BÀI 5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I/.. MỤC TIÊU: Biểu diễn được phương trình dao động điều hoà bằng một vectơ.. Vận dụng
Trang 1BÀI 5:
TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ
FRE-NEN
I/ MỤC TIÊU:
Biểu diễn được phương trình dao động điều hoà bằng một vectơ
Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre - nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số
II/ CHUẨN BỊ:
a) Giáo viên:
+ các hình 5.1 và 5.2 (sgk)
b) Học sinh:
+ Ôn lại hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ
+ Định lý hàm số cosin trong tam giác
III/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
a) Ổn định lớp, kiểm diện: (1 phút)
b) Kiểm tra bài cũ - Sửa bài tập: (8 phút)
+ Thế nào là dao động tắt đần? Giải thích nguyên nhân gây tắt dần + Thế nào là dao động cưỡng bức Nêu đặc điểm của dao động cưỡng bức
+ Khi nào xảy ra hiên tượng cộng hưởng trong dao động? Kết quả khi
có cộng hưởng xảy ra? Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
c) Bài mới: (30 phút)
+ Đặt vấn đề vào bài: Trong thực tế ta gặp rất nhiều trường hợp vật chịu tác động đồng thời của nhiều dao động, dao động của vật khi đó sẽ như thế nào? Làm cách nào tìm được phương trình dao động của vật? Bài học này giúp ta giải quyết các vấn đề này
+ Giới thiệu bài mới: Bài này gồm hai phần Phần một làm nền tản để
Trang 2giải quyết vấn đề tổng hợp dao động.
+ Hoạt động dạy học:
I/ Vectơ quay:
Phương trình dao động x A cos t có thể
được biểu diễn bằng một vectơ quay OM
được vẽ
ở thời điểm ban đầu có:
+ Gốc tại gốc toạ độ của trục Ox
+ Độ dài bằng biên độ dao động, OM = A
+ Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu
Chiều dương là chiều dương của đường tròn
lượng giác
Vừa lập luận vừa ghi bảng
Vẽ hình như sgk
Ghi nhớ nội dung
II/ Phương pháp giản đồ Fre - nen:
1) Đặt vấn đề:
Xét hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần
số:
Để tìm dao động tổng hợp x x 1 x 2 ta có thể
dùng phương pháp giản đồ Fre - nen, còn gọi là
phương pháp giản đồ vectơ
2) Phương pháp giản đồ Fre - nen:
Vừa lập luận vừa ghi bảng
Ghi nhớ nội dung
Trang 3a) + Biểu diễn x1, x2 bằng vectơ OM 1và OM 2.
+ Vẽ vectơ OM OM 1 OM 2
Vectơ OM chính là vectơ biểu diễn dao động tổng
hợp của hai dao động trên, với phương trình
x A cos t
Vậy, dao động tổng hợp của hai dao động điều
hoà cùng phương, cùng tần số là một dao động
điều hoà cùng phương, cùng tần số với hai dao
động đó
b) Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng
hợp:
+ Biên độ dao động tổng hợp A:
2 2 2
A A A 2A A cos
+ Pha ban đầu của dao động tổng hợp :
1 1 2 2
tan
3) Ảnh hưởng của độ lệch pha:
2 1 được gọi là độ lệch pha của hai dao
động
Ta nhận thấy biên độ của dao động tổng hợp phụ
thuộc vào A1, A2 và
+ 2n n 0, 1, 2, hai dao động thành
phần cùng pha nhau, biên độ dao động tổng hợp là
lớn nhất
A A 1 A 2
+ 2n 1 n 0, 1, 2, hai dao động
thành phần ngược pha, biên độ dao động tổng hợp
là nhỏ nhất
Vẽ hình như sgk
Biên độ A tính như thế nào?
Pha ban đầu tính như thế nào?
Vừa lập luận vừa ghi bảng
Trả lời câu hỏi của thầy
Trả lời câu hỏi của thầy
Trang 4A A 1 A 2
+ 2n 1 n 0, 1, 2,
2
thành phần vuông pha 2 2
1 2
4) Ví dụ: (sách giáo khoa)
Trình bày như sgk
d) Củng cố: (5 phút)
+ Nhắc lại nội dung chính của bài Nêu sơ lược theo dàn bài, nhấn mạnh trọng tâm
+ Hướng dẫn và gọi học sinh làm các bài tập cơ bản ( sgk và sbt)
e) Dặn dò: (1phút)
+ Ghi nhớ nội dung bài và làm bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập + Đọc và nắm sơ lược dàn bài kế tiếp