GIÁO án 12 cơ bản học kì I tham khảo
Trang 1 Giáo án vật lý lớp 12CB
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC
Tiết 01 Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I MỤC TIÊU:
- Thông qua quan sát để có khái niệm về chuyển động dao động
- Biết các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà
- Hiểu rõ các khái niệm T và f
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
Hình vẽ miêu tả sự dao động hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2
2 Học sinh:
+ Ôn lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số, mối liên quan tốc độ góc với T, f, v
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác
+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động 1 ( 10 phút) Ổn định, yêu cầu môn học, vào bài
- Ổn định, kiểm tra sĩ số
- Yêu cầu môn học
- Kiểm tra: Không
- Vào bài: trong đời sống ta nhạn thấy có vô số những
chuyển động Có những chuyển động phúc tạp, co
những chuyển động tuân theo một nguyên tắt Vậy
làm thế nào để mô tả những chuyển động đó? Nội
dung chương sẽ cho ta một kiến thúc co bản để khảo
sát những chuyển động đó
- Báo học sinh vắng
- Ghi nhận, chuẩn bị cho các tiêt sau
Hoạt động 2: ( 10 phút)Tìm hiểu dao động , dao động tuần hoàn
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Màng trống rung động,gió làm
bông hoa lay động; quả lắc đồng hồ
đung đưa sang phải sang trái; mặt
hồ gợn sóng; dây đàn rung khi
gãy…
Chuyển động của vật nặng trong 3
trường hợp trên có những đặc điểm
gì giống nhau ?
Dao động cơ học là gì ?
Nhận xét dao động của con lắc
đồng hồ?
Dao động tuần hoàn?
Đơn giản nhất là dao động đều hoà
Nhận xét về các đặc điểm của các
chuyển động: chuyển động qua lại quanh 1 vị trí đặc biệt
Phát biểuTrở về vị trí cũ sau một khoảng thời gian
Phát biểu
I DAO ĐỘNG CƠ
1 Thế nào là dao động cơ
Dao động cơ là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.
- Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động
…
2 Dao động tuần hoàn.
Dao động tuần hoàn: là dao động
mà sau những khoảng thời gian
Trang 2x '
wt j
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Xét một điểm M chuyển động đều
trên một đường tròn tâm O, bán
kính OM, với vận tốc góc là ω
(rad/s)
Chọn C là điểm gốc trên đường
tròn Tại:
- Thời điểm ban đầu t = 0, xác định
vị trí của điểm M0, - Thời điểm t ≠
0, vị trí của điểm chuyển động là
Mt, Xác định bởi góc nào?
Xác đinh hình chiếu của chất điểm
M tai thời điểm t
Nêu ý nghĩa vật lý của từng đại
lượng trong biểu thúc thức trên ?
Đơn vị các đại lượng?
Đều hoà Hàm cos đều hoà
Nêu định nghĩa dao động điều hòa
Trả lời C 1 : Thảo luận nhóm
Trả lời câu hỏi
DươngDương, âm, có thể là 0
Phát biểu
II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1Ví dụ
Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính OM = A, với vận
(rad/s)Thời điểm
t ≠ 0,
vị trí của điểm
Mt, Xác định bởi góc (wt + ): x = OP
=OMt cos(ωt + ϕ).
3 Phương trình x=Acos(ωt+ϕ)
+ x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB)
+A: gọi là biên độ dao động: là li
độ dao động cực đại ứng với cos(ωt+ϕ) =1
+(ωt+ϕ): Pha dao động (rad) + ϕ : pha ban đầu.(rad) + ω: Gọi là tần số góc của dao động.(rad/s)
4 Chú ý :
Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là một đoạn thẳng
đó
Hoạt động 4:( 7 phút) Khái niện tần số góc , chu kì , tần số của dao động
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Từ mối liên hệ giữa tốc độ góc , Đinh nghĩa các đại lượng chu kì tần
III CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
Trang 3 Giáo án vật lý lớp 12CB
chu kì , tần số giao viên hướng dẫn hs đưa ra khái niệm chu kì tần số , tần số góc của dao động điều hòa số , tần số góc 1 Chu kì và tần số a Chu kì (T): C1 : Chu kỳ dao động tuần hoàn là khoảng thời gian ngắn nhất T sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ C2: chu kì của dao động điều hòa là khoản thời gian vật thực hiện một dao động b Tần số (f) Tần số của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây f = 1ω = T 2π T= t/n
n là số dao động toàn phần trong thời gian t 2 Tần số góc kí hiệu là ω đơn vị : rad/s Biểu thức : 2 2 f T π ω= π= Hoạt động 5 (5 phút) Củng cố HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Phương trình dao động đều hoà, ý nghĩa, đơn vị các đại lượng? - Bài tập 7, 8, 9, 10 SGK - Trả lời - Suy nghĩ, thảo luận trả lời Hoạt động 6 (3phút) Nhiệm vụ về nhà HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Bài mới: + Xem lại cách biểu diễn bằng đồ thị một hàm lương giác + Cách tính đạo hàm các hàm lượng giác + Xem nội dung IV, V SGK - Bài tập sách bài tập - Ghi vở bài soạn IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Trang 4
Giáo án vật lý lớp 12CB
Trang 5
Giáo án vật lý lớp 12CB
Ngày soạn: 04/08/2008
Tiết 02 Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I MỤC TIÊU:
- Viết được công thức vận tốc, gia tốc trong dao động đều hoà
- Biết tính toán và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t)
- Biết viết điều kiện đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ đó suy ra A và ϕ Củng cố kiến thức về dao động điều hoà
- Vận dụng được kiến thức giải một bài tập đơn giản
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác
+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động 1: ( 10 phút) Ổn định, vào bài
- Ổn định, kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra:
+ Thế nào là dao động đều hoà?
+ Viết phương trình dao động đều hoà, ý nghĩa các đại
lượng?
+ Cho phương trình: x = 6 cos(10πt + π/6)cm Xác
định biên độ, chu kỳ, tần số, pha ban đầu, pha dao
động, tốc độ góc
- Vào bài: Dao động đều hoà tương ứng với chuyển
động tròn đều Ta đã biết phương trình dao động đều
hoà, còn vận tốc, gia tốc xác đinh thế nào?
- Báo học sinh vắng
- 2 hs trả bài
Hoạt động 2 ( 15phút) Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Hãy viết biểu thức vận tốc trong
giao động điều hòa?
Ở ngay tại vị trí biên, vị trí cân
Pha của vận tốc v như thế nào so
với pha của ly độ x ?
- vmin = 0 khi x = ± A ở vị trí biên
Vận tốc nhanh pha π / 2 so với ly độ.
KL : Gia tốc luôn luôn ngược
chiều (ng ược pha) với li độ và có
độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ
* Công thức độc lập thời gian
Trang 7 Giáo án vật lý lớp 12CB
Hoạt động 3: ( 10 phút) Đồ thị của dao động điều hòa HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a trong trường hợp ϕ = 0 x = Acos(ωt) = Acos( 2πT t) v = -Aωsin( 2πT t) a = -Aω2cos( 2πT t) Xác định li độ , vận tốc , gia tốc tại các thời điểm t = 0 , t = T/4 , t = T/2 , t = 3T/4 , t = T V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA. • Vẽ đồ thị cho trường hợp ϕ=0 t 0 T/4 T/2 3T/4 T x A 0 -A 0 A v 0 -Aω 0 Aω 0
a -Aω2 0 Aω2 0 Aω2 Hoạt động 4 (10 phút) Củng cố, nhiệm vụ về nhà HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Liên hệ vận tốc, gia tốc, tốc độ góc, biên độ - Bài tập 6, 11 SGK - Làm bài tập sách bài tập - Trả lời - Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận bài tập IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
x
v
a
t t
t T
2
T
4
T
4
3T
O O
O A
- A
Aω
-Aω
-Aω2
Aω2
Trang 8 Giáo án vật lý lớp 12CB
Trang 9
- Tìm được chu kỳ, tần số con lắc lò xo
- Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo
- Biết cách tính, tìm biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo
- Có kĩ năng giải các bài tập có liên quan
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
+ Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây
2 Học sinh:
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác
+ Ôn lại các khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng của vật chịu tác dụng của lực thế
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY :
Hoạt động 1 ( 10phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra bài cũ
+ Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc dao động điều
hoà?
+ Cho phương trình: x = 6 cos(20πt + π/3)cm Tìm
phương trình v,a; tính chu kỳ, tần sô Xác định v, a khi
x = 4cm
- Vào bài: Xét dao động của con lắclò xo
- Báo sĩ số
- HS trả bài
Hoạt động 2 ( 5phút) Tìm hiểu con lắc lò xo
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Mô tả cấu tạo con lắc lò xo?
Vị trí vật đứng yên trong cơ học
Lò xo treo: lò xo đứng yên khi treo vật
x
l 0
O
( VTCB)
Trang 10 Giáo án vật lý lớp 12CB
đáng kể có độ cứng k
*Vị trí cân bằng: Vị trí m đứng
yên
Hoạt động 3 ( 10 phút) Khảo sát dao động con lắc lò xo về động lực học
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Khi vật dao động, tại vị trí bất kỳ
Phát biểu
II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC
* Phương trình:
• Tại thời điểm t bất kỳ bi có li độ
x Lực đàn hồi của lò xo F =-kx
• Áp dụng định luật II Niutơn ta có:
* Chu kỳ, tần số
k
m
T = π ω
π
m
k f
π
=
2 1
P r
F r
F r
x
Trang 11 Giáo án vật lý lớp 12CB
Hoạt động 4.( 10ph út) Khảo sát dao động con lắc lò xo về năng lượng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Dưới tác dụng của lực đàn hồi
thế năng của vật được xác định
W = 1
2mω2A2 = 1
2kA
2 = const
: Cơ năng bảo toàn !
III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
1 Động năng của con lắc lò xo
2
12
3 Cơ năng của con lắc lò xo Sự bảo toàn cơ năng
Trang 12- Củng cố, vận dung các kiến thức về dao động điều hoà, con lắc lò xo
- Rèn luyện kỹ năng giải bài tập
- Rèn luyện khả năng tư duy độc lập trong giải bài tập trắc nghiệm
- Xem lại các kiến thức đã học về dao động điều hoà, con lắc lò xo
- Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động 1 ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
- Ổn định, kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra:
+ Con lắc lò xo
+ Chu kỳ con lắc lò xo?
+ Động năng, thế năng, cơ năng con lắc lò xo? Nhận
xét chu kỳ biến thiên của động năng, thế năng?
- Báo học sinh vắng
- Trả bài
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Dao động điều hoà
- Chu kỳ con lắc lò xo?
- Năng lượng con lắc lò xo?
+ x=Acos(ωt+ϕ)
+ v = x/ = -Aωsin(ωt + ϕ),+ a = v/ = -Aω2cos(ωt + ϕ)= -ω2x
Trang 13 Giáo án vật lý lớp 12CB
* GV bổ sung các kiến thức
- Chiều dài quỹ đạo
- Đường di trong 1 chu kỳ
5 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A
6 Đường đi 1 chu kỳ: S = 4A
7 Cách lập phương trình
8 Con lắc lò xo treo
Hoạt động 3 ( 10 phút) Giải bài tập trắc nghiệm.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
* Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn
đáp án
-Chọn đáp án đúng, giải thích Bài 7 trang 9: C
Bài 8 trang 9: ABài 9 trang 9: DBài 4 trang 13: DBài 5 trang 13: DBài 6 trang 13: BBài 1.1 B
Bài 1.2 DBài 1.3 CBài 1.4 BBài 1.5 A
Hoạt động 4:( 10 phút) Bài tập Tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- So sánh với phương trình dao
đọng tổng quát suy ra các giá trị
Bài 10/9
Ta có x = A cos(ωt + ϕ)
Đề cho x = 2cos(5t - π/6)cmSuy ra: A = 2 cm,
ω = 5 rad/s,
ϕ = -π/6, pha dao động 5t - π/6 rad
Trang 14 Giáo án vật lý lớp 12CB
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Tiếp tục làm bài tâp sách bài tâp - Bài mới + Con lắc đơn? + Năng lượng dao động con lắc đơn? Đặc điểm? - Ghi bài tập - Ghi vở bài soạn V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Trang 15
Giáo án vật lý lớp 12CB
Bài 3 CON LẮC ĐƠN
I MỤC TIÊU:
- Nêu được cấu tạo con lắc đơn
- Điều kiện con lắc đơn dao động đều hoà, tính được chu kỳ dao động
- Tìm được thế năng, cơ năng con lắc đơn
- Xem lại cách tổng hợp, phân tích lực
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
Hoạt động 1.( 5 phút) Ổn định, kiểm tra bài, vào bài
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra bài cũ
+ Chu kỳ, tần số con lắc lò xo; đặc điểm của của
chúng?
+ Động năng, thế năng? Chu kỳ biến thiên của chúng?
- Vào bài: Xét dao động của vật treo vào một sợi dây
khônng co giãn
- Báo học sinh vắng
- Trả bài
Hoạt động 2 ( 5 phút) Tìm hiểu con lắc đơn
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Nêu cấu tạo con lắc đơn?
- Cho biết phương dây treo khi con
lắc cân bằng?
- Phát biểu
- Thẳng đứng
I THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
1 Câu tạo
Một vật nặng có kích thước nhỏ,
có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây dài l và có khối lượng không đáng kể
Trang 16 Giáo án vật lý lớp 12CB
Hoạt động 3 ( 15 phút) Khảo sát con lắc đơn về mặt động lực học
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Khi con lắc dao động thì quỹ đạo
của nó là gì và vị trí của nó được
xác định bởi đại lượng nào?
- Con lắc chịu tác dụng của những
lực nào ?
- Theo định luật II Newton phương
trình chuyển động của vật được
viết như thế nào ?
- Hãy suy luận tìm công thức tính
chu kỳ T , tần số f của con lắc đơn?
Trả lời câu hỏi C1
α = αocos(ωt + ϕ)
Trả lời câu hỏi C2
II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC
• Khi vật ở vị trí M thì:
+ Vật nặng xác định bởi cung
¼
OM = s = l α+ Vị trí dây treo xác định bởi góc:
·OQM =α
• Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực P ur, lực căng dây T ur
• Áp dụng định luật II Niu tơn:
s = Acos(ωt + ϕ).
Vậy: Dao động của con lắc đơn
với góc lệch bé là dao động điều
hoà với chu kỳ
Hoạt động 4 ( 10 phút) Khảo sát con lắc đơn về mặt năng lượng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
1 Động năng của con lắc đơn
2 1 2
d
W = mv
Trang 17 Giáo án vật lý lớp 12CB
- Thế năng con lắc được xác định như thế nào ? → Nhận xét chu kỳ dao đông của Wt? Tính cơ năng của con lắc đơn? Nhận xét? (1 cos ) t W =mgl − α Wt dao động điều hoà với chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ dao động li độ) 2 1 (1 cos ) 2 d t W W= +W = mv +mgl − α Cơ năng bảo toàn W đ =1 2mv 2 =1mω s sin (ωt + φ)2 20 2 2 (1) 2.Thế năng của con lắc đơn (1 cos ) t W =mgl − α 3 Cơ năng của con lắc đơn 2 1 (1 cos ) 2 d t W =W +W = mv +mgl − α * Động năng, thế năng thiên với chu kỳ bằng nửa chu kỳ dao động điều hoà ( Tần số gấp đôi d đ đh) Hoạt động 5 (5 phút) Ứng dụng con lắc đơn HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Ứng dụng con lắc đơn? - Đọc sách giáo khoa IV ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO T = 2π g l => 2 2 4 l g T π = => Muốn đo g cần đo chiều dài và chu kỳ của con lắc đơn
Hoạt động 6 ( 5 phút) Củng cố, vận dụng, nhiện vụ về nhà HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Phương trình dao động, chu kỳ tần số, động năng, thế năng, cơ năng con lắc đơn - Bài tập SGK - Bài tập sách bài tập - Bài mới + Chuẩn bị tiết bài tập + Dao động tắt dần? Nguyên nhân? + Dao động cưỡng bức? + Điều kiện cộng hưởng cơ? - Phát biểu - Suy nghĩ làm - Ghi chú bài tập - Ghi vở bàio soạn IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
0
h m
α
H C
l
Trang 18 Giáo án vật lý lớp 12CB
BÀI TẬP
I MỤC TIÊU:
- Củng cố, vận dung các kiến thức về dao động con lắc lò xo
- Rèn luyện kỹ năng giải bài tập
- Rèn luyện khả năng tư duy độc lập trong giải bài tập trắc nghiệm
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập để tìm ra phương pháp tối ưu cho từng dạng bài tập để hướng dẫn học sinh sao cho giải nhanh, chính xác
- Chuẩn bị thêm một số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại các kiến thức đã học về dao động điều hoà, con lắc lò xo
- Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động 1 ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
- Ổn định, kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra:
+ Con lắc đơn
+ Chu kỳ con lắc đơn
+ Động năng, thế năng, cơ năng con lắc đơn,nhận xét
chu kỳ biến thiên của động năng, thế năng?
- Báo học sinh vắng
- Trả bài
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Phương trình li độ, vận tốc, gia
tốc? Xác định đơn vị và các giá trị
cực đại của chúng?
- Chu kỳ con lắc lò xo?
- Năng lượng con lắc lò xo?
- Hs lên bảng trình bày
- Viết công thức tính
- Viết công thức
1 Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc
+ s =S 0 cos(ωt+ϕ)
+ v = x/ = -S0ωsin(ωt + ϕ), + a = v/ = -S0ω2cos(ωt + ϕ)= -ω2x
2 Chu kỳ con lắc đơn
T
g
π
=
3.Năng lượng con lắc lò xo
Wđ=1
2mv
2 =1
2mS0 ω
2sin2(ωt+ϕ)
Wt = mgh = mgl(1- cosα)
Trang 19Hoạt động 3 ( 10 phút) Giải bài tập trắc nghiệm.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
* Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn
đáp án
-Chọn đáp án đúng, giải thích Bài 4 trang 17: D
Bài 5 trang 17: DBài 6 trang 17: CBài 3.1 D
Bài 3.2 BBài 3.3 CBài 3.4 BBài 3.5 DCâu3.6 ACâu 3.7 C
Hoạt động 4:( 10 phút) Bài tập Tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Trong t(s) thực hiện N dao động
1
(1 os )2
c F – mg = Fht
Trang 20 Giáo án vật lý lớp 12CB
F – mg = F ht 2 ax l m ht mv F mg F mg ⇒ = + = + F = 0,62N 2 ax l m ht mv F mg F mg ⇒ = + = + F = 0,62N Hoạt động 4 (5 phút) Giao nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Tiếp tục làm bài tâp sách bài tâp - Bài mới + Dao động tắt dần? Nguyên nhân? + Dao động cưỡng bức? Đặc điểm? + Cộng hưởng? Điều kiện? - Ghi bài tập - Ghi vở bài soạn IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Bài 4 DAO ĐỘNG TẮT DẦN
I MỤC TIÊU:
- Đặc điểm dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng
- Điều kiênh cộng hưởng cơ
- Ví dụ tầm quan trọng cộng hưởng cơ
- Nguyên nhân dao động tắt dần
- Vẽ, giải thích đường cong cộng hưởng
- Giải thích sự tắt dần của một số dao động trong thực tế Điều kiện để có cộng hưởng
- Liên hệ các dao động tắt dần trong thực tế Biết được hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong
thực tế và kể ra được một vài ứng dụng
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Ví dụ dao động cưỡng bức, cộng hưởngcó lợi và có hại
- Chuẩn bị thí nghiệm ở 4.3 nếu điều kiện cho phép Nếu không được thì thông báo kết quả
- 4 con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau
- Hình vẽ SGK
2 Học sinh:
Đọc trước bài học
II TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
Hoạt động 1 ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra bài cũ
+ Chu kỳ, tần số con lắc đơn; đặc điểm của của
chúng?
+ Động năng, thế năng? Chu kỳ biến thiên của chúng?
- Vào bài: Ôtô, xe máy cần thiết bị giảm xóc? Đoàn
- Báo học sinh vắng
- Trả bài
Trang 21dần của con lắc lò xo trong các
môi trường: không khí, nước, dầu,
dầu rất nhớt
Cho biết quan hệ:
+ Chiều lực cản và chiều chuyển
động của vật,
+ Công lực cản và cơ năng.?
- Nhận xét biên độ dao động?
- Nếu không có ma sát thì cơ năng
của con lắc biến đổi thế nào?
- Nếu có ma sát nhớt thì cơ năng
biến đổi thế nào?
Biên độ có liên quan với cơ năng
thẳng đứng bên trong một xy lanh
đựng đầy dầu nhớt, pít tông gắn
với khung xe và xy lanh gắn với
trục bánh xe Khi khung xe dao
động trên các lò xo giảm xóc, thì
pít tông cũng dao động theo, dầu
nhờn chảy qua các lỗ thủng của pít
tông tạo ra lực cản lớn làm cho
dao động pít tông này chóng tắt và
dao động của khung xe cũng chóng
- Năng lượng không đổi
- Năng lượng giảm dần
W = 2
• Lực cản môi trường luôn luôn
ngược chiều chuyển động của vật sinh công âm, làm cho cơ năng vật dao động giảm, biên độ dao động cũng giảm theo thời gian
• Vậy: Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn.
3 Ứng dụng của tắt dần: cái giảm rung
- Thiết bị giảm xóc xe
- Thiết bị đóng cửa tự động …
Hoạt dộng 3 (6 phút) Dao động duy trì
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Trang 22 Giáo án vật lý lớp 12CB
- Dự đoán xem để cho dao động
không tắt dần và có chu kì không
đổi như chu kì dao động riêng thì ta
phải làm gì?
- Muốn duy trì dao động ta phải
làm gì ?
* Thường người ta dùng một một
nguồn năng lượng và một cơ cấu
truyền năng lượng thích hợp để
cung cấp năng lượng cho vật dao
động trong mỗi chu kì Giới thiệu
cơ chế duy trì dao động con lắc ở
hình bên
- Nêu nguyên tắc duy trì dao động
trong đưa võng?
- Cung cấp năng lượng
- Nêu định nghĩa dao động duy trì
- Duy trì tần số dao động riêng
- Thảo luận trả lời
II Dao động duy trì:
* Điều kiện: không làm thay đổi tần số dao động riêng
* Ví dụ
- Đưa võng
- Dao động con lắc đồng hồ
Hoạt động 4 ( 7 phút) Dao động cưỡng bức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Làm thí
nghiệm ảo về dao động cưỡng bức
-
Quan sát và rút ra các đặc điểm của
dao động?
- Thuyết giảng về dao động cưỡng
bức như phần nội dung
- Đồ thị dao động? Nếu được yêu
III Dao động cưỡng bức:
1.Thế nào là dao động cưỡng bức?
Nếu tác dụng một ngoại biến đổi
điều hoà F=F0sin(ωt + ϕ) lên một
hệ Lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức
+ Tỉ lệ với biên độ F0 của ngoại lực
Hoạt động 5 ( 7 phút) Cộng hưởng cơ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Trang 23 Giáo án vật lý lớp 12CB
- Làm lại thí nghiệm ảo, về thay đổi
tần số ngoại lực
- Giới thiệu đường biểu diễn A theo
f hình vẽ 17.2 trong sách giáo khoa
Theo dõi đường biểu diễn thấy
được điều gì ?
Hiện tượng cộng hưởng là gì ?
- Làm lại thí nghiệm về thay đổi
lực cản môi trường
C2
- Ứng dụng của hiện tượng cộng
hưởng
Thuyết giảng như phần nội dung và
kể một vài mẫu chuyện về tác dụng
có lợi và hại của cộng hưởng
Quan sát và rút ra hiện tượng và khái niệm cộng hưởng
Giá trị cực đại của biên độ A của
dao động cưỡng bức đạt được khi tần số của ngoại lực bằng tần số riêng f0 của hệ dao động tắt dần
Định nghĩa hiện cộng hưởng
Vẽ hình.
Quan sát và rút ra mối qua hệ giữa biên độ dao động cưỡng bức và độ lớn lực cản môi trường
Nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại
của biên độ tăng Hiện tượng cộng
hưởng rõ nét hơn
Trả lời C2
Nghiên cứu Sgk
lên dây đàn
Chế tạo các máy móc, lắp đặt máy.
IV Hiện tượng cộng hưởng:
Nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại
của biên độ tăng
2.Giải thích :
Khi f =f0 : hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc , do đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên A =Amax khi tốc độ tiêu hao năng lượng bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ
3 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
* Tác dụng:
- Dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động có khối lượng lớn
để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn - Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn
* Tác hại:
Cầu, bệ máy, trục máy … là các chi tiết có thể xem như một dao động tự do có tần số riêng f0 nào
đó Khi thiết kế chú ý đến sự trùng nhau giữa tần số ngoại lực f và tần
số riêng f0 Nếu sự trùng nhau này xảy ra (cộng hưởng) thì có thể làm gãy các chi tiết này
sHoạt động 6 (7 phút) Củng cố, vận dụng
- Trả lời các câu hỏi SGK
- Bài tập 5, 6 SGK
- Bài tập vê nhà SBT
- Bài mới: Phương pháp tổng hợp dao đông?
- Thảo luận trả lời
max
fO
f0
A
Amax
fO
Trang 24 Giáo án vật lý lớp 12CB
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Trang 25
- Biểu diễn một dao động điều hoà bằng một vectơ quay
- Vận dụng phương pháp giản đồ Frenen tìm phương trình dao động tổng hợp của hai dao động đều hoà cùng phương cùng tần số
Hoạt động 1 ( … phút) Ổn định, kiểm tra
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra bài cũ
- Dao động tắt dần? Cộng hưởng cơ, điều kiện, tầm
Trang 26 Giáo án vật lý lớp 12CB
Hoạt động 2 ( … phút) Tìm hiểu cách biểu diễn một dao động điều hoà bằng vectơ quay
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- GV: Từ mối liên hệ chuyển động
tròn đều và dao động điều hoà, nên
có thể biểu diễn dao động đều hoà
bằng một vectơ quay
- Viết biểu thức hình chiếu của véc
tơ OMuuuur trên trục Ox và so sánh
với phương trình li độ dao động
+ Gốc: Tại O + Độ dài: OM = A + Hợp với
trục Ox góc ϕ
Hoạt động 3 ( … phút) Phương pháp đại số
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Gv: Lấy một số ví dụ về một vật
đồng thời tham gia hai dao động
điều hoà cùng phương cùng tần số,
Hoạt động 4 (… phút) Phương pháp giản đồ Frenen
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG