G.A VẬT LÍ 12 CB.

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 VD: Dao động của lắc đồng hồ Hoạt động 2 : Phương trình dao độn

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC

Bài: 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

- Biết tính toán và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t)-Hiểu rõ các khái niệm T và f - Biết viết điều kiện đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ đó suy ra A và  Củng cố kiến thức về dao động điều hoà

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

+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

III.Tiến trình bài dạy :

1.Kiểm tra bài cũ:Không

2 Nội dung bài mới :

Hoạt động 1: Dao động , dao động tuần hoàn

HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S NỘI DUNG

GV Nêu vớ 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…

Chuyển động của vật nặng

trong 3 trường hợp trên có

những đặc điểm gì giống

nhau ?

của các chuyển động này?

quan sát dao động của quả lắc đồng hồ từ đó đưa ra khái niệm dao động tuần hoàn

I DAO ĐỘNG CƠ

1 Thế nào là dao động cơ

- Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động …

Khái niệm :

Dao động 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

VD: Dao động của lắc đồng hồ

Hoạt động 2 : Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa

Xét một điểm M chuyển

động đều trên một đường

tròn tâm O, bán kính A, với

vận tốc góc là  (rad/s)

Chọn C là điểm gốc trên

đường tròn Tại:

- Thời điểm ban đầu t = 0,

vị trí của điểm chuyển động

là M0, xác định bởi góc j

- Thời điểm t  0, vị trí của

điểm chuyển động là Mt,

Xác định bởi góc (t + )

Vẽ hình minh họa chuyển động tròn đều của chất điểm

Xác định vị trí của vật chuyển động tròn đều tại các thời điểm t = 0 và tai thời điểm t  0

Xác định hình chiếu của chất điểm M tai thời điểm

t  0

x = OP = OMt cos (t + )

Nêu định nghĩa dao động điều hòa

Trả lời C1 cho biết ý nghĩa của các

đại lượng:

+ Biên độ,

II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1Ví dụ

Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn

tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc là

 (rad/s) Thời điểm t 

0, vị trí của điểm chuyển động là Mt, Xác định bởi góc (wt + ) : x = OP = OMt cos (t + )

Hay: x = A.cos (t + ).

A,  ,  là các hằng số

2 Định nghĩa

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian

M

t

M

o

C P

y

x '

wt j

wt + j

x

x

M

t

M

o

C

Q

y

Y

Y ,

wt j

wt + j

Xác đinh hình chiếu của

chất điểm M tai thời điểm t

lên trục Oy

yêu cầu HS nêu đinh nghia

dao động điều hòa

Nêu ý nghĩa vật lý của

từng đại lượng trong công

thức trên ?

Một dao động điều hòa có

thể được coi như hình chiếu

của một chuyển động tròn

đều xuống một đường

thẳng nằm trong mặt phẳng

quỹ đạo

+ pha dao động, + pha ban đầu

+ Li độ + Tần số góc Tại thời điểm t, chiếu điểm Mt xuống x’x là điểm P  có được tọa độ

x = OP, ta có: x =

OP = OMt sin(t + )

Hay: x = A.sin (t + 

)

Vậy chuyển động của điểm P trên trục x’x là một dao động điều hòa

3 Phương trình phương trình x=Acos(t+) thì:

+ 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(t+) =1

+(t+): Pha dao động (rad) +  : pha ban đầu.(rad) + : 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 3: Khái niện tần số góc , chu kì , tần số của dao động

Từ mối liên hệ giữa tốc độ

góc , 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

đinh nghĩa các đại lượng chu kì tần số , tần số góc

III CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

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 = 1 ω

=

T 2π

T= t/n

n là số dao động toàn phần trong thời gian t

2 Tần số góc

kí hiệu là  đơn vị : rad/s

f





Hoạt động 4: Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

Hãy viết biểu thức vận tốc

trong giao động điều hòa?

Ở ngay tại vị trí biên, vị trí

cân bằng, vật nặng có vận

tốc như thế nào ??

Pha của vận tốc v như thế

nào so với pha của ly độ x ?

GV; Viết biểu thức của gia

tốc trong dao động điều

hòa ?

v = x’ = Asin(t + )

x =  A v = 0

x = 0 : v =  A Người ta nói rằng vận tốc

trễ pha  / 2 so với ly độ

Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ

IV VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Vận tốc

v = x / = -Asin(t + ),

- vmax=A khi x = 0-Vật qua vị trí cân bằng

- vmin = 0 khi x =  A ở vị trí biên

KL: vận tốc trễ pha  / 2 so với ly độ.

2 Gia tốc

a = v / = -A 2 cos(t + )= - 2 x

- |a|max=A2 khi x = A - vật ở biên

- a = 0 khi x = 0 (VTCB) khi đó F hl = 0

- Gia tốc luôn hướng ngược dâu với li độ

x

t T

2

T

4

T

4

3T

O A

- A

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009

Gia tốc và ly độ có đặc

KL : Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li

độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ

Hoạt động 5: Đồ thị của dao động điều hòa

Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị

x,v,a trong

trường hợp  = 0

x = Acos(t) = Acos( 2πT t)

v = -Asin( 2πT t)

a = -A2cos( 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 =0

t 0 T/4 T/2 3T/4 T

x A 0 -A 0 A

v 0 -A 0 A 0

a -A2 0 A2 0 A2

3.Củng cố dặn dò-Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 7,8 ,9, 10 ,11 trang 9 Sgk.

 Rút kinh nghiệm:

Bài 2: CON LẮC LÒ XO

I Mục tiêu:

- Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo

- Biết cách tính toỏn và tỡm ra 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 - Củng cố sự bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tỏc dụng của lực thế

 Kĩ năng:Vận dụng thành thạo công thức tính năng lượng vào dao động điều hòa Nắm đơn vị các đại lượng

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

+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

+ 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 :

1.Kiểm tra bài cũ:

1/Trả lời câu hỏi 1,2,3,4,5 trang 9 SGK

2/Bài tập 8,10 trang 9 SGK

2 Nội dung bài mới:

HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S NỘI DUNG

Hoạt động 1: cấu tạo con lắc lò xo và nêu các phương án kích thích cho vật m dao động

v

a

t

t

O

O

A

-A

-A2

A2

I CON LẮC LÒ XO

1 Cấu tạo

+ một hòn bi có khối lượng m, gắn vào một

lò xo có khối lượng không đáng kể + lò xo có độ cứng k

2 Cách kích thích dao động

- Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng (O) một khoảng x = A, rồi buông tay,

Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt định lượng

Khi bi dao động, tại vị trí

bất kỳ bi có li độ x Phân

tích các lực tác dụng vào

bi?

Đặt : 2= k

m Ta lại có: v=

dx

dt =x

/; a=dv

dt =v

/=x// do đó viết lại: x// + 2x=0 (1);

nghiệm của phương trình

(1) là x=Acos(t+)

Trọng lực P = mg phản lực, Q lực đàn hồi Fdh

P + N + F = m a (1) ñh

 Fđh = m a

Fđh = k x

Thử lại nghiệm

x=Acos(t+) là nghiệm của phương trình (1)

Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần số f của con lắc lò xo ?

Trả lời câu hỏi C1

II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỊNH LƯỢNG

 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:

 Đặt : 2= k

m Ta lại có: v =

dx

dt =x

/; a= dv

dt =v

/=x// do đó viết lại: x// + 2x=0 (1) nghiệm của phương trình (1) là x=Acos(t+)

* Đối với con lắc lò xo

k

m





2 2

m

k f



 2 1

* Lực kéo về :

- Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng.

- có độ lớn tỉ lệ với li độ

Hoạt động 3: Xây dựng biểu thức động năng thế năng , sự bảo toàn cơ năng

O

x/

x

N

N

P  N

P 

F 

F  x

Wd

m 2 A 2

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009

Khi vật chuyển động, động

năng của vật được xác định

như thế nào ?

với chu kỳ T/2 ( T là chu

kỳ dao động li độ)

Dưới tác dụng của lực đàn

hồi thế năng của vật được

xác định như thế nào ?

 Wt dao động điều hoà với

chu kỳ T/2 ( T là chu kỳ

dao động li độ)

GV Hóy biến đổi toán học

để dẫn đến biểu thức bảo

toàn cơ năng ??

Wđ=1

2m

2A2sin2(t+)

1

2m

2A2

1 cos 2( t+ )

2

4 m

2A2

1 c

4 os 2( t+ )  

Wt=

Wt=1

2m

2A2cos2(t+)

=1

2 m

2A2

1 cos 2( t+ )

2

4 m

2A2 +

1 c

4 os 2( t+ ) 

W = Wt + Wđ

2A2[cos2(t + ) + sin2(t + ) )

2A2 = 1

2 = const

: Cơ năng bảo toàn !

III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ

1 Động năng của con lắc lò xo

2

1 2

d

W  mv

Wđ=1

2 mv

2 =1

2mA

22sin2(t+) (1)

 Đồ thị Wđ ứng với trường hợp  = 0

2

1 2

t

W  kx

Wt=1

2 kx

2 =1

2 kA

2cos2(t+) (2a)

 Thay k = 2m ta được:

Wt=1

2 m

2A2cos2(t+) (2b)

 Đồ thị Wt ứng với trường hợp 

3 Cơ năng của con lắc lò xo Sử bảo toàn

cơ năng

W W W  mv  kx

W  kA  m A = hằng số

- cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động

- Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu

bở qua mọi ma sát

Củng cố dặn dò:Trong mọi dao động điều hòa , cơ năng được bảo toàn.

1/ Trả lời câu hỏi 2,3 trang 13 SGK

Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 4,5, 6 trang 13 Sgk

Rút kinh nghiệm :

………

………

………

Bài: CON LẮC ĐƠN

I Mục tiêu:

Wt

t 2

T

4

T

O

m 2 A 2

m 2 A 2

t 2

T

4

T

O

m 2 A 2

 Kiến thức:

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc đơn

- Nắm vững các công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản

- Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đó học bài trước và gặp lại trong bài này

 Kĩ năng: xây dựng phương trình dao động của con lắc đơn

 Liờn hệ thực tế: Con lắc đồng hồ , quả lắc với dao động bé, thăm dò địa chất

II Phương pháp:Giảng giải – vấn đáp.

III Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

+Con lắc đơn gần đúng

+Con lắc vật lý bằng bìa hay tấm gỗ mỏng tròn có đánh dấu vị trí khối tam G và khoảng cách d từ

G đến trục quay

2 Học sinh:

Ôn lại các khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều, mômen quán tính, mômen lực Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục

IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

1.Ổn định tổ chức:

2 Kiểm tra bài cũ:

1/Câu hỏi 2,3trang 13 SGK

2/Câu 5, 6 trang 13SGK

3.NỘI DUNG BÀI MỚI :

HĐ1:Con lắc đơn

+Nêu cấu tạo con lắc đơn?

+Cho biết phương dây treo

khi con lắc cân bằng?

+ Khi con lắc dao động thì

quỹ đạo của nó là gỡ và vị

trí của nú được xác định

bởi đại lượng nào?

Con lắc đơn gồm một vật nặng

có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dón có chiều dài l và có khối lượng không đáng kể

Mô tả dao động

I THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN

1 Câu tạo

gồm : + một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây + sợi dây mềm khụng dón có chiều dài l

và có khối lượng không đáng kể

2 Kích thích dao động

Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệchkhái vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ

H Đ 2: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC

Q



s s0 O

M

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009

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 ?

Xác định hình chiếu của m

a , P , và  

T trờn trục Mx?

Nghiệm của phương trình

(1)?

Phương trình góc lệch có

dạng ?

Trọng lực và lực căng dây

P + T = m a

 P sin  = m.at

Giáo viên giới thiệu đây là

phương trình vi phõn bậc 2, nghiệm số của phương trình

có dạng :

s = A cos ( t +  )

Trả lời câu hỏi C1

 = ocos(t + ) Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần số f của con lắc đơn ?

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

OM = s

+ Vị trí dây treo xác

 Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực P 

, lực căng dây T 

 Áp dụng định luật II Niu tơn:

ma  = P +T  chiếu lên Mx

P t =ma t = -Psin (3.1)

(3.1)cho thấy d đ của con lắc đơn không

phải d đ đ h

 ms//+mgsin = 0

Với góc lệch  bộ thì sin =  = s/l

Suy ra: s//+(g/l)s = 0 Đặt 2 =g/l

ta được: s//+2s = 0 (1) Nghiệm của phương trình (1):

s = Acos(t + ).

Vậy: Dao động của con lắc đơn với góc lệch bé là dao động điều hoà với chu kỳ

T = 2π

g

l

Tần số : f = 1 1

2

g

T   l

H Đ 3 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG

III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG

1 Động năng của con lắc đơn

1 Động năng của con lắc lò xo

2

1 2

d

W  mv

W đ =1

2 mv

2 =1mω s sin (ωt + φ))2 20 2

2.Thế năng của con lắc đơn

(1 cos )

t

W mgl  

3 cơ năng của con lắc đơn

2

1

(1 cos ) 2

W W W  mv mgl  

H Đ4 : ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO

Q

T

??

P

??

a

O

M

t

ma

n

ma

IV ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO

T = 2π

g

l

=>

2 2

4 l g T



 => Muốn đo

g cần đo chiều dài và chu kỳ của con lắc đơn

4 Củng cố :

Trả lời câu hỏi 1,2,3 trang 17SGK

Bài 6 SGK

5 Bài về nhà :Bài 4,5,7 SGK

Bài: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.

I Mục tiêu:

 Kiến thức : Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần dao động cơ học do ma sát nhớt tạo nên lực cản đối với vật dao động Ma sát nhỏ dẫn đến tắt dần chậm Ma sát lớn dẫn đến tắt dẫn nhanh và dẫn đến không dao động - Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma sát được duy trì

Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực và có biên độ phụ thuộc vào tần số ngoại lực Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ Biên độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng Cộng hưởng rõ khi ma sát nhỏ

 Kỹ năng: Giải thích sự tắt dần của một số dao động trong thực tế Điều kiện để có cộng hưởng

 Liên hệ thực tế : 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:Chuẩn bị thí nghiệm ở 4.3 nếu điều kiện cho phép Nếu chuẩn bị không được thì thông báo

kết quả.Chuẩn bị 4 con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau.Hình vẽ trang 19 sgk

2 Học sinh: Đọc trước bài học.

II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải + đàm thoại

IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

-Ổn định tổ chức:

-Kiểm tra bài cũ:

Nhắc lại khái niệm dao động điều hòa và dao động tuần hoàn Nhận xét giá trị của A , E trong dao động điều hòa và dao động tuần hoàn

NỘI DUNG

Giáo án vật lý lớp 12 ban cơ bản Năm học 2008 - 2009

HĐ1:

Làm thí nghiệm về dao động

tắt dần 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.?

Dùng lập luận về bảo toàn

năng lượng suy ra sự giảm dần

của biên độ

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 thế nào?

Biên độ biến đổi thế nào?

Nêu nguyên nhân dao động tắt

dần ?

Muốn duy trì dao động tắt dần

ta phải làm gì ?

Nêu cách cung cấp năng

lượng ?

Cơ chế duy trì dao động của

con lắc

Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ?

Nêu nhận xét ? Hs: Quan sát và rút ra các nhận

xét

Nêu nhận xét ?

Năng lượng không đổi

Năng lượng giảm dần.

W =

2

1

k A2

A giảm Nêu kết luận

I DAO ĐỘNG TẮT DẦN :

1 Thế nào là dao động tắt dần ?

Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian

2 Giải thích :

 Lực cản môi trường luôn luôn

ngược chiều chuyển động của vật nên luôn luôn sinh công âm, làm cho cơ năng vật dao động giảm, dẫn đến 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

 Cái giảm rung: Một pít tông có

những chỗ thủng chuyển động 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 tắt theo.

 Lò xo cùng với cái giảm rung gọi chung là bộ phận giảm xóc

HĐ4:

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?

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

Hs: Nêu nguyên tắc duy trì dao

động trong đưa võng

Cung cấp năng lượng ?

Nêu định nghĩa dao động duy

trì

Mô tả

II Dao động duy trì:

 Nếu cung cấp thêm năng lượng cho

vật dao động bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi

đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì.

 Ví dụ về dao động duy trì:

Đưa võng, dao động duy trì của con lắc minh hoạ ở h16.3

HĐ3: Dao động cưỡng bức

Làm thí nghiệm ảo về dao động

của dao động cưỡng bức

Biên độ tăng dần.

Biên độ không thay đổi

III Dao động cưỡng bức:

1.Thế nào là dao động cưỡng bức ?

Nếu tác dụng một ngoại biến đổi

điều hoà F=F0sin(t + ) 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

a t b

X

O t

Thuyết giảng về dao động

cưỡng bức như phần nội dung

Quan sát đồ thị dao động.

Dạng sin Bằng tần số góc  của ngoại

lực

Tỉ lệ với biên độ F0 của ngoại lực

Trả lời C1

động cưỡng bức

2.ví dụ : SGK

3 Đặc điểm : sau khi dao động của

hệ được ổn định thì:

 Dao động của hệ là dao động điều hoà có tần số bằng tần số ngoại lực,

 Biên độ của dao động không đổi + Phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa tần số ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ dao động tự do

+ Tỉ lệ với biên độ F0 của ngoại lực

HĐ4 Cộng hưởng:

Làm lại thí nghiệm ảo, về thay

đổi tần số ngoại lực

Làm lại thí nghiệm về thay đổi

lực cản môi trường

Giới thiệu đường biểu diễn A

theo  hình vẽ 17.2 trong sách

giáo khoa

Theo dõi đường biểu diễn Em

thấy được điều gì ?

Hiện tượng cộng hưởng là gì ?

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 góc của ngoại lực bằng tần số góc riêng 0 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:

1.Định nghĩa : Nếu tần số ngoại lực

(f) bằng với tần số riêng (f0) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại

Hiện tượng này gọi là hiện tượng

cộng hưởng

f = f0 thì Acb = Amax

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 :

 Dựa vào cộng hưởng mà ta có thể 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 (em bé đưa võng cho người lớn …)  Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn

+Tác dụng có hại:

Cầu, bệ máy, trục máy khung xe

… đều là các chi tiết có thể xem như một dao động tự do có tần số riêng f 0

nào đó Khi thiết kế các chi tiết này

x

t O

b

(đồ thị của li độ dao động

cưỡng bức)

f0

A

Amax

f O

f

0

A

Amax

f O