Phần lý thuyết - Các khái niệm về dao động: - Dao động: Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần xung quanh vị trí cân bằng.. - Dao động tuần hoàn: là dao độ
Trang 1Ngày soạn: / /
Ngày dạy: / /
Tiết: 1,2,3.
Chuyên đề: Cơ học.
( Thời lượng: 3 Tiết ).
I Mục tiêu:
Ôn tập lại các kiến thức:
- Phát biểu được các định nghĩa về dao động, nguyên nhân gây ra dao động
- So sánh được các đặc trưng của con lắc lò xo và con lắc đơn
- Nắm được sự biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa
- Nêu được mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa
- Nắm được phương pháp ttongt hợp hai dao động cùng phương cùng tần số
Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng trả lời câu hỏi, giải bài tập
Phân biệt được một số dạng câu hỏi và bài tập trắc nghiệm
Giáo dục: Thái độ làm việc nghiêm túc, khoa học
Có ý thức, nhìn nhận khách quan về các hiện tượng vật lý liên quan
A Phần lý thuyết
- Các khái niệm về dao động:
- Dao động: Là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần xung quanh vị trí cân bằng
- Dao động tuần hoàn: là dao động mà trạng thái chuyển động của vật lặp đi lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
- Tần số dao động tuần hoàn, là số lân dao động mà vật thực hiện được trong một đơn vị thời gian
- Chu kì dao động tuần hoàn: là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động được lặp lại như cũ
- Dao động điều hòa: là dao động được mô tả bằng định luật dạng sin hoặc cosin theo thời gian
- Dao động tự do: Là dao động mà chu kì của nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài
- Điều kiện để con lắc dao động tự do:
Con lắc lò xo: Lực cản của môi trường, ma sát không đáng kể
Con lắc đơn: Lực cản của môi trường, ma sát không đáng kể, vị trí đặt con lắc phải không đổi
- Dao động tắt dần: là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
- Nguyên nhân: do lực cản môi trường, lực cản càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh
- Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian
- Sự cộng hưởng: Là hiện tượng biên độ dao động đạt đến giá trị cực đại khi tần số dao động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ
1 Định luật Huc
- Định luật: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi tỷ lệ với độ biến dạng của vật đàn hồi
F = -k.x
Trang 2- Độ giãn của loxo l mg
k
- Hai loxo mắc nối tiếp:
1 1
mg l k
, 2
2
mg l k
Độ cứng của lòxo:
1 2
- Hai loxo ghép song song:
- Độ giãn của hai loxo như nhau
- Độ cứng của hai loxo: K = K1 + K2
- Cắt lòxo thành nhiều phần: l k0 l k1 1 l k2 2 l k3 3
2 Con lắc loxo dao động điều hòa:
a Phương trình cơ bản:
- Phương trình li độ: x A sin( t )
- Phương trình vận tốc: v A C os( t ).
- Phương trình gia tốc: aA Sin t 2 ( )
- Chu kì: T 2
k
g
- Tần số góc: 2
T
m
l
- Vận tốc ở li độ x:
- Vận tốc ở li độ x = 0 (Vị
trí cân bằng):
- Vận tốc ở li độ x = A(vị trí
biên):
2 2
v A
0
v
0
2 ( os os )
0
2 (1 os )
0
v
- Năng lượng:
+ Động năng:
+ Thế năng:
d t
os ( )
d
sin ( )
t
2
1 W 2
mg A l
Lực căng của sợi dây:
+ Vị tri cân bằng:
+ Vị trí biên:
0
(3cos 2cos )
mg
mg
0
cos
mg
Xét trường hợp riêng: Biến thiên chu kỳ:
Theo độ cao :
Đồng hồ con lắc đơn:
+ Đồng hồ chạy đúng ở mắt đất: 2 2 ( )2
.
T
Trang 3- Với gia tốc trọng trường là: g G M2
R
+ Đồng hồ chạy ở độ cao(độ sâu) h: ' 2 2 ( )2
T
- Với gia tốc trọng trường là: ' 2
M
R h
Vậy:
2
'
' '
1
Nên sau mỗi chu kỳ đồng hồ chạy chậm đi (nhanh hơn) là: T T T' 0 h T0
R
(chậm lấy dấu cộng, nhanh lấy dấu trừ )
Biến thiên chu kỳ theo nhiệt độ:
Chiều dài của sợi dây: l l 0 t
2
2 1 1
1
1 ( _ )
t
Đồng hồ chạy chậm (nhanh): 1
1 2
Biến thiên chu kỳ khi có ngoại lực tác dụng:
- Trọng lực biểu kiến P’ và gia tốc biểu kiến g’
n
P P F
và F n
m
B Phần Bài tập:
Câu 1: Trong dao động điều hòa, gia tốc của vật
A, tăng khi vận tốc của vật tăng B giảm khi vận tốc của vật tăng
C không đổi D tăng giảm tùy theo vận tốc ban đầu
Câu 2: Cho dao động điều hòa có phương trình x A sin( t ),trong đó A,,là các hằng
số Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Đại lượng là pha dao động B Chu kì dao động được tính T 2
C Biên độ A không phụ thuộc vào và , nó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của ngoại lực kích thích ban đầu của lên hệ dao động
D Đại lượng không phụ thuộc vào các đặc điểm của hệ dao động
Câu 3: Tần số dao động của con lắc đơn là:
A, f 2 g
l
2
l f
g
2
g f
l
2
g f
k
Câu 4: Một con lắc đơn được thả không vận tốc ban đầu từ vị trí có li độ góc 0, khi con lắc
đi qua vị trí có li độ góc , thì vận tốc của con lắc là:
A, v 2 ( osgl c cos ) 0 ; B, v 2g( osc cos )0
Trang 4C, v 2 ( osgl c cos ) 0 ; D, v 2g( osc cos )0
Cõu 5: Một con lắc đơn được thả khụng vận tốc ban đầu từ vị trớ cú li độ gúc 0, khi con lắc
đi qua vị trớ cú li độ gúc , thỡ lực căng của con lắc là:
A, mg(3cos 2cos 0 ); B, mgcos
C, mg(3cos 2cos 0 ); D, 3mg(cos 2cos 0 )
Tiết 2: hướng dẫn từ bài 1.11 đến bài 1.25
Tiết 3: hướng dẫn tư bài 1.26 đến bài 1.39
C Phần bài tập về nhà:
Chọn đáp án đúng( đúng nhất )
1 Điều nào sau đây là đúng khi nói về dao động điều hoà của một chất điểm?
A Li độ dao động biến thiên theo quy luật dạng sin hoặc cosin theo thời gian
B Khi đi từ vị trí cân bằng tới vị trí biên, vật chuyển động chậm dần đều
C Động năng và thế năng có sự chuyển hoá qua lại lẫn nhau, nhng cơ năng đợc bảo toàn
D A và C đúng
2 Phơng trình dao động của một dao động điều hoà có dạng x = Asin(
2
t ) Gốc thời gian
đợc chọn vào thời điểm ứng với phơng án nào sau đây?
A Lúc chất điểm có li độ x = +A
B Lúc chất điểm có li độ x = - A
C Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dơng
D Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm
3 Vận tốc của một vật dao động điều hoà có độ lớn đạt giá trị cực đại tại thời điểm t Thời
điểm ấy là thời điểm ứng với phơng án nào sau đây?
A Khi t = 0
B Khi t = T/4 ( T là chu kỳ dao động)
C Khi t = T
D Khi vật qua vị trí cân bằng
4 Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng có khối lợng m = 1kg và một lò xo có độ cứng k = 1600N/m Khi quả nặng ở vị trí cân bằng, ngời ta truyền cho nó một vận tốc ban
đầu bằng 2m/s hớng xuống dới Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật Phơng trình dao động nào sau đây là đúng?
A x = 0,5sin40t (m)
B x = 0,05sin(40t+
2
) (m)
C x = 0,05sin40t (m)
D x = 0,05 2sin40t (m)
5 Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm vật có khối lợng m = 100g và lò xo có độ cứng k = 100N/m Kéo vật xuống dới vị trí cân bằng một đoạn 2cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hoà Lấy g = 10m/s2 Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động là :
A Fđmax = 2N, Fđmin = 1N
B Fđmax = 2N, Fđmin = 0
C Fđmax = 3N, Fđmin = 1N
D Fđmax = 3N, Fđmin = 0