- Viết được: + Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được cá đại lượng trong phương trình.. b Chuẩn bị của HS: - Ôn lại chuyển động tròn đều chu kì, tần số và mối liên hệ giữ
Trang 1Vật lí lớp 12 - Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
(1)
1 Mục tiêu:
a) Về kiến thức:
- Nêu được:
+ Định nghĩa dao động điều hoà
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?
- Viết được:
+ Phương trình của dao động điều hoà
và giải thích được cá đại lượng trong phương trình
b) Về kỹ năng:
- Giải được một số bài tập đơn giản trong SGK và SBT
c) Về thái độ:
- Có thái độ nghiêm túc học tập
Trang 22 Chuẩn bị của GV và HS:
a) Chuẩn bị của GV:
- Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh
hoạ
b) Chuẩn bị của HS:
- Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số
và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số)
3 Tiến trình bài dạy:
* Ổn định lớp: (1 phút )
a) Kiểm tra bài cũ:
- Kiểm tra trong khi giảng
* Đặt vấn đề (1 phút)
Trang 3- Chuyển động của cành cây khi có gió thổi, của dây đàn khi gảy đàn có thuộc loại chuyển động nào đã học ở lớp 10 hay không?
b) Dạy nội dung bài mới:
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động
cơ
Hoạt động của
GV
Hoạt động của
HS
Kiến thức cơ
bản
- 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
- Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn
đường xác định quanh một vị trí cân bằng
I Dao động
cơ
1 Thế nào là dao động cơ
- Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp đi lặp lại
Trang 4dao động cơ
Như thế nào là dao
động cơ?
- 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?
- 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
- 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
nhiều lần 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 như
cũ với vật tốc như cũ
Trang 5dao động tuần
hoàn
Hoạt động 2 (28 phút): Tìm hiểu phương trình
của dao động điều hoà
Hoạt động của
GV
Hoạt động của
HS
Kiến thức cơ
bản
- Minh hoạ
chuyển động tròn
đều của một điểm
M
- Nhận xét gì về
dao động của P
khi M chuyển
động?
II Phương trình của dao động điều hoà
1 Ví dụ
- Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn
M M P
x P
O
+
Trang 6- Khi đó toạ độ x
của điểm P có
phương trình như
thế nào?
- Có nhận xét gì
về dao động của
điểm P? (Biến
thiên theo thời
gian theo định
luật dạng cos)
- Y/c HS hoàn
thành C1
- Hình dung P
- Trong quá trình M chuyển động tròn đều,
P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O
x = OMcos(t
+ )
- Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều
theo chiều dương với tốc
độ góc
- P là hình chiếu của M lên Ox
- Giả sử lúc t =
0, M ở vị trí M0 với ·
1 0
POM (rad)
- Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với·
P OM t rad
- Toạ độ x =
OP của điểm P
có phương trình:
Trang 7không phải là một
điểm hình học mà
là chất điểm P
ta nói vật dao
động quanh
VTCB O, còn toạ
độ x chính là li độ
của vật
- Gọi tên và đơn
vị của các đại
lượng có mặt
trong phương
trình
- Lưu ý:
+ A, và trong
phương trình là
những hằng số,
hoà dao động của điểm
P là dao động điều hoà
- Tương tự: x = Asin(t + )
- HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà
- Ghi nhận các đại lượng trong phương trình
x = OMcos(t +
) Đặt OM = A
x = Acos(t +
)
Vậy: Dao động
của điểm P là dao động điều hoà
2 Định nghĩa
- Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian
Trang 8trong đó A > 0 và
> 0
+ Để xác định
cần đưa phương
trình về dạng tổng
quát x = Acos(t
+ ) để xác định
- Với A đã cho và
nếu biết pha ta sẽ
xác định được gì?
((t + ) là đại
lượng cho phép ta
xác định được gì?)
- Tương tự nếu
biết ?
- Chúng ta sẽ xác định được x
ở thời điểm t
- Xác định được x tại thời điểm ban đầu
t0
- Một điểm dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn luôn
3 Phương trình
- Phương trình dao động điều hoà:
x = Acos(t +
) + x: li độ của dao động
+ A: biên độ dao động, là
xmax (A > 0) + : tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s + (t + ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn
Trang 9- Qua ví dụ minh
hoạ ta thấy giữa
chuyển động tròn
đều và dao động
điều hoà có mối
liên hệ gì?
- Trong phương
trình: x = Acos(t
+ ) 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
·
1
P OMtrong chuyển
động tròn đều
có thể được coi
là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó
vị là rad
+ : pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc
âm
4 Chú ý (Sgk)
c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)
Trang 10- Phân biệt dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa?
- Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa?
d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)
- Trả lời câu hỏi 1, 2
- Làm bài tập 7
* RÚT KINH NGHIỆM