Tuần: 8 Tiết: 2 GIÁO ÁN TĂNG TIẾT VẬT LÍ 12 BÀI TẬP VỀ NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO I.. MỤC TIÊU Rèn luyện kĩ năng giải một số bài tập về năng lượng trong dao động của con
Trang 1Tuần: 8 Tiết: 2 GIÁO ÁN TĂNG TIẾT VẬT LÍ 12
BÀI TẬP VỀ NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO
I MỤC TIÊU
Rèn luyện kĩ năng giải một số bài tập về năng lượng trong dao động của con lắc lò xo
II CHUẨN BỊ
* Giáo viên: Các bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
* Học sinh: Xem lại những kiến thức đã học về năng lượng của con lắc lò xo.
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài củ và tóm tắt kiến thức.
+ Thế năng: Wt =
2
1
kx2 = 2
1
kA2cos2( + )
+ Động năng: Wđ =
2
1
mv2 = 2
1 m2A2sin2( +) =
2
1
kA2sin2( + )
Thế năng và động năng của con lắc lò xo biến thiên tuần hoàn với tần số góc ’ = 2, với tần số f’ = 2f
và với chu kì T’ =
2
T
+ Trong một chu kì có 4 lần động năng và thế năng của vật bằng nhau nên khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần động năng và thế năng bằng nhau là
4
T
+ Cơ năng: W = Wt + Wđ =
2
1
kx2 + 2
1
mv2 = 2
1
kA2 = 2
1 m2A2
Hoạt động 2 (30 phút): Giải các bài tập minh họa.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
1 Một con lắc lò xo có độ cứng
k = 150 N/m và có năng lượng dao
động là W = 0,12 J Khi con lắc có
li độ là 2 cm thì vận tốc của nó là 1
m/s Tính biên độ và chu kỳ dao
động của con lắc
2 Một con lắc lò xo treo thẳng
đứng gồm một vật nặng có khối
lượng m gắn vào lò xo có khối
lượng không đáng kể, có độ cứng k
= 100 N/m Kéo vật nặng xuống về
phía dưới, cách vị trí cân bằng 5
2 cm và truyền cho nó vận tốc
20 2 cm/s thì vật nặng dao động
điều hoà với tần số 2 Hz Tính khối
lượng của vật nặng và cơ năng của
con lắc Cho g = 10 m/s2, 2 = 10
3 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có
khối lượng m = 400 g và lò xo có
độ cứng k Kích thích cho vật dao
Tóm tắt bài toán
Nêu các công thức cần sử dụng để tính A, và T
Suy ra và thay số để tính
A, và T
Tóm tắt bài toán
Nêu các công thức cần sử dụng để tính m, A, và W
Suy ra và thay số để tính
m, A, và W
Tóm tắt bài toán
Nêu các công thức cần sử dụng để tính k và A
Suy ra và thay số để tính k
và A
1 Ta có: W =
2
1
kA2
A =
k
W
2
= 0,04 m = 4 cm;
x A
v
= 28,87 rad/s;
T =
2 = 0,22 s
2 Ta có: = 2f = 4 rad/s;
m = 2
k
= 0,625 kg;
A = 2 022
0
v
x = 10 cm;
W = 2
1
kA2 = 0,5 J
3 Ta có: W =
2
1
kA2 =
2
1 k(x2 + 2
2
v
)
= 2
1 k(x2 +
k
mv2 ) = 2
1 (kx2 + mv2)
k = 2 2 2
x mv
W = 250 N/m;
Trang 2động điều hòa với cơ năng W = 25
mJ Khi vật đi qua li độ - 1 cm thì
vật có vận tốc - 25 cm/s Xác định
độ cứng của lò xo và biên độ của
dao động
A = 2W
k = 2 10-2 m = 2 cm
Hoạt động 3 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Yêu cầu học sinh nêu phương pháp giải các bài tập
liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo
Ra một số bài tập tương tự cho học sinh về nhà
làm
Nêu phương pháp giải các bài tập liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo
Ghi các bài tập về nhà
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
DANH HOÀNG KHẢI