Tiết 1,2 dao động điều hòa

- Viết được cơng thức liên hệ giữa : Chu kỳ, tần số và tần số gĩc của dao động điều hịa - Biết tính tốn và vẽ đồ thị xt, vt và at * Kỷ năng: Giải được một số bài tập cơ bản * Giáo dục :

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC

Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ

I MỤC TIÊU

* Kiến thức: - Thơng qua quan sát để cĩ khái niệm về chuyển động dao động.

- Nêu được dao động điều hịa là gì ?

- Phát biểu được định nghĩa về các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hồ

- Viết được cơng thức liên hệ giữa : Chu kỳ, tần số và tần số gĩc của dao động điều hịa

- Biết tính tốn và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t)

* Kỷ năng: Giải được một số bài tập cơ bản

* Giáo dục : Nhận thức đúng đắn về dao động điều hịa

II PHƯƠNG PHÁP: Vấn đáp- Đàm thoại

III CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên:+ Con lắc dây, đoạn video về chiếc phao nhấp nhơ trên mặt nước,

Cành cây đung đưa trong giĩ

2 Học sinh: Ơn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì và tần số)

IV.TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: ( TIẾT 1)

• DỰ KIẾN GHI BẢNG

I DAO ĐỘNG CƠ

1 Thế nào là dao động cơ

Là chuyển động qua lại quang một vị trí đặc biệt gọi là vị trí cân bằng.

2 Dao động tuần hồn.

Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau (gọi là chu kỳ) vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ

VD: Dao động của lắc đồng hồ

II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

1 Ví dụ

Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường trịn tâm

0, bán kính A, với tốc độ gĩc là ω (rad/s)

Thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm chuyển động là Mt, Xác định

bởi gĩc (ωt + ϕ)

: x = OP = OMt cos (ωt + ϕ) Hay: x = Acos (ω t + ϕ).

A, ω , ϕ là các hằng số,

2 Định nghĩa

Dao động điều hịa là dao động trong đĩ li độ của vật là một hàm cơsin

(hay sin) của thời gian

3 Phương trình : x=Acos(ωt+ϕ)

+ x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB)

+A: gọi là biên độ dao động: xmax = A

+(ωt+ϕ): Pha dao động tại thời điểm t (rad)

+ ϕ : pha ban đầu.(rad)

+ ω: Gọi là tần số gĩc của dao động.(rad/s)

4 Chú ý :

- Một điểm dao động điều hịa trên một đoạn thẳng luơn luơn cĩ thể coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động trịn đều lên đường kính là đoạn thẳng đĩ

- Chiều tăng của pha dao động là chiều ngược kim đồng hồ

• TỔ CHỨC DẠY HỌC

Hoạt động 1: ( 2 phút) Ổn định tổ chức và kiểm tra bài củ

M t M o

C P

y

x'

wt j

wt + j

x

x

Tiết : 1,2

HOẠT ĐỘNG CỦA G.V HOẠT ĐỘNG CỦA H.S

Yêu cầu cán bộ lớp cho biết tình hình của

Hoạt động 2 : ( 10 phút) Dao động cơ , dao động tuần hồn

- Chiếu đoạn video về chiếc phao nhấp nhơ

trên mặt nước, Cành cây đung đưa trong giĩ

- Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu thế

nào là dao động cơ Lấy ví dụ ?

- Chỉ rõ cho học sinh hiểu vị trí cân

bằng

- Thí nghiệm mơ phỏng

dao động tuần hồn của

con lắc đơn

- Thế nào là dao động tuần hoàn?

Cho ví dụ

- Nhận xét về các đặc điểm của các

chuyển động này?

- quan sát dao động của quả lắc đồng

hồ từ đĩ đưa ra khái niệm dao động tuần hồn

- Đọc SGK trả lời câu hỏi

- Nghe hiểu

- Đọc SGK trả lời câu hỏi

Hoạt động 3: ( 23phút): Tìm hiểu về phương trình dao động điều hoà

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Giới thiệu chuyển động tròn đều của điểm

M, yêu cầu học sinh tìm hình chiếu của điểm

M lên đường Ox

- Nhận xét dao động của điểm M trên Ox

- Yêu câu HS nêu định nghĩa dao động điều

hoà,

Viết phương trình, giải thích các đại lượng

trong biểu thức

- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1

- Đọc SGK nghiên cưu sụ chuyển động của M, tìm hình chiếu của điểm M lên đường Ox

- Từ phương trình hình chiếu, nhận xét

- nghiện cứu SGK trả lời câu hỏi

- Quan sát, ghi chép

- Thảo luận trả lời câu hỏi

Hoạt động 4( 10 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

1 Củng cố : Giáo viên đưa ra một số câu hỏi

VD1 : Một chất điểm dao động điều hịa coa quỹ đạo

là một đoạn thẳng dài 30cm Biên độ dao động của chất

điểm

A 30cm B 15cm C -15cm D 7.5cm

VD2: Bài tập 7,8 SGK

2 Giao nhiệm vụ về nhà

Làm các bài tập: 9,10,11trang 9 Sgk

Suy nghĩ và trả lời đáp án Đúng : B

- Ghi nhiệm vụ về nhà

• Rút kinh nghiệm:

• DỰ KIẾN GHI BẢNG

III CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Chu kì và tần số

a Chu kì (T): Đơn vị : giây

Chu kỳ dao động điều hòa là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện một dao động toàn phần

b Tần số (f) Đơn vị : héc (HZ)

Tần số của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây

f = 1ω

=

T= t/n

n là số dao động toàn phần trong thời gian t

2 Tần số góc

kí hiệu là ω Đơn vị : rad/s

f

IV VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Vận tốc

v = x / = -Aω sin(ω t + ϕ),

- vmax=Aω khi x = 0-Vật qua vị trí cân bằng

- vmin = 0 khi x = ± A ở vị trí biên

KL: vận tốc trễ pha π / 2 so với ly độ.

2 Gia tốc

a = v / = -Aω 2 cos(ωt + ϕ)= -ω 2 x

- |a|max=Aω2 khi x = ±A - vật ở biên

- a = 0 khi x = 0 (VTCB) khi đó F hl = 0

- Gia tốc luôn hướng ngược dâu với li độ (Hay véc tơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng)

KL : Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ

V VẼ ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Trong trường hợp ϕ = 0

• TỔ CHỨC DẠY HỌC

Hoạt động 1: ( 5 phút) Ổn định tổ chức và kiểm tra bài củ

t 0 T/4 T/2 3T/4

Tx A 0 -A 0

Av 0 -Aω 0

Aω 0a-Aω2 0 Aω2

0 Aω2

Tiêt 2( Tiếp theo)

1 Yêu cầu cán bộ lớp cho biết tình hình của

lớp

2 Kiểm tra bài cũ:

a Yêu cầu trả lời câu hỏi 8 SGK

b Yêu cầu trả lời câu hỏi 10 SGK

1 Cán bộ lớp báo cáo với giáo viên tình hình lớp

2 Học sinh 1: tần số góc của DĐĐH chính bằng tốc độ góc của CĐ Tròn đều ( Đáp án A)

Học sinh 2: A=2cm , ω= 5rad/s Pha ban đầu là (5t - π / 6)

Hoạt động 2( 10 phút): Tìm hiểu về chu kì,tần số, tần số góc.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu thế nào là

chu kì, tần số,tần số góc, đơn vị từng đại

lượng

- Viết Công thức liên hệ giữa tần số góc,

chu kì, tần số

- Đọc SGK trả lời và nêu đơn vị

- Viết công thức và giải thích

Hoạt động 3: ( 10 phút) Viết phương trình vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Yêu cầu HS đọc SGK viết phương trình

vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà

- Nêu chu ý tại các vị trí biên và vị trí cân

bằng

- Đọc SGK và viết phương trình vận

tốc, gia tốc của dao động điều hoà

- Ghi nhận

Hoạt động 4::( 15 phút) Đồ thị của dao động điều hịa

Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a trong

trường hợp ϕ = 0

x = Acos(ωt) = Acos( 2πT t)

v = -Aωsin( 2πT t)

a = -Aω2cos( 2πT t)

Xác định li độ , vận tốc , gia tốc tại các thời điểm t= 0 , t = T/4 , t = T/2 , t = 3T/4 , t = T

Hoạt động 4( 10 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

1 Củng cố : Giáo viên đưa ra một số câu hỏi

chu kì t của một dao động điều hịa

Suy nghĩ trả lời câu hỏi : Chọn đáp án đúng A

C T = f = 2π D ω = 2πT =

f

π

2

VD2: Một dao động điều hòa với phơng trình x

v

B A2 = x2 -ω

v

C A2 = x2 - 22

v

ω D A2 = x2 + 2

2 ω

v

2 Giao nhieọm vuù veà nhaứ

- Làm cỏc bài tập: 6,11trang 9 Sgk

- Làm cỏc bài tập: Từ bài 1.1 đến bài

1.9 trang 3,4 Sỏch bài tập

- Xem lại cỏc kiến thức: Định luật Hỳc,

Biểu thức tớnh động năng , thế năng, cơ

năng

Suy nghĩ tớnh toỏn trả lời cõu hỏi : Chọn đỏp ỏn đỳng D

- Ghi nhieọm vuù veà nhaứ

• Rỳt kinh nghiệm: