III.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Thí nghiệm + Giảng giải + đàm thoại I V.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Thí nghiệm + Giảng giải + đàm thoại .Tiến trình bài dạy : Hoạt động 1: Ổn định lớp Hoạt động 2: Kiểm
Trang 1 Giáo án Vật lí 12 cơ bản Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang 1
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Ngày soạn: 6/8/2010
Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Tiết 1-2 Tuần 1
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
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên: Con lắc đơn, Con lắc lò xo, đồng hồ bấm giây
2 Học sinh: Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác.
III.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Thí nghiệm + Giảng giải + đàm thoại
I V.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Thí nghiệm + Giảng giải + đàm thoại Tiến trình bài dạy :
Hoạt động 1: Ổn định lớp
Hoạt động 2: Kiểm tra bài cũ:Không
Hoạt động 3: Tìm hiểu dao động cơ, dao động tuần hoàn
* Thông báo: GV Nêu ví dụ: gió
rung làm bông hoa lay động; quả
lắc đồng hồ đung đưa sang phải
sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây
đàn rung khi gãy đàn… đều
chuyển động qua lại quanh vị trí
cân bằng, chuyển động như thế gọi
là dao động cơ
-Cho hs quan sát dao động của
con lắc đơn từ đó đưa ra khái niệm
dao động tuần hoàn
-Lắng nghe gv nêu ví dụ và cá
nhân tự ghi vào tập học
-Quan sát dao động của con lắc đồng hồ từ đó đưa ra khái niệm tuần hoàn
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.
2 Dao động tuần hoàn.
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi
là chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
Hoạt động 4 : Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa
* Thông báo :Xét một điểm M
chuyển động đều trên một đường tròn
tâm O, bán kính A, với vận tốc góc là
ω (rad/s)
Chọn C là điểm gốc trên đường tròn.
Tại: Thời điểm ban đầu t = 0, vị trí
của điểm chuyển động là M 0 , xác
định bởi góc ϕ Thời điểm t ≠ 0, vị
trí của điểm chuyển động là M t , Xác
định bởi góc (ωt + ϕ) -Xác đinh
hình chiếu của chất điểm M tai thời
điểm t
x =OP = OM t cos (ωt + ϕ).
Hay: x = A.cos (ωt + ϕ)
-Yêu cầu HS nêu định nghĩa dao động
điều hòa
-Yêu cầu hs thực hiện C1 ?
(GV gợi ý hs trình bày câu C1)
-Từ ptrình x=Acos(ωt+ϕ) cho biết
ý nghĩa các đại lượng trong
phương trình ?
-Vẽ hình minh họa chuyển động tròn đều của chất điểm và nghe gv thông báo
-Hs định nghĩa -Trả lời C1:
Tại thời điểm t, chiếu điểm Mt xuống
oy là điểm Q có được tọa độ x =
OQ, ta có:
sin(ωt + ϕ) =
A
x OM
OQ t
=
=>x=OQ=OM t sin(ωt+ϕ).
Hay: x = A.sin ( ω t + ϕ).Vậy chuyển động của điểm P trên trục x’x là một dao động điều hòa.
-Các đại lượng trong pt:
+ 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 điểm P dao động qua lại giữa 2 vị trí biên P 1 (có x
=A) và P 2 (có x = -A)
II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1 Định nghĩa :Dao động điều hòa
là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian
PT : x = A.cos (ωt + ϕ)
2.
Phương trình Phương trình x=Acos(ωt+ϕ) được
gọi là phương trình dao động điều hoà
Trong đó : + 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 điểm P dao động qua lại giữa 2 vị trí biên P1 (có x
=A) và P2 (có x = -A) +(ωt+ϕ): Pha dao động + ϕ : pha ban đầu.có thể ϕ=0, ϕ>0,
ϕ<0 +ω: Gọi là tần số góc hoặc tốc độ
M
t
M
o
C P
y
x '
wt ϕ
x
x
Trang 2 Giáo án Vật lí 12 cơ bản Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang 2
- Thơng báo phần chú ý sgk
+( ω t+ ϕ ): Pha dao động (rad) + ϕ : pha ban đầu.(rad) + ω: Gọi là tần số gĩc của dao động.
(rad/s -Hs ghi nhận
gĩc của dao động
Hoạt động 3: Khái niện tần số gĩc , chu kì , tần số của dao động
-Từ mối liên hệ giữa tốc độ gĩc ,
chu kì , tần số giáo viên hướng dẫn
hs đưa ra khái niệm chu kì, tần số ,
tần số gĩc của dao động điều hịa
-GV đưa ra cơng thức tính chu kì
t
T
n
= và tần số f 1
T
= và tần số
f
T π
ω= π=
-Hs dựa vào hướng dẫn của
GV và kết hợp sgk, khái niệm chu kì, tần số, tần số gĩc
-Hs tiếp thu và ghi nhận
III CHU KÌ,TẦN SỐ, TẦN SỐ GĨC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
1 Chu kì (T):
Chu kì của dao động điều hịa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động tồn phần Đơn vị của chu kì là giây (s)
T t n
= , trong đó: t là thời gian dao động, n là số lần dao động
2 Tần số (f)
Tần số của dao động điều hịa là số dao động tồn phần thực hiện được trong một giây Cơng thức: f 1
T
Đơn vị của tần số là héc ( Hz )
3 Tần số gĩc ( ω )
-Trong dao động điều hồ, ω được gọi là
tần số gĩc.
-Biểu thức : 2 2
f
T π
ω= π=
-Tần số gĩc cĩ đơn vị là rad/s
Hoạt động 4 : Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hịa
-Vận tốc là đạo hàm của li độ
x Vậy em hãy đạo hàm li độ x
để được pt vận tốc ?
-Ở ngay tại 2 vị trí biên x = ±
A, vị trí cân bằng, vật nặng cĩ
vận tốc như thế nào ?
- Viết biểu thức của gia tốc
trong dao động điều hịa ?
-GV thơng báo:
- Khi x = 0 (VTCB) thì a = 0
-Khi vật ở vị trí biên (x = ±A )
thì: |a|max=Aω2
-Gia tốc và li độ cĩ đặc điểm
gì ?
v = x’ = −ωAsin(ωt + ϕ)
vị trí biên: x = ± A⇒ v = 0
vị trí cân bằng: x = 0 : v = ± ωA
a = v/ = -Aω2cos(ωt + ϕ) -HS tiếp thu và ghi nhận
-Gia tốc luơn luơn ngược chiều với
li độ và cĩ độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ
IV VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
1 Vận tốc : v = x/ = -Aωsin(ωt + ϕ)
Ta thấy vận tốc là đại lượng biến thiên điều hồ :
∙ vmax=Aω khi x = 0 Vật qua vị trí cân bằng
∙ vmin = 0 khi x = ± A ở vị trí biên
2 Gia tốc : a = v/ = -Aω2cos(ωt + ϕ)
- Khi x = 0 (VTCB) thì a = 0
-Khi vật ở vị trí biên (x = ±A ) thì:
|a|max=Aω2
Chú ý: Véc tơ gia tốc luơn hướng về vị trí cân bằng và cĩ độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.
Hoạt động 5: Đồ thị của dao động điều hịa
-Yêu cầu hs quan sát đồ thị 1.6
sgk Hãy cho biết đồ thị của
dao động điều hịa cĩ hình
dạng gì ?
- Hs lắng nghe và quan sát đồ thị
và nhận xét hình dạng đồ thị
V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA.
Đồ thị của dao động điều hịa là một đường hình sin
Hoạt động 6 : Củng cố , giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt đ ộng của giáo viên Hoạt đ ộng của học sinh
-Nhắc lại kiến thức cơ bản trong bài học Về nhà xem bài
mới.
- Làm các bài tập: 7,8 ,9, 10 ,11 trang 9 Sgk
-Nắm vững kiến thức cơ bản trong bài học -Nhận nhiệm vụ về nhà Nhận nhiệm vụ về nhà.
