giao an NC vat ly 12 day du.doc

TL Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Kiến thức cơ bản t ωω Gia tốc góc tức thời gia tốc góc của vật rắn chuyển động quay quanh một trục ở thời điểm t là đại lượng đặc trưng

Trang 1

CHƯƠNG 1: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮNNgày soạn: 24/08/2008 Tiết số: 1

- Chuẩn bị các hình vẽ, tranh ảnh, đoạn phim minh hoạ về chuyển động quay, chuyển động tịnh tiến của vật rắn

để minh hoạ cho phần mở đầu và phần bài dạy

• Hiểu khái niệm Tọa độ góc

TL Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Kiến thức cơ bản

trục quay, tâm nằm trên trục quay

 Mọi điểm của vật đều quay

theo một chiều, chọn chiều dương là

chiều quay của vật, khi đó ϕ>0

- GV cho HS xem lại hìnhảnh về chuyển động quay của vậtrắn, kết hợp làm thí nghiệm thật tạilớp: cho quyển sách quay quanhtrục cố định đi qua gáy quyển sách,cánh cửa quay quanh bản lề Từ đóyêu cầu HS đưa ra nhận xét đặcđiểm của chuyển động quay

- GV dùng hình ảnh bằngpowerpoint để minh họa hình vẽ1.1, từ đó giới thiệu các nội dụng

về tọa độ góc

1) Tọa độ góc:

- Vật rắn chỉ chuyển động quay quanh trục Oz có đặc điểm sau:

 Mỗi điểm trên vật vạch một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay,

có bán kính bằng khoảng cách từ điểm đó đến trục quay, tâm nằm trên trục quay

 Mọi điểm của vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian

- Vị trí của vật tại mỗi thời

điểm xác định bằng tọa độ góc ϕ

xác định bởi mặt phẳng động P gắn với vật và mặt phẳng cố định

Po Đơn vị của tọa độ góc là radian (rad)

- Chú ý: ta chỉ xét vật quay theo một chiều, chọn chiều dương là chiều quay của vật, khi

đó ϕ>0 HOẠT ĐỘNG 2: TỐC ĐỘ GÓC

• Hiểu khái niệm Tốc độ góc

- Dùng suy luận tương tự đểđưa ra các công thức định nghĩa tốc

độ góc trung bình, tốc độ góc tứcthời

Trang 2

d t

ϕϕω

đại lượng đặc trưng cho mức độ

nhanh, chậm của chuyển động quay

của vật rắn quanh một trục tại thời

điểm t và được xác định bằng đạo

hàm của tọa độ góc theo thời gian

- HS trả lời: Đơn vị : rad/s

- Yêu cầu HS suy luận từcông thức đưa ra đơn vị của tốc độgóc

b) Tốc độ góc tức thời:

dt

d t

ϕϕω

là đại lượng đặc trưng cho mức

độ nhanh, chậm của chuyển độngquay của vật rắn quanh một trục tại thời điểm t và được xác định bằng đạo hàm của tọa độ góc theo thời gian

Đơn vị : rad/sHOẠT ĐỘNG 3: GIA TỐC GÓC

• Hiểu khái niệm Gia tốc góc

HOẠT ĐỘNG 4 CÁC PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY

• Hiểu và vận dụng được các công thức của chuyển động quay, chuyển động quay biến đổi

t

ωω

Gia tốc góc tức thời (gia tốc góc) của

vật rắn chuyển động quay quanh một

trục ở thời điểm t là đại lượng đặc

trưng cho sự biến thiên của tốc độ

góc ở thời điểm đó và được xác định

bằng đạo hàm của tốc độ góc theo

thời gian

- HS trả lời: Đơn vị : rad/s

- GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm, công thức gia tốc đã học ở lớp 10

- Dùng suy luận tương tự để đưa ra các công thức định nghĩa giatốc góc

- Yêu cầu HS suy luận từ công thức đưa ra đơn vị của gia tốcgóc

b) Gia tốc góc tức thời:

dt

d t

t

ωω

đó và được xác định bằng đạo hàm của tốc độ góc theo thời gian

Đơn vị: rad/s2

Trang 3

HOẠT ĐỘNG 5: CÁC PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY

• Hiểu và vận dụng được các công thức của chuyển động quay, chuyển động quay biến đổi

- GV yêu cầu HS nhắc lại đặc điểm, phương trình chuyển động thẳng đều, từ đó rút ra phương trình chuyển động quay đều

- Yêu cầu HS làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi C4 (t7_SGK),

từ đó rút ra các đặc điểm của chuyển động quay đều

2) Các phương trình động học của chuyển động quay:a) Chuyển động quay đều:

Tốc độ quay: ω=constPhương trình chuyển động:

ϕ=ϕo+ωtTrong đó: ϕo là tốc độ góc ban đầu khi t=0

b) Chuyển động quay biến đổi đều:

Gia tốc góc: γ=constCác phương trình chuyển động quay biến đổi:

Chú ý: với quy ước chọn chiều quay là chiều dương, ϕ>0, ω>0:

 Chuyển động quay là nhanh dần: γ>0

 Chuyển động quay là chậm dần: γ<0

15

- HS trả lời: v=ω.R

r r

Nếu vật rắn quay đều: mỗi điểm trên

vật có gia tốc hướng tâm độ lớn xác

Nếu vật rắn quay không đều: vecto

gia tốc của mỗi điểm có hai thành

phần:

 Gia tốc hướng tâm an đặc

trưng cho sự thay đổi về hướng của

vận tốc

 Gia tốc tiếp tuyến at đặc

trưng cho sự thay đổi về độ lớn của

- GV lập luận để HS thấy mỗi điểm trên vật rắn chuyển động tròn đều, từ đó thiết lập công thức quan hệ

- GV phân tích, giảng giải cho trường hợp quay không đều

3) Vận tốc và gia tốc của cácđiểm trên vật quay:

- Nếu vật rắn quay đều: mỗi điểm trên vật có gia tốc hướng tâm độ lớn xác định

r r

 Gia tốc hướng tâm an

đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc

 Gia tốc tiếp tuyến at đặctrưng cho sự thay đổi về độ lớn của vận tốc:

( )rω a rλ

v dt

Trang 4

Ngày soạn: 24/08/2008 Tiết số: 2

TRỤC CỐ ĐỊNHI- Mục tiêu bài học

Ôn lại kiến thức vật lý lớp 10 (momen lực, phương trình động lực học của chất điểm F=ma, ý nghĩa của khối lượng)

3 Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin

- Phim minh họa cho mức quán tính của vật quay, sự quay của vật phụ thuộc vào cấu tạo của vật quay

- Chuẩn bị các hình vẽ có trong bài (nhằm tiết kiệm thời gian vẽ hình trên bảng) và có thể tìm trên internet các hình

vẽ, ví dụ khác minh họa

III- Tiến trình dạy - học:

Hoạt động 1 : Ổn định tổ chức, kiểm tra bài cũ

5’ Lớp trưởng báo cáo tình hình lớp

Trả lời câu hỏi kiểm tra bài cũ của

giáo viên nêu ra

Yêu cầu lớp trưởng cho biết tình hình lớp

Kiểm tra bài cũ

Hoạt động 2: Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực

20 -Khái niệm momen lực: Mômen lực

M của lực F đối với vật rắn có trục

quay cố định là đại lượng đặc trưng

cho tác dụng làm quay vật rắn quanh

ngược chiều dương thì M = -F.d.

- Trả lời câu hỏi C1

GV yêu cầu học sinh hãy nhắc lại khái niệm momen lực

F a m

=

rr Câu hỏi đặt ra là: trong chuyển động quay của vật rắn giữa γ và M

có mối quan hệ như thế nào?

-GV nêu câu hỏi C1 nhằm giúp họcsinh ôn kiến thức đã học về mômenlực

-Để khích lệ sự tham gia của học sinh vào bài giảng, GV dùng gợi ý C2

-GV tiếp tục hướng dẫn học sinh lập luận như SGK để dẫn đến kiến thức:

1 Mối liên hệ giữa gia tốc góc

ngược chiều dương thì M = -F.d.

b.Mối liên hệ giữa gia tốc góc

và momen lực + Xét vật rắn là quả cầu m nhỏ gắn đầu thanh rất nhẹ, có độ dài r Vật m chỉ có thể quay trên

mặt phẳng nhẵn nằm ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua đầu

O của thanh

Trang 5

M =∑ ∑M = (m r ) γ

Hoạt động 3 : Momen quán tính

Hoạt động 4: Củng cố lại bài học

Ngày soạn: 24/08/2008 Tiết số: 3

TRỤC CỐ ĐỊNHI- Mục tiêu bài học

1 Kiến thức

- Viết phương trình M =Iγ

- Giải các bài toán cơ bản về chuyển động quay của vật rắn

2 Kĩ năng

10 - HS trả lời câu hỏi C3 - GV nêu câu hỏi C3

- GV nói ý nghĩa của đại lượng

2

i i i

m r

∑ : đặc trưng cho mức quán tính của vật quay, gọi là momen quán tính I

- GV đưa vài ví dụ minh họa cho tính ì của vatä thể đối với chuyển động quay quanh một trục: con quay có momen quán tính lớn thì quay càng lâu và càng ổn đinh, các bánh đà cần có momen quán tính lớn để khi quay nó dự trữ năng lượng lớn…

- GV nhấn mạnh để HS hiểu hệ thức i i2

i

I=∑m r : I không chỉ phụ thuộc khối lượng của vật rắn mà còn phụ thuộc cả vào sự phân bố khối lượng xa hay gần trục quay

Momen quán tính

Mômen quán tính I của vật rắn đối với một trục là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính (sức ì) của vật rắn đối với chuyển động quay quanh trục ấy.

Công thức: I = ∑

i

2 i

- Ghi nhớ lời dặn của giáo viên

-Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập

-Gợi ý (nếu cần)-Yêu cầu HS: hãy trả lời các câu hỏi và làm các bài tập trong SGK

-Tóm tắt bài học

- Đánh giá tiết dạy

Trang 6

- Vận dụng được phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn quay quanh một trục cố định để giải các bàitập đơn giản khi biết mômen quán tính của vật.

Ôn lại kiến thức vật lý lớp 10 (momen lực, phương trình động lực học của chất điểm F=ma, ý nghĩa của khối lượng)

3 Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin

- Phim minh họa cho mức quán tính của vật quay, sự quay của vật phụ thuộc vào cấu tạo của vật quay

- Chuẩn bị các hình vẽ có trong bài (nhằm tiết kiệm thời gian vẽ hình trên bảng) và có thể tìm trên internet các hình

vẽ, ví dụ khác minh họa

giáo viên nêu ra

Kiểm tra bài cũ

Hoạt động 2: Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục

Hoạt động 3: Bài tập ví dụ

Ngày soạn: 24/08/2008 Tiết 4

10

- HS cần phải hiểu rõ: M là tổng đại

số các momen ngoại lực GV : từ công thức 2

I=∑m r Suy ra : M I= γ

Khẳng định: đây là phương trình động lực học vật rắn quay quanh một trục cố định

3.Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

M I= γ

+Trong đó:

M là tổng đại số các momen cáclực đối với trục quay ∆

I: momen quán tính đối với trục ∆

γ: Gia tốc góc vật rắn.

30

HS đọc đề bài, phân tích và vận dụng

kiến thức vừa học để đề xuất cách

giải bài toán

Thông qua bài tập này GV hướng dẫn HS cách vận dụng phương pháp động lực học

4 Bài tập ví dụ Đề: (SGK) Tóm tắt: cho

m: khối lượng của thùng nước

I, R: momen quán tính và bán kính của hình trụ

Tính gia tốc của thùng nước

- Ghi nhớ lời dặn của giáo viên

-Gợi ý (nếu cần)-Yêu cầu HS: hãy trả lời các câu hỏi và làm các bài tập trong SGK

-Tóm tắt bài học

- Căn dặn học sinh chuẩn bị bài chotiết sau: Momen động lượng, định luật bảo toàn momen động lượng

Trang 7

- Nắm vững các công thức liên hệ giữa tốc độ góc, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn.

- Tiết được công thức tính mômen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu ý nghĩa vật lý của đại lượngnày

- Vận dụng kiến thức về mômen quán tính để giải thích một số hiện tượng vật lý liên quan đến chuyển động quay củavật rắn

- Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và viết phương trình

M =Iγ

- Giải các bài toán cơ bản về chuyển động quay của vật rắn

2 Kỹ năng :

- Vận dụng đựơc các công thức của chuyển động quay đều, quay biến đổi đều để giải các bài tập đơn giản

- Vận dụng được quy tắc mômen lực để giải được các bài tập về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

- Vận dụng được phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn quay quanh một trục cố định để giải các bàitập đơn giản khi biết mômen quán tính của vật

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập

- Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác

2 Học sinh

- Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã ra về nhà

- Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

Hoạt động 2 (10 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm về chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B

Hoạt động 3 (10 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm về phương trình động lực học của vật rắn chuyển động

quay rắn quanh một trục cố định

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A

Hoạt động 4 (8 phút) : Giải các bài tập tự luận về chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định.

Yêu cầu học sinh tự giải

Học sinh giải trên bảng

Hoạt động 5(8 phút) : Giải các bài tập tự luận về phương trình động lực học của vật rắn chuyển động quay rắn

quanh một trục cố định

Bài 6 trang 14: m= 1 kg; R = 0,5 m

Trang 8

Yêu cầu học sinh tự giải.

5 , 0 1 2

1 mR 2

2 , 0 2 , 1 I

R

= 6 rad/s2

==> ω= γ.t = 6.2 = 30 rad/s

Ngày soạn: 24/08/2008 Tiết số: 5

I.- Mục tiêu:

• Hiểu được khái niệm mô men động lượng và dạng khác của phương trình động lực học

• Vận dụng giải các bài toán đơn giản, giải thích được một số hiện tượng trong thực tế , liên hệ đời sống và kĩ thuật

II- Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

-Chuẩn bị tư liệu: Hình vẽ, tranh minh hoạ, phim,…

- Hướng dẫn học sinh nghiên cứu nội dung bài học và tự thực hiện các thí nghiệm đơn giản ở nhà

2 Học sinh :

- Ôn lại kiến thức động lượng và định luật bảo toàn động lượng

- Nghiên cứu trước nội dung bài học và thực hiện một số thí nghiệm đơn giản

Bài cũ: Phiếu học tập

3) Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng

Hoạt động 2: Xây dựng phương trình động lực học ở dạng khác

- Nhấn mạnh lại vấn đề và mở rộngcho trường hợp mô men quán tínt của vật hay hệ vật thay đổi

1.Mô men động lượng:

a) Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định:

- Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục có dạng:

Trang 9

thay đổi

Hoạt động 3 : Trình bày khái niệm mô men động lượng

Hoạt động 4: Củng cố

Hoạt động 5: Hướng dẫn về nhà

Ngày soạn: 24/08/2008 Tiết số: 6

I.- Mục tiêu:

• Hiểu được định luật bảo toàn mô men động lượng

• Vận dụng giải các bài toán đơn giản, giải thích được một số hiện tượng trong thực tế , liên hệ đời sống và kĩ thuật

II- Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

-Chuẩn bị tư liệu: Hình vẽ, tranh minh hoạ, phim,…

- Hướng dẫn học sinh nghiên cứu nội dung bài học và tự thực hiện các thí nghiệm đơn giản ở nhà

2 Học sinh :

- Ôn lại kiến thức động lượng và định luật bảo toàn động lượng

- Nghiên cứu trước nội dung bài học và thực hiện một số thí nghiệm đơn giản

Bài cũ: Phiếu học tập

3) Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng

Hoạt động 2: Trình bày định luật bảo toàn mômen động lượng

25 -Học sinh trả lời cho câu hỏi : Mô

men động lượng là gì? Viết biểu thức

của nó

- Học sinh viết đơn vị lên bảng

- Từng nhóm thảo luận và giải bài

- Trả lời câu hỏi C1 và C2

- Học sinh điền vào bảng

- Giáo viên gợi ý trong chuyển động quay L I= ω đặc trưng cho chuyển động quay và nó là một đại lượng vật lí mới

- Hướng dẫn học sinh suy ra đơn vịcủa mômen động lượng

- Nêu bài toán ví dụ

- Trình bày bảng 3.1

b)Mô men động lượng:

-trong chuyển động quay L I= ω

gọi là mô men động lượng của vật rắn đối với trục quay

- Đơn vị: trong hệ SI:

2kgms

- Trả lời câu hỏi và giải bài tập SGK

- Ghi tóm tắt nội dung bài học

- Gợi ý-Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi và làm các bài tập trong SGK

- Tóm tắt bài học

Trang 10

Ngày soạn: 30/08/2008 Tiết số: 7

I.Mục tiêu:

- Biết được khi vật rắn quay quanh một truc thì có động năng và xây dựng được biểu thức tính động năng của nó

- Biết so sánh các đại lượng tương ứng trong biểu thức của động năng quay và động năng trong chuyển động tịnh tiến

- Biết cách giải các bài toán đơn giản về động năng

- Vận dụng kiến thức để giải thích được một số hiện tượng trong thực tế,biết ứng dụng động năng trong kỉ thuật

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

- Mô hình của động cơ đốt trong bốn kỳ

- Hình ảnh vận động viên đang quay trên sân băng

2 Học sinh: Ôn kiến thức : động năng, công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc

35

- Học sinh có nhận xét và suy ra mô

men động lượng được bảo toàn

- Học sinh nêu ý kiến của mình

Các nhóm thảo luận và trả lời được 2

vấn đề:

-Trường họp vật có mô men quán

tính đối với trục quay không đổi thì

vật không quay hoặc quay đều quanh

trục đó

- Trường hợp vật có mô men quán

tính đối với trục quay thay đổi thì

Iω = hằng số

hay I1 1ω = ωI2 2

Với I1 1ω vàI2ω2 là mô men động

lượng ở hai thời điểmt1 và t2

- GV gợi ý từ phương trìnhdL

Mdt

= nếu M = 0 thì L = hằng số

- GV khái quát hoá vấn đề và cho từng nhóm phát biểu ý kiến về mô men động lượng khi tổng mô men lực bằng không

Hỏi : Khi vật có mô men quán tính không đổi và mô men quán tính thay đổi thì ta rút ra điều gì?

2.Định luật bảo toàn mô men động lượng

a)Biểu thức: Từ phương trình

dLMdt

= nếu M = 0 thì

L = hằng số

b) Phát biểu : Nếu tổng các mô

men lực tác dụng lên một vật rắn hay hệ vật đối với một trục bằng

0 thì tổng mô men động lượng của vật rắn hay hệ vật đối với trục đó được bảo toàn

c)Chú ý:

- trường họp vật có mô men quán tính đối với trục quay không đổi thì vật không quay hoặc quay đềuquanh trục đó

- Trường hợp vật có mô men quán tính đối với trục quay thay đổi thì Iω = hằng số

hay I1 1ω = ωI2 2Với I1 1ω vàI2ω2 là mô men động lượng ở hai thời điểmt1 và t2

5

- Đọc phiếu học tập , thảo luận , suy

nghĩ

- Trình bày đáp án

Trang 11

5’ -Cán bộ lớp báo cáo sĩ số

- Trả lời câu hỏi và ghi các biểu thức

lên bảng

-Giáo viên nắm tình hình 1- Định luật bảo tồn momenđộng lượng?

2- Cơng thức tính động năngcủa chất điểm?

3- Cơng thức liên hệ giữa tốc

độ dài và tốc độ gĩc?

Hoạt động 2: Động năng của vật rắn quay quanh một trục

xem như chuyển động thẳng

Vậy mỗi phần tử đĩ cĩ đợng

năng và đươc tính như động năng

của chuyển động tịnh tiến

-Yêu cầu HS so sánh dộng năng

quay và động năng chuyển động

-Hoạt động nhóm:

* Đọc sách mục 1 trang19 bài 4sgk

*Nhóm thảo luận , xây dựng vàrút ra kết quả

Thiết lập Phát biểu về động năng của vậtrắn quay quanh một trục

Đơn vị của động năng

1

Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định

Xét một vật rắn quayquanh 1 trục cố định , cĩmomen quán tính I , quayvới tốc độ gĩc ω , vật cĩ

**Lưu ý : Vật quay cũng tuân theo đ lý

Trang 12

Ngày soạn: 03/09/2008 Tiết số: 8

Bài 5: BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

2.Kĩ năng: Phương pháp giải bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục.

3.Liên hệ thực tế:Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

1 Giáo viện:

2 Học sinh: Chuẩn bị các bài tập ở nhà.

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

Phát biểu định luật bảo toàn mômen động lượng Lấy ví dụ để giải thích?

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung chính

Trang 13

xe quay chậm dần đều dưới tác

dụng của momen lực nào?

• Dựa vào công thức ω2

-ω0=2γ ϕ→ góc quay trong hai giai

đoạn và từ đó →số vòng quay trong

hai giai đoạn

Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài tập vào vở

Bài 3:

Một thanh OA đồng chất chiều dài

l=1m khối lượng m=120g gắn

vuông góc với trục quay (D) thẳng

đứng Trên thanh có đặt một viên bi

nhỏ khối lượng m=120g cho

mômen quán tính của thanh đối với

+ Bi ở đầu A của thanh (hv)

b Ban đầu bi ở trung điểm

thanh, và thanh quay với vận tốc

góc ω1=120vòng/phút, trên thanh

có một rãnh nhỏ cho nên khi thanh

quay thì bi dịch chuyển trên thanh

theo rãnh nhỏ Khi bi di chuyển đến

đầu A của thanh thì vận tốc góc của

thanh lúc này là bao nhiêu?

Bài 3

Giả thiết l=1m, m=120g , m=120g, I1 =1

3ml2

Kết luận

a Tính momen quán tính hệ khi bi ở:

+ Trung điểm thanh,+ đầu A

Suy ra: I = 0,07kgm2

+ Khi bi ở A: r = l = 1m → I2 =0,12kgm2 Suy ra: I/ = 0,16 kgm2

b Momen động lượng của hệ bảo toàn:

Iω1 = I/ω2→ω2 = Iω1/I/ = 52,5 (vòng /phút)

G

Trang 14

Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.

gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo

giỏi

Hệ thống câu hỏi gợi ý

• Áp dụng định luật II Niutơn cho

• Phối hợp các phương trình trên để

dẫn ra công thức tính gia tốc của

hệ

Hỏi: Khi bỏ qua khối lượng ròng

rọc thì ta phải có điều kiện gì?

Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài tập vào vở

Bài 2 tr 21Sgk.

Giả thiết Hệ cơ học (máy A-tut) hình

vẽ, biết m2>m1 và hệ chuyển động theo chiều rơi của quả nặng có khối lượng

và m1 đi lên

• Chọn chiều dương

là chiều chuyểnđộng của mỗi vật

m2aR+ m1aR+Ia/R = m2gR-Rm1gR

→ a = (m2gR-Rm1gR) / (m2R+ m1R+I/R)hay: a =

g I

R

− + +

b Khi bở qua khối lượng ròng rọc thì

I=0 suy ra: a = m2 m1 g

− + (Vật lý 10)

Củng cố dặn dò:

Bài tập về nhà:

Làm các bài tập: 1,2,3 trang 23 Sgk

Ngày soạn: 05/09/2008 Tiết số: 9

Kiểm tra 1 tiết

ĐỀ KIỂM TRA VẬT LÝ Bài kiểm tra 1 tiết lớp 12 - Số 1 Thời gian làm bài: 45 phút

(Không kể thời gian phát đề)

Họ và tên học sinh:………Lớp:……… Mã đề 358 I- PHẦN TRẮC NGIỆM:

Học sinh ghi vào ô đáp án đúng

T/ 1

Trang 15

Câu 1: Chọn phát biểu đúng Nếu tổng mô men lực tác dụng lên vật bằng 0 thì

A tốc độ góc của vật không đổi B mô men động lượng của vật thay đổi.

C gia tốc toàn phần của vật không đổi D gia tốc góc của vật thay đổi.

Câu 2: Chọn câu đúng Một đĩa mài chịu tác dụng của một mô men lực khác 0 thì

A tốc độ góc của đĩa không đổi B gia tốc góc của đĩa bằng 0.

C góc quay của đĩa là hàm bậc nhất của thời gian D tốc độ của đĩa thay đổi.

Câu 3: Chọn câu đúng Động năng của một một vật rắn quay quanh một trục tỉ lệ với

A bán kính quay của một điểm trên vật rắn đối với trục quay đó B bình phương khối lượng của vật rắn.

C tốc độ góc của vật rắn D mô men quán tính của vật rắn đối với trục quay đó Câu 4: Một bánh xe đang quay đều với tốc độ góc 3 rad/s thì tăng tốc, sau 10s tốc độ góc tăng thêm 6 rad/s Gia tốc

góc của bánh xe là

A 1,2 rad/s B 0,6 rad/s C 0,9 rad/s D 0,3 rad/s

Câu 5: Một thanh dài, tiết diện nhỏ, quay xung quang trục vuông góc và đi qua trọng tâm thanh Khi chiều dài của

thanh giảm 4 lần thì mô men quán tính của thanh sẽ

A giảm 2 lần B giảm 8 lần C giảm 16 lần D giảm 4 lần.

Câu 6: Đồ thị chuyển động của một vật rắn chuyển động quay biến đổi đều xung quanh một trục quay cố định là

A đường cong B đường thẳng C đường tròn D một nhánh của parabol.

Câu 7: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về mô men quán tính của một vật rắn đối với một trục quay cố định?

A Mô men quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào khối lượng của vật.

B Mô men quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào tốc độ góc của vật.

C Mô men quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của vật.

D Mô men quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay của vật.

Câu 8: Trong trường hợp nào sau đây, vật quay biến đổi đều?

A Độ lớn của gia tốc góc không đổi B Độ lớn của tốc độ góc không đổi.

C Độ lớn của tốc độ dài không đổi D Độ lớn của gia tốc hướng tâm không đổi.

Câu 9: Một vật có mô men quán tính 0.72 kgm2, quay đều 10 vòng trong 1,8s Mô men động lượng của vật có độ lớnbằng

A Khi vật quay biến đổi đều thì tổng mô men lực tác dụng lên vật đối với trục quay luôn bằng 0.

B Khi mô men động lượng của vật rắn đối với một trục quay bằng 0 thì mô men lực tác dụng lên vật rắn đối với

Câu 14: Rô to của một động cơ quay đều, cứ mỗi phút quay được 3000 vòng Trong 20s, rô to quay được một góc

Câu 15: Một đĩa hát bắt đầu quay quanh trục của nó với gia tốc không đổi Sau 4s, nó quay được góc 12 rad Tốc độ

góc tức thời của đĩa ở tai thởi điểm t = 2s là

II- PHẦN TỰ LUẬN:

Bài 1 (2,5 điểm): Một vật có trọng lượng 50 N được buộc vào đầu một sợi dây nhẹ quấn quang một ròng rọc đặc có bán

kính 0,25 m, khối lượng 3 không Ròng rọc có trục quay cố định nằm ngang và đi qua tâm của nó Người ta thả cho vật

từ độ cao 6 m xuống đất

1 Tính gia tốc của vật và gia tốc góc của ròng rọc

Trang 16

2 Tính lực căng sợi dây.

3 Vận tốc của vật khi chạm đất bằng bao nhiêu? Lấy g = 9,8 m/s2

Bài 2 (1,5 điểm): Phân tử ôxi O2 gồm hai nguyên tử ôxi nằm cách nhau một đoạn không đổi Nguyên tử ôxi có khối lượng 5,30.10 -26 kg Mô men quán tính của phân tử đối với trục quay đi qua khối tâm và vuông góc với đoạn thẳng nối hai nguyên tử là 1,94.10 -46 kgm2 Giả sử ở thể khí, các phân tử ôxi có vận tốc 500 m/s và động năng quay bằng 2/3 động năng tịnh tiến Tính tốc độ góc của phân tử

• Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động, dao động tuần hoàn và chu kì

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

• Biết rằng biểu thức của dao động là nghiệm của phương trình động lực học

• Có kĩ năng giải bài tập về động học dao động

II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :

Chuẩn bị con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí Cho HS quan sátchuyển động của ba con lắc đó Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để đo chu kì con lắc dây Nếu có thiết bị đo chu kì của conlắc lò xo nằm ngang có đệm không khí bằng đồng hồ hiệu số thì có thể thay việc đo chu kì con lắc giây bằng việc đochu kì con lắc lò xo nằm ngang

2 / Học sinh :

Ôn lại về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí của đạo hàm : Trong chuyển động thẳng vận tốc của chấtđiểm bằng đạo hàm của tọa độ chất điểm theo thời gian, còn gia tốc thì bằng đạo hàm của vận tốc

Hoạt động 1: Tìm hiểu về dao động

10

- Có một vị trí cân bằng.

- Cho học sinh quan sát chuyển

động của vật nặng trong con lắcdây, con lắc lò xo thẳng đứng vàcon lắc lò xo nằm ngang trên đệmkhông khí

1 Dao động cơ học :

Dao động cơ học làchuyển động tuần hoàn qua lạitrên một đoạn đường xác định,quanh một vị trí cân bằng

Trang 17

- Chuyển động qua lại quanh vị trí

cân bằng

Chuyển động là tuần hoàn

Dao động cơ học là chuyển động

tuần hoàn qua lại quanh một vị trí

cân bằng

- Chuyển động của vật nặng trong

3 trường hợp trên có những đặcđiểm gì giống nhau ?

- Chuyển động của vật nặng nói

trên gọi là dao động cơ học

Dao động cơ học là gì ?

Vị trí cân bằng là vị tríđứng yên của vật

Hoạt động 2 : Thiết lập pt động lực học của vật dao động điều hòa trong con lắc lò xo

- Theo định luật II Newton phương

trình chuyển động của vật được viết như thế nào ?

- Chuyển pt vectơ thành pt đại số ?

- Lực đàn hồi được xác định như

Xét chuyển động của vật nặng trong con lắc lò xo

- Lực tác dụng lên vật nặng : lực đàn hồi

Hoạt động 3 Xác định nghiệm của pt động lực học và định nghĩa dao động điều

Hoạt động 4 : Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa

20

- Dao động mà phương trình có dạng

x = Acos(ωt + ϕ), tức là vế phải là

hàm cosin hay sin của thời gian, gọi

là dao động điều hòa

- Giáo viên giới thiệu đây là

phương trình vi phân bậc 2, nghiệm

số của phương trình có dạng : x =

A cos ( ωt + ϕ )

- Dao động điều hòa là gì ?

3 Nghiệm của phương trình động lực học.

• Phương trình động lực học của dao động có nghiệm :

x = Acos(ωt + ϕ) (3)Trong đó A và ϕ là hai hằng số bất kỳ

(3) gọi là phương trình dao động Dao động điều hòa :

Dao động mà phương trình có dạng x = Acos(ωt + ϕ), tức là vế phải là hàm cosin hay sin của thờigian, gọi là dao động điều hòa

Trang 18

Ngày soạn: 04/09/2008 Tiết số: 11

Bài 6 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I / MỤC TIÊU :

• Biết các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

• Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa (DĐĐH)

• Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay

• Biết viết điều kiện sau đây tùy theo cách kích thích dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và phaban đầu ϕ

• Có kĩ năng giải bài tập về động học dao động

II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :

Chuẩn bị con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí Cho HSquan sát chuyển động của ba con lắc đó Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để đo chu kì con lắc dây Nếu có thiết bị đo chu kìcủa con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí bằng đồng hồ hiệu số thì có thể thay việc đo chu kì con lắc giây bằngviệc đo chu kì con lắc lò xo nằm ngang

2 / Học sinh :

Ôn lại về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí của đạo hàm : Trong chuyển động thẳng vận tốccủa chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ chất điểm theo thời gian, còn gia tốc thì bằng đạo hàm của vận tốc

Hoạt động 1 : Xác định chu kì tần số của dao động điều hòa

10

• x : li độ của vật ở thời điểm t

(tính từ VTCB)

• A : biên độ, hay giá trị cực

đại của li độ x ứng với lúc cos(ωt +

ϕ) = 1

• (ωt + ϕ) : pha của dao động

tại thời điểm t, pha là đối số của hàm

cosin Với một biên độ đã cho thì pha

xác định li độ x của dao động (rad)

• ϕ : pha ban đầu, tức là pha

(ωt + ϕ) vào thời điểm t = 0 (rad)

• ω : tần số góc của dao động

(rad/s)

- Nêu ý nghĩa vật lý của từng đại

lượng trong công thức trên ?

4 Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa :

- ϕ : pha ban đầu, tức là pha (ωt +

ϕ) vào thời điểm t = 0 (rad)

- ω : tần số góc của dao động (rad/s)

10

- x = Acos ( ω t + ϕ ) - 2π

- x =Acos(ωt+ϕ)=Acos(ω (t+2π/ω)

+ϕ)

- Chu kỳ (T) là khoảng thời gian thực

hiện một dao động toàn phần

- Giáo viên hướng dẫn biến đổi để

cho học sinh thấy được ly độ ở thờiđiểm t và t + 2π/ω

Trang 19

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa

Hoạt động 3 : Biểu diển dao động điều hòa bằng vectơ quay

Hoạt động 4: Tìm hiểu điều kiện ban đầu của dao động

- Pha của vận tốc v như thế nào so

với pha của ly độ x

6 Chu kỳ và tần số của dao động điều hòa.

a Chu kỳ

Chu kỳ (T) là khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp vật đi qua cùng một vị trí với cùng chiều chuyển động

Hay, chu kỳ (T) là khoảng thời gian thực hiện một dao động toànphần

T = 2π

b Tần số : Tần số f của dao động

là số chu kỳ dao động (còn gọi tắt

là số dao động) được thực hiện trong một đơn vị thời gian (1 giây)

f = 1

2

T

ωπ

HS : a = v’ = x’’= −ω2Acos(ωt + ϕ)

= −ω2x

HS : Gia tốc luôn luôn ngược

chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với

độ lớn của li độ

GV : Gia tốc bằng đạo hàm của

vận tốc theo thời gian

GV : Học sinh tự tìm biểu thức gia

10

- Học sinh tự vẽ vectơ theo hướng

dẫn của giáo viên

- Để biểu diễn dao động điều hòa

người ta dùng vectơ OM có độ dài

A ( biên độ ), quay điều quanhđiểm O trong mặt phẳng chứa trục

Ox với vận tốc góc là ω Vào thờiđiểm ban đầu t = 0, góc giữa trục

Ox và vectơ OM là ϕ ( pha ban đầu)

9 Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay.

• Vectơ quay OMuuuur biểu diễn dao động điều hòa, có hình chiếu trên trục x là li độ của dao động

• Vectơ quay biểu diễn dao động điều hòa được vẽ tại thời điểm ban đầu có :

− Gốc tại gốc tọa độ của trục ox

− Độ dài bằng biên độ dao động :

OM = A

− Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu (chọn chiều dương làchiều lượng giác)

Trang 20

Ngày soạn: 24/08/2008 Tiết 12

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức :

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

- Biết rằng biểu thức của dao động là nghiệm của phương trình động lực học

- Biết các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

- Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa (DĐĐH)

- Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay

- Biết viết điều kiện sau đây tùy theo cách kích thích dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha banđầu ϕ

- Có kĩ năng giải bài tập về động học dao động

2 Kỹ năng :

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

2 Học sinh

Hoạt động 2 (10 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm về dao động điều hòa

Giải thích lựa chọn

Bài tập 1 trang 34 : CBài tập 2 trang 35 : CBài tập 3 trang 35 : C

Hoạt động 3(15 phút) : Giải các bài tập tự luận về dao động điều hòa

Bài 4 trang 35: x = A1cosωt + A2sinωt

10 Điều kiện ban đầu : sự kích

thích dao động Trong một chuyển động cụ thể thì A và ϕ có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động và cách chọn gốc thời gian

Trang 21

Ngày soạn: 05/09/2008 Tiết số: 13

Bài 7 CON LẮC ĐƠN – CON LẮC VẬT LÝ

I Mục tiêu bài học:

• Kiến thức

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn

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

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

Kỹ năng

- Thiết lập phương trình dao động bằng phương pháp động lực học

- Giải một số bài tập về dao động điều hoà

1 Giáo viên:

- Một con lắc đơn cho học sinh quan sát trên lớp

- Những điều lưu ý trong SGV

2 Học sinh:

- Ôn lại các kiến thức về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí của đạo hàm; trong chuyển động thẳng, vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm toạ độ của chất điểm theo thời gian, còn gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc theo thời gian

- Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều của vật

3 Gợi ý ứng dụng CNTT:

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh vidio-clid về dao động của vật

giáo viên nêu ra

Kiểm tra bài cũ

Hoạt động 2: Con lắc đơn Phần 1: Con lắc đơn.

* Nắm được cấu tạo con lắc đơn, trong chuyển động của con lắc đơn với biên độ nhỏ

a m P

T + = + Chiếu trên trục MX tiếp tuyến với quỹ đạo:

ChMXP+ chMXT = chMXma hay Psinα = mat

Trang 22

Mà s''

dt

sddt

dv

at = = 22 = Vậy –mgsinα = ms’’

α nhỏ, ta có

l

s sin α ≈ α = =>

0

= + s l

g '' s

Hoạt động 5: Hướng dẫn bài tập về nhà

Ngày soạn: 05/09/2008 Tiết số: 14

Bài 7 CON LẮC ĐƠN – CON LẮC VẬT LÝ

I Mục tiêu bài học:

- Có khái niệm về con lắc vật lí

+ Hệ dao động tự do với tần số góc riêng ω0:

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Về làm bài và đọc SGK bài sau

- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK

- BT trong SBT:

- Làm bài tập giờ sau chữa

Trang 23

- Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đã học trong bài trước và lặp lại bài này.

Kỹ năng

- Thiết lập phương trình dao động bằng phương pháp động lực học

- Giải một số bài tập về dao động điều hoà

1 Giáo viên:

- Một con lắc vật lí cho học sinh quan sát trên lớp

- Một con lắc vật lí (phẳng) bằng bìa hoặc bằng tấm gỗ Trên mặt có đánh dấu vị tí khối tâm G và khoảng cách OG

từ trục quay tới khối tâm

2 Học sinh:

- Ôn lại các kiến thức về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí của đạo hàm; trong chuyển động thẳng, vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm toạ độ của chất điểm theo thời gian, còn gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc theo thời gian

- Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều của vật

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh vidio-clid về dao động của vật

giáo viên nêu ra

Kiểm tra bài cũ

Hoạt động 2 : Phần 2: Con lắc vật lí Hệ dao động.

* Nắm được cấu tạo, phương trình chuyển động con lắc vật lí Hệ dao động

Trang 24

Hoạt động 5: Hướng dẫn bài tập về nhà

Ngày soạn: 09/09/2008 Tiết số: 15

- Nhận xét cách làm

4 Con lắc vật lí:

+ Định nghĩa: SGK+ Lực tác dụng vào vật: P và

−

= Pd sin mg sin )

P ( M

; M ( R ) = 0+ Phương trình động lực học:

'' I sin mgd α = α

Ta được phương trình: α’’ +

ω2α = 0+ Với nghiệm:

) t cos( ω + ϕ α

+ Hệ dao động tự do với tần số góc riêng ω0:

- BT trong SBT:

- Làm bài tập giờ sau chữa

Trang 25

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức :

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

2 Kỹ năng :

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

2 Học sinh

Hoạt động 2 (10 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm về con lắc đơn và con lắc vật lý.

Giải thích lựa chọn

Bài tập 1 trang 40 : CBài tập 2 trang 35 : C

Hoạt động 3(8 phút) : Giải các bài tập tự luận về về con lắc đơn và con lắc vật lý.

Bài 3 trang 40: T = 1s; g =9,81 m/s2 ==> l =?

ω=l

Ngày soạn: 09/09/2008 Tiết số: 16

I Mục tiêu:

- Biết cách tính toán và tìm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo

- Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực thế

Trang 26

• Kỹ năng

- Có kỹ năng giải bài tập có liên quan như tính thế năng, động năng của con lắc đơn

- Vẽ đồ thị thế năng, động năng của vật dao động điều hoà

1 Giáo viên:

- Đồ thi thế năng, động năng của vật dao động điều hoà

- Đọc những điều lưu ý trong SGV

2 Học sinh:

- Ôn lại khái niệm động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn của vật dưới tác dụng của lực thế

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh biến đổi giữa thế năng và động năng trong dao động điều hoà

Hoạt động 1 : ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ.

* Nắm việc chuẩn bị và học bài của học sinh

- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em

Hoạt động 2: Cơ năng của vật dao động điều hoà.

* Nắm được cơ năng của vật dao động điều hoà

- Trả lời câu hỏi thày nêu

- Ngoại lực, là lực thế, Cơ năng bảo

toàn

- Vật dao động điều hoà chịu tác dụng lực nào?

- Cơ năng như thế nào? Tại sao?

1 Sự bảo toàn năng lượng trong dao động điều hoà:

Vật chỉ chịu tác dụng của lực thế nên cơ năng bảo toàn

Trang 27

Hoạt động 3 : Biểu thức động năng, thế năng và cơ năng.

* Nắm được biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng

Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố

Ngày soạn: 10/09/2008 Tiết số: 17

Bài 9 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

2

1 2

2

1 2

- Trình bày, nhận xét, bổ xung,tóm tắt

4 Biểu thức của cơ năng:

const A

m kA

W W

2

1 2

1

5 Lưu ý:

2

2 1 2

) t ( cos kA kA

4

1 4

- BT trong SBT:

- Đọc bài sau trong SGK

Trang 28

- Ôn lại dao động điều hoà, con lắc đơn, con lắc lò xo.

3 Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về dao động điều hoà, con lắc đơn III- Tiến trình dạy - học:

Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ: Kết hợp bài mới.

Sau đó áp dụng định luật 2 Newton

- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt

Trang 29

Hoạt động 6: Vận dụng, củng cố Trong giờ.

Hoạt động 7: Hướng dẫn về nhà.

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- BT trong SBT:

Ngày soạn: 10/09/2008 Tiết số: 18

Bài 10: DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG DUY TRÌ

- Giải thích nguyên nhân tắt dần của dao động

- Giải thích cách làm dao động duy trì, phân biệt dao động duy trì và dao động tự do

1 Giáo viên:

- Bốn con lắc dao động trong các môi trường khác nhau để HS quan sát trên lớp

- Vẽ 10.2 trong SGK lên bìa

2 Học sinh:

- Ôn lại một số kiến thức: Dao động tự do, phương trình dao động điều hoà

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về dao động tắt dần, đồ thị dao động

Hoạt động 1: Ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ.

* Nắm được việc học bài cũ và chuẩn bị bài mới của học sinh

- Báo cáo tình hình lớp

- Lên làm bài tập

- Tình hình học sinh

- Yêu cầu: trả lời về dao động tự

ε

±

= ε

± n 1 n

1 , với ε << 1 n lànguyên hoặc phân, dương hoặc âm

Tìm chu kỳ dao động T’, số lần daođộng n = t/T’, thì thời gian đồng hồchỉ (mỗi lần dao động đồng hồ chỉthời gian 1 chu kỳ T) là t’ = n.T

Từ đó tìm được thời gian nhanh(chậm)

Trang 30

- Nhận xét bạn do.

- Kiểm tra 2 đến 4 em

Hoạt động 2: Dao động tắt dần.

* Nắm được hiện tượng điện tắt dần, đồ thị dao động, nguyên nhân dao động tắt dần

- Quan sát hiện tượng,

3 Lập luận về dao động tắt dần:

+ Ma sát nhớt SGK chữ nhỏ + Lực ma sát nhớt làm nănglượng hệ giảm

+ Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt

Hoạt động 3: Dao động duy trì, ứng dụng.

* Hiểu được dao động duy trì và ứng dụng dao động tắt dần

Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố.

Ngày soạn: 15/09/2008 Tiết số: 19

Bài 11: DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC CỘNG HƯỞNG

- Nêu nhận xét, bổ xung, tóm tắt

4 Dao động duy trì:

Nếu cung cấp thêm năng lượng cho vật bù lại năng lượng tiêu hao do ma sát mà chu kỳ riêng không thay đổi thì dao động duy trì

- BT trong SBT:

Trang 31

I Mục tiêu:

- Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần số ngoại lực.Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ vật dao động Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bứcđạt giá trị cực đại gọi là cộng hưởng Cộng hưởng thể hiện rõ khi ma sát nhỏ

- Biết được rằng hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra một vài ứng dụng đó

• Kỹ năng

- Giải một số bài tập có liên quan đến hiện tượng cộng hưởng

- Phân biệt dao động duy trì và dao động cưỡng bức

1 Giáo viên:

- Thí nghiệm về dao động cưỡng bức, cộng hưởng (SGK)

2 Học sinh:

- Dao động duy trì, dao động tắt dần

3 Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về dao động cưỡng bức, cộng hưởng và ứng

dụng

Hoạt động 2: Dao động cưỡng bức.

* Nắm được các giai đoạn của dao động cưỡng bức, phụ thuộc của biên độ vào tần số ngoại lực

- Nêu khái niệm? Mô tả dao động?

Đồ thị?

1 Dao động cưỡng bức:

+ Là dao động chịu tác dụng lực biến đổi điều hoà

+ Giai đoạn chuyển tiếp: dao động rất phức tạp

+ Giai đoạn ổn định: dao động điều hoà tần số bằng tần số ngoạnlực, biên độ dao động tỉ lệ với biên độ của ngoại lực

Trang 32

Hoạt động 3: Phân biệt dao động cưỡng bức, dao động duy trì; ứng dụng cộng hưởng.

* Phân biệt được dao động cưỡng bức, duy trì, tự do, nắm được ứng dụng hiện tượng cộng hưởng

- Có kỹ năng dùng cách vẽ Fre-nen để tổng hợp hai dao động có cùng tần số góc

- Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động

• Kỹ năng

- Biểu diễn vectơ quay thay cho dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động điều hoà cùng tần số băng vectơ quay

- Tìm biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp

1 Giáo viên:

- Phương pháp vectơ quay, Độ lệch pha hai dao động điều hoà cùng tần số

- Hình vẽ phương pháp véc tơ quay; mô hình véctơ quay

- Đọc SGK phân biết hai loại dao

4 Phân biệt dao động cưỡng bức CB và dao động duy trì DT:

+ Đều dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên

+ Tần số ngoại lực: ωCB≠ω0;

ωDT = ω0.Dao động CB với tần số = tần

số lực CB và khi có cộng hưởng giống dao động DT

- Trả lời câu hỏi 1, 2

- Tóm tắt bài Đọc “Em có biết”

sau bài học

- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy

- BT trong SBT:

Trang 33

2 Học sinh:

- Cách biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay

- Độ lệch pha hai dao động điều hoà

- Đọc những điều cần lưu ý trong SGV

3 Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về tổng hợp dao động điều hoà.

* Nắm được tổng hợp dao động điều hoà là việc thực tế diễn ra

1 Vấn đề tổng hợp dao động:

SGK

Hoạt động 3: Tổng hợp hai hàm dạng sin cùng phương cùng tần số góc Cách vẽ Fre-nen.

* Nắm được phương pháp Fre-nen tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng tần số

Trang 34

- Nhận xét theo HD của thày.

+ Tổng của hai hàm dạng sin cùng ω PP Fre-nen

- HD HS đọc nghiên cứu phươngpháp biểu diễn từng vectơ vàvectơ tổng

- 2 vectơ quay cùng ω thì gócgiữa 2 vectơ không đổi, vectơtổng cũng quay cùng ω

- Hình chiếu vectơ tổng bẳngtổng hình chiếu 2 vectơ, nênvectơ tổng lừ tổng hợp 2 DĐĐH

- Góc giữa hai vectơ là độ lệchpha 2 DĐĐH

2 Tổng hợp 2 dao động hình sin cùng tần số:

+ Hai dao động: x1 = A1cos(ωt +

ϕ1),

x2 = A2cos(ωt + ϕ2) Tổng x = x1 +

x2.+ Biểu diễn mỗi dao động bằng một vectơ quay

- Vẽ OM 1 có độ dài A1 hợp với

Ox góc ϕ1 (t=0)

- Vẽ OM 2 có độ dài A2 hợp với

Ox góc ϕ2 (t=0)+ Vẽ OM = OM 1 + OM 2 ta thấy hình chiếu của OM là x = x1 + x2 Vậy

OM biểu diễn dao động tổng hợp.+ OM cũng quay cùng vận tốc góc

ω.+ Vậy tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng tần số là 1 dao động điều hoà cùng tần số đó

3 Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:

a) Biên độ:

)cos(

AAAA

2

2 1

2 2 1 1

ϕ+

ϕ

ϕ+

ϕ

=ϕ

cosAcosA

sinAsinA

c) Nhận xét: A phụ thuộc vào A1,

A2 và (ϕ2 – ϕ1)

) A A ( A A

- BT trong SBT: giờ sau chữa

Trang 35

+ Rèn luyện kĩ năng, tư duy, tính kỉ luật trong giờ học

+ Phát huy tính độc lập sáng tạo trong học sinh

II Tiến trình chuẩn bị:

1)thầy: +Giáo án lên lớp , đồ dùng giảng dạy

+ Tham khảo các tài liệu ngoài SGK : SGV , các sách tham khảo 2)trò: + Vở bài tập , SGK , SBT

+Các dụng cụ học tập B/ Thể hiện trên lớp :

I ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số , trang phục , nắm được lí do nghỉ của hs,tình hình lớp học(2')

II Kiểm tra bài cũ:

Câu hỏi: Hãy trình bày tóm tắt phương pháp véc tơ quay của Frexnen

Đáp án và biểu điểm: Mỗi d đ đh được biểu diễn bằng 1 vec tơ quay gồm các bước được tiến hành như :

+ Dựng trục chuẩn ∆ ⊥ xx' = 0(1,5đ)

+ Vẽ A= A theo tỉ lệ xích đã chọn ; ( A, ∆) = ϕ(2,5đ)

+Quay đều A với vận tốc góc ω (3,5đ)

+ h/c của Atrên xx' : x = A Cos (ωt+ϕ)(2,5đ)

III Bài giảng :

GV: cho học sinh đọc bài cần chữa

Hỏi: với yêu cầu bài ra các dữ liệu đã

đầy đủ chưa?phương pháp giải quyết

như thế nào?

HS: ( trả lời) đủ yêu cầu xác định kết

quả phần c

GV: Chúng ta nên áp dụng triệt để

phương pháp véc tơ quay cho học sinh

biểu diễn giản đồ của bài

* Bài tập:

GV: Sau khi đọc xong đề bài:

* BT 5 ( Tr20 - SGK)

ta có: ω=2πf=100π a- Phương trình dđđh(2)

x1 =2aCos (100πt +

3

π)

x1 =a Cos (100πt + π)b- Giản đồ véc tơ

A1 = A1 theo tỉ lệ xích đã

A2 = A2 chọn trước c- Từ giản đồ véc tơ:

M2OM=π

-3

π =

Trang 36

yêu cầuhọc lập phương trình dao động

theo phương trình tổng quát

HS: - dễ dàng lập được theo phương

trình tổng quát

GV:- để xác định dao động tổng hợp t

phải xác định các đại lượng nào?

- cho xác định xong tiến hành vễ

x3= 400 Cos(100πt-

2

π)phương trình dao động tổng hợpx= A sin (ωt +ϕ)

⇒ϕ=

6

π

−vậy x= 500Cos (120πt-

6

π )

* phần học sinh tự làm:

GV: đọc bài số 1(stk) cho học sinh lên bảng làm bài tập này

*Cho học sinh vẽ giản đồ véc tơ hai dđđh: x1=127Cosωt (mm)

x2 = 127 Cos (ωt-

3

π) mmGV: cho học nhận xét về A1, A2ϕ1, ϕ2 A= OM= 2OI= 2

2

3 1

GV: cho học sinh xác đinh OM theo kết quả

GV: yêu cầu về nhà làm thêm bài tập sau :

Lưu ý: Các bài tập loại này cần phải chú ý đến giản đồ véc tơ trước

vì thế cần tập trung nắm vững về phưpng pháp giản đồ vec tơ

Ngày soạn: 22/09/2008 Tiết số: 21+22

Bài 13: THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN HOẶC

CON LẮC LÒ XO VÀ GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG

I Mục tiêu:

- Hiểu được hai phương án thí nghiệm để xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo

- Thực hiện được trong hai phương án để xác định chu kỳ dao động của một con lắc

- Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm với con lắc đơn

- Củng cố kiến thức về dao động cơ học, kỹ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian

- Bước đầu làm quen với phòng thí nghiệm ảo và đặc biệt là dùng dao động ký ảo để vẽ đồ thị của dao động cơ học(phi điện)

Trang 37

- Một đồng hồ bấm giây (hoặc đồng hồ đeo tay có kim giây).

- Một thước đo độ dài có chia mm

- Hai quả nặng 50g, 20g có móc treo

- Khái niệm về con lắc đơn, con lắc lò xo, điều kiện dao động nhỏ

- Các công thức về dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo

- Chú ý vai trò của gia tốc trọng trường đối với dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo thẳng đứng

+ Những điều lưu ý trong SGV

2 Học sinh:

Về kiến thức: Ôn tập các kiến thức sau:

- Khái niệm về con lắc đơn, con lắc lò xo, điều kiện dao động nhỏ

- Các công thức về dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY:

* Nắm được các bước tiến hành thí nghiệm, làm thí nghiệm, ghi kết quả

- Kiểm tra cách lắp đặt, HD cách lắp cho đúng

- Kiểm tra kết quả các nhóm, HD tìm kết quả cho chính xác

* Tiến hành thí nghiệm:

+ Tạo con lắc đơn

+ Cho con lắc dao động

+ Thay bằng quả nặng khác

Hoạt động 3: Phương án 2.

Trang 38

* Nắm được các bước tiến hành thí nghiệm ảo, ghi kết quả.

Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố.

CHƯƠNG 3: SÓNG CƠNgày soạn: 30/09/2008 Tiết số: 23

Bài 14 SÓNG CƠ PHƯƠNG TRÌNH SÓNG

I Mục tiêu:

- Nêu được định nghĩa sóng Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang

- Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng

- Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ như biên độ, chu kỳ, tần số, biên độ, bước sóng, vậntốc truyền sóng, năng lượng sóng

- Hình vẽ phóng to các phần tử của sóng ngang ở các thời điểm khác nhau

- Những diều cần lưu ý trong SGV

2 Học sinh:

- Xem lại về phương trình dao động điều hoà, các đại lượng của phương trình dao động điều hoà

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về quá trình truyền sóng

- Làm TH theo HD của thày

- Quan sát và ghi KQ TH

- Tính toán kết quả

- Sử dụng thí nghiệm ảo như SGK

- Hướng dẫn HS làm thí nghiệm theo các bước

+ Tạo con lắc lò xo

+ Cho con lắc dao động

4 Báo cáo thí nghiệm: SGK.

- Xem và làm các Bt còn lại

- Ôn tập lại chương II

- Thu nhận, tìm cách giải

Trang 39

* Nắm được sự chuẩn bị bài của học sinh

Hoạt động 2 : Hiện tượng sóng.

* Nắm được hiện tượng sóng, khái niệm sóng, sóng dọc, sóng ngang

- Quan sát hiện tượng sóng qua thí

+ Tìm hiểu khái niệm sóng, sóng dọc, sóng ngang

Hoạt động 3: Các đại lượng đặc trưng của sóng.

* Nắm được các đại lượng đặc trưng của sóng

+ Bước sóng+ Tốc độ truyền sóng+ Năng lượng sóng

- Mỗi khái niệm cho HS đọc SGK, thảo luận nhóm và trình bày sau đó

GV nhận xét

- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4, 5

Trang 40

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.

- BT trong SBT:

Ngày soạn: 30/09/2008 Tiết số: 24

Bài 14 SÓNG CƠ PHƯƠNG TRÌNH SÓNG

- Hình vẽ phóng to các phần tử của sóng ngang ở các thời điểm khác nhau

- Những diều cần lưu ý trong SGV

2 Học sinh:

- Xem lại về phương trình dao động điều hoà, các đại lượng của phương trình dao động điều hoà

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về quá trình truyền sóng

* Nắm được sự chuẩn bị bài của học sinh

- HD HS tìm thời gian sau đó viết PT

- Viết PT ở các điểm khác nhau

- Đọc SGK

- Thảo luận nhóm

- Trình bày

+ Tính chất của sóng:

- Tuần hoàn theo thời gian

- Tuần hoàn theo không gian

Tiêu đề	Chuyển Động Quay Của Vật Rắn Quanh Một Trục Cố Định
Trường học	Trường Trung Học Phổ Thông
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Giáo Án
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	122
Dung lượng	4,08 MB

giao an NC vat ly 12 day du.doc

Bài 11: DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC CỘNG HƯỞNG

Điều kiện để cú hiện tượng giao thoa