giáo án tự chọn môn vật lí 12

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh lập và giải hệ phương trình để tìm chiều dài ban đầu và độ cứng của lò xo.. Yêu cầu học sinh tính vận t

Trang 1

1 Biên độ của dao động là:

hiểu dữ kiện đã biết Tìm

đại lượng còn thiếu

a- Tìm phương trình dạng:

)cos(ω +ϕ

=A t x

Cần xác định , ,Aω ϕ+A = 9cm

+ω =2π f =4 (π rad s/ )+ t = 0,x = A nên ϕ = 0Vậy: x=9cos 4 (πt cm)b-Khi vật qua vị trí cân thì

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

Trang 2

- Yêu cầu hs đọc đề bài và

tiến hành giải

- Kết luận chung

1 4

k

t π k t

Với k € Z

Tìm phương trình dạng:

) cos(ω +ϕ

=A t x

Cần xác định , ,Aω ϕ + A = AB/2 = a

+

2

(rad s/ )

T

π

ω= =π + t = 0 thì

1 os

a

x= →c ϕ = 3

π ϕ

→ = ± Mặt khác lúc này v < 0 nên

sinϕ >0 do đĩ ϕ =π3 Vậy pt dao động cần tìm là:

3

x a= πt+π

Bài 2

Một chất điểm thực hiện dao động điều hịa cĩ quỹ đạo là đoạn thẳng AB = 2a,với chu kì T = 2s Tại t = 0, chất điểm

cĩ li độ x = a/2 và vận tốc âm Tìm phương trình dao động của chất điểm đĩ

IV CỦNG CỐ VÀ BTVN

- Về nhà làm lại các bài tập đã được hướng dẫn và đọc trước bài con lắc lị xo

V RÚT KINH NGHIỆM

………

Ngày soạn: 14/08/2011

Tiết 2: BÀI TẬP CON LẮC LỊ XO I.Mục tiêu bài dạy:

*Kiến thức: - Củng cố lí thuyết cho HS

*Kĩ năng: -Rèn luyên kĩ năng tính toán, trình bày bài giải, biết

Trang 3

phân tích đề và suy luận

II.Chuẩn bị:

• GV: chọn lọc bài tập

• HS: ôn tập các công thức về con lắc lò xo

III.Tiến trình:

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ : Nêu cấu tạo và hoạt động của con lắc

lò xo nằm ngang

Hoạt động 2 : Tiøm hiểu cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo treo

thẳng đứng

Hoạt động của

giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Vẽ hình 2.1

Yêu cầu học sinh

nêu cấu tạo của

con lắc lò xo treo

thẳng đứng

mô tả chuyển

động của con lắc

Xem hình vẽ

Nêu cấu tạo của con lắc lò xo treo thẳng đứng

Mô tả chuyển động của con lắc khi kích thích cho con lắc dao động

Kéo vật theo phương thẳng đứng khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi buông tay,

ta thấy con lắc dao động quanh vị trí cân bằng

Hoạt động 3 : Khảo sát dao động của con lắc lò xo thẳng đứng về

mặt động lực học

viết phương trinh

động lực học dưới

dạng véc tơ

chiếu lên trục Ox

để tìm phương trình

động lực học dưới

dạng đại số

kết luận về dao

động điều hòa

của cong lắc lò xo

treo thẳng đứng

Xem hình vẽ

Xác định các lực tác dụng lên vật

Xác điịnh độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng

Viết phương trinh động lực học dưới dạng véc tơ

Chiếu lên trục Ox để tìm phương trình động lực học dưới dạng đại số

Kết luận về dao

2 Khảo sát dao động của con lắc lò xo thẳng đứng về mặt động lực học

a) Xác định vị trí cân bằng

Trong quá trình dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực P →

và lực đàn hồi

→

dh

F của lò xo.

Ở vị trí cân bằng ta có: →P +

→

dh

F = →0 Chiếu lên trục Ox ta có:

mg – k∆l0 = 0 Với ∆l0 là độ dãn của lò xo

ở vị trí cân bằng

b) Xác định hợp lực tác dụng vào vật

Ở vị trí có tọa độ x ta có: P →

Trang 4

động điều hòa của cong lắc lò xo treo thẳng đứng.

mg – k(∆l0 + x) = ma

=> -kx = ma => a = - m

k

x = - ω2x Vậy con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa với với tần số góc ω = m

k

Hợp lực tác dụng vào vật là lực kéo về, có độ lớn tỉ lệ với li độ: F = -kx

Hoạt động 4 : Tìm hiểu phương trình và đồ thị của dao động điều hòa.

Giới thiệu phương

trình vi phân của

dao động điều hòa

Yêu cầu h/s nêu

phương trình của dao

động điều hòa

Giới thiệu đồ thị li

độ – thời gian của

dao động điều hòa

Giới thiệu đồ thị

vận tốc – thời gian

của dao động điều

hòa

gia tốc – thời gian

của dao động điều

hòa

dựa vào đồ thị,

nhận xét về độ

lệch pha giữa x v

và a

Ghi nhận phương trình vi phân của dao động điều hòa

Nêu phương trình li độ của dao động điều hòa

Ghi nhận đồ thị li độ – thời gian của dao động điều hòa

Ghi nhận đồ thị vận tốc – thời gian của dao động điều hòa

Ghi nhận đồ thị gia tốc – thời gian của dao động điều hòa

Dựa vào đồ thị, nhận xét về độ lệch pha giữa li độ, vận tốc và gia tốc

3 P hương trình và đồ thị của dao động điều hòa

a) Phương trình vi phân của dao động điều hòa

a = x’’ = - ω2x hay x’’ + - ω2x = 0

b) Phương trình của dao động điều hòa

Hoạt động 5 : Tìm hiểu cơ năng của con lắc lò xo treo thẳng đứng.

chọn mốc thế Chọn mốc thế năng và viết biểu

4 Cơ năng của con lắc lò xo treo thẳng đứng

a) Thế năng

Chọn gốc thế năng tại vị trí

Trang 5

năng và viết biểu

thức thế năng của

con lắc

viết biểu thức cơ

năng của con lắc

Giới thiệu sự bảo

toàn cơ năng của

con lắc

biểu diễn sự phụ

thuộc của thế

năng, động năng

và cơ năng của

con lắc vào li độ

thức thế năng của con lắc

Viết biểu thức cơ năng của con lắc

Ghi nhận sự bảo toàn cơ năng của con lắc

Ghi nhận đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng, động năng và cơ năng của con lắc vào li độ

cân bằng ta có:

Hoạt động 6 : Giải bài tập ví dụ.

lập và giải hệ

phương trình để tìm

chiều dài ban đầu

và độ cứng của

lò xo

tính tần số góc và

chu kì của dao

động

chọn trục tọa độ,

gốc thời gian

tìm biên độ, pha

ban đầu và viết

phương trình dao

động

tính vận tốc của

vật tại vị trí có li

độ x = 1cm

tính cơ năng của

Lập và giải hệ phương trình để tìm chiều dài ban đầu và độ cứng của lò xo

Tính tần số góc và chu kì của dao động

Chọn trục tọa độ, gốc thời gian

Tìm biên độ, pha ban đầu và viết phương trình dao động

Tính vận tốc của vật tại vị trí có li độ x = 1cm

Tính cơ năng của vật dao động

Tính vận tốc cực đại

II Bài tập ví dụ

Bài 1

a) Ta có: m1g = k(l1 – l0) (m1 + m2)g = 2m1g = k(l2 – l0)

=> l2 – l0 = 2(l1 – l0) => l0 = 2l1 – l2 = 64 – 34 = 30 (cm)

k = 0,32 0,3

8,9.15,00 1

1

−

=

−l l

g m

= 73,5 (N/m)

b) ω = 0,15

5,731

=ω

π

= 0,28 (s) Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều dương từ trên xuống, gốc O tại vị trí cân bằng, ta có: Khi t = 0 thì x0 = 2cm và v0 = 0

Do đó: A = 2cm và ϕ = 0

Vậy phương trình dao động của vật là:

x = cos22,1t (cm)c) Ta có: v = ± ω A2 −x2 = ±22,1 22 −12 = 38 (cm/s)

Trang 6

vật dao động.

tính vận tốc cực

đại

tính thế năng và

động năng tại vị trí

có li độ x = 2cm

tính vận tốc của

vật tại vị trí có li

độ x = 2cm

tính động năng,

thế năng và xác

định vị trí của vật

khi nó có vận tốc

v = 0,1m/s

Tính thế năng và động năng tại vị trí có li độ x = 2cm

Tính vận tốc của vật tại vị trí có li độ x = 2cm

Tính động năng, thế năng và xác định vị trí của vật khi nó có vận tốc v

= 0,1m/s

(J)

vmax = 0,5

10 9 2

=

m

W

= 0,19 (m/s)

2 a) Wt = 2

1 kx2 = 2 1 20.0,022 = 4.10-3 (J) Wđ = W – Wt = 9.10-3 – 4.10-3 = 5.10-3 (J) b) v = ± 0,5 10 5 2 2 − 3 ± = m W d = 0,14 (m/s) 3 Wđ = 2 1 mv2 = 2 1 0,5.0,12 = 2,5.10-3 (J) Wt = W – Wđ = 9.10-3 – 2,5.10-3 = 6,5.10-3 (J) x = ± 20 10 5 , 6 2 2 − 3 ± = k W t = ± 2,5.10-2 (m) = ± 2,5 (cm) Hoạt động 7: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 8 đến 11 trang 36 sách TCNC Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà IV Củng cố: + Hướng dẫn HS giải trắc nghiệm lí thuyết và bài tập V.Dặn dò :* Xem lại các ví dụ đã giải, nội dung pp giải VI Rút kinh nghiệm: ………

………

Ngày soạn: 22/8/2011

Trang 7

Tiết 3: BÀI TẬP CON LẮC ĐƠN

I.Mục tiêu bài dạy:

-HS nắm được cách giải bài toán

*Kĩ năng:-Rèn luyên kĩ năng tính toán, trình bày bài giải, biết phân

tích đề và suy luận

• HS: ôn tập các công thức con lắc đơn

Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ : Nêu cấu tạo của con lắc đơn.

Hoạt động 2 : Tìm hiểu phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn.

Giới thiệu li độ

góc, li độ cong

Giới thiệu phương

trình dao động điều

hòa của con lắc

đơn

Xem hình vẽ, xác định vị trí cân bằng của con lắc đơn

Xem hình vẽ, ghin nhận khái niệm li độ góc, li độ cong

Ghi nhận phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn

b) Li độ góc và li độ cong

Để xác định vị trí con lắc đơn, người ta dùng li độ góc

α và li độ cong s

c) Phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn khi biên độ góc nhỏ

α = α0cos(ωt + ϕ)

S = S0cos(ωt + ϕ) Trong đó ω = l

g và s = l.α (α tính ra rad)

Hoạt động 3 : Tìm hiểu lực gây ra dao động điều hòa của con lắc đơn.

Vẽ hình 2.15

xác định các lực

tác dụng lên vật

Trang 8

hướng tâm.

Dẫn dắt để đưa ra

biểu thức của lực

kéo về Ghi nhận lực kéo về

động trên cung tròn

Lực thành phần tiếp tuyến

→

t

P luôn hướng về vị trí cân

bằng làm cho vật dao động quanh vị trí cân bằng

Ta có: Pt = - mgsinα Nếu góc α nhỏ sao cho sinα

P là lực kéo về trong dao

động của con lắc đơn

Hoạt động 4 : Tìm hiểu năng lượng của con lắc đơn.

chọn mốc thế

năng và viết biểu

thức tính thế năng

của con lắc đơn

viết biểu thức tính

cơ năng của con

lắc đơn

Giới thiệu sự bảo

toàn cơ năng của

con lắc đơn

Chọn mốc thế năng và viết biểu thức tính thế năng của con lắc đơn

3 Năng lượng của con lắc đơn

Chọn mốc thế năng ở VTCB thì thế năng của con lắc đơn

ở li độ góc α (α≤ 900) là:

Nếu bỏ qua ma sát và sức cản không khí thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn:

W = 2

1

mv2 + mlg(1 - cosα) = hằng số

Hoạt động 5 : Tìm hiểu con lắc vật lí.

Vẽ hình 2.16

mô tả con lắc vật

lí

Xem hình vẽ Mô tả cấu tạo của con lắc vật lí

Xác định vị trí cân

4 C on lắc vật lí

a) Thế nào là con lắc vật lí?

Con lắc vật lí gồm một vật rắn quay được xung quanh một trục cố định O nằm ngang không đi qua trọng tâm

Trang 9

Yêu cầu h/s xác

định vị trí cân

bằng

Giới thiệu chu kì

dao động của con

lắc vật lí

Giới thiệu các

ứng dụng của con

Ghi nhận các ứng dụng của con lắc vật lí

mặt phẳng thảng đứng đi qua điểm treo O

b) Chu kì dao động

Khi dao động nhỏ, sinα ≈ α (rad), con lắc vật lí dao động điều hòa với chu kì:

T = 2π mgd

I

Trong đó I là momen quán tính của vật đối với trục quay, d là khoảng cách từ trọng tâm của vật đến trục quay

Hoạt động 6 : Giải bài tập ví dụ.

viết biểu thức

định luật bảo toàn

cơ năng cho con lắc

suy ra và thay số

để tính vận tốc

của vật ở vị trí

cân bằng (vmax)

định luật bảo toàn

cơ năng cho con lắc

suy ra và thay số

để tính vận tốc

Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng cho con lắc

Suy ra và thay số để tính vận tốc của vật ở vị trí cân bằng (vmax)

Tính lực căng của dây ở vị trí cân bằng

Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng cho con lắc

Suy ra và thay số để tính vận tốc của vật ở vị trí có

li độ góc α

II Bài tập ví dụ

1 a) Chọn mốc thế năng ở

vị trí cân bằng Theo định luật bảo toàn cơ năng ta có:

= 2,63 (m/s)

T – mg = l

mv2

=> T = mg + l

mv2 = 0,05.9,8 + 1

63,2.05,

= 0,62 (N)b) Tại vị trí có li độ góc α ta có:

mgl(1 - cosα0) = 2

1

mv2 + mgl(1 - cosα)

Trang 10

của vật ở vị trí

có li độ góc α

tính lực căng của

dây ở vị trí li độ

góc α

tính chu kì dao động

của con lắc

Tính lực căng của dây ở vị trí li độ góc α

Tính chu kì dao động của con lắc

=> 2

1

mv2 = mgl(cosα - cosα0)

=> v = 2gl(cosα −cosα0 = 2.9,8.1(0,985−0,866) = 1,5 (m/s)

T = mg + l

mv2 = 0,05.9,8 + 1

5 , 1 05 ,

= 0,6 (N)

2 T = 2π g

l

= 2.3,14 9,8

1

= 2 (s)

Hoạt động 7 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến

thức đã học

Yêu cầu học sinh về nhà giải

các bài tập trang 41, 42 sách TCNC

Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài

Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà

IV Củng cố:

+ Hướng dẫn HS giải trắc nghiệm lí thuyết và bài tập

V.Dặn dò :* Xem lại các ví dụ đã giải, nội dung pp giải.

VI Rút kinh nghiệm:

………

Trang 11

Ngày soạn: 29/08/2011

Tiết 4 BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG

(DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC)

I Mục tiêu bài dạy:

*Kĩ năng: - Rèn luyên kĩ năng tính toán, trình bày bài giải, biết phân

• HS: ôn tập các công thức

Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ: Hiện tượng cộng hưởng là gì? Nêu điều

kiện có cộng hưởng Lấy ví dụ

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về dao động tắt dần

Lấy ví dụ và yêu

cầu HS lấy ví dụ

về dao động tắt

HS ghi nhớ cách tính các đại lượng

I Lý thuyết về dao độïng tắt dần

1 Dao động tắt dần là dao

động có biên độ giảm dàn theo thời gian

2 Nguyên nhân: do lực ma sát hoặc lực cản của môi trường

3 Công thức liên quan trong dao động tắt dần:

- Xét trong 1 chu kì, độï giảm biên độ:

W k A A

1 2

12

W k A A

Trang 12

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng.

- Nêu đ/n hiện

tượng cộng hưởng

- Viết công thức

tính tần số dao

động của con lắc

đơn, con lắc lò xo

- HS nêu lại định nghĩa hiện tượng cộng hưởng

- HS viết công thức

II Lý thuyết về hiện tượng cộng hưởng.

1 Là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức tiến tới tần số riêng của hệ dao động: f = f0

2 Công thức tính tần số dao động

12

g f

k f

m

π

=

Hoạt động 3: Giải bài tập

- Giao đề bài

năng vè biên độ

để tính độ giảm

thế năng tương

đối

- Đọc đề bài

- Khi nào nước

trong xô bị sóng

sánh mạnh nhất?

- Sử dụng điều

kiện cộng hưởng

chỉ ra sự liên quan

giữa các đại lượng

- nghe, nắm đề bài

- Viết biểu thức theo công thức cho ban đầu

- Thế tỉ số

3 0

- Viết biểu thức liên hệ

Bài 1: Một con lắc lò xo nằm ngang dao động tắt dần Người ta đo được độ giảm tương đối của biên độ trong

ba chu kì đàu tiên là 8% Tính độ giảm tương đối của thế năng đàn hồi tương ứng

Tóm tắt bài giải:

0 3 08%

A A A

A

−

3 0

1 0,08 0,92

A A

1 (0,92) 0,154 15, 4%

t W W

Bài 2: Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi dài 45cm thì nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất Chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,3s Tính vận tốc của người đó

* Tóm tắt cách giải:

- Khi có hiện tượng cộng hưởng:

Trang 13

- Thay số để tính

vận tốc

người đo đi trong 0,3s Vậy, vận tốc của người là:

0, 45

4,5( / ) 0,3

v= = m s

ù

- Giao bài tập về nhà: BT 5,6 (SGK),

IV Rút kinh nghiệm:

………

Ngày soạn: 04/09/2011

Tiết 5 BÀI TẬP TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU

HÒA

*Kiến thức: - Củng cố lí thuyết cho HS về cách tổng hợp hai dao

động điều hòa cùng phương, cùng tần số

Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ: Nêu cách biểu diễn một dao động

điều hòa

Trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen

Hoạt động 2 : Nhắc lại về lí thuyết

Hoạt động

của GV

Hoạt động của

HS

Nội dung

- Y/c HS nhắc lại

cách biểu diễn

dđđh

- HS suy nghĩ, nhắc lại 1 Mỗi dao động điều hòa có thể biểu diễn bằng một

vecto quay:

- Có gốc tại gốc tọa độ

- Độ dài bằng biên độ dao động

- Hợp với chiều dương Ox góc

Trang 14

- Trình bày pp giản

đồ Fre-nen - HS suy nghĩ, nhắc lại

bằng pha ban đầu

2 Phương pháp giản đồ nen

Fre Lần lượt vẽ 2 vecto biểu diễn 2 dao động điều hòa cần tổng hợp

- Tổng hợp 2 vecto bằng quy tắc hình bình hành

- Tính độ lớn biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp

Hoạt động 3 : Giải bài tập

Hoạt động

1 Một vật tham gia đồng

thời hai dao động điều

hồ với các phương trình:

x1 = 127cos20πt (mm);

x2 = 127cos(20πt - 3

π) (mm)

Viết phương trình dao động

số với các phương trình dao

- Nghe, nắm đề bài

- vận dụng công thức để tính toán

- Viết và tính A2, ϕ2

- Tính A từ W

- Tính A2

- Tìm pt dao động tổng hợp

1 A = 2 1 2cos( 600)

2 2

0sin

0 2

0 1

0 2

0 1

−+

A A

= tan(- 6

π);

Vậy: x=127 3 cos(20πt - 6

π) (mm)

2 2

1 1coscos

sinsin

ϕϕ

A A

4 A = 2

2ω

m

W

= 0,06 m = 6 cm; A2 = A12+ A22+ 2A1A2cos(ϕ2 - ϕ1)

Trang 15

động là x1 = 4cos(10t + 3

π ) (cm) và x2 = A2cos(10t + π)

Biết cơ năng của vật là

W = 0,036 J Hãy xác định

A2

5 Một vật khối lượng 400

g tham gia đồng thời 2

dao động điều hịa với các

phương tình

x1 = 3sin(5πt + 2

π ) (cm);

x2 = 6cos(5πt + 6

π ) (cm)

Xác định cơ năng, vận tốc

cực đại của vật

- Xác định A, ω

- Tính cơ năng và vận tốc theo công thức đã có

ð A22- 4A2 – 20 = 0 ð A2 = 6,9 cm

5 Ta cĩ: x1 = 3sin(5πt + 2

π ) (cm) = 3cos5πt (cm);

A = 2 1 2cos(300)

2 2

2

1 A A A

A + +

= 5,2 cm;

W = 2

1

mω2A2 = 0,1,33 J;

vmax = ωA = 81,7 cm/s

- Giao bài tập về nhà: BT 5,6 (SGK-25),

IV Rút kinh nghiệm:

………

Ngày soạn: 12/09/2011

Tiết 6 BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƯƠNG I

*Kiến thức: - Củng cố lí thuyết cho HS về cách tổng hợp hai dao

động điều hòa cùng phương, cùng tần số

Hoạt động 1 : Hệ thống kiến thức chương I

Trang 16

Hoaùt ủoọng 2 : Giaỷi baứi taọp

a) Baứi taọp traộc nghieọm:

Caõu 1: Moọt con laộc loứ xo coự ủoọ cửựng 150

N k

Câu 2: Con lắc đơn có khối lợng m = 500g, dao động ở nơi có g = 10 m/s2 với biên

độ góc α = 0,1 rad Lực căng dây khi con lắc ở vị trí cân bằng là:

Cõu 3: Một vật dao động điều hũa với biờn độ A = 4cm và chu kỡ T = 2s, chọn gốc thời gian là lỳc vật

đi qua VTCB theo chiều dương Phương trỡnh dao động của vật là :

A x = 4cos 2 t 2

ππ

 − 

ππ

 − 

 cm D x = 4cos t 2

ππ

 + 

 cm

Cõu 4: Khi tần số dao động của ngoại lực bằng tần số dao động riờng của hệ dao động thỡ :

A Biờn độ dao động khụng đổi B Năng lượng dao động khụng đổi.

C Biờn độ dao động tăng D Biờn độ dao động đạt cực đại

Cõu 5: Con lắc đơn có khối lợng m = 500g, dao động ở nơi có g = 10 m/s2 với biên

ω = =10( d / )ra s

=+A=10cm+ t=0 khi x=A nờn cosϕ=1 -> ϕ=0

0

v= và a=1000cm s/ 2

Một con lắc lũ xo nằm ngang cú k=100N/m và vật nặng m=1kg Kộo vật cho lũ xo dón 10cm rồi thả tay cho vật dao động

a) Viết phương trỡnh dao động của vật Chọn gốc thời gian là lỳc thả tay và coi vật khi đú đang ở biờn dương

b) Tớnh vận tốc và gia tốc của vật ở thời điểm π/10(s)

IV RÚT KINH NGHIỆM

Ngày / /2011

Trang 17

Nguyễn Văn Thái

Ngày soạn: 19/09/2011

Tiết 7: BÀI TẬP SĨNG CƠ

I MỤC TIÊU BÀI DẠY:

- Viết được phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng

- Viết được phương trình dao động tổng hợp tại một diểm do sóng từ hai nguồn đồng bộ truyền tới

- Giải được bài toán tìm bước sóng khi biết số gợn sóng giữa hai nguồn hoặc ngược lại

3 Thái độ: Rèn luyện thái độ làm việc nghiêm túc, khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong

lành mạnh và cĩ tính tập thể

II CHUẨN BỊ:

1.GV:Các bài tập mẫu cơ bản

2.HS: Làm các bài tập đã cho

III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:

1 Kiểm tra bài cũ :

u cosω

= cos2π( λ)

x T

v =

= λ

+ Khoảng cách giữa 2 ngọn sóng dọc : d = 2

λ

( sóng dọc là sóng âm, sóng dừng )

+ Khoảng cách giữa 2 ngọn sóng ngang : d = λ ( sóng ngang là

sóng lan truyền trên mặt nước )

+ Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn O một khoảng OM = x:

Hoạt động 2 Giải các câu hỏi trắc nghiệm:

Trang 18

Yêu cầu hs giải thích

tại sao chọn D

tại sao chọn A

Giải thích lựa chọn

Câu 5 trang 45: DCâu 6 trang 45: DCâu 8.1: D

vân

Tính bước sóng

Tính tốc độ truyền sóng

HS lên bảng giải bài tập

Một người ngồi ở bờ biển quan sát thấy khoảng cách giữa hai ngọn sĩng liên tiếp bằng 10m Ngồi ra người đĩ đếm được 20 ngọn sĩng đi qua trước mặt trong 76s.

1 Tính chu kỳ dao động của nước biển.

2 Tính vận tốc truyền của nước biển.

ππω

ππ

Trang 19

2 Độ lệch pha:

78

7.2240

210.2x

λ

rad

IV CỦNG CỐ, GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ.

- Về nhà làm các bài tập 7.8

- Nhắc nhở các sai sĩt HS thường gặp

- Lưu ý cho HS các trường hợp đặc biệt

Ghi các bài tập về nhà

Ngày / /2011

Nguyễn V n Thái ă

Ngày soạn: 26/09/2011

Tiết 8: GIAO THOA SĨNG

I MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1.Kiến thức:

- Biết vận dụng những kiến thức đã học về sóng cơ và sự giao thoa sóng để trả lời các câu hỏi và giải các câu hỏi trắc nghiệm có liên quan

- Viết được phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng

- Viết được phương trình dao động tổng hợp tại một diểm do sóng từ hai nguồn đồng bộ truyền tới

2 Kỹ n ng: ă - Giải được bài toán tìm bước sóng khi biết số gợn sóng giữa hai nguồn hoặc ngược lại

3.Tư duy và thái độ: Cĩ khả n ng suy diă ễn tốn học, suy luận logic,tính chính xác, trung thực, khách quan

II CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên: Các bài tập mẫu cơ bản.

2 Học sinh: Làm các bài tập đã cho

Hoạt động 1.Hệ thống các cơng thức:

+ Liên hệ giữa bước sóng, vận tốc, chu kì và tần số sóng: λ = vT

Trang 20

t

- 2λ

)(d1 +d2

)+ Điều kiện để có giao thoa ổn định trên mặt nước có 2 nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2:

S1S2 = (2k + 1)2

λ

.+ Khoảng vân giao thoa (khoảng cách giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp trên S1S2): i = 2

λ

.+ Số cực đại (gợn sóng) giữa hai nguồn S1 và S2 là: λ1 2

2 S S

Bài 1: Một người ngồi

ở bờ biển trơng thấy cĩ

Trang 21

Phương trình dao động:

N N

2 d

u =asin( tω − π )

λ

Trang 22

Để hai dao động cùng pha :

2n

∆ϕ = π

Hiệu số pha :

2d

π

∆ϕ =λ

Để hai dao động cùng pha :

IV CỦNG CỐ, GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ.

- Về nhà làm các bài tập 8.4, 8.5

- Nhắc nhở các sai sĩt HS thường gặp

- Lưu ý cho HS các trường hợp đặc biệt

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài

Ghi các bài tập về nhà

Trang 23

1 Giáo viên: Các bài tập mẫu cơ bản.

2 Học sinh: Làm các bài tập đã cho

1 Ổn định lớp :

2 Kiểm tra bài cũ :

- Thế nào là hiện tượng giao thoa sĩng ? iĐ ều kiện để cĩ được hiện tượng giao

thoa sĩng là gì ? Nêu khái niệm về sĩng kết hợp ?

- Viết phương trình sĩng tại một điểm M trong vùng giao thoa của hai sĩng nước ?

- Viết cơng thức xác định vị trí của các cực đại gioa thoa và các cực tiểu giao thoa ?

- Thế nào gọi là hiện tượng sĩng dừng ? khoảng cách giữa hai nút sĩng hoặc hai bụng

sĩng gần nhau nhất bằng bao nhiêu ?

Hoạt động 1.Hệ thống các cơng thức

- Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp hoặc 2 bụng liên tiếp bằng nữa bước sĩng

b Sĩng dừng trên sợi dây cĩ hai đầu cố định : l k2

=

- iĐ ều kiện để cĩ sĩng dừng trên một sợi dây cĩ một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần bước sĩng

Hoạt động 2 : Phát phiếu tr¾c nghiƯm

Câu 1: Một sợi dây dài 1,6 m được c ng ngang, đă ầu B cố định, đầu A được kích thích dao động theo phương thẳng đứng với phương trình :

2

t ππ

2

t ππ

A 8 ; B 7 ; C 6 ; D 5 ;

Câu 3: Một sợi dây AB dài 120 cm, đầu A mắc vào một nhánh âm thoa cĩ tần số f = 40 Hz, đầu B gắn cố định Cho âm thoa dao động trên dây cĩ sĩng dừng với 4 bĩ sĩng dừng Vận tốc truyền sĩng trên dây là :

A 15 m/s ; B 20 m/s ; C 24 m/s ; D 28 m/s ;

Câu 4: Một sợi dây dài 120 cm đầu B cố định Đầu A gắn với một nhánh âm thoa dao

Trang 24

động với tần số 40 Hz Biết vận tốc truyền súng trờn dõy là v = 32 m/s, đầu A nằm tại một nỳt súng dừng Số bụng súng dừng trờn dõy là :

A 3 ; B 4 ; C 5 ; D 6 ;

Cõu 5: Một dõy thộp AB dài 60 cm hai đầu được gắn cố định, được kớch thớch cho dao động bằng một nam chõm điện nuụi bằng mạng điện thành phố tần số f = 50 Hz Trờn dõy cú súng dừng với 5 bụng súng Vận tốc truyền súng trờn dõy là bao nhiờu ?

A 18 m/s ; B 20 m/s ; C 24 m/s ; D 28 m/s ;

Hoạt động 3 : Trả lời phiếu trắc nghiệm

Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên

- Nhận xét câu trả lời của HS

IV Vận dụng Củng cố

số bụng sóng, bó sóng trên sóng dừng có 1 đầu cố định 1 đầu tự

do và trên sóng dừng có 2 đầu cố

định

Trang 25

3 Thái độ: Tích cực thảo luận về các phiếu trả lời và giải các bài toán.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Chuẩn bị các phiếu trắc nghiệm và các bài tập tự luận

2 Học sinh: Chuẩn bị các kiến thức về đặc trng vật lí và sinh lí của âm

III TIẾN TRèNH BÀI DẠY:

1 ổn định lớp.

2 Kiểm tra bài cũ

- CH : Hãy nêu các đặc trng vật lý của âm? Các đặc trng sinh lí của âm?

Hoaùt ủoọng 1 Hệ thống cỏc cụng thức :

1 Âm Nguồn õm :

a Âm là gỡ: Súng cơ truyền trong cỏc mụi trường khớ, lỏng, rắn

b Nguồn õm: Một vật dao động phỏt ra õm là một nguồn õm

c Âm nghe được, hạ õm, siờu õm :

- Âm nghe được tần số từ : 16Hz đến 20.000Hz

- Hạ õm : Tần số < 16Hz

- Siờu õm : Tần số > 20.000Hz

d Sự truyền õm :

- Mụi trường truyền õm : Âm truyền được qua cỏc chất r n, lă ỏng và khớ

- Tốc độ truyền õm : Tốc độ truyền õm trong chất lỏng lớn hơn trong chất khớ và nhỏ hơn trong chất rắn

2 Những đặc trưng vật lý của õm :

a Tần số õm : Đặc trưng vật lý quan trọng của õm

b Cường độ õm và mức cường độ õm :

- Cườ ng độ õm I : Đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà súng õm tải qua một đơn

vị diện tớch vuụng gúc với phương truyền õm trong một đơn vị thời gian Đơn vị W/m2

Ilg10)dB(

Âm chuẩn cú f = 1000Hz và I0 = 10-12W/m2

c Âm cơ bản và họa õm :

- Khi một nhạc cụ phỏt ra một õm cú tần số f0 ( õm cơ bản ) thỡ đồng thời cũng phỏt ra cỏc

õm cú tần số 2f0, 3f0, 4f0…( cỏc họa õm) tập hợp cỏc họa õm tạo thành phổ của nhạc õm

- Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả cỏc họa õm ta cú đồ thị dao động của nhạc

õm là đặc trưng vật lý của õm

3 Những đặc trưng vật lý của õm :

a Độ cao : - Đặc trưng sinh lớ của õm gắn liền với tần số.

- Tần số lớn : Âm cao

- Tần số nhỏ : Âm trầm

b Độ to : - Đặc trưng sinh lớ của õm gắn liền với mức cường độ õm.

- Cường độ càng lớn : Nghe càng to

c Âm sắc : - Đặc trưng sinh lớ của õm giỳp ta phõn biệt õm do cỏc nguồn õm khỏc nhau phỏt ra.

- Âm sắc liờn quan mật thiết với đồ thị dao động õm

Hoaùt ủoọng 2 : Phỏt phiếu trắc nghiệm số 1

Câu 1 : Chọn câu sai trongcác câu sau

A, Ngỡng nghe thay đổi tuỳ theo tần số âm

B, Đối với tai con ngời , Cờng độ âm càng lớn thì thì âm càng to

C, MMiền nằm giữa ngỡng nghe và ngỡng đau là miền nghe đợc

D, Tai con ngời nghe âm cao thính hơn nghe âm trầm

Trang 26

Câu 2 : Khi âm thanh truyền từ không khí vào nớc thì :

A, Bớc sóng thay đổi nhng tần số thay đổi

B, Bớc sóng và tần số đều thay đổi

C, Bớc sóng và tần số không đổi

D, Bớc sóng không đổi nhng tần số thay đổi

Câu 3 : Hai âm thanh có âm sắc khác nhau là do :

A, Tần số khác nhau

B, Độ cao và độ to khác nhau

C, Số lợng các hoạ âm trong chúng khác nhau

D, Số lợng và cờng độ các hoạ âm trong chúng khác nhau

Câu 4 : Độ to của âm thanh đợc đặc trng bằng :

C, Mức cờng độ âm D, áp suất âm thanh

Hoạt động 3 : Trả lời phiếu trắc nghiệm số 1

Hoaùt ủoọng 4 : Phỏt phiếu số 2

Câu 1 : Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N một khoảng NA = 1m , có

mức cờng độ âm là LA= 90dB Biết ngỡng nghe của âm đó là I0 =

0,1nW/m2 Cờng độ của âm đó tại A là bao nhiêu :

Câu 2 : Một ngời dùng búa gõ vào đầu một thanh nhôm Ngời thứ hai ở

đầu kia áp tai vào thanh nhôm và nghe đợc âm của tiếng gõ hai lần ( Một lần quakhông khí , một lần qua thanh nhôm ) Khoảng thời gian giữa hai lần nghe đợc là là 0,12s Hỏi độ dài của thanh nhôm là bao nhiêu ? ( vK =

330 m/s ; vN = 6420 m/s )

Câu 3 : Một sóng âm có dạng hình cầu đợc phát ra từ một nguồn âm có

công suất 15W Giả sử năng lợng phát ra đợc bảo toàn Hỏi cờng độ âm tại một điểm:

a, Cách nguồn âm 1m?

b, Cách nguồn âm 3 m?

Hoạt động 5 : Trả lời phiếu số 2

Trang 27

- Thảo luận theo nhóm giải các

L= 10lg I/Io + Bài 2 : l= vk tk = vN tN

- Nêu định nghĩa dòng điện xoay chiều

- Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

- ý nghĩa các đại lợng vật lý đặc trng trong phơng trình i , u

2 Kỹ năng.

- Xây dựng đợc biểu thức giá trị hiệu dụnh của dòng điện xoay chiều

- Vận dụng kiến thức đại cơng về dòng điện xoay chiều giải một số bài tập trắc nghiệm khách quan

3.Tư duy và thỏi độ :Cú khả n ng suy diă ễn toỏn học, suy luận logic, nhận thức đỳng về khoa học ứng dụng bài học vào thực tiển

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn:

- Kiến thức về dòng điện xoay chiều

- Phiếu trắc nghiệm

2 Học sinh: ễn lại: - Ôn tập kiến thức về dòng điện xoay chiều

IV TIẾN TRèNH BÀI DẠY

Trang 28

*Kiểm tra bài cũ:

CH: - Nờu định nghĩa về dũng điện xoay chiều?

- Cụng thức xỏc định giỏ trị hiệu dụng?

Hoaùt ủoọng 1 Hệ thống cỏc cụng thức :

1 Khỏi niệm dũng điện xoay chiều :

Dũng điện cú cường độ biến thiờn tuần hoàn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay cosin i=I0cos(ωt+ϕ)

2 Nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều :

Từ thụng qua cuộn dõy : φ = NBScosωt

Suất điện động cảm ứng : e = NBSωsinωt

⇒ dũng điện xoay chiều : i=I0cos(ωt+ϕ)

3 Giỏ trị hiệu dụng :

Cường độ hiệu dụng của dũng điện xoay chiều là đại lượng cú giỏ trị của cường độ dũng điện khụng đổi sao cho khi đi qua cựng một điện trở R, thỡ cụng suất tiờu thụ trong R bởi dũng điện khụng đổi ấy bằng cụng suất trung bỡnh tiờu thụ trong R bởi dũng điện xoay chiều núi trờn

A Dòng điện có cờng độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian là dòng

điện xoay chiều

B Cờng độ dòng điện và điện áp ở hai đầu đoạn mạch xoay chiều luôn lệch pha nhau

C Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện

D Cờng độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại của nó

Câu 2: Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là : u = 220 cos ( 100

2

π

π +t

) Giá trị điện áp hiệu dụng và chu kỳ là :

A 155,6 V ; 0,02 s B 120 v ; 0,02s C 150 v ; 0,02 s D

180 v ; 0,05 s

Hoạt động 3 : Trả lời phiếu trắc nghiệm

Hoaùt ủoọng 4 Chuẩn bị phiếu bài tập tự luận

Bài 1 : Hai bóng đèn giống hệt nhau Trên mỗi bóng có ghi 220v – 75W đợc

mắc nối tiếp Để các đèn sáng bình thờng Hãy xác định

a, Công suất định mức của mỗi bóng ?

b, Điện trở của mỗi bóng ?

c, Điện năng tiêu thụ của bóng đèn đó trong 1 giờ?

Trang 29

Bài 2 :Cho 3 bóng đèn giống hệt nhau mắc song song Biết trên mỗi đèn có

ghi 220V – 40W

Coi nh các đèn sáng bình thờng Hãy xác định:

a, Công suất định mức của mỗi bóng?

b, Điện trở của mỗi bóng ?

c, Điện năng tiêu thụ của mạng điện đó trong 1 ngày?

Hoạt động 5 : Trả lời phiếu số 2

- Thảo luận theo nhóm giải các

a Công suất định mức là 75W

b Sử dụng công thức P

U R

Vận dụng cỏc kiến thức để giải cỏc bài tập đơn giản

3 Thaựi ủoọ: Rèn luyện thỏi độ làm việc nghiờm tỳc, khoa học, độc lập nghiên cứu.

II CHUAÅN Bề

1 Giaựo vieõn:Chuẩn bị hệ thống bài tập về con lắc đơn, cú hướng dẫn giải.

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

III PHƯƠNG PHÁP: Thuyết trỡnh, phỏt vấn, hoạt động nhúm

IV HOAẽT ẹOÄNG DAẽY HOẽC

Trang 30

1 Ổn định tổ chức: Ổn định trật tự, kiểm tra sĩ số.

2 Kiểm tra bài cũ

Câu hỏi: tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

+ Biểu thức của i và u: Nếu i = I0cos ω t thì u = U0cos( ω t + ϕ ) Ngược lại Nếu u =

U0cos ω t thì i = I0cos( ω t - ϕ ).

+ Cảm kháng của cuộn dây: ZL = ω L Dung kháng của tụ điện: ZC = ωC

1 + Định luận Ôm cho đoạn mạch: Chỉ có R: I = R

U

; chỉ có tụ điện: I = Z C

U

; chỉ có cuộn cảm thuần: I = Z L

U

+ Điện áp giữa hai đầu điện trở R cùng pha với cường độ dòng điện Điện áp giữa hai bản tụ điện trể pha 2

TRỢ GIÚP CỦA GIÁO

Hoạt động 1: Chữa bài tập tự luận

Yêu cầu học sinh tính

dung kháng của tụ điện.

cường độ hiệu dụng chạy

qua đoạn mạch.

Yêu cầu học sinh viết

biểu thức cường độ

dòng điện.

Gọi một học sinh lên

bảng giải câu b.

cảm kháng của cuộn

cảm thuần.

Tính dung kháng của tụ điện.

Tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

Viết biểu thức cường độ dòng điện.

Tự giải câu b.

Tính cảm kháng của cuộn cảm thuần.

Tính cường độ hiệu

π) (A) b) Ta có:

ZC = ωC

1

= π 5000π

1.1000

π) (A)

Bài 13.7

a) Ta có:

ZL = ω L = 100 π π

5,0 = 50( Ω )

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	557,26 KB