GIAO AN 12 CB K1

+ Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên đo,ä pha , pha ban đầu là gì +Viết được phương trình dao động điều hòa –công thức vận tốc gia tốc +Vẽ được đồ thị của li độ theo thời

Trang 1

GV Phạm Đạo - Trương THPT Triệu Phong Giáo án Vật lý 12 ban cơ bản

Ngaỳ soạn: 20-8-08 Chương I : DAO ĐỘNG CƠ

Tiết 1-2 DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

I Mục tiêu bài dạy :

+ Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà

+ Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên đo,ä pha , pha ban đầu là gì

+Viết được phương trình dao động điều hòa –công thức vận tốc gia tốc

+Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với hpa ban đầu bằng không

II Chuẩn bị của giáo viên và học sinh : Con lắc lò xo.

III Tiến trình bài dạy :

1) Giảng bài mới : (TIẾT 1 )

GV:

- Nêu một vài ví dụ

về chuyển động dao

-Giá trị hàm cos nằm

trong khoảng nào ?

-Suy ra giá trị của x

nằm trong khoảng nào

?

-Tìm mối liên hệ giữa

chuyển động tròn đều

và dao động điều

HS: 1 cos(  t) 1 HS:  A x A 

I DAO ĐỘNG CƠ 1) Thế nào là dao động cơ ?

Dao động cơ là chuyển động qua lại một quanh một vịtrí cân bằng

2 Dao động tuần hoàn.

Dao động tuần hoàn là dao động mà sau nhữngkhoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại vịtrí cũ theo hướng cũ

II PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Ví dụ :-Xét một điểm M chuyển động tròn đều với vận tốc góc

,theo chiều dương ( ngược chiều kim đồng hồ ) trên quĩđạo tròn tâm O bán kính OM = A

- Ở thời điểm t = 0 : điểm M ở vị trí Mo xác định bởi góc



-Ở thời điểm t bất kỳ : là Mt xác định bởi góc (t + ) -Hình chiếu của Mt xuống trục Ox trùng với đường kínhcủa đường tròn là P có tọa độ :

x = OP= Acos (t + ) Điểm P dao động điều hòa

A ,   là các hằng số ,

2) Định nghĩa dao động điều hòa :

Là đao động trong đó li độ cuả vật là một hàm côsin(hay sin )của thời gian

3)Ý nghĩa các đại lượng trong phương trình :

Trong phương trình dao động điều hòa : x = Acos(t +

) +xmax =A > 0 : biên độ dao động + (t + ) : Là pha dao động tại thời điểm t bất kỳ.+  (rad) : là pha ban đầu của dao động( t = 0)+  (rad/s) : Là tần số góc

4) Chú ý : a) Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều :

Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển độngtròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó

b) Phương trình dao động điều hòa : x = Acos(t + )

Quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động và

x

P 2

wt



Trang 2

chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc

-Nhận xét chiều của

véc tơ gia tốc a và li

độ x ?

-Hướng dẫn Hs vẽ đồ

thị dao động điều hịa

III/ CHU KỲ TẦN SỐ TẤN SỐ GĨC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

1) Chu kỳ ( T ): thời gian để vật thực hiện một dao động

V – ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

Đồ thị của dao động điều hịa là một đường hình sin

IV-CỦNG CỐ

1) Mối liên hệ giữa dao động điều hịa và chuyển động trịn đều thể hiện ở chổ nào ?

2) Một vật dao động điều hịa : x = Acos(t + )

a) Lập cơng thức vận tốc ? gia tốc ?

b) Ở vị trí nào thì vận tốc bằng 0 ? ở vị trí nào thì gia tốc bằng 0?

c) Ở vị trí nào vận tốc cĩ độ lớn cực đại ? gia tốc cực đại ?

d) Tìm cơng thức liên hệ giữa x và v ? a và v ?

-A

Trang 3

CON LẮC LÒ XO I-MỤC TIÊU

 Viết đuợc : -Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa

-Công thức tính chu kỳ của con lắc lò xo –công thức thế năng –động năng –cơ năng

- Giải thích tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa

 Nêu được định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động

 Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong bài tập

 Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo

II-CHUẨN BỊ : Con lắc lò xo dao động theo phương ngang

III- TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :

1) Kiểm tra bài củ :

năng và động năng biến

đổi như thế nào ?

Cơ năng có bảo toàn hay

không ?

Công thức như thế nào ?

Hoc sinh : Xây dựng công

thức định luật bảo toàn cơ năng ?

Công thức động năng ?Thế năng ?

-Nhận xét kết quả ?

I-CON LẮC LÒ XO 1) Cấu tạo : -gồm lò xo có độ cứng K một đầu gắn

vào vật nhỏ có khối lượng m –Vật m trượt không

ma sát trên mp ngang

2) Vị trí cân bằng : lò xo không biến dạng

Kéo vật m khỏi vị trí CB rồi buông tay

II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC

LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC

1) Ở vị trí x bất kỳ : N P O  Lực đàn hồi lò xo : F = - Kx Định luật 2 Niutơn : F = ma = -Kx  a = -K x

III- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC

LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG 1)Thiết lập công thức :

Động năng của con lắc: Wđ = 1 2

2mvThế năng của con lắc : Wt = 1 2

2kx

Cơ năng của con lắc: W= 1 2

2mv +1 2

2kxĐịnh luật bảo toàn : W = 1 2 1 2 2

2kA 2m A hs

2) Kết luận : Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình

phương của biên độ dao động

IV-CÙNG CỐ :

-ở vị trí nào động năng cực đại ? thế năng cực đại ?-Khi dao động điều hòa động năng và thế năng biếnđổi như thế nào ?

Trang 4

CON LẮC ĐƠN I- MỤC TIÊU

 Nêu được cấu tạo của con lắc đơn -Nêu điều kiện để con lắc đơn đao động điều hòa

 Viết công thức chu kỳ ; công thức tính thế năng cơ năng của con lắc đơn

 Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn

 Nêu được định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng con lắc khi dao động

 Nêu được ứng dụng xác định gia tốc rơi tự do , giải bài tập

II- CHUẨN BỊ

1) Giáo viên : con lắc đơn 2) Học sinh :Ôn kiến thức phân tích lực

III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY

1) Kiểm tra bài cũ :

phương tiếp tuyến với

quỹ đạo là lực kéo về vị

trí cân bằng (nói chung

dao động chưa phải là

dao động điều hòa )

Chỉ khi  nhỏ sin

s

  

 con lắc đơn

mới dao động điều hòa

-Nêu phương trình dao

động điều hòa con lắc

đơn ?

-Công thức chu kỳ ? nhận

xét ?

-Đặt vấn đề : khảo sát

năng lượng dao động con

lắc đơn ? Có bảo toàn hay

2mv

2-Thế năng ( Chọn gốc thế năng là VTCB ) ở

góc lệch  bất kỳ : Wt = mg(1 cos ) 

3-Thế năng biến đổi thành động năng và ngược

lại trong quá trình dao động Nhưng cơ năng bảo toàn : W = 1 2 (1 cos )

2mv mg   hs

IV-ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO



Trang 5

2 2

4

g T



 làm TN nhiều lần mỗi lần rút ngắn chiều dài

IV-CỦNG CỐ :

1-Chu kỳ con lắc đơn thay đổi như thế nào ? khi tăng chiều dài 2 lần và giảm gia tốc 2 lần ( chu kỳ tăng 2 lần ) 2-Ơ vị trí nào động năng cực đại ? Thế năng cực đại ?

3-Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi trường )

A.Khi vật nặng qua vị trí biên ,cơ năng của con lắc bằng thế năng

B.Chuyển động của con lắc từ vị trí biên về vị trí cân bằng là nhanh dần

C Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng , thì trọng lực tác dụng lên vật cân bằng với lực căng dây

D.Với dao động nhỏ thì dao động của con lắc là dao động điều hòa ( Chọn C )

V-DẶN DÒ :

DAO ĐỘNG TẮT DẦN –DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I- MỤC TIÊU

 Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần , dao động duy trì , dao động cưỡng bức , sự cộng hưởng

 Nêu điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng Nêu ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần –Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng

 Vận dụng hiện tượng cộng hưởng để giải thích hiện tượng vật lý và giải bài tập

1-Giáo viên :Chuẩn bị thêm một số ví dụ về cộng hưỏng có hại và có hại

2-Học sinh : Ôn tập về cơ năng con lắc : W = 1 2 2

2m A

1-Kiểm tra bài cũ :

2-Bài mới :

Trang 6

Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

2) Giải thích :

Do lực cản của môi trường ( Fms ) làm tiêu hao

cơ năng của con lắc ,chuyển hóa thành nhiệt năng  A giảm dần và dừng lại

3) Ứng dụng :

Các thiết bị đóng cửa tự động –giảm xóc ôtô

III- DAO ĐỘNG DUY TRÌ 1) Là dao động được duy trì bằng cách giữ

cho biên độ không đổi mà không làm thay đổichu kỳ riêng

*Con lắc dao động điều hòa ( fms= 0 ) với tần

số riêng ( f0 )Vì nó chỉ phụ thuộc đặc tính riêng của hệ

2) Dao động con lắc đồng hồ là dao đông duy

trì ( Nhờ dây cót –Pin cung cấp năng lượng

bù phần năng lượng tiêu hao do ma sát)

III- DAO ĐỘNG CUỠNG BỨC 1) Thế nào là dao động cưỡng bức ?

Là dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hòan

2) Đặc điểm : a) Có biên độ không đổi và có tần số f bằng

tần số của lực cưỡng bức

b) Biên độ dđcb không chỉ phụ thuộc vào biên

độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc vào

độ chêch lệch giữa f của lực cưỡng bức và f0

hệ Khi f lực cưỡng bức càng gần f0 thì biên

3) Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng :

-Xậy dựng nhà , cầu ,khung xe không để cho hệ chịu tác dụng các lực cưỡng bức mạnh

có f = f0 dẫn đến hư, gãy ,công trình -Hộp đàn ghita viôlon có hộp công hưởng

Một xe ô tô chạy trên đường cứ cách 8 m lại có một cái mô nhỏ Chu kỳ dao động tự do của khung xe trên các lò

xo là 1,5 s Xe chạy với vận tốc nào thì bị rung mạnh nhất?

( ĐS : 19,2 km/h)

V-DẶN DÒ :

Bài 1: a Người đi bộ bước đều xách xô nước Chu kì dao động của nước trong xô là T0 = 0,9s, mỗi bước đi dài l

= 60cm Nước trong xô sánh mạnh nhất khi người đi với vận tốc là bao nhiêu

x

t

O

h.ax

a

t

b

Trang 7

b.Con lắc đơn treo vào trần tàu lửa chạy thẳng đều Chu kì dao động của con lắc đơn T0=1s Tàu bị kíchđộng khi qua chổ nối hai thanh ray Khi tàu chạy với vận tốc 45km/h, thì con lắc dao động với biên độ lớn nhất.Tính chiều dài mỗi thanh ray

Bài 2: Con lắc lò xo treo trên toa xe lửa đang chạy thẳng đều với vận tốc v = 4m/s, con lắc bị kích động khi qua

chổ nối hai thanh ray Cho mỗi đoạn ray dài 4m, khối lượng vật m = 100g

Tìm độ cứng k của lò xo để con lắc dao động với biên độ lớn nhất

TỖNG HỌP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG ,CÙNG TẦN SỐ

Trang 8

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I- MỤC TIÊU

 Biểu diễn được phương trình của dao động điều hòa bằng một véctơ quay

 Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp

1) Giáo viên : Các hình vẽ 5-1;5-2 SGK

2) Học sinh : Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một véctơ xuống hai trục tọa độ

II- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY

HS : Dựa vào định lý cosin

Áp dụng cho tam giác OMM1

để tính A ?

I-VÉCTƠ QUAY

x A cos(t) được biểu diễn bằng một véctơ

quay OM vẽ tại thời điểm ban đầu ,có những đặc điểm sau :

- Có độ dài OM = A-Có gốc tại tọa độ 0x -Tại t = 0  (OM Ox ; )( chọn chiều + là chiều + của đường tròn lượng giác )

II- PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỔ FRE-NEN 1) Đặt vấn đề :

Tìm dao động tổng hợp 2 dao động điều cùng phương , cùng tần số sau :

1 1cos( 1)

x A t và x2 A2cos(t2) Dao động tổng hợp : x x 1x2

2) Phương pháp giản đồ Fre-nen:

Vậy: véc tơ OM  biểu diễn cho dao động tổng hợp

Trang 9

HS : Xét tam giác OMP

3 4 2.3.4.cos 60 6,08 6,1

0 0

1-Nêu ảnh hưởng của độ lệch pha ( 21) đến biên độ của dao động tổng hợp trong các trường hợp:

a) 2 dao độn cùng pha

b) 2 dao động ngược pha

c) 2 dao động có pha vuông góc

2) Hai dao động điều hòa cùng phương , cùng tần số

Có biên độ lần lượt là 8 cm và 12 cm Biên độ dao động tổng hợp chỉ có thể là :

Trang 10

I- MỤC TIÊU

 Mô tả được hiện tượng giao thoa của 2 sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa

 Viết được công thức xác định vị trí của cực đai và cực tiểu giao thoa

 Vận dụng được các công thức (8-2) ; (8-3) SGK để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa

II- CHUẨN BỊ 0000

1) Giáo viên : Thí nghiệm Hình 8-1 SGK 2) Học sinh : Ôn lại phần tổng hợp hai dao động

III- TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

nhau của hai sóng

triệt tiêu lẫn nhau

II- CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU 1-Dao động của một điểm trong vùng giao thoa :

-Cho 2 nguồn S1 và S2 có cùng f , cùng pha :Phương trình dao động tại 2 nguồn :

Trang 11

 Hiệu đường đi = một số nguyên lần bước sóng

 Quỹ tích các điểm này là những đường Hypebol

có 2 tiêu điểm là S1 và S2 gọi là những vân giao thoa cực đại

 k = 0  d1 = d2

Quỹ tích là đường trung trực của S 1 S 2

b) Ví trí các cực tiểu giao thoa :

M dao động với AM = 0 khi : ( 2 1)

d  d k 

  ; (k   0; 1; 2 )

 Hiệu đường đi = một số nửa nguyên lần bước sóng

 Quỹ tích các điểm này là những đường Hypebol

có 2 tiêu điểm là S1 và S2 gọi là những vân giao thoa cực tiểu

III- ĐK GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP

 Điều kiện : Hai sóng nguồn kết hợp

IV-CỦNG CỐ

-Nêu công thức xác định vị trí các cực đại vá các cực tiểu giao thoa ?

-Điều kiện để có giao thoa ?

V-DẶN DÒ

SÓNG DỪNG I-MỤC TIÊU

 Mô tả được hiện tương sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng

Trang 12

 Giải thích được hiện tượng sóng dừng

 Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định , một đầu tự do

 Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp trên –Giải bài tập đơn giản sóng dừng

1) Giáo viên: Chuẩn bị các TN hình 9-1; 9-2 SGK 2) Học sinh : Đọc kĩ bài 9 SGK

m ,giật mạnh đầu nó lên

trên rồi hạ xuống về chổ

cũ  biến dạng dây

hướng lên trên và truyền

từ P đến Q Đến Q nó

phản xạ trở lại từ Q đến

P nhưng biến dạng của

dây hướng xuống dưới

-Nếu cho P dao động

điều hòa có sóng hình sin

b) Kết luận :

Khi phản xạ trên vật cản tự do , sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm tới

II- SÓNG DỪNG 1) Sóng dừng : a)TN :

-Cho đầu P dao động liên tục sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau và giao thoa với nhau vì chúng là các sóng kết hợp

-Trên dây có những điểm luôn đứng yên (nút)

và những điểm dao động với biên độ cực đại ( bụng )

b) Định nghĩa : Sóng dừng là sóng truyền trên

sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng

2) Sóng dừng trên một sợi dây có hia đầu cố định

a) Khoảng cách giữa 2 nút ( hoặc 2 bụng liên

h1.a

BA

h2

k

Trang 13

-Sóng dừng trên một sợi dây ?

V- DẶN DÒ:

TIẾT 16 ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM Ngày 20-10-08 I- MỤC TIÊU

 Trả được cân hỏi :Sóng âm là gì ? Âm nghe được ( âm thanh ) ,hạ âm , siêu âm là gì ?

 Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau

 Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm là tần số âm , cường độ âm và mức cường độ âm ,đồ thị dao động

âm , các khái niệm cơ bản và họa âm

1) Giáo viên : Làm các TN trong SGK 2) Học sinh : Ôn các đơn vị N/ m2 ; W/m2

GV: Âm nghe được ? hạ

âm ? siêu âm ?

-Âm truyền được trong

các môi trường nào ?

I- ÂM -NGUỒN ÂM

1) Âm là gì ? -Âm là những sóng âm truyền trong

các môi trường rắn ,lỏng ,khí , khi đến tai gây cảm giác âm.

-Sóng âm là những sóng cơ học truyền trong các

-Hạ âm : có f < 16Hz -Siêu âm : có f > 20.000Hz

4 ) Sự truyền âm a) Môi trường truyền âm :

-Âm truyền được qua các môi trường rắn, lỏng ,khí-Âm không truyền được trong chân không

1) Tần số : Là một trong những đặc trưng quan

b) Mức cường độ âm ( L ): là lôga thập phân tỉ số

I và I0

Tiêu đề	Dao Động Cơ
Tác giả	GV Phạm Đạo, Trương
Trường học	THPT Triệu Phong
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Triệu Phong

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	1,14 MB