ đơn vị gia tốc góc: rad/s2

- GV lưu ý với học sinh là chỉ

nghiên cứu về chuyển động quay

biến đổi đều

- Gv nêu câu hỏi:

1 2

- ghi nhớ

- trả lời + quay nhanh dần đều + quay chậm dần đều

- tiếp thu, ghi nhớ

3.Gia tốc góc

+ γtb=

1 2

1 2

đều+ γ < 0 thì vật quay chậm dần ω

đều

Trang 3

Hoạt động 5/ ( phút) các phương trình động học của chuyển động quay biến đổi đều

- GV cho học sinh nhắc lại các

công thức của chuyển động thẳng

đều và biến đổi đều

- GV giới thiệu các công thức của

chuyển động quay biến đổi đều

- GV cho học sinh trả lời câu hỏi

Hoạt động 6/ ( phút) Vận tốc và gia tốc của một điểm trên vật quay

IV CỦNG CỐ

- GV nhấn mạnh các kiến thức cơ bản mà học sinh cần phải nhớ: tọa độ góc, vận tốc góc, gia tốc góc, các công thức của chuyển động quay biến đổi đều,vectơ gia tốc của một điểm trên vật rắn trong chuyển động quay đều và không đều

- GV cho HS phân biệt sự khác nhau về hướng của vectơ gia tốc a của chuyển động tròn không đều và

chuyển động tròn đều

V BÀI TẬP VỀ NHÀ: GV dặn học sinh về nhà:

+ làm các bài tập 1÷ 8 trong SGK và ở SBT

+ Đọc trước nội dung bài 2 SGK

Ngày soạn:……… Ngày dạy:……… Lớp:…………

TRỤC CỐ ĐỊNH

I MỤC TIÊU: Qua tiết học này học sinh

+ Phát biểu được phương trình cơ bản của chuyển động quay và viết được định luật dưới dạng một phươngtrình

+ Viết được biểu thức của momen quán tính của một vật đối với một trục quay và nêu được ý nghĩa vật lí của đại lượng này

II CHUẨN BỊ:

1/ Giaó viên: + dọc trước nội dung bài 2 SGK, SGV và các sách tham khảo

+ chuẩn bị một quả trứng sống và một quả trứng chín để làm thí nghiệm theo câu hỏi C1, C2

Trang 4

và C3

2/ Học sinh: + làm trước ở nhà theo câu hỏi

+ ôn lại gia tốc tiếp tuyến và gia tốc hướng tâm

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1/ Ổn định lớp

2/ Nghiên cứu bài mới

Hoạt động 1/ Kiểm tra bài cũ

GV nêu câu hỏi và gọi HS lên bảng trả lời

+ Nêu đặc điểm của một vật rắn chuyển động quanh

một trục cố định

+Biểu thức xác định gia tốc tiếp tuyến và gia tốc

hướng tâm

+ Các pt của chuyển động quay biến đổi đều

GV nhận xét, đánh gía cho điểm

HS lên bảng trả lời

Hoạt động 2/ ( phút) Tìm mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực

GV cho HS đọc nội dung mục 1

SGK

GV nêu câu hỏi :

+ Xét một hạt coi là chất điểm có

khối lượng mi thì giữa momen lực

và gia tốc gốc có mối liên hệ với

nhau theo biểu thức như thế nào ?

+ Mọi điểm trên vật chuyển động

với vận tốc góc và gia tốc góc như

thế nào với nhau ?

+ Đối với vật rắn thì ta có biểu

thức như thế nào ?

GV nhận xét, bổ sung và kết luận

HS xem SGK

HS trả lời

HS tiếp thu, ghi nhớ

1.Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực

a.Momen lực đối với một trục quay

Trang 5

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG

- GV cho HS xem nội dung mục 2

SGK, sau đó trả lời các câu hỏi :

+ Với cùng momen lực M khi (

thể đặc trưng cho vật về phương

diện gì trong chuyển động quay?

I = 2

1m.R2

+ thanh mảnh

I = 12

1m.l2 l

I = 3

1m.l2 l + hình cầu đặc

I = 5

2m.l2

Hoạt động 4/ ( phút )Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

GV yêu cầu HS dựa vào biểu thức

GV yêu cầu HS đọc kĩ nội dung

bài tập và lời giải

GV nêu câu hỏi : Hãy nêu những

bước chính khi thực hiện giải một

bài toán hệ vật

GV vừa giảng giải bài tập, vừa

nêu các bước chính khi tiến hành

giải một bài toán hệ vật

+ Viết phương trình động lực học

Trang 6

cho vật chuyển động tịnh tiến và vật chuyển động quay

+ Giải các phương trình để tìm các đại lượng

Hai vật, khối lượng 2 kg và 1,5 kg được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh 1,5 kg

Vắt qua một ròng rọc gắn ở mép một chiếc bàn (H.vẽ) Ròng rọc có momen

quán tính 0,125 kg.m2 và bán kính 0,15m Giả sử dây không trượt trên ròng rọc

và ma sát ở mặt bàn và ở trục ròng rọc là không đáng kể Lấy g = 9,8 m/s2 2kg

a Tính gia tốc của hai vật

b Tính lực căng T1 và T2 ở hai nhánh dây

Tiết 05 BÀI TẬP

I MỤC TIÊU: Qua tiết học này học sinh

+ nhớ sâu sắc các công thức tính momen quán tính của các vật rắn đồng chất và phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn

+ Vận dụng được phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn để giải một số bài tập tương tự

II CHUẨN BỊ

1/ Giaó viên: + giải trước các bài tập ở SGK, SBT

+ Chuẩn bị phiếu học tập và định hướng cho hs

2/ Học sinh: Ôn lại phương trình cơ bản của chuyển động quay và biểu thức tính momen quán tính

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1/ Ổn định lớp

2/ Nghiên cứu bài mới

PHIẾU HỌC TẬP

Bài 1/ Một vật có dạng là một vỏ hình cầu mỏng, có bán kính R= 2m Một momen lực 960Nm tác dụng

vào vật, gây ra cho vật một gia tốc góc γ = 6,2 rad/s2 quanh một trục đi qua tâm Tính:

a Momen quán tính của vật

b Khối lượng của vật

Bài 2/ Một ròng rọc có bán kính R= 10cm, có momen quán tính I= 1.10-3kg.m2 đối với trục của nó Ròng rọc chịu lực không đổi F= 2,1N tiếp tuyến với vành Tính:

a Gia tốc góc của ròng rọc

b Vận tốc góc của ròng rọc sau 3s, biết rằng lúc đầu ròng rọc đứng yên

Bài 3/ Một quả cầu đặc đồng tính, có khối lượng 1,65 kg, bán kính R= 0,226m Tính:

a Momen lực làm quay quả cầu xung quanh một trục đi qua tâm của nó để truyền cho nó một vận tốc góc 317 rad/s trong 15,5s Biết rằng lúc đầu quả cầu đứng yên

b Lực tiếp tuyến tác dụng vào một điểm của quả cầu ở xa trục quay nhất

Trang 7

Bài 4/ Một ròng rọc có dạng là một hình trụ đặc, đồng chất, có khối lượng m = 0,2 kg.

Một sợi dây mảnh,không dãn, vắt qua ròng rọc, hai đầu dây gắn hai vật có khối lượng

m1= 0,35kg và m2 = 0,55kg Biết dây không trượt trên ròng rọc và ròng rọc không có ma

sát ở trục Lấy g = 9,8 m/s2 Hãy tính:

a. Gia tốc của hai vật m2

b. Tỉ số hai lực căng m1

Hoạt động 1/ ( phút) Nghiên cứu bài 1

- GV yêu cầu hs đọc kĩ đề và định hướng cách

Hoạt động 2/ ( phút) Tìm hiểu bài 2

- GV yêu cầu hs đọc kĩ đề và định hướng cách

giải quyết

- Định hướng của GV:

+ Dựa vào biểu thức nào để tính gia tốc góc?

+ Để tính được gia tốc góc ta cần tính giá trị của

đại lượng nào?

+ Biểu thức vận tốc góc tức thời?

- GV gọi 1 hs lên bảng trình bày lời giải

- GV yêu cầu các hs khác nhận xét, bổ sung

- GV nhận xét, đánh giá và cho điểm

Hoạt động 3/ ( phút) Tìm hiểu bài 3

- GV yêu cầu hs đọc kĩ đề và định hướng cách

giải quyết

- Định hướng của GV:

+ Dựa vào phương trình nào để tính momen lực?

+ Để tính momen M ta cần tìm giá trị của các đại

lượng nào và tìm như thế nào

+ Từ biểu thức nào ta suy ra được lực tiếp tuyến?

- GV gọi 1 hs lên bảng trình bày lời giải

Trang 8

- GV yêu cầu các hs khác nhận xét, bổ sung

- GV nhận xét, đánh giá và cho điểm

I = 2

1m.R2 = 0,042 kg.m2

M = γ I = 0,86 N.m ⇒ Ft =

R

M

= 3,8N

Hoạt động 4/ ( phút) Tìm hiểu bài 4

- GV yêu cầu HS đọc đề và suy nghĩ cách giải

quyết

- Định hướng của GV:

+ Xác định các lực tác dụng lên từng vật và ròng

rọc( biểu diễn trên hình vẽ)

+ Viết phương trình định luật II Niu- Tơn cho

từng vật và phương trình chuyển động quay cho

ròng rọc

+ Dựa vào các phương trình trên suy ra giá trị

của các đại lượng cần tìm

- GV cho các hs nêu kết quả tìm được

- GV nhận xét, bổ sung và tóm tắt lời giải lên

bảng

- HS ghi đề và suy nghĩ cách giải

- HS giải theo sự gợi ý của GV

Ngày soạn:……… Ngày dạy:……… Lớp:…………

Tiết 06 : MOMEN ĐỘNG LƯỢNG

I MỤC TIÊU: Qua tiết học này học sinh

+ Phát biểu được định nghĩa và viết biểu thức của momen động lượng của một vật rắn quay quanh một trục + Phát biểu được định lí biến thiên momen động lượng, định luật bảo toàn momen động lượng

+ Vận dụng được định luật bảo toàn và định lí biến thiên momen động lượng để giải thích một số hiện tượng vật lí và giải một số bài tập tương tự như ở SGK

II CHUẨN BỊ:

1/ Giaó viên: + chuẩn bị một ghế quay và hai quả tạ để làm thí nghiệm, và một số ví dụ thực tế

Trang 9

+ nghiên cứu trước nội dung bài 3 SGK, ở SGV và STK

2/ Học sinh: + làm trước ở nhà thí nghiệm hình 5.2 SGK và nhận xét

+ ôn lại kiến thức về xung của lực, momen lực đã được học ở lớp 10

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1/ Ổn định lớp

2/ nghiên cứu bài mới

Hoạt động 1/ ( phút) Tìm hiểu về momen động lượng

- GV giới thiệu, giảng giải và phát

huy vai trò hs thông qua hình vẽ

- GV thông báo định nghĩa và

biểu thức của momen động lượng

Hoạt động 2/ ( phút) Tìm hiểu về định lí biến thiên momen động lượng

- GV yêu cầu hs gấp SGK và xây

dựng công thức theo sự hướng

dẫn của GV

+ Từ biểu thức M = Iγ và L = I

ω hãy xây dựng định lí biến thiên

momen động lượng

+ Biểu thức định luật II Niu-

Tơn ở dạng khác được viết như

thế nào?

- HS làm việc

- HS trình bày

- HS tiếp thu, ghi nhớ: ∆L=Mt

2.Định lí biến thiên momen động lượng

L∆ = M t

L∆ = L2 – L1 : độ biến thiên momen động lượng

Trang 10

- GV cho hs trình bày

- GV nhận xét, bổ sung và thông

bào như SGK

- GV yêu cầu hs nêu ví dụ minh

họa cho định lí biến thiên momen

động lượng

* Định hướng của GV: từ biểu

thức

t I

- HS tiếp thu, ghi nhớ

Hoạt động 3/ ( phút) Tìm hiểu về định luật bảo toàn momen động lượng

- Gv nêu câu hỏi:

+ Nếu M = 0 thì biểu thức định lí

biến thiên momen động lượng

được viết như thế nào?

+ Như vậy momen động lượng

của hệ có giá trị như thế nào?

+ Phát biểu nội dung định luật

bảo toàn momen động lượng

- Gv nhận xét và thông báo như

SGK

- GV cho hs đọc ví dụ và chú ý ở

SGK

- GV nêu câu hỏi: trong những

trường hợp như thế nào thì ta có

thể áp dụng được định luật bảo

toàn momen động lượng?

- GV nhận xét, bổ sung và nhấn

mạnh điều kiện để áp dụng định

luật bảo toàn momen động lượng

- GV cho hs giải thích hiện tượng

được nêu trong phần mỏ bài, làm

Trang 11

Ngày soạn:……… Ngày dạy:……… Lớp: ………

I MỤC TIÊU: Qua tiết học này học sinh

+ Viết được biểu thức của động năng của vật rắn quay quanh một trục

+ Phát biểu được định lí biến thiên động năng

+ Viết được công thức diễn tả định lí về trục song song

+ Vận dụng được khái niệm động năng quay và định lí biến thiên động năng để: giải thích chuyển động quay về phương diện năng lượng và giải một số bài tập

II CHUẨN BỊ:

1/ Giaó viên: nghiên cứu trước nội dung bài học chuẩn bị một số ví dụ thực tế

2/ Học sinh: Ôn lại động năng của chất điểm, công thức tính vận tốc của một điểm chuyển động tròn

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1/ Ổn định lớp

2/ Nghiên cứu bài mới

Hoạt động 1/ ( phút) Kiểm tra bài cũ

- GV nêu câu hỏi và gọi hs lên bảng trả lời

+ phát biểu định lí biến thiên momen động lượng

và viết phương trình diễn tả định lí

+ viết phương trình diễn tả định luật bảo toàn

momen động lượng

+ một vận động viên trượt băng nghệ thuật có thể

tăng tốc độ quay từ 0,5 vòng/s lên đến 3 vòng/s

Nếu momen quán tính của người ấy lúc đầu là

4,6kg.m2 thì lúc sau bằng bao nhiêu?

- GV cho các hs khác nhận xét

- GV nhận xét, bổ sung, đánh giá và cho điểm

- HS lên bảng trả lời

- HS nhận xét

Hoạt động 2/ ( phút) Tìm hiếu về động năng của một vật rắn quay quanh một trục cố định

* GV nêu vấn đề: như phần mở

đầu ở SGK

- GV cho hs đọc mục I ở SGK

- GV vẽ hình lên bảng và gọi 1 hs

lên bảng trình bày lại việc xây

dựng biểu thức động năng của vật

Trang 12

Hoạt động 3/ ( phút) Định lí biến thiên động năng

- GV cho hs trả lời câu C1 ở SGK

- GV yêu cầu hs nhắc lại nội dung

và viết biểu thức diễn tả định lí về

động năng của chất điểm chuyể

động đã học ở lớp 10

- GV thông báo: định lí này áp

dụng được cho vật rắn quay

quanh một trục

- GV cho hs phát biểu nội dung và

viết biểu thức của định lí biến

thiên động năng của vật rắn quay

- GV nhắc lại nội dung và biểu

thức của định lí và nhấn mạnh:

A > 0: động năng của vật tăng

A < 0: động năng của vật giảm

- HS trả lời

- HS trả lời

- HS phát biểu: ∆W đ= 2

22

1Iω

-2 12

22

1

ω

12

bài và xem lời giải trong SGK

GV vừa phân tích, vừa giảng giải

+ GV dặn hs về nhà làm các bài tập ở SGK và SBT và đọc nội dung bài 5 SGK

Ngày soạn:……… Ngày dạy:……… Lớp:…………

I MỤC TIÊU: Qua tiết học này học sinh

+ Nhớ được các công thức và phương trình cơ bản của chuyển động quay

Trang 13

+ Vận dụng được phương pháp động lực học và phương pháp các định luật bảo toàn để giải các bài toán cótính chất tổng hợp, tương tự ở trong bài học

II CHUẨN BỊ:

1/ Giaó viên: + giải trước các bài toán ở SGK, ở SBT

+ Dự kiến một số sai lầm mà hs có thể mắc phải khi giải bài tập

2/ Học sinh: + Ôn lại các công thức và phương trình của chuyển động quay

+ Ôn lại phương pháp động lực học và phương pháp các định luật bảo toàn ở lớp 10

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1/ Ổn định lớp

2/ Nghiên cứu bài mới

PHIẾU HỌC TẬPBài 1/ Một nhà du hành vũ trụ được kiểm tra trên một máy li tâm Người đó ngồi trên một ghế ở đầu tay

quay cách trục 5 m Máy tăng tốc trong 5s theo công thức ϕ = 0,3.t2 trong đó t tính bằng giây, ϕ tính bằng

rad Hãy tính :

a.Tốc độ góc và tốc độ dài của người đó tại thời điểm t = 5s

b.Khi đó nhà du hành phải chịu một gia tốc bằng bao nhiêu lần gia tốc trọng trường Cho g = 10 m/s2

Bài 2/ Một đĩa mài hình trụ đặc có khối lượng 8 kg và bán kính 75 cm Tính :

a Momen quán tính của nó đối với trục quay đi qua tâm

b Momen lực cần thiết phải tác dụng vào đĩa mài để tăng tốc từ nghỉ đến 50 rad/s trong 5s, nếu biết rằng sau đó ngừng tác dụng của momen lực thì đĩa quay chậm dần cho đến lúc dừng lại mất 45 s

Bài 3/ Hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, khối lượng không

đáng kể, gắn qua một ròng rọc ( H vẽ ) Vật ở trên bàn khối lượng m1 = 2,5 kg,

vật kia có khối lượng m2 = 2 kg Ròng rọc có dạng là một hình trụ rỗng, có khối

lượng m = 1,5 kg Hệ số ma sát giữa vật và bàn là µ = 0,2 Biết ròng rọc không

có ma sát và dây không trượt trên ròng rọc Lấy g = 10 m/s2 Thả cho hệ chuyển động

Hãy tính :

a.Gia tốc của hai vật

b.Lực căng của hai nhánh dây

Bài 4/Một quả cầu đặc lăn không trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng góc α so

với phương ngang Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là L Hãy xác định tốc độ của khối tâm quả cầu tại chân mặt phẳng nghiêng :

a Bằng phương pháp động lực học

b Bằng phương pháp năng lượng

Hoạt động 1/ Tìm hiểu về bài 1

GV phát phiếu học tập và yêu cầu HS đọc nội dung

bài 1 và suy nghĩ cách giải quyết

GV gọi đại diện nhóm 1 lên trình bày lời giải và yêu

cầu các nhóm còn lại theo dõi để nhận xét, bổ sung

HS nhận phiếu học tập và bắt đầu làm việcĐại diện nhóm 1 lên bảng

ω = = 0,6.t = 0,6.5 = 3 rad/s

V = rω. = 3.5 = 15 m/s'

n

t a a

Trang 14

GV cho các nhóm khác nhận xét

01,45

HS tiếp thu, ghi nhớ

Hoạt động 2/ Tìm hiểu bài 2

GV yêu cầu HS đọc nội dung bài và suy nghĩ cách

giải quyết

GV gọi đại diện nhóm 2 lên trình bày lời giải và yêu

cầu các nhóm còn lại theo dõi để nhận xét, bổ sung

GV cho các nhóm khác nhận xét

GV nhận xét, bổ sung và kết luận

HS nhận phiếu học tập và bắt đầu làm việcĐại diện nhóm 2 lên bảng

HS tiếp thu, ghi nhớ

Hoạt động 3/ Tìm hiểu bài 3

GV yêu cầu HS đọc nội dung bài và suy nghĩ cách

giải quyết

GV gọi đại diện nhóm 2 lên trình bày lời giải và yêu

cầu các nhóm còn lại theo dõi để nhận xét, bổ sung

Trang 15

Ngày soạn:……… Ngày dạy:……… Lớp:…………

ĐỀ

Câu 1.Một vật rắn đang quay đều quanh một trục cố định đi qua vật Vận tốc dài của một điểm xác định trên vật rắn

ở cách trục quay khoảng r ≠ 0 có độ lớn:

Câu 2.Một vật rắn quay chậm dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật Tại một điểm xác định trên vật

cách trục quay một khoảng r ≠ 0 thì đại lượng nào sau đây không phụ thuộc r?

Câu 3.Một vật rắn đang quay nhanh dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật Một điểm trên vật rắn không

nằm trên trục quay có:

A gia tốc tiếp tuyến hướng vào tâm quỹ đạo.

B gia tốc tiếp tuyến tăng dần, gia tốc hướng tâm giảm dần.

C độ lớn của gia tốc tiếp tuyến luôn lớn hơn độ lớn của gia tốc hướng tâm.

D gia tốc tiếp tuyến cùng chiều với chiều quay của vật rắn ở mỗi thời điểm.

Câu 4.Một đĩa phẳng đang quay quanh trục cố định đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa với tốc độ góc

không đổi Một điểm bất kỳ nằm ở mép đĩa:

A không có cả gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến

B chỉ có gia tốc hướng tâm mà không có gia tốc tiếp tuyến

C chỉ có gia tốc tiếp tuyến mà không có gia tốc hướng tâm

D có cả gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến.

Câu 5.Một vật rắn đang quay nhanh dần đều quanh một trục cố định ∆ xuyên qua vật thì:

A tổng các momen lực tác dụng lên vật đối với trục quay ∆ có giá trị không đổi và khác không.

B tổng các momen lực tác dụng lên vật đối với trục quay ∆ bằng không.

C vận tốc góc của một điểm trên vật rắn (không nằm trên trục quay ∆) là không đổi theo thời gian.

D gia tốc tiếp tuyến của một điểm trên vật rắn (không nằm trên trục quay ∆) có độ lớn tăng dần.

Câu 6.Phát biểu nào sai khi nói về momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay xác định?

A Momen quán tính của một vật rắn có thể dương, có thể âm tùy thuộc vào chiều quay của vật.

B Momen quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay.

C Momen quán tính của một vật rắn đặc trưng cho mức quán tính của vật trong chuyển động quay.

D Momen quán tính của một vật rắn luôn luôn dương.

Câu 7.Một vật rắn có momen quán tính I đối với trục quay Δ cố định đi qua vật Tổng momen của các ngoại lực tác

dụng lên vật đối với trục Δ là M Gia tốc góc γ mà vật thu được dưới tác dụng của momen đó là:

Câu 8.Một thanh mảnh đồng chất tiết diện đều,khối lượng m,chiều dài l có thể quay xung quanh một trục nằm ngang

đi qua một đầu thanh và vuông góc với thanh.Bỏ qua ma sát với trục quay và sức cản của môi trường Momen quán

Câu 9.Một ròng rọc có trục quay nằm ngang cố định, bán kính R, khối lượng m Một sợi dây không dãn có

khối lượng không đáng kể, một đầu quấn quanh ròng rọc, đầu còn lại treo một vật khối lượng cũng bằng m Biết dây không trượt trên ròng rọc Bỏ qua ma sát của ròng rọc với trục quay và sức cản của môi trường Cho

là:

Trang 16

Câu 10.Tại thời điểm t = 0, một vật rắn bắt đầu quay quanh một trục cố định xuyên qua vật với gia tốc gĩc khơng đổi

Sau 5 s nĩ quay được một gĩc 25 rad Vận tốc gĩc tức thời của vật tại thời điểm t = 5 s là:

Câu 11.Một bánh xe bắt đầu quay nhanh dần đều quanh một trục cố định của nĩ Sau 10 s kể từ lúc bắt đầu quay,

vận tốc gĩc bằng 20 rad/s Vận tốc gĩc của bánh xe sau 15 s kể từ lúc bắt đầu quay bằng:

Câu 12.Một bánh xe đang quay với tốc độ gĩc 24 rad/s thì bị hãm Bánh xe quay chậm dần đều với gia tốc gĩc cĩ độ

Câu 13.Một vật rắn quay quanh một trục cố định đi qua vật cĩ phương trình chuyển động ϕ = 10 + t 2 ( ϕ tính bằng rad,t tính bằng giây).Tốc độ gĩc và gĩc mà vật quay được sau thời gian 5 giây kể từ thời điểm t = 0 lần lượt là:

Câu 14.Một vật rắn quay quanh trục cố định ∆ dưới tác dụng của momen lực 3 N.m Biết gia tốc gĩc của vật cĩ độ

Câu 15.Một bánh xe cĩ momen quán tính đối với trục quay ∆ cố định là 6 kg.m2 đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 30 N.m đối với trục quay ∆ Bỏ qua mọi lực cản Sau bao lâu, kể từ khi bắt đầu quay, bánh xe đạt tới vận tốc gĩc cĩ độ lớn 100 rad/s?

Câu 16.Hệ cơ học gồm một thanh AB cĩ chiều dài l, khối lượng khơng đáng kể, đầu A của thanh được gắn chất

điểm cĩ khối lượng m và đầu B của thanh được gắn chất điểm cĩ khối lượng 3m Momen quán tính của hệ đối với trục vuơng gĩc với AB và đi qua trung điểm của thanh là:

Câu 17.Một bàn trịn phẳng nằm ngang bán kính 0,5 m cĩ trục quay cố định thẳng đứng đi qua tâm bàn Momen

nhẹ một vật nhỏ khối lượng 0,2 kg vào mép bàn và vật dính chặt vào đĩ Bỏ qua ma sát ở trục quay và sức cản của mơi trường Tốc độ gĩc của hệ (bàn và vật) bằng:

Câu 18.Một thanh cứng cĩ chiều dài 1,0m, khối lượng khơng đáng kể Hai đầu của thanh được gắn hai chất điểm cĩ

khối lượng lần lượt là 2 kg và 3 kg Thanh quay đều trong mặt phẳng ngang quanh trục cố định thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh với tốc độ gĩc 10 rad/s Momen động lượng của thanh bằng:

Câu 19.Vật rắn thứ nhất quay quanh trục cố định ∆1 cĩ momen động lượng là L 1 , momen quán tính đối với trục ∆ 1 là

9

3.2

Câu 20.Một vật rắn cĩ momen quán tính đối với trục quay cố định là 10 kg.m2, đang quay đều với vận tốc gĩc 30

Câu 21.Một vật rắn cĩ momen quán tính đối với một trục quay ∆ cố định xuyên qua vật là 5.10-3 kg.m2.Vật quay

Câu 22 Một thanh đồng chất OA, khối lượng M, chiều dài L Có thể quay quanh một trục O và vuông góc với

thanh Người ta gắn vào đầu A một chất điểm m =

2

M

thì mômen quán tính của hệ đối với trục quay là :

Trang 17

Câu 23 Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ , sau 10s đạt được vận tốc góc 20rad/s Trong 10s đó

bán kính của bánh xe quay được một góc :

Câu 24 Một vận động viên nhảy cầu đang thực hiện cú nhảy cầu Khi người đó đang chuyển động trên không đại

lượng vật lí nào là không đổi ( bỏ qua mọi sức cản không khí)

Câu 25 Một lực 10N tác dụng theo phương tiếp tuyến ở vành ngoài của một bánh xe có đường kính 80cm Bánh xe

quay từ trạng thái nghỉ và sau 1,5s thì quay được 1 vòng đầu tiên Mômen quán tính của bánh xe là :

- 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 luônhướng 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 ϕ

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên : Các tranh vẽ 6.1; 6.2; 6.3

2 Học sinh :

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức

2 Giới thiệu mục tiêu chương II: (5/)

3 Tạo tình huống học tập

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Hình thành các khái niệm dao động, dao động tuần hoàn, chu kỳ và tần số

15 Cho học sinh quan sát chuyểnđộng của vật nặng trong con lắc

dây, con lắc lò xo thẳng đứng vàcon lắc lò xo nằm ngang trên đệmkhông khí

1 Dao động:

Dao động:

Chuyển động qua lại quanh vịtrí cân bằng gọi là dao động.(trong vùng không gian hẹp)

CHƯƠNG II DAO ĐÔÔNG CƠ BÀI 6: DAO ĐÔÔNG ĐIỀU HÒA

Trang 18

+ 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

+ Chuyển động của vật nặngtrong 3 trường hợp trên có nhữngđặc điểm gì giống nhau ?

Chuyển động của vật nặng nóitrên gọi là dao động

+ Vậy dao động là gì ? Quan sát dao động con lắc dây

đo khoảng thời gian giữa hai lầnliên tiếp dây treo đi ngang quavật mốc theo cùng một chiều vànhận xét

Dao động như vậy gọi là daođộng tuần hoàn

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

Dao động tuần hoàn:

+ là dao động mà một giaiđoạn của chuyển động đượclặp lại liên tiếp và mãi mãi + Giai đoạn nhỏ nhất được lặplại gọi là một dao động toànphần hay một chu trình

Chu kỳ:

Thời gian để thực hiện một daođộng toàn phần gọi là chu kỳcủa dao động tuần hoàn Kíhiệu T, đơn vị là (s)

Tần số:

Số dao động toàn phần thựchiện được trong 1giây

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

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 (khốilượng bỏ qua)

Chọn trục Ox (hvẽ)

Tọa độ x tính từ vị trí cân bằnggọi là li độ

Phương trình động lực học củavật nặng: F = ma

Mặt khác F = -kx gọi là lựckéo về hay lực hồi phục

3 Dao động điều hòa

Trang 19

+ Hs xem sách và phát biểu + Hãy nghiệm lại nghiệm của

HĐ 3: 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

+ x = Acos(ωt + ϕ) (2) trong

đó A, ϕ là các hằng số dương.

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 giátrị 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 vậtkhông (li độ của dao động)?

+ Nêu khái niệm tần số góc Đơnvị?

+ Cho hs lập bảng biến thiên và

gv vẽ đồ thị của dao động điềuhòa:

+ Với x = Acos(ωt + ϕ) hãy viết

biểu thức v và nhận xét v có biếnthiên điều hòa không?

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 ứngvới lúc cos(ωt+ϕ) =1 A luôn

dương

+ (ωt + ϕ) là pha dao động tại

thời điểm t: là đối số của hàmcosin và là một góc Với mộtbiên độ đã cho thì pha xác định

li độ của dao động

+ ϕ là pha ban đầu: là pha vào

thời điểm ban đầu.(t=0)

x = AcosωtNhận xét:

Dao động điều hòa là chuyển động tuần hoàn với T = 2π

Trang 20

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

+ Với x = Acos(ωt + ϕ) hãy viết

biểu thức a và nhận xét v có biếnthiên điều hòa không?

+ Nêu giá trị của a ở vị trí cânbằng và ở vị trí hai biên

hòa với chu kỳ cùng chu kỳ x

8 Gia tốc trong dao động điều hòa

a = v’ = x’’

= -ω2Acos(ωt + ϕ) = -ω2x Nhận xét ; a luôn trái dấu với li

độ ( a ngược pha với li độ)

HĐ 4: Biễu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay Xác định A và ϕ dựa vào điều kiện ban đầu

+ Vẽ véc tơ quay của dao động

9 Biễu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay

x = Acos(ωt + ϕ)

Véc tơ OMuuuur: có độ dài là A,quay đều quanh điểm O trong

mp chứa trục Ox với tốc độgócω Ở thời điểm ban đầu

t=0, góc giữa Ox và OMuuuur làϕ

+ Độ dài đại số của hình chiếutrên trục x của OMuuuur biểu diễndao động điều hòa chính là li

độ x của dao động

10 Điều kiện ban đầu: sự kích thích dao động

+ Kích thích dao động bằngcách đưa vật nặng ra khỏi vị trícân bằng theo chiều dươngmột đoạn x0 rồi thả nhẹ (v=0).Chọn t =0 lúc thả vật ta có:x=xo, v=0

Trang 21

- Xét 3 đại lượng đặc trưng A, ϕ, ω 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?

- Bài 5 /35 SGK

Bài tập về nhà: Các bài tập còn lại trong SGK

IV: RÚT KINH NGHIỆM

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tiết 12 : BÀI TẬP

I Mục tiêu:

- Từ phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc

- Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu

- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận

2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà

III.Tiến trình bài dạy :

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ: Nêu cấu tạo con lắc lò xo, công thức tính chu kì?

Khi con lắc dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổ qua lại như thế nào

3 Bài mới :

Hoạt động 1: giải bài tập trắc nghiệm

* Cho Hs đọc lần lượt các

câu trắc nghiệm 1,2,3 trang

35 sgk

* Tổ chức hoạt động nhóm,

thảo luận tìm ra đáp án

*Gọi HS trình bày từng câu

* Cho Hs đọc l các câu trắc

nghiệm sgk

* Tổ chức hoạt động nhóm,

thảo luận tìm ra đáp án

*Cho Hs trình bày từng câu

* HS đọc đề từng câu, cùng suy nghĩ thảo luận đưa ra đáp

án đúng

* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả

* Hs giải thích

* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả

* Hs giải thích

Trang 22

Hoạt động 1: giải bài tập tự luận về dao động điều hoà của vật năng, con lắc lò xo

Bài 1: Một vật được kéo lệch khỏi

VTCB một đoạn 6cm thả vât dao

động tự do với tần số góc ω = π(rad)

Xác định phương trình dao động của

con lắc với điều kiện ban đầu:

a lúc vật qua VTCB theo chiều

Bài 2: Một lò xo được treo

thẳng đứng, đầu trên của lò xo

được giữ chuyển động đầu dưới

theo vật nặng có khối lượng m

= 100g, lò xo có độ cứng k = 25

N/m Kéo vật rời khỏi VTCB

theo phương thẳng đứng hướng

xuống một đoạn 2cm, truyền

cho nó vận tốc 10 3 π

(cm/s) theo phương thẳng đứng

hướng lên Chọn góc tg là lúc

thả vật, gốc toạ độ là VTCB, c

dương hướng xuống.

a Viết PTDĐ.

b Xác định thời điểm vật

đi qua vị trí mà lò xo giãn

2 cm lần thứ nhất.

* Hương dẫn Học sinh về

nhà làm câu b

* HS tiếp thu

* Đọc đề tóm tắt bài toán

* HS thảo luận giải bài toán

* HS tiếp thu

=> φ = -π/2Vậy p.trình dđ:x = 6cos(πt – π/2) cm

b t = 0, x = 0, v<0

x = 6cosφ = 6

v = - 6 sinφ < 0 cos φ= 0 sinφ > 0 => φ =π/2Vậy p.trình dđ: x = 6cos(πt + π/2) cm

Giải a) Tại vị trí cân bằng O thì k∆l = mg

25

0,1.10k

25 m

k

(Rad/s)+ m dao động điều hoá với phương trình

x = Asin (ωt + ϕ)

t = 0 x = 2 cm > 0

v = 10π (cm/s) <0

Ta có 2 = Acosϕ →Cos ϕ >0 -10π = -5π.Asinϕ→Sinϕ >0

=>cotanϕ = 1/ 3⇒ϕ = π/3(Rad) →A=

4(cm)Vậy PTDĐ: x = 4cos (5πt + ) (cm)

∆l

l0

0(VTCB))x

6

Trang 23

4.Củng cố dặn dò: về nhà làm bài tập trong sách bài tập

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc vật lí

- Viết được những công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản

- Củng cố kiến thức về dao động điều hòa đã học trong bài trước và gặp lại trong bài này

2 Kỹ năng:

- Vận dụng trong các bài toán đơn giản.

- Giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan đến bài học

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên : - Tranh vẽ SGK Con lắc đơn (gần đúng), một con lắc vật lí cho HS quan sát trên lớp.

- Con lắc vật lí (phẳng) bằng bìa hoặc bằng tấm gỗ Trên mặt có đánh dấu khối tâm G

và khoảng cách OG từ trục quay đến khối tâm

2 Học sinh : - Ôn lại khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn, momen quán tính, momen

của lực đối với một trục Phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ: (8/)

1 Viết phương trình dao động con lắc lò xo, phương trình vận tốc và phương trình gia tốc Nhạn xét

và nêu giá tri của v, a ở các vị trí đặc biệt ( ở vị trí cân bằng, ở hai biên)

BÀI 7: CON LẮC ĐƠN

CON LẮC VÂÔT LY

Trang 24

2 Điều kiện lực tác dụng lên vật như thế nào để vật dao động điều hòa?

3 Biểu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay?

3 Tạo tình huống học tập

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Xây dựng phương trình động lực học của con lắc đơn

30

15

+ Con lắc đơn gồm một vật

nặng có kích thước nhỏ, có

khối lượng m, treo ở đầu một

sợi dây mềm không dãn có

chiều dài l và có khối lượng

làm làm thay đổi tốc độ của

vật

- Thành phần tiếp tuyến với

quĩ đạo làm thay đổi tốc độ của

vật (có khuynh hướng kéo vật

về vị trí cân bằng O): lực kéo

Muốn chứng tỏ vật nặng daođộng điều hòa phải thiết lậpphương trình động lực học

+ Con lắc chịu tác dụng củanhững lực nào ? Nhận xét thànhphần của lực không làm thay đổitốc độ của vật và thành phần củalực không làm thay đổi tốc độcủa vật?

Chọn chiều dương chiều O đến

A ta có hệ thức s = lα Viếtphương trình chuyển động củavật?

+ Với α ≤ 10o thì sin α ≈α = s

l

tương tự con lắc lò xo Hãy viếtphương trình pt động lực học daođộng của con lắc đơn (phươngtrình vi phân)?

+ Tương tự cho biết nghiệm củaphương trình (3)?

+ Nghiệm phương trình góc lệch

có dạng?

+ Kết luận dao động của con lắcđơn

+ Nêu ý nghĩa vật lý của từng đại

1 Con lắc đơn : Con lắc đơn

gồm:

+ Vật nặng có khối lượng m(chất điểm)

+ Sợi dây mềm không dãn cóchiều dài l và có khối lượngkhông đáng kể

2 Phương trình động lực học

* Các lực tác dụng lên vật

Trọng lực Pur

Phản lực Rur của dây

* Phương trình chuyển động

(theo định luật II Niutơn)

P R ma+ =

ur ur r

(1)Chiếu (1) lên trục Ox tiếptuyến với quỹ đạo, ta có :

s = Acos (ωt + ϕ)hay α = αocos(ωt + ϕ)Dao động của con lắc đơn vớigóc lệch nhỏ là dao động điềuhòa quanh vị trí cân bằng với g

l

ω =

Chu kỳ tần số

* Chu kỳ

Trang 25

+ f = 1 1

2

g

T = π l

lượng trong công thức trên?

+ Chu kỳ dao động của con lắcđơn?

+ Tần số dao động của con lắcđơn?

+ Vật nặng trong con lắc đơn

được xem là chất điểm

+ Con lắc đơn được xem là

chất điểm với d = l, I = ml2

Thế vào ω = mgd

I =

gl

+ Đo T Từ công thức T suy ra

g

+ Mô tả con lắc vật lý?

+ Xác định trọng tâm G, trụcquay, góc lệch α?

+ Nêu phương trình dao động,công thức tần số góc, chu kỳ?

+ So sánh khác nhau của con lắcvật lý và con lắc đơn

+ Câu C1?

+ Xem sách phần chứng minhcon lắc vật lý dao động điều hòa

+ Nêu cách đo g bằng cách dùngcon lắc vật lý?

4 Con lắc vật lý

+ Con lắc vật lý là một vật rắnquay được quanh một trục nằmngang cố định

+ Phương trình dao động :

α = αocos(ωt + ϕ)Trong đó:

- Tần số góc: ω = mgd

I

m: khối lượng vật rắnI: momen quán tính đối với trục qua

d: khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay GQ

- Chu kỳ: T = 2π

I2mgd

π

+ Ứng dụng:

- Đo gia tốc trọng trường g

HĐ 3: Hình thành các khái niệm hệ dao động, dao động tự do, tần số góc riêng

10 Đọc sách và theo dõi trả lời

+ Viết công thức tần số riêng củacon lắc lò xo và con lắc đơn ?

5 Hệ dao động :

+ Hệ dao động gồm vật dao động cùng với vật tác dụng lực kéo về (lực hồi phục) gây nên

dao động

+ Dao động của hệ xảy ra dướitác dụng chỉ của nội lực gọi làdao động tự do

+ Một vật hay hệ dao động tự

do theo một tần số góc xácđịnh gọi là tần số góc riêng củavật hay hệ ấy

- Con lắc lò xo : ω = k

m

- Con lắc đơn và trái đất : ω =

Trang 26

g l

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

4 Củng cố kiến thức: (10/)

1 Dao động của vật nặng trong con lắc lò xo, con lắc đơn (góc lệch nhỏ) là dao động tịnh tiến (cunggần trùng dây cung): vật nặng chuyển động tịnh tiến theo phương trình dạng hàm sin, vào một thời điểm đãcho mọi điểm của vật nặng có cùng vận tốc và gia tốc Dao động của con lắc vật lý có phải là dao động tịnhtiến không? Nếu không thì dao động này khác dao động tịnh tiến ở điểm nào?

Dao động của con lắc vật lý là dao động điều hòa quay các điểm trên vật vạch nên các quỹ đạo khác nhau.Mọi điểm trên vật rắn đều quay quanh một trục đều có cùng li độ góc, tốc độ góc và gia tốc góc (khác nhauđại lượng dài)

2 - Lực kéo về con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m: độ lớn F = kx Lực kéo vềcon lắc đơn: độ lớn F = mg

l x phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m

- Tần số góc con lắc lò xo ω= k

m phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m Tần số góc con lắc đơn ω=

g

l không phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m

- Gia tốc con lắc lò xo a = -ω2x phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m Gia tốc con lắc đơn a = -ω2xkhông phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m

- Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng thực tế có liên quan đến bài học

- Giải các bài toán cơ bản về năng lượng trong dao động điều hòa

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên : - Tranh vẽ SGK 8.1; 8.2

2 Học sinh : Ôn lại kiến thức lớp 10 (lực thế, định luật bảo toàn cơ năng).

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ: (5/)

BÀI 8: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO

ĐÔÔNG ĐIỀU HÒA.

Trang 27

1.Viết phương trình dao động con lắc đơn góc lệch nhỏ Biểu thức chu kỳ, tần số con lắc đơn.

2 Viết biểu thức chu kỳ, tần số góc con lắc vật lý Bài 5/SGK

3 Tạo tình huống học tập:

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Xây dựng biểu thức tính thế năng, động năng của vật dao động điều hòa và định luật bảo

toàn cơ năng.

+ Wt biến thiên tuần hoàn với

chu kì bằng ½ chu kỳ của dao

động

+ v = − ωAsin (ωt + ϕ )

+ Wđ =1mv2

2

+ Wđ biến thiên tuần hoàn với

chu kì bằng ½ chu kỳ của dao

+ Cơ năng của một vật chuyểnđộng trong trường lực thế như thếnào ? Nêu kết luận cơ năng củavật dao động

Xét dao động điều hòa của conlắc lò xo

+ Phương trình dao động củacon lắc lò xo?

+ Dưới tác dụng của lực đàn hồibiểu thức thế năng của vật?

Suy ra biểu thức thế năng của conlắc lò xo

Hướng dẫn học sinh khảo sát sựbiến đổi thế năng theo thời gian?

(đồ thị h 8.1) Nhận xét về sựbiến đổi của thế năng C1

+ Phương trình vận tốc của vậtnặng trong con lắc lò xo ?

+ Khi vật nặng m chuyển độngvới vận tốc v thì biểu thức độngnăng của vật? Suy ra biểu thứccủa con lắc lò xo

Hướng dẫn học sinh khảo sát sựbiến đổi động năng theo thờigian? (đồ thị h 8.2) Nhận xét về

sự biến đổi của động năng C2

+ Cơ năng là gì ? biểu thức ?+ Hướng dẫn học sinh biến đổi

để dẫn tới công thức cơ năng củacon lắc lò xo là 1

2kA2

Cơ năng của con lắc lò xo có phụ

1 Sự bảo toàn cơ năng

Cơ năng của vật dao độngđược bảo toàn

2 Biểu thức của thế năng

Xét vật nặng trong con lắc lò

xo :

x = Acos(ωt + ϕ)Thế năng :Wt = 1kx2

3 Biểu thức động năng

v = −ωAsin(ωt + ϕ)Động năng Wđ = 1mv2

2

Wđ = 1m 2

2 ω A2sin2(ωt + ϕ)(2)

4 Biểu thức cơ năng

W = Wt + Wđ1

Trang 28

Từ công thức (3) có thể tính cơnăng theo biên độ A hoặc ngượclại Viết công thức liên hệ giữa

cơ năng W và vận tốc cực đại

vmax của vật nặng

Vậy :

− Khi không có ma sát, cơnăng của con lắc được bảotoàn Nó chỉ biến đổi từ dạngthế năng sang dạng động năng

và ngược lại

− Cơ năng của con lắc tỉ lệ vớibình phương của biên độ daođộng

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

4 Củng cố kiến thức: (5/)

Sự biến thiên năng lượng trong dao động điều hòa

+ Khi vật ở vị trí 2 biên : x = ± xmax = ±A,v = 0, thế năng cực đại, động năng bằng không

+ Khi vật lại gần vị trí cân bằng : x giảm, v tăng, thế năng giảm, động năng tăng

+ Khi vật ở tại vị trí cân bằng x = 0, vmax, thế năng bằng không, động năng cực đại

+ Khi vật rời xa vị trí cân bằng : x tăng, v giảm, thế năng tăng, động năng giảm

Bài tập về nhà: 1 đến 4/43 SGK Đọc và làm bài tập 2 và 3 về dao động điều hòa

IV: RÚT KINH NGHIỆM

- Giải được các bài tập về con lắc lò xo và con lắc đơn

- Vận dụng được công thức tính chu kỳ dao động của con lắc vật lý

- Biểu diễn được một dao động điều hòa bằng vectơ quay

3 Thái độ:

- Tình cảm: có hứng thú với bộ môn

II CHUẨN BỊ:

1 Chuẩn bị của thầy: Hệ thống bài tập Phiếu học tập

BÀI 9: BÀI TÂÔP VỀ

DAO ĐÔÔNG ĐIÊU HÒA

Trang 29

2 Chuẩn bị của trò: Làm bài tập

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ (8/)

1 Viết biểu thức tính thế năng, động năng, cơ năng của con lắc lò xo và của con lắc đơn Nhận xét

1) Thế nào là dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa

2) Chu kỳ, tần số của dao động tuần hoàn, dao động điều hòa Đơn

vị? Công thức chu kỳ tần số của con lắc lò xo, con lắc đơn, con lắc

vật lý

3) Đặc điểm của lực kéo về (lực hồi phục) trong dao động điều hòa

4) Viết các phương trình động lực học và phương trình dao động

của con lắc lò xo, con lắc đơn

5) Biểu diễn véc tơ quay của dao động điều hòa ở thời điểm t = 0

6) Viết phương trình vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa và

nhận xét (chu kỳ, pha so với li độ)

7) Hệ thức độc lập của x và v; a và x

8) Viết biểu thức tính thế năng, động năng, cơ năng của con lắc lò

xo và của con lắc đơn Nhận xét

HĐ2: Phương pháp giải toán về đại cương dao động điều hòa

+ Tương tự xác định v, a biết thờiđiểm (pha dao động )? Nhận xétBiết pha dao động ta xác địnhđược trạng thái của dao động (x,

v, a)

+ Xác định thời điểm biết x?

Hướng dẫn hs giải phương trìnhlượng giác

+ Phân biệt ở những thời điểmnào vật M đi qua theo chiềudương, chiều âm

là 56

Trang 30

+ Nêu phương pháp tổng quát?

+ Viết công thức tính tốc độtrung bình ? Suy ra công thứctính tốc độ trung bình trong mộtchu kỳ?

- Quãng đường đi được trong mộtchu kì?

3

π

>0 ⇒ v < 0 vật qua xtheo chiều âm

+ Các ứng t= 5 k

60 5

− + ứng vớisin

3

π

− < 0 ⇒ v > 0 vật qua xtheo chiều dương

+ Trong 1s có 5 lần qua x theochiều dương, 5 lần theo chiềuâm

c) Tốc độ trung bình trong mộtchu kỳ:

+ t = 0 thì xo = 0; vo = 20cm/s

+ A, ϕ phụ thuộc vào điều

kiện ban đầu cách thích dao

+ Định ω? Nhận xét

Chọn chiều dương trùng vớichiều vận tốc ban đầu Chọn gốcthời gian lúc truyền vận tốc thì x

và v ở thời điểm này như thếnào?

+ Định A, ϕ Nhận xét phụ

thuộc vào yếu tố nào?

+ Nêu phương pháp chung Chú

Vậy x = 2cos(10t

-2

π

) cm

Trang 31

Chọn trục Ox hướng lên, gốc Ogiao điểm của trục với mặtthoáng.

Viết phương trình định luật II khivật ở vị trí cân bằng

Viết phương trình định luật II khivật ở li độ x bất kì

Biến đổi phương trình về dạng viphân

Nhận xét lực kéo về tác dụng lênphù kế

+ Hướng dẫn hs giải bằngphương pháp năng lượng

BÀI 10: DAO ĐÔÔNG TẮT DẦN &

DAO ĐÔÔNG DUY TRI

Trang 32

- Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần dao động cơ học là do ma sát nhớt tạo nên lực cản đối với vậtdao động Ma sát nhỏ dẫn đến dao động tắt dần chậm Ma sát lớn dẫn đến tắt dần nhanh và dẫn đến khôngdao động.

- Dao động tắt dần chậm có thể coi gần đúng là dao động dạng sin với tần số góc xác định và biên độgiảm dần theo thời gian

- Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma sát được duy trì

2 Kỹ năng:

- Vận dụng kiến thức để giải thích một số ứng dụng thực tế có liên quan đến bài học

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên : - Tranh vẽ SGK 10.2 Bốn con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau

để HS quan sát trên lớp.(nếu có thể minh họa bằng hình ảnh)

2 Học sinh : Quan sát hiện tượng đưa võng, đồng hồ quả lắc, bộ phận giảm xóc.

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ: (8/)

1 Nêu phương pháp viết phương trình dao động Xác định pha ban đầu ở các trường hợp đặc biệt: ở vịtrí cân bằng và v>0, ở vị trí cân bằng và v<0, ở vị trí x = A, ở vị trí x = -A

2 Viết biểu thức cơ năng của vật dao động điều hòa

3 Tạo tình huống học tập: Nếu dao động của vật có ma sát đáng kể thì vật dao động như thế nào?

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Hình thành khái niệm, nguyên nhân dao động tắt dần Khái niệm dao động tắt dần chậm

15 + Nêu nhận xét - Trong không khí con lắc dao

động gần như dao động điều

hòa

- Trong nước con lắc dao động

với biên độ giảm dần theo thời

gian rồi dừng lại

- Trong dầu con lắc chỉ đi qua

lại vị trí cân bằng vài lần rồi

độ giảm

+ Năng lượng không đổi A

không đổi

+ Năng lượng giảm dần A

+ Quan sát hiện tượng con lắc lò

xo dao động trong môi trườngkhông khí, nước, dầu, dầu rấtnhớt

Nêu nhận xét dao động của conlắc?

+ Dùng dao động ký ghi lại đồ thị

li độ x của các trường hợp daođộng tắt dần Hoặc dùng tranh vẽ

để mô tả các trường hợp daođộng tắt dần

Lực cản của môi trường tác dụnglên vật (vì lực ngược chiều vớichiều chuyển động) luôn sinhcông âm làm giảm cơ năng củavật

+ Nhắc lại công thức về mối quan

hệ giữa năng lượng và biên độ Atrong dao động điều hòa ?

+ C1+ Nếu không có ma sát thì cơnăng của con lắc biến đổi thếnào? biên độ thế nào?

+ Nếu có ma sát thì cơ năng biếnđổi thế nào? biên độ thế nào?

1 Dao động tắt dần.

+ Dao động tắt dần là dao độngvới biên độ giảm dần theo thờigian

+ Nguyên nhân làm tắt dần daođộng là lực cản của môi trường(lực ma sát)

Dao động tắt dần càng nhanhnếu môi trường càng nhớt tứclực cản của môi trường cànglớn

+ Dao động tắt dần chậm: Nếuvật (hệ vật) dao động điều hòavới tần số ωo chịu thêm lực

cản nhỏ thì dao động của vật

Trang 33

giảm dần

+ Dao động tắt dần càng nhanh

nếu môi trường càng nhớt tức

lực cản của môi trường càng

lớn

+ Xem sách trả lời

+ Nêu kết luận dao động tắt dầncàng nhanh biết rằng độ nhớt củamôi trường tăng theo thứ tự là:

không khí nước, dầu, dầu rấtnhớt

+ Nêu khái niệm dao động tắt dầnchậm và đặc điểm của nó

(hệ vật) trở thành dao động tắtdần chậm

Dao động tắt dần chậm có thểcoi gần đúng là dạng sin vớitần số góc là ωo và biên độgiảm dần theo thời gian chođến bằng 0

HĐ 2: Hình thành khái niệm dao động duy trì

10 + Cung cấp năng lượng bù vào

năng lượng sinh công thắng

+ Cho ví dụ Nêu cách cung cấpnăng lượng?

+ Cơ chế duy trì dao động củacon lắc

2 Dao động duy trì :

+ Nếu ta cung cấp thêm nănglượng cho vật dao động có masát để bù lại sự tiêu hao vì ma

sát mà không làm thay đổi chu kỳ riêng của nó thì dao động kéo dài mãi mãi và gọi là dao động duy trì.

HĐ 3: Các ứng dụng của dao động tắt dần

5 +Quan sát thực tế

+ Nêu kết luận

+ Quan sát thực tế có dao độngtắt dần nào có lợi?

+ Mô tả bộ phận giảm xóc ?

3 Ứng dụng của dao động tắt dần :

+ Bộ phận giảm xóc ôtô Cácthiết bị đóng cửa tự khép

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

4 Củng cố kiến thức: (5/)

Trong dao động tắt dần, biên độ và vận tốc cực đại, đại lượng nào giảm nhanh hơn theo thời gian?

Nguyên nhân dao động tắt dần là do ma sát làm cơ năng giảm Mà W =

vmax đều tỉ lệ với W nên chúng giảm như nhau

Chú í: + Dao động tự do không ma sát của một hệ dao động là một dao động điều hoà với ωo= k

m + Dao động tự do nếu có ma sát thì dao động tự do của hệ là dao động tắt dần có ωo= ω − β2o 2 Nếu ma sát nhỏ (β =

Trang 34

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức:

- Biết được thế nào là dao động cưỡng bức, cộng hưởng

- Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần

1 Giáo viên : - Thí nghiệm H 11.4 SGK bằng trình chiếu

2 Học sinh : Ôn khái niệm hệ dao động, dao động tự do, tần số riêng.

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ: (5/)

1 Dao động tắt dần là gì? Nguyên nhân của dao động tắt dần? Đặc điểm dao động tắt dần chậm

2 Dao động duy trì là gì ? Đặc điểm của dao động duy trì?

3 Tạo tình huống học tập: Con lắc lò xo, vật nặng đứng yên ở vị trí cân bằng, ta tác dụng lên vật một

ngoại lực F biến đổi điều hòa theo thời gian F = FocosΩt và xét xem vật chuyển động như thế nào?

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Hình thành khái niệm, nguyên nhân dao động tắt dần Khái niệm dao động tắt dần chậm

13 Quan sát đồ thị và nhận xét:

+ Trong giai đoạn chuyển tiếp

biên độ tăng dần đến giá trị

cực đại

+ Trong giai đoạn ổn định biên

độ không thay đổi

+ Dựa vào đồ thị ly độ x(t) củadao động cho biết trong giai đoạnchuyển tiếp, trong giai đoạn ổnđịnh biên độ dao động như thếnào?

+ Thông báo khái niệm dao độngcưỡng bức và đặc điểm

- Dao động cưỡng bức có dạnggì?

- Tần số góc của dao động cưỡngbức có đặc điểm gì ?

- Biên độ của dao động cưỡng bức có đặc điểm gì ?

1 Dao động cưỡng bức

+ Dao động gây ra bởi mộtngoại lực biến đổi điều hòatheo thời gian F = FocosΩtđược gọi là dao động cưỡngbức

+ Đặc điểm của dao độngcưỡng bức

− Dao động cưỡng bức là điềuhòa (có dạng sin)

− Tần số dao động cưỡng bứcbằng tần số của lực cưỡngbức.− Biên độ dao động cưỡngbức tỉ lệ thuận với biên độ củalực cưỡng bức và còn phụthuộc vào tần số của ngoại lực

HĐ 2: Hình thành khái niệm sự cộng hưởng

10 + Biên độ của dao động cưỡng

bức không chỉ phụ thuộc vào

biên độ của lực cưỡng bức mà

còn phụ thuộc cả vào độ chênh

Trang 35

càng gần với tần số riêng thì

biên độ dao động cưỡng bức

càng lớn Biên độ dao động

cưỡng bức có giá trị cực đại

khi tần số của dao động cưỡng

bức bằng tần số riêng của hệ

dao động

+ Ma sát nhỏ thì giá trị cực đại

của biên độ lớn hơn Hiện

tượng cộng hưởng rõ nét hơn

+ Hiện tượng cộng hưởng là gì ?

+ Với cùng ngoại lực, nếu masát giảm thì giá trị cực đại củabiên độ tăng Hiện tượng cộnghưởng rõ nét hơn

HĐ 3: Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì Các ứng dụng hiện tượng cộng hưởng

10 + Xảy ra dưới tác dụng của

ngoại lực tuần hoàn có tần số

góc Ω bất kỳ

+ Xảy ra dưới tác dụng của

ngoại lực tuần hoàn có tần số

- Ngoại lực được điều khiển

bởi chính dao động ấy qua một

cơ cấu nào đó ?

+ Cộng hưởng có lợi không? Cho

bằng tần số góc ωo của daođộng tự do của hệ

+ Dao động cưỡng bức khicộng hưởng có điểm giống vớidao động duy trì: cả hai đều cótần số góc bằng tần số gócriêng ωo của hệ dao động

4 Ứng dụng hiện tượng cộng hưởng

+ Chế tạo tần số kế Lên dâyđàn…

+ Trong một số trường hợp,hiện tượng cộng hưởng có thểdẫn tới kết quả làm gẫy, vỡ cácvật bị dao động cưỡng bức, do

đó khi chế tạo các máy móc,phải làm sao cho tần số riêngcủa mỗi bộ phận trong máykhác nhiều so với tần số biếnđổi của các lực có thể tác dụnglên bộ phận ấy, hoặc làm chodao động riêng tắt rất nhanh

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

4 Củng cố kiến thức: (5/)

1 Thế nào là sự cộng hưởng? Cộng hưởng có lợi hay có hại?

2 Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì?

Trang 36

2 Học sinh : Ôn lại cách biểu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay.

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ: (5/)

1 Thế nào là sự cộng hưởng? Cộng hưởng có lợi hay có hại?

2 Phân biệt dao động cưỡng bức và dao động duy trì?

3 Tạo tình huống học tập: Một máy nổ đặt trên bệ, pittông của máy dao động so với khung máy,

khung máy lại dao động so với bệ máy Dao động của pittông so với bệ máy là dao động tổng hợp hai daođộng cơ Xét trường hợp đơn giản, tổng hợp hai dao động cơ cùng phương, cùng tần số

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

HĐ 1: Hình thành khái niệm độ lệch pha, sớm pha, trễ pha, cùng pha, ngược pha.

+ Nêu khái niệm độ lệch pha,sớm pha, trễ pha, cùng pha,ngược pha, và độ lệch pha đượcdùng làm đặc trưng cho sự khácnhau giữa hai dao động cùng tầnsố

1 Độ lệch pha giữa hai dao động

+ Hiệu số pha của 2 dao độnggọi là độ lệch pha của hai daođộng:

∆ϕ = (ωt +ϕ1) − (ωt + ϕ2) = ϕ1−ϕ2

+ Các trường hợp

* ∆ϕ > 0 ⇒ ϕ1 > ϕ2: dao động

x1 sớm pha hơn dao động x2hay dao động x2 trễ pha hơndao động x1

* ∆ϕ > 0 ⇒ ϕ1 < ϕ2: dao động

x1 trễ pha hơn dao động x2 hay

dđ x2 sớm pha hơn dao động

x1

BÀI 12: TỔNG HỢP DAO ĐÔÔNG

Trang 37

* ∆ϕ = 0; ∆ϕ = 2kπ : hai daođộng cùng pha.

* ∆ϕ = π; ∆ϕ = (2k + 1)π : hai dao động ngược pha

HĐ 2: Xây dựng cách tổng hợp hai dao động cùng phương cùng tần số góc

20 Để biểu diễn dao động điều

hòa x = Acos(ωt + ϕ), người

ta dùng một vectơ OMuuuur có :

- Gốc tại O (gốc tọa độ của

trục Ox)

- Độ dài là biên độ A của dao

động

- Hướng : OMuuuur hợp với trục

Ox một góc bằng pha ban đầu

của dao động (chọn chiều

dương là chiều lượng giác)

- Vận tốc góc là ω

Khi đó, vectơ quay OMuuuur biểu

diễn dao động điều hòa, có

+ Theo dõi chứng minh

+ Hs thảo luận nhóm trả lời

+ Dựa vào (1) ta có:

A phụ thuộc vào A1, A2 và ϕ

độ lệch pha giữa x1 và x2

+ Hs thảo luận nhóm trả lời

+ Hãy nêu cách biểu diễn véc tơquay của dao động điều hòa x =Acos(ωt + ϕ) ở thời điểm t=0

Hướng dẫn:

+ Hãy biểu diễn véc tơ quay của

2 dao động điều hòa ở thời điểmt=0

OMuuuur2

có độ lớn không đổi vàgóc giữa hai véc tơ ∆ϕ = ϕ1−ϕ2không đổi nên hình bình hành

OM1MM2 không biến dạng Do

đó vec tơ OMuuuurcó độ dài không đổi và quay với vận tốc góc ω

+ Dựa vào hình vẽ xác định biên

độ và pha ban đầu của dao động

từ đó viết phương trình của daođộng tổng hợp

+ Hãy nhận xét biên độ dao độngtổng hợp phụ thuộc vào các đạilượng nào?

+ Với A1, A2 không đổi thì với độlệch pha của x1 và x2 như thế nào

2 Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng tần số góc Phương pháp giản đồ Fre- nen :

Xét 2 dao động điều hòa cùngphương, cùng tần số góc

x1 = A1cos(ωt + ϕ1)

x2 = A2cos(ωt + ϕ2)

a Tổng hợp 2 dao động điều hòa bằng phương pháp giản đồ vectơ quay.

Tổng hợp bằng cách vẽ nen (còn gọi là giản đồ vectơ)

b Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp :

+ Biên độ của dao động tổng hợp:

A 2 = A12 + A22 + 2 A A cos(1 2 ϕ − ϕ2 1) = A12 + A22+ 2 A A cos1 2 ϕ (1)

+ Pha ban đầu của dao động tổng hợp:

Trang 38

thì A có giá trị cực đại, cực tiểu? + Độ lệch pha bất kỳ:

- Vận dụng kiến thức dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động

- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, tổng hợp các dao động cùng phương cùng tần số

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận

2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà

III TỔ CHUCƯ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

a Hãy biễn diễn dao động điều hoà x = 4cos(5t + π/6) cm

b Nêu nội dung phương pháp Giản đồ Fre-nen

c làm bài 6/25

3 Bài mới :

Hoạt động 1: Giải một số câu hỏi trắc nghiệm

* Cho Hs đọc lần lượt các câu

án đúng

* Thảo luận nhóm tìm ra kếtquả

* Hs giải thích

Trang 39

* Hướng dẫn hs giải bài toán.

- Viết phương trình của x1 và

Viết phương trình dao động

tổng hợp của hai dao động

bằng cách:

a.dùng giản đồ vectơ

b Biến đổi lượng giác

* Hướng dẫn Hs giải bài

toán:

- Biễu diễn x1

- Biễn diễn x2

- Từ giản đồ lấy các giá trị

của biên độ và pha ban đầu

x2 biễn diễn OMuuuur2

Lưu ý hs sinh có thể giải bài toán tổng hợp dao động bằng 3 cách: vận dụng công

thức, dung giản đồ Fre-nen, dùng biến đổi lượng giác

Trang 40

Làm các bài tập trong sách bài tập

- Củng cố kiến thức về dao động cơ chu kỳ dao động của con lắc không phụ thuộc khối lượng con lắc

và không phụ thuộc vào biên độ khi con lắc dao động với độ lệch a nhỏ

- Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kỳ của con lắc đơn

- Thực hiện được thí nghiệm để xác chu kỳ dao động của con lắc

- Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm trên

2 Kỹ năng:

- Sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian

- Bước đầu làm quen với việc sử dụng dao động ký ảo để vẽ đồ thị

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên :

- Dụng cụ: + Giá đỡ cao 1m để treo con lắc, tấm chỉ thị nằm ngang có các vạch chia đối xứng

+ Một cuộn chỉ + Một đồng hồ bấm giây + Một thước đo độ dài có độ chia mm+ Hai quả nặng 20g và 50g có móc treo + Giấy kẻ ô mm để vẽ đồ thị

2 Học sinh : Ôn kiến thức con lắc đơn

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức

2 Kiểm tra bài cũ:

1 Mô tả cách làm thí nghiệm để kiểm nghiệm rằng chu kỳ T tỉ lệ với l?

2 Khi xác định gia tốc rơi tự do g bằng con lắc đơn dựa vào công thức 2 2

T

l 4

g = π ta phạm sai sốtương đối là (∆g/g) = 2 (∆π/π) + (∆l/l) + 2(∆T/T) để kết quả g không sai quá 5%, ta cần phải lực chọnnhững điều kiện thí nghiệm như thế nào?

3 Tạo tình huống học tập:

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TIẾT 1: GV HƯỚNG DẪN HỌC SINH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

* Giáo viên hướng dẫn hs làm thí nghiệm và ghi kết

quả, tính toán số liệu theo từng bước

I

Lần 1: Treo con lắc đơn có l1 = 8 cm vào giá thí

nghiệm đo lại l1 (tính từ vị trí treo tới tâm viên bi)

I Kiểm nghiệm công thức xác định chu kỳ của conlắc đơn ứng với dao động nhỏ

Lần 1: l1 = 80cm.

BÀI 13: THỰC HÀNH

XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VÀ GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG

Ngày đăng: 07/07/2014, 20:00

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình vẽ 7.1 - Giáo án Vậy lý 12NC
Hình v ẽ 7.1 (Trang 24)
HĐ 3: Hình thành các khái niệm hệ dao động, dao động tự do, tần số góc riêng - Giáo án Vậy lý 12NC
3 Hình thành các khái niệm hệ dao động, dao động tự do, tần số góc riêng (Trang 25)
HĐ 2: Hình thành khái niệm dao động duy trì - Giáo án Vậy lý 12NC
2 Hình thành khái niệm dao động duy trì (Trang 33)
HĐ 2: Hình thành khái niệm sự cộng hưởng. - Giáo án Vậy lý 12NC
2 Hình thành khái niệm sự cộng hưởng (Trang 34)
HĐ 1: Hình thành khái niệm độ lệch pha, sớm pha, trễ pha, cùng pha, ngược pha. - Giáo án Vậy lý 12NC
1 Hình thành khái niệm độ lệch pha, sớm pha, trễ pha, cùng pha, ngược pha (Trang 36)
Hình chiếu trên trục x là li độ - Giáo án Vậy lý 12NC
Hình chi ếu trên trục x là li độ (Trang 37)
HĐ 1: Hình thành các khái niệm sóng cơ. Giải thích sự tạo thành sóng cơ. - Giáo án Vậy lý 12NC
1 Hình thành các khái niệm sóng cơ. Giải thích sự tạo thành sóng cơ (Trang 42)
Hoạt động 4/ Đồ thị ( li độ ) của dao động điều hòa. Chu kì và tần số của dao động điều hòa - Giáo án Vậy lý 12NC
o ạt động 4/ Đồ thị ( li độ ) của dao động điều hòa. Chu kì và tần số của dao động điều hòa (Trang 120)
w