Giáo án 12 CB 2009-2010 (từ tiết 1 đến tiết 7)

Chú ý Sgk Hoạt động : 10 Phút Vận dụng,củng cố và giao nhiệm vụ về nhà: HS ghi nhí vµ nhËn nhiÖm vô vÒ nhµ Gv gióp häc sinh cñng cè l¹i + Định nghĩa dao động điều hoà.+ Li độ, biên độ, t

Ngày soạn: 14/08/ 2009

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ

B i ài 1 : Dao Động Điều Hoà (2tiết) Tiết theo ppct: 01

I Mục tiêu:

1.Kiến thức:

- Nêu đợc : - Định nghĩa của dao động điều hoà

- Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu là gì

- Viết đợc : - PT của dao động điều hoà và giải thích đợc các đại lợng trong PT

- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kỳ và tần số

- Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao độn điều hoà

- Vẽ đợc li độ của đồ thị theo thời gian với pha ban đầu bằng không

- Làm đợc các bài tập tơng tự nh ở SGK

2 Kĩ năng: Chứng minh đợc dao động điều hoà theo hàm sin và cosin.

II Chuẩn bị:

1 GV:Hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P của điểm M trên đờng

kính P 1 P 2 Nếu có điều kiện thì chuẩn bị thí nghiệm minh hoạ (H.1.4.SGK).

2 HS : Ôn lại chuyển động tròn đều( chu kỳ, tần số và mối liên hệ giữa tốc

độ với chu kì hoặc tần số)

III tổ chức hoạt động dạy và học.

Hoạt động 1:(12 phỳt): Tỡm hiểu về dao động cơ.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của Giáo viên

1 Thế nào là dao động cơ

- Là chuyển động qua lại của một vật

trờn một đoạn đường xỏc định quanh

một vị trớ cõn bằng

- Sau một khoảng thời gian nhất định

nú trở lại vị trớ cũ với vận tốc cũ  dao

động của quả lắc đồng hồ tuần hoàn

Học sinh ghi nhớ:

1 Dao động cơ:

- Là chuyển động cú giới hạn trong

khụng gian lặp đi lặp lại nhiều lần

- Khảo sỏt cỏc dao động trờn, ta nhận thấy chỳng chuyển động qua lại khụng mang tớnh tuần hoàn  xột quả lắc đồng

hồ thỡ sao?

- Dao động cơ cú thể tuần hoàn hoặc khụng Nhưng nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau (T) vật trở lại vị trớ như cũ với vật tốc như cũ  dao động tuần hoàn

- Là dao động mà sau những khoảng

thời gian bằng nhau, gọi là chu kỡ, vật

trở lại vị trớ như cũ với vật tốc như cũ

Hoạt động 2:(23 phỳt): Tỡm hiểu về phương trỡnh của dao động đi u hũa:ều hũa:

Hoạt động của học sinh Hoạt động của Giáo viên

1 Vớ dụ

- Giả sử một điểm M chuyển động trũn

đều trờn đường trũn theo chiều dương

với tốc độ gúc 

- P là hỡnh chiếu của M lờn Ox

- Trong quỏ trỡnh M chuyển động trũn

đều, P dao động trờn trục x quanh gốc toạ

độ O

x = OMcos(t + )

- Vỡ hàm sin hay cosin là một hàm điều

hoà  dao động của điểm P là dao động

- Dao động điều hoà là dao động trong

đú li độ của vật là một hàm cosin (hay

sin) của thời gian.

- Y/c HS hoàn thành C1

- Hỡnh dung P khụng phải là một điểm hỡnh học mà là chất điểm P  ta núi vật dao động quanh VTCB O, cũn toạ độ x chớnh là li độ của vật

- Gọi tờn và đơn vị của cỏc đại lượng cú mặt trong phương trỡnh

M

M 0

P 1

x P O

t



+

- Ghi nhận các đại lượng trong phương

trình.

+ x: li độ của dao động.

+ A: biên độ dao động, là x max (A > 0)

+ : tần số góc của dao động, đơn vị là

rad/s.

+ (t + ): pha của dao động tại thời

điểm t, đơn vị là rad.

+ : pha ban đầu của dao động, có thể

dương hoặc âm.

- Một điểm dao động điều hoà trên một

đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là

hình chiếu của một điểm tương ứng

chuyển động tròn đều lên đường kính là

đoạn thẳng đó.

- Lưu ý:

+ A,  và  trong phương trình là những hằng số, trong đó A > 0 và  > 0

+ Để xác định  cần đưa phương trình

về dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác định

- Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định được gì? ((t + ) là đại lượng cho phép ta xác định được gì?)

- Tương tự nếu biết ?

- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì?

- Trong phương trình: x = Acos(t + ) taquy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tươngứng với chiều tăng của góc 

1

POMtrong chuyển động tròn đều

4 Chú ý (Sgk)

Hoạt động : (10 Phút) Vận dụng,củng cố và giao nhiệm vụ về nhà:

HS ghi nhí vµ nhËn nhiÖm vô vÒ nhµ Gv gióp häc sinh cñng cè l¹i

+ Định nghĩa dao động điều hoà.+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha,pha ban đầu

+ Phương trình của dao động điềuhoà và giải thích được cá đại lượng

HS làm bài tập GV giao.

1 Biên độ của dao động là 5 cm

2 Từ phơng trình x t )cm

4 2 cos(

4  

thấy: A = 4 (cm)

  2  (rad/s)

4    (rad) Pha dao động là ( ) 4 2 t (rad) trong phương trỡnh GV ra bài tập: 1.Một vật dđ đh trên quĩ đạo là một đoạn thẳng dài 10 cm.hỏi biên độ của dao động là bao nhiêu? 2.Một vật dao động điều hòa theo ph-ơng trình: x = 4 cos (2 t )cm 4    hãy xác định biên độ,tần số góc,pha ban đầu của dao độngvà pha của dao động ở thời điểm t? GV yêu cầu HS Về nhà làm được cỏc bài tập trong Sgk.và sỏch bài tập Rút kinh nghiệm sau bài dạy : .

Ngày soạn: 14/08/ 2009

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ

B i 1 ài : Dao Động Điều Hoà (tiết2) Tiết theo ppct: 02

I Mục tiêu:

1.Kiến thức:

- Nêu đợc : - Định nghĩa của dao động điều hoà

- Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu là gì

- Viết đợc : - PT của dao động điều hoà và giải thích đợc các đại lợng trong PT

- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kỳ và tần số

- Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao độn điều hoà

- Vẽ đợc li độ của đồ thị theo thời gian với pha ban đầu bằng không

- Làm đợc các bài tập tơng tự nh ở SGK

2 Kĩ năng: Chứng minh đợc dao động điều hoà theo hàm sin và cosin.

II Chuẩn bị:

1 GV:Hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P của điểm M trên đờng

kính P 1 P 2 Nếu có điều kiện thì chuẩn bị thí nghiệm minh hoạ (H.1.4.SGK).

2 HS : Ôn lại chuyển động tròn đều( chu kỳ, tần số và mối liên hệ giữa tốc

độ với chu kì hoặc tần số)

III tổ chức hoạt động dạy và học.

Hoạt động 1: (10phút) Kiểm tra bài cũ:

HS lên bảng trả lời câu hỏi của GV Gv đặt câu hỏi:

1 Phát biểu định nghĩa.

2.viết phơng trình.x = Acos(t + )

và giải thích các đại lợng trong phơng

trình

3 Hs khác nhận xét câu trả lời của bạn

1.Hãy phát biểu định nghĩa của dao

động điều hòa?

2.Hãy viết phơng trình của dao động

điều hòa và giải thích các đại lợng trong phơng trình?

Gv nhận xét câu trả lời của học sinh và cho điểm

Hoạt động 2 (10 phỳt): Tỡm hiểu về chu kỡ, tần số, tần số gúc của dao động điều

ho à

III Chu kỡ, tần số, tần số gúc của dao

động điều hoà

1 Chu kỡ và tần số

- Chu kỡ (kớ hiệu và T) của dao động

điều hoà là khoảng thời gian để vật thực

hiện một dao động toàn phần.

+ Đơn vị của T là giõy (s).

+ HS trả lời: T = 5/10 = 0,5 (s)

- Tần số (kớ hiệu là f) của dao động điều

hoà là số dao động toàn phần thực hiện

được trong một giõy.

+ Đơn vị của f l 1/s g à 1/s g ọi l Héc (Hz) à 1/s g

GV hỏi: Một vật thực hiện 100 dao độngtoàn phần mất 10 s Hỏi tần số của dao

động là bao nhiêu?

- Trong chuyển động trũn đều giữa tốc

độ gúc , chu kỡ T và tần số cú mối liờn

hệ như thế nào?

Hoạt động 3 (10 phỳt): Tỡm hi u v v n t c v gia t c trong dao ểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà ều hũa: ận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà ốc và gia tốc trong dao động điều hoà à ốc và gia tốc trong dao động điều hoà động điều hoàng i u hođ ều hũa: à

 Cú nhận xột gỡ về v?

 |vv max |v = A

2 Gia tốc

 a = v’ = - 2 Acos(t + )

- Gia tốc luụn ngược dấu với li độ

(vectơ gia tốc luụn luụn hướng về

Hoạt động 4 (10 phỳt): V ẽ đồ thị của dao động điều hoà: đồ thị của dao động điều hoà: ị của dao động điều hoà: ủa dao động điều hoà: th c a dao động điều hoàng i u ho :đ ều hũa: à

.- HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV

a -A2 0 A2 0 A2

- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao độngđiều hoà x = Acost ( = 0)

GV: Xỏc định li độ , vận tốc , gia tốctại cỏc thời điểm t= 0 , t = T/4 , t =T/2 , t = 3T/4 , t = T

- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nú là mộtđường hỡnh sin, vỡ thế người ta gọi dao

động điều hoà là dao động hỡnh sin.

Hoạt động 5: Vận dụng,củng cố và giao nhiệm vụ về nhà:

GV dùng bài tập sau để củng cố cho HS:

Một vật dao động điều hòa có đồ thị nh hình vẽ.Hãy xác định:

T

Rút kinh nghiệm sau bài dạy : .

Ngày soạn: 15/08/2009

Bài 2: CON LẮC Lề XO Tiết theo ppct: 03

I MỤC TIấU

1 Kiến thức:

- Viết được:

+ Cụng thức của lực kộo về tỏc dụng vào vật dao động điều hoà

+ Cụng thức tớnh chu kỡ của con lắc lũ xo

+ Cụng thức tớnh thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lũ xo

- Giải thớch được tại sao dao động của con lắc lũ xo là dao động điều hoà

- Nờu được nhận xột định tớnh về sự biến thiờn động năng và thế năng khi con lắc dao động

- Áp dụng được cỏc cụng thức và định luật cú trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập

- Viết được phương trỡnh động lực học của con lắc lũ xo

2 Kĩ năng: Vận dụng th nh thà ạo công thức tính chu kỡ,tần số và cụng tớnh năng lượng v o dao à động điều hoà Nắm đơn vị các đại lượng trong công thức

3 Thỏi độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn: Con lắc lũ xo theo phương ngang Vật m cú thể là một vật hỡnh

chữ “V” ngược chuyển động trờn đờm khụng khớ

2 Học sinh: ễn lại khỏi niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.

III tổ chức hoạt động dạy và học

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ:

HS lờn bảng trả lời:

+ Định nghĩa dao động điều hũa

+ viết pt: x = Acos(t + )

- Giaỉ thớch cỏc đại lượng trong phương

trỡnh

+ x: li độ của dao động

+ A: biờn độ dao động, là xmax (A > 0)

GV đặt cõu hỏi:

+ Định nghĩa dao động điều hoà + Viết phương trỡnh của dao động điều hoà và giải thớch được cỏ đại lượng trong phương trỡnh

+ : tần số góc của dao động, đơn vị là

rad/s

+ (t + ): pha của dao động tại thời

điểm t, đơn vị là rad

+ : pha ban đầu của dao động, có thể

dương hoặc âm

HS khác nhận xét câu trả lời của bạn và bổ

cho điểm

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hi u v con l c lò xoểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà ều hòa: ắc lò xo

- HS dựa vào hình vẽ minh hoạ của GV

để trình bày cấu tạo của con lắc lò xo

- HS trình bày minh hoạ chuyển động

của vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò

xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay

Hoạt động 3( phút): Kh o sát dao ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học động điều hoàng c a con l c lò xo v m t ủa dao động điều hoà: ắc lò xo ều hòa: ặt động lực học động điều hoàng l c h c.ực học ọc

HS theo dõi và làm theo yêu cầu của

GV

1 Chọn trục toạ độ x song song với trục

của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ

dài l của lò xo Gốc toạ độ O tại VTCB,

giả sử vật có li độ x.

2 Các lực tác dụng vào vật

- Trọng lực P, phản lực N của mặt

GV đặt vấn đề dẫn dắt HS khảo sát dao động của con lắc theo các bước

1.chọn trục tọa độ

2.xác định hợp lực tác dụng vào vật.3.nhận xét về dao động của con lắc.4.kết luận về lực kéo về

- Vật chịu tác dụng của những lực nào?

phẳng, và lực đàn hồi F của lò xo.

- So sánh với phương trình vi phân của

dao động điều hoà

a = -2x  dao động của con lắc lò xo là

dao động điều hoà

3 - Dao động của con lắc lò xo là dao

- Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực

kéo về Vật dao động điều hoà chịu lực

- Từ đó  và T được xác định như thế nào?

- Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng vào vật trong quá trình chuyển động

- Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là lực nào?

- Trường hợp lò xo treo thẳng đứng?

Hoạt động 3 ( phút): Kh o sát dao ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học động điều hoàng c a lò xo v m t n ng lủa dao động điều hoà: ều hòa: ặt động lực học ăng lượng ượng.ng

Gv: Khi vật chuyển động, động năng

của vật được x¸c định như thế nào ?

Gv: Dưới tác dụng của lực đàn hồi thế

năng của vật được xác định như thế n oà

?

 Thay k = 2m ta được:

Wt=1

2m

2A2cos2(t+) (2b)

3 Cơ năng của con lắc lũ xo Sự bảo

toàn cơ năng

d t

W  kA  m A = hằng số

- cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình

ph-ơng của biên độ dao động

- Cơ năng của con lắc được bảo to n à 1/s g

nếu bỏ qua mọi ma sát.

Gv: Hãy biến đổi toán học để dẫn đến biểu thức bảo to n cà ơ năng?

Hs: W = Wt + Wđ

Hoạt động 5: Vận dụng,củng cố và giao nhiệm vụ về nhà:

HS làm bài độc lập:

Theo cụng thức tớnh chu kỡ dao động:

 s k

m

100

1 , 0 2

HS trả lời:

Theo cụng thức tớnh chu kỡ dao động:

N m

T

m k

k

m

5 , 0

4 , 0 4 4

2 2

2









GV dùng bài tập sau để củng cố cho HS:

1.Một Con lắc lũ xo gồm vật m=100g và lũ xo k=1N/cm dao động điều hũa với chu kỡ là bao nhiờu?

2.Một con lắc lũ xo dao động điều hũa với chu kỡ T=0,5s, khối lượng của quả nặng là m=400g Lấy 2 10



 , độ cứng của lũ xo là

?

GV yêu cầu HS

Về nhà làm được cỏc bài tập trong Sgk.và sỏch bài tập

Rút kinh nghiệm sau bài dạy : .

Ngày soạn: 18/8/2009

BÀI TẬP TiÕt theo ppct: 04

I MỤC TIÊU:

1.Kiến thức:

- Từ phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc

- Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu

2 Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà.

II CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận

2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà

III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DAY VÀ HỌC :

Hoạt động 1:Kiểm tra bài cũ: ( kiểm tra trong quá trình làm bài tập)

Hoạt động 2: giải bài tập trắc nghiệm

1 HS đọc đề từng câu, cùng suy nghĩ

thảo luận đưa ra đáp án đúng

2 Thảo luận nhóm tìm ra kết quả

3.Gọi HS trình bày từng câu

4 Cho Hs đọc l các câu trắc nghiệm4,5,6 trang 13 sgk

5 Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luậntìm ra đáp án

6.Cho Hs trình bày từng câu

Hoạt động 3: giải bài tập tự luận về dao động điều hoà của vật năng, con lắc lò xo

Bài 1: Một vật được kéo lệch khỏi VTCB một

đoạn 6cm thả vât dao động tự do với tần số góc ω =π(rad)

Xác định phương trình dao động của con lắc vớiđiều kiện ban đầu:

=> φ = -π/2Vậy p.trỡnh dđ:x = 6cos(πt – π/2) cm

) cos(

a lỳc vật qua VTCB theo chiều dương

b lỳc vật qua VTCB theo chiều õm

*Hướng dẫn giải:

- Viết phương trỡnh tổng quỏt của dao động

- Thay A = 6cm -Vận dụng điều kiện banđầu giải tỡm ra φ

b, Lập biểu thức của vận tốc và gia tốc?

c, Tìm giá trị cực đại của vận tốc, giatốc

Gv: Yêu cầu hs đọc kỹ đầu bài, và liên

bài3:Khi gắn một vật cú khối lượng

m1=4kg vào một lũ xo cú khối lượngkhụng đỏng kể, nú dao động với chu kỡ

Chu kỡ dao động của con lắc đơn xỏc

định bởi phương trỡnh

k

m

T  2 

Do đú ta cú:

2

1 2

1 2 2

1 1

2

2

m

m T

T k

m T

k

m T



























 kg T

T

m

1

5 , 0

4 2

2 2

1

2 2

1



lượng m2 vào lũ xo trờn nú dao động với khu kỡ T2=0,5s Khối lượng m2 bằng bao nhiờu?

Hoạt động 5: Vận dụng,củng cố và giao nhiệm vụ về nhà:

HS làm bài độc lập:

Chu kỡ dao động của hai con lắc:

k

m k

m m T

k

m

T 2 , ' 2 3 2 4







2

1

' 



T

T

vậy chu kỡ dao động của con lắc

tăng lờn 2 lần

GV dùng bài tập sau để củng cố cho HS:

Con lắc lũ xo gồm vật m và lũ xo k dao động điều hũa, khi mắc thờm vào vật m một vật khỏc cú khối lượng gấp 3 lần vật m thỡ chu kỡ dao động của chỳng thay đổi như thế nào?

1.GV yêu cầu HS

Về nhà làm được cỏc bài tập trong Sgk.và sỏch bài tập

Rút kinh nghiệm sau bài dạy : .

Ngày soạn: 20/8/2009

Bài 3: CON LẮC ĐƠN Tiết theo ppct: 05

I MỤC TIấU

1 Kiến thức:

- Nờu được cấu tạo của con lắc đơn

- Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà Viết được công thứctính chu kì dao động của con lắc đơn.

- Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn

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

- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của conlắc khi dao động

- Giải được bài tập tương tự như ở trong bài

- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do

2 Kĩ năng: X©y dựng phương tr×nh dao động của con lắc đơn.

Con lắc đồng hồ, quả lắc với dao động bÐ, thăm dß địa chất

3 Thái độ: có thái độ nghiêm túc trong học tập.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.

III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DAY VÀ HỌC :

Hoạt động 1: Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn

HS thảo luận để đưa ra định nghĩa về

con lắc đơn

1 Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng

m, treo ở đầu của một sợi dây không

dãn, khối lượng không đáng kể, dài l.

VTCB: dây treo có phương thẳng đứng.

- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn

- Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như thế nào?

- Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có phải là dao động điều hoà?

Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu

Sgk về cách chọn chiều dương, gốc toạ

độ

1 Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc

toạ độ tại O

+ Vị trí của vật được xác định bởi li độ

góc  OCM hay bởi li độ cong