Bài 6. Dao động điều hoà

* Nếu đưa vật nặng ra khỏi VTCB rồi thả cho vật tự do thì vật sẽ chuyển động qua lại quanh VTCB a Định nghĩa: Chuyển động qua lại quanh một VTCB gọi là dao động.. Dao động: c Chu kì: -

Trang 1

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỪA THIÊN HUẾ

TRƯỜNG THPT PHAN ĐĂNG LƯU

TỔ VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ

-Giáo án dự thi Tiết PPCT: 10 - Vật Lý 12 CTNC Bài : DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Giáo viên thực hiện: Trần Thanh Dũng

Trang 2

Ch ào mừng các thầy cô giáo

và các em học sinh!

Trang 3

Chương II DAO ĐỘNG CƠ

Trang 4

Bài 6: Dao động điều hòa

1 Dao động:

Nhận xét: Từ sự quan sát trên đây, ta thấy

* Có một vị trí cân bằng (VTCB)

* Nếu đưa vật nặng ra khỏi VTCB rồi thả cho vật tự do thì vật

sẽ chuyển động qua lại quanh VTCB

a) Định nghĩa: Chuyển động qua lại quanh một VTCB gọi

là dao động.

b) Dao động tuần hoàn:

- Thả vật từ B→M→A→M→B

- Chuyển động được lặp lại liên tiếp

và mãi mãi gọi là dao động tuần

Trang 5

1 Dao động:

c) Chu kì:

- Là khoảng thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần (hay khoảng thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động của vật lặp lại như cũ)

- Chu kì kí hiệu là T, đơn vị là giây (s).

- Là số dao động toàn phần mà vtj thực hiện trong 1 giây.

- Tần số kí hiệu là f, đơn vị là héc (Hz).

1

f =

T

Trang 6

2 Thiết lập phương trình động lực học của

vật dao động trong con lắc lò xo (CLLX):

- CLLX gồm một vật nặng gắn vào đầu một lò xo có khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo cố định.

x

O M

x

O

Fr

- Gốc O ứng với VTCB, tọa độ x của vật tính từ VTCB gọ là li độ.

- Lực F = - kx, luôn hướng về

VTCB, trái dấu với li độ được gọi

là lực kéo về hay lực hồi phục.

Xem thí nghiệm

Trang 7

2 Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo (CLLX):

- Theo định luật II Newton, ta có: F ma r = r

- Đặt: k 2

m = ω

Từ đó: x’’ + ω2x = 0 (2)

Phương trình (1) hoặc (2) gọi là phương trình động lực học

của dao động

⇒ -kx = mx’’ hay k

x '' x 0

m

+ = (1)

Trang 8

3 Nghiệm của phương trình động lực học: Phương trình dao động điều hòa.

- Trong đó: A, ϕ là các hằng số

- Phương trình (3) mô tả sự phụ thuộc của li độ x theo thời

gian t, gọi là phương trình dao động.

Toán học cho biết nghiệm của phương trình (**) có dạng:

x = Acos(ωt + ϕ) (3)

tức là vế phải là một hàm cosin hay sin của thời gian

nhân với một hằng số, gọi là dao động điều hòa

Trang 9

4 Các đại lượng đặc trưng của dao động

điều hòa.

* A gọi là biên độ, đó là giá trị cực đại của li độ x ( A luôn dương)

* (ωt + ϕ) là pha của dao động tại thời điểm t

* ϕ là pha ban đầu, tức là pha (ωt + ϕ) vào thời điểm t = 0

* ω là tần số góc của dao động (là tốc độ biến đổi của góc pha)

Trong phương trình: x = Acos(ωt + ϕ): (3)

k m

ω =

- Đối với con lắc lò xo thì:

Trang 10

5 Đồ thị của vật dao động điều hòa.

Xuất phát từ phương trình: x = Acos(ωt + ϕ): (3)

Cho ϕ = 0, ta có : x = Acosωt Lập bảng biến thiên như sau

a) Đồ thị li độ - thời gian của vật DĐĐH

t ωt x

π/2ω π/2 0

π/ω π -A

3π/2ω 3π/2 0 T T T

x

O

t

A

-A

Trang 11

Vận tốc bằng đạo hàm của li độ theo thời gian :

v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + π/2) (4)

Cho ϕ = 0, ta có : v = ω Acos( ω t + π /2) Lập bảng biến thiên như sau

b) Đồ thị vận tốc - thời gian của vật DĐĐH

t ωt v

π/2ω π/2 - ωA

π/ω π 0

3π/2ω 3π/2 ωA

T T T

v

O

t

ωA

- ωA

Trang 12

Gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc theo thời gian :

a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x (4)

Nh ận xét:

- Gia tốc luôn trái dấu với li độ và có độ lớn tỷ lệ với độ lớn của li độ

- Gia tốc ngược pha với li độ

c) Đồ thị gia tốc - thời gian của vật DĐĐH

Xem thí nghiệm mô phỏng

Trang 13

CỦNG CỐ

I Các vấn đề trọng tâm của bài học

1 Khái niệm chu kì, tần số của dao động tuần hoàn

2 Dạng phương trình của dao động điều hòa, định nghĩa dao động điều hòa, các đại lượng đặc trưng trong phương trình

3 Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

Trang 14

CỦNG CỐ

II Câu hỏi và bài tập TNKQ

Câu 1 Tốc độ của chất điểm dao động điều hòa cực

đại khi

A li độ cực đại

B gia tốc cực đại

C Li độ bằng 0

D pha bằng π/4



Trang 15

CỦNG CỐ

II Câu hỏi và bài tập TNKQ Câu 2 Dao động cơ điều hòa đổi chiều khi

A lực tác dụng đổi chiều

B lực tác dụng bằng 0

C lực tác dụng có độ lớn cực đại

D lực tác dụng có độ lớn cực tiểu



Trang 16

CỦNG CỐ

II Câu hỏi và bài tập TNKQ

Câu 3 Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng

dài 8cm, tần số dao động bằng 10Hz Tốc độ cực đại của vật bằng

A 160π (cm/s)

B 80π (cm/s)

C 80 (cm/s)

D 40 π (cm/s)



Trang 17

Xin ch ân thành cảm ơn các thầy

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	1,57 MB