MỤC TIÊU Rèn luyện kĩ năng giải các bài tập tổng hợp các dao động điều hòa cùng phương cùng tần số bằng giãn đồ véc tơ.. CHUẨN BỊ * Giáo viên: Các bài tập có chọn lọc và phương pháp giải
Trang 1Tuần: 11 Tiết: 5 GIÁO ÁN TĂNG TIẾT VẬT LÍ 12
GIẢI BÀI TOÁN TỔNG HỢP DAO ĐỘNG BẰNG GIÃN ĐỒ VÉC TƠ
I MỤC TIÊU
Rèn luyện kĩ năng giải các bài tập tổng hợp các dao động điều hòa cùng phương cùng tần số bằng giãn đồ véc tơ
II CHUẨN BỊ
* Giáo viên: Các bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
* Học sinh: Xem lại những kiến thức liên quan đến phương pháp giãn đồ Fre-nen.
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài củ và tóm tắt kiến thức.
+ Mỗi dao động điều hòa được biểu diễn bằng một véc tơ quay Véc tơ này có góc tại góc tọa độ của trục Ox, có độ dài bằng biên độ dao động A, hợp với trục Ox một góc ban đầu ϕ và quay đều quanh O theo chiều ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ góc ω
+ Phương pháp giãn đồ Fre-nen dùng để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương,
cùng tần số: Lần lượt vẽ hai véc tơ quay →
1
A và A biểu diễn hai phương trình dao động→2
thành phần Sau đó vẽ véc tơ tổng hợp của hai véc tơ trên Véc tơ tổng →A = →
1
A + A là→2
véc tơ quay biểu diễn phương trình của dao động tổng hợp
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 Dao động của một chất điểm có
khối lượng 100 g là tổng hợp của
hai dao động điều hòa cùng
phương, có phương trình li độ lần
lượt là x1 = 5cos10t và x2 =
10cos10t (x1 và x2 tính bằng cm, t
tính bằng s) Mốc thế năng ở vị trí
cân bằng Tính cơ năng của chất
điểm
2 Một vật tham gia đồng thời hai
dao động điều hòa cùng phương,
cùng tần số với các phương trình
li độ lần lượt là x1 = 3cos(20t +
4
π
) (cm);
x2 = 7cos(20t + 5
4
π
) (cm)
Tính vận tốc cực đại và gia tốc
cực đại của vật
3 Một vật có khối lượng 200 g
tham gia đồng thời ba dao động
điều hòa cùng phương với các
phương trình: x1 = 5cos5πt (cm);
x2 = 3cos(5πt +
2
π ) (cm) và x3 =
8cos(5πt -
2
π
) (cm) Viết phương
Vẽ giãn đồ véc tơ
Tính biên độ dao động tổng hợp
Tính cơ năng
Vẽ giãn đồ véc tơ
Tính biên độ dao động tổng hợp
Tính vận tốc cực đại và gia tốc cực đại
Vẽ giãn đồ véc tơ
Xác định biên độ dao động tổng hợp
Xác định pha ban đầu của dao động tổng hợp
Viết phương trình dao
1 Hai dao động thành phần cùng
pha nên: A = A1 + A2 = 15 cm = 0,15
m
Cơ năng: W = 1
2mω2A2 = 0,1125 J
2 Hai dao động thành phần ngược
pha nên: A = |A1 - A2| = 4 cm Vận tốc cực đại: vmax = ωA = 80 cm/s = 0,8 m/s
Gia tốc cực đại:
amax = ω2A = 1600 cm/s2 = 16 m/s2
3 Giãn đồ véc tơ:
Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:
3 2
2
1 (A A)
Trang 2trình dao động tổng hợp của vật động.
tanϕ =
1
3 2
A
A
A −
=
tan(-4
π
)
Vậy: x = x1 + x2 + x3 = 5 2 cos(5πt -
4
π
) (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 tổng hợp dao động bằng giãn đồ
véc tơ
Ra một số bài tập tương tự cho học sinh về nhà
làm
Nêu phương pháp giải các bài tập vừa giải
Ghi các bài tập về nhà
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
DANH HOÀNG KHẢI