H2A.10-GA Vật lý CB 10 - Tiết 1

Học sinh: Xem lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kỳ hoặc tần số.. Hoạt động của Giáo viên - Học sinh Nội dung GV: -Ví dụ: Gió rung làm bông

CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ

Ngày soạn: 20/08/2010

Tiết: 01

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

A MỤC TIÊU:

1 Kiến thức:

- Nêu được:

+ Định nghĩa của dao động điều hoà

+ Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu

- Viết được:

+ Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình

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

2 Kỹ năng:

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

- Làm được các bài tập tương tự như ở SGK

3 Thái độ: Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên

cứu, tác phong lành mạnh và có tính tập thể

B CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên: Chuẩn bị hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P

của điểm M trên đường P1P2 Có thể chuẩn bị thí nghiệm thật hoặc thí nghiệm ảo

để minh hoạ H.1.4 - SGK

2 Học sinh: Xem lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số và mối liên hệ giữa tốc

độ góc với chu kỳ hoặc tần số

- Cách tính đạo hàm của hàm số lượng giác

- Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

C PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Gợi mở, nêu vấn đề

D TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:

1 Ổn định lớp

2 Bài cũ

3 Bài mới:

a Đặt vấn đề: Giới thiệu tổng quan chương trình Vật Lí 12

b Triển khai bài dạy:.

Hoạt động 1: Tìm hiểu tổng quan về Dao động cơ học.

Hoạt động của Giáo viên - Học sinh Nội dung

GV: -Ví dụ: Gió rung làm bông hoa lay

động; quả lắc đồng hồ đung đưa sang phải

sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung

khi gảy…

* Chuyển động của vật nặng trong các

I Dao động cơ.

1 Thế nào là dao động cơ?

- Ví dụ: Chuyển động của quả lắc đồng

hồ, dây đàn ghi-ta rung …

trường hợp trên có những đặc điểm gì

giống nhau?

* Thế nào là dao

động cơ?

HS: Trả lời

Nhận xét

GV: Nhận xét

-Kết luận

HS: Ghi nhận

kiến thức

GV: Y/c HS

quan sát dao động của quả lắc đồng hồ

* Thế nào là dao động tuần hoàn?

- Nhận xét về các đặc điểm của các chuyển

động này

- Quan sát dao động của quả lắc đồng hồ:

- Từ đó đưa ra khái niệm dao động tuần

hoàn

HS: Trả lời

Nhận xét

GV: Nhận xét - Kết luận

HS: Ghi nhận kiến thức

Khái niệm:

Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng

2 Dao động tuần hoàn.

Dao động tuần hoàn 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 quả lắc đồng hồ

Hoạt động 2: Phương trình của dao động điều hoà.

Hoạt động của Giáo viên - Học sinh Nội dung

GV:- Xét một điểm M chuyển động đều

trên một đường tròn tâm O, bán kính A,

với vận tốc góc là ω (rad/s)

Chọn C là điểm gốc tròn đường tròn

HS: Xác định vị trí của vật chuyển động

tròn đều tại các thời điểm t = 0 và tại thời

điểm t ≠ 0?

- Tại thời điểm ban đầu t = 0, vị trí của

điểm chuyển động là M0, xác định bởi góc

ϕ.

- Tại thời điểm t ≠ 0, vị trí của điểm

chuyển động là Mt, xác định bởi góc (ωt +

ϕ).

GV: Y/ cầu HS Xác định hình chiếu của

chất điểm M tại thời điểm t trên trục Ox?

HS:

GV: Nhận xét

GV: Ycầu HS nêu đinh nghĩa dao động

II Phương trình của dao động điều hoà.

1 Ví dụ:

* Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc là ω (rad/s)

- Tại t = 0,

vị trí của điểm chuyển động là M0, xác định bởi

(Rad)

- Tại thời điểm t ≠ 0,

vị trí của điểm chuyển động là Mt, xác định bởi góc(ωt+ ϕ) là:

x = OP = OMt cos (ωt + ϕ).

M

t

M

o

C P

y

x '

wt ϕ

wt + j

x

x

điều hòa?

GV: Nêu C1

HS: Trả lời - Tại thời điểm t, chiếu điểm

Mt xuống x’x là điểm P  có được tọa độ

x = OQ, ta có: y= OQ = OMt sin(ωt + ϕ).

Hay: x = A.sin (ωt + ϕ).

Vậy chuyển động của điểm P trên trục y’y

là một dao động điều hòa

GV: Nêu ý nghĩa vật lý của từng đại

lượng trong công thức trên?

- Một dao động điều hòa có thể được coi

như hình chiếu của một chuyển động tròn

đều xuống một đường thẳng nằm trong

mặt phẳng quỹ đạo

GV:-Vẽ hình minh họa chuyển động tròn

đều của chất điểm

-Xác định vị trí của vật chuyển động tròn

đều tại các thời điểm t = 0 và tại thời điểm

t ≠ 0

- Xác định hình chiếu của chất điểm M tại

thời điểm t≠0

x = OP = OMt cos (ωt + ϕ).

- Nêu định nghĩa dao động điều hòa

GV Lấy ví dụ vài phương trình dao động

điều hòa, yêu cầu học sinh xác định các

đại lượng trong công thức: A,pha ban đầu,

pha của dao động tạo thời điểm t

HS thảo luận nhóm xacs định các đại

lượng

Hay: x = A.cos (ωt + ϕ).

A, ω, ϕ là hằng số.

2 Định nghĩa

Dao động điều hoà là dao động trong đó

li độ của vật là một hàm Côsin (hay Sin) của thời gian

3 Phương trình.

Phương trình dao động điều hoà:

x=Acos( ωt+ ϕ )

Trong đó:

x: li độ của dao động ( m, cm ) A: biên độ dao động

ω:tần số góc của dao động.

(ωt+ ϕ):pha của dao động tại thời điểm

t [ (ωt+ ϕ) ] =Rad

ϕ:pha ban đầu của dao động

(tại t=0)

4 Chú ý

Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều trên đường kính

Hoạt động 3: Chu kỳ, tần số, tần số góc của dao động điều hoà.

Hoạt động của Giáo viên - Học sinh Nội dung

GV:

- Từ mối liên hệ giữa tốc độ góc, chu kỳ,

tần số giáo viên hướng dẫn HS đưa ra khái

niệm chu kỳ, tần số, tần số góc của dao

động điều hòa

HS:Từ mối liên hệ giữa tốc độ góc, chu

kỳ, tần số đưa ra khái niệm chu kỳ, tần số,

tần số góc của dao động điều hòa

III Chu kỳ tần số tần số góc của dao động điều hoà.

1 Chu kỳ và tần số

a Chu kỳ (ký hiệu T)

- Chu kỳ (T) của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần

[T] = s

b Tần số (kí hiệu f)

- Tần số (f) của dao động điều hoà là số

HS: Nhận xét

GV: Lấy ví dụ, yêu cầu học sinh tính T, f

HS: Ghi nhớ kiến thức

dao động toàn phần thực hiện trong một giây

f = 1ω=

[f] = Hz

2 Tần số góc (ký hiệu là ω)

f

Tπ π

ω =2 = 2

[ ]ω =Rad / s

4 Củng cố:

- Thế nào là dao động? Dao động tuần hoàn? Thế nào là dao động điều hoà?

- Phân biệt được dao động tuần hoàn và dao động điều hoà?

5 Dặn dò:

- Câu hỏi từ 1 đến 5- trang 8- SGK

- Bài tập 7, 8, 9 trang 9- SGK