Giáo án lý 12 ban cơ bản 2010

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống: chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung động, màng trống rung động →

Trang 1

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO SƠN LA.

Trang 3

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ Tiết 01: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (1)

Ngày soạn: 14/08/2010 Ngày dạy: 19/08/2010 Dạy lớp: 12A2.

Ngày dạy: 19/08/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 16/08/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Nêu được:

+ Định nghĩa dao động điều hoà

+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?

a) Kiểm tra bài cũ:

- Kiểm tra trong khi giảng.

* Đặt vấn đề (1 phút).

- Chuyển động của cành cây khi có gió thổi, của dây đàn khi gảy đàn có thuộc loại chuyểnđộng nào đã học ở lớp 10 hay không?

b) Dạy nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động cơ.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản

- Lấy các ví dụ về các vật dao động

trong đời sống: chiếc thuyền nhấp

nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung

động, màng trống rung động → ta

nói những vật này đang dao động

cơ → Như thế nào là dao động cơ?

- Khảo sát các dao động trên, ta

nhận thấy chúng chuyển động qua

lại không mang tính tuần hoàn →

xét quả lắc đồng hồ thì sao?

- Dao động cơ có thể tuần hoàn

hoặc không Nhưng nếu sau những

khoảng thời gian bằng nhau (T) vật

- Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn đường xác định quanh một

vị trí cân bằng

- Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ → dao động của quả lắc đồng hồ tuần hoàn

I Dao động cơ

1 Thế nào là dao động cơ

- Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp

đi lặp lại nhiều lần quanhmột vị trí cân bằng

- VTCB: thường là vị trí của vật khi đứng yên

2 Dao động tuần hoàn

- Là dao động mà sau những khoảng thời gian

bằng nhau, gọi là chu kì,

Trang 4

trở lại vị trí như cũ với vật tốc như

cũ → dao động tuần hoàn

vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ

Hoạt động 2 (28 phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà.

- Minh hoạ chuyển động tròn đều

của một điểm M

- Nhận xét gì về dao động của P khi

M chuyển động?

- Khi đó toạ độ x của điểm P có

phương trình như thế nào?

- Có nhận xét gì về dao động của

điểm P? (Biến thiên theo thời gian

theo định luật dạng cos)

- Gọi tên và đơn vị của các đại

lượng có mặt trong phương trình

- Tương tự nếu biết ϕ?

- 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(ωt +

ϕ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để

tính pha của dao động và chiều tăng

của pha tương ứng với chiều tăng

- Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O

x = OMcos(ωt + ϕ)

- Vì hàm sin hay cosin là mộthàm điều hoà → dao động của điểm P là dao động điều hoà

- P là hình chiếu của M lên Ox

- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với POM·1 0=ϕ (rad)

- Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với

·

POM= ω ϕt+ rad

- Toạ độ x = OPcủa điểm P có phương trình:

x = OMcos(ωt + ϕ)Đặt OM = A

x = Acos(ωt + ϕ)

Vậy: Dao động của điểm

P là dao động điều hoà

2 Định nghĩa

- Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian

3 Phương trình

- Phương trình dao động điều hoà:

x = Acos(ωt + ϕ)+ x: li độ của dao động.+ A: biên độ dao động, là

xmax (A > 0)+ ω: tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s.+ (ωt + ϕ): pha của dao

M M

0

P1

x P O

ω

t ϕ

+

Trang 5

của góc POM·1 trong chuyển động

tròn đều

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

động tại thời điểm t, đơn

vị là rad

+ ϕ: pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm

4 Chú ý (Sgk)

c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)

- Phân biệt dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa?

- Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa?

d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)

- Trả lời câu hỏi 1, 2

- Làm bài tập 7

* RÚT KINH NGHIỆM

Trang 6

Tiết 02: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (2)

Ngày dạy: 20/08/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 19/08/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Viết được:

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

+ Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà

b) Về kỹ năng:

- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0

- Làm được các bài tập tương tự như Sgk

1 Phân biệt dao động với dao động tuần hoàn và dao động điều hòa

2 Viết phương trình dao động điều hòa và giải thích các đại lượng trong phương trình

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

+ ω: tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s

+ (ωt + ϕ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị là rad

+ ϕ: pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm

- Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa là gì? Vận tốc, gia tốc trong dao động điềuhòa khác với các chuyển động đã học ở lớp 10 như thế nào?

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà.

III Chu kì, tần số, tần

Trang 7

- Dao động điều hoà có tính tuần

1 Chu kì và tần số

- Chu kì (kí 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 giây (s).

- Tần số (kí hiệu là f) của

dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây

+ Đơn vị của f là 1/s gọi là

Héc (Hz).

2 Tần số góc

- Trong dao động điều hoà ω gọi là tần số góc Đơn vị là rad/s

T

π

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà.

- Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của

li độ theo thời gian → biểu thức?

→ Có nhận xét gì về v?

- Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của

vận tốc theo thời gian → biểu thức?

- Dấu (-) trong biểu thức cho biết

→ a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ)

- Gia tốc luôn ngược dấu với li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB)

IV Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà

Hoạt động 3 (8 phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà.

- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao

động điều hoà x = Acosωt (ϕ = 0)

- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là

một đường hình sin, vì thế người ta

gọi dao động điều hoà là dao động

hình sin.

- HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV V Đồ thị trong dao động điều hoà

A

t 0

T

Trang 8

- Cho biết phương trình tọa độ, vận tốc, gia tốc?

- Cho biết ý nghĩa các đại lượng trong phương trình?

- Trả lời câu hỏi 3-6

- Làm bài tập 8-10

Trang 9

Tiết 03: CON LẮC LÒ XO

Ngày dạy: 26/08/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 23/08/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Viết được:

+ Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà

+ Công thức tính chu kì của con lắc lò xo

+ Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo

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

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

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

- Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10

3 Tiến trình bài dạy:

Hoạt động 1 (8 phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo.

- Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên

I Con lắc lò xo

k F = 0 N rm

P r

Trang 10

- 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 1 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ

khối lượng m gắn vào đầu một

lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò

xo được giữ cố định

2 VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng

Hoạt động 2 (15 phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.

- Vật chịu tác dụng của những lực

nào?

- Ta có nhận xét gì về 3 lực này?

- Khi con lắc nằm ngang, li độ x và

độ biến dạng ∆l liên hệ như thế

- Vì P Nr+ =r 0 nên hợp lực tác dụng vào vật là lực đàn hồi của lò xo

x = ∆l

F = -kx

- Dấu trừ chỉ rằng Fr luôn luôn hướng về VTCB

- Đối chiếu để tìm ra công thức ω và T

- Lực đàn hồi luôn hướng vềVTCB

- Lực kéo về là lực đàn hồi

- Là một phần của lực đàn

II Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

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

- Lực đàn hồi của lò xo

Fr = − ∆k lr→ F = -kx

2 Hợp lực tác dụng vào vật:P N F mar+ + =r r r

- Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo

k m

Trang 11

- Trường hợp lò xo treo thẳng

đứng? hồi vì F = -k(∆l0 + x) tỉ lệ với li độ

Hoạt động 3 (10 phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.

- Khi dao động, động năng của con

lắc lò xo (động năng của vật) được

xác định bởi biểu thức?

- Khi con lắc dao động thế năng

của con lắc được xác định bởi biểu

thức nào?

- Xét trường hợp khi không có ma

sát → cơ năng của con lắc thay đổi

như thế nào?

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế

nào với A?

2 ñ

1 W

=

t

- Không đổi Vì

cos

2 2 2

2 2

2

ω ϕ

Vì k = mω2 nên

- W tỉ lệ với A2

III Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng

1 Động năng của con lắc

lò xo

2 ñ

1 W

=

2 Thế năng của con lắc

lò xo

2

1 2

t

3 Cơ năng của con lắc lò

xo Sự bảo toàn cơ năng

a Cơ năng của con lắc lò

xo là tổng của động năng

và thế năng của con lắc

b Khi không có ma sát

- Cơ năng của con lắc tỉ

lệ với bình phương biên

độ dao động

- Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn

- Viết công thức chu kỳ, tần số, động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo

- Trả lời câu hỏi 1-3

- Làm bài tập 4-6

Trang 12

Tiết 04: BÀI TẬP.

Ngày dạy: 27/08/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 26/08/2010 Dạy lớp: 12A4.

- Vận dụng các công thức về dao động và con lắc lò xo để giải bài tập

Hoạt động 1 (18 phút): Nhắc lại các công thức đã học.

- Yêu cầu nhắc lại các công thức đã

học - Nhắc lại công thức.- Khắc sâu kiến thức x ACos= (ω ϕt+ ) .

W = mv 2

12

Hoạt động 2 (15 phút): Hướng dẫn HS Chữa bài tập.

- Gọi 4 HS, hướng dẫn chữa

các bài 11 (9SGK), 5, 6

(13SGK), 2.7 (6SBT)

- Vận dụng các công thức đã học chữa các bài tập

11(9): Định nghĩa chu kỳ dao động, Quan hệ giữa chiều dài quỹ đạo và biên

độ dao động

Trang 13

5(13): Áp dụng công thức 1 2

2

t

W = kx .

6(13): Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng

2

kA

m

2.7(6): Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng

2

t

W

A

2

m

W

v

= = ⇒ = .c)

k m

ω =

2

π

Hoạt động 3 (5 phút): Nhận xét, sửa chữa, cho điểm bài tập.

- Nhận xét bài làm HS, chữa lỗi - Khắc sâu các kiến thức

liên quan

- Nhắc lại các công thức đã học, giải thích các đại lượng trong công thức

- BTVN các bài còn lại

Trang 14

Tiết 05: CON LẮC ĐƠN.

Ngày dạy: 04/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 04/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn

- Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà Viết được công thức tính chu kì daođộng 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 con lắc khi daođộng

- 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

- Ôn tập kiến thức về phân tích lực

* Ổn định lớp: (1 phút)

- Con lắc đơn được ứng dụng trong khoa học, kỹ thuật Vậy con lắc đơn là gì, dao động của

nó như thế nào?

Hoạt động 1 (8 phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn

- 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

- HS thảo luận để đưa ra định nghĩa về con lắc đơn

- Dao động qua lại vị trí dây treo có phương thẳng đứng

I Thế nào là con lắc đơn

1 Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo ởđầu của một sợi dây không dãn, khối lượng

m

l

α

Trang 15

lắc đơn có phải là dao động điều

hoà? → vị trí cân bằng không đáng kể, dài l

2 VTCB: dây treo có phương thẳng đứng

Hoạt động 2 (20 phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

- Con lắc chịu tác dụng của những

lực nào và phân tích tác dụng của

các lực đến chuyển động của con

lắc

- Dựa vào biểu thức của lực kéo về

→ nói chung con lắc đơn có dao

động điều hoà không?

- Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để

sinα ≈α (rad) Khi đó α tính như

thế nào thông qua s và l

- Ta có nhận xét gì về lực kéo về

trong trường hợp này?

- Trong công thức mg/l có vai trò là

gì?

→ g l có vai trò gì?

- Dựa vào công thức tính chu kì của

con lắc lò xo, tìm chu kì dao động

của con lắc đơn

- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk về cách chọn chiều dương, gốc toạ

- Thành phần Prt là lực kéo

về.

- Dù con lắc chịu tác dụng của lực kéo về, tuy nhiên nói chung Pt không tỉ lệ với

α nên nói chung là không

s = lα→ α =s l

- Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt =

- k.s) → dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà

1 Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O

2 Vật chịu tác dụng của các lực Tr và Pr

- Phân tích P P Pr= +rt rn→

thành phần Prt là lực kéo về

có giá trị:

Pt = -mg.sinα

NX: Dao động của con lắc

đơn nói chung không phải làdao động điều hoà

Trang 16

=2 l

T

g .

Hoạt động 3 (10 phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.

- Trong quá trình dao động, năng

lượng của con lắc đơn có thể có ở

những dạng nào?

- Động năng của con lắc là động

năng của vật được xác định như thế

nào?

- Biểu thức tính thế năng trọng

trường?

- Trong quá trình dao động mối

quan hệ giữa Wđ và Wt như thế

nào?

- Công thức bên đúng với mọi li độ

góc (không chỉ trong trường hợp α

nhỏ)

- HS thảo luận từ đó đưa ra được: động năng và thế năng trọng trường

- HS vận dụng kiến thức cũ

để hoàn thành các yêu cầu

Wt = mgz trong đó dựa vào hình vẽ z = l(1 - cosα)

→ Wt = mgl(1 - cosα)

- Biến đổi qua lại và nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng được bảo toàn

III Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng

1 Động năng của con lắc

2 ñ

1 W

=

2 Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB)

Wt = mgl(1 - cosα)

3 Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn

Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.

- Y/c HS đọc các ứng dụng của con

+ Đo chiều dài l của con lắc

+ Đo thời gian của số dao động toàn phần → tìm T

- Đo gia tốc rơi tự do

2 2

4 l g

Trang 17

Trang 18

Tiết 06: BÀI TẬP.

Ngày dạy: 09/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 06/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

Hoạt động 1 (1 phút): Đặt vấn đề.

- Vận dụng công thức về con lắc đơn để giải bài tập

12

(1 os )2

W = mv +mgl −C α

- Gọi 4 HS, hướng dẫn chữa

các bài 7 (17 SGK), 3.6 (7

SBT), 3.8 (7 SBT), 3.9 (7

SBT)

- Vận dụng các công thức đã học chữa các bài tập

7(17): 1

2

g f

Trang 19

3.8 (7):

a) T 2 l

g

π

b) s S C= 0 os(ω ϕt+ ). c) v=ωS0 a=ω2A 3.9 (7):

a) T 2 l

g

π

b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng

2

1 (1 os )

2

2 (1 os )

tm dm

m

α α

=

Lực căng dây treo:

2

l

ur ur ur

Hoạt động 4 (8 phút): Nhận xét, sửa chữa, cho điểm bài tập.

- Nhận xét bài làm HS, chữa lỗi - Khắc sâu các kiến thức

liên quan

- nhắc lại các công thức đã học, giải thích các đại lượng trong công thức

- BTVN các bài còn lại

Trang 20

Tiết 07: DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.

Ngày dạy: 11/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 11/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sựcộng hưởng

- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra

- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần

- Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng

- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và đểgiải bài tập tương tự như ở trong bài

- Tại sao ô tô, xe máy lại cần có thiết bị giảm xóc?

- Tại sao một đoàn quân đi đều bước qua cầu có thể làm sập cầu?

- Tại sao giọng hát ôpêra cao khỏe của nam ca sỹ ngưởi ý En-ri-cô Ca-ru-xô lại có thể làm vỡchiếc cốc thủy tinh để gần?

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về dao động tắt dần.

- Khi không có ma sát tần số dao

- Ta gọi những dao động như thế là

dao động tắt dần → như thế nào là

- HS nêu công thức

- Phụ thuộc vào các đặc tínhcủa con lắc

- Biên độ dao động giảm dần → đến một lúc nào đó thì dừng lại

- HS nghiên cứu Sgk và thảoluận để đưa ra nhận xét

- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (f0) Gọi là tần

số riêng vì nó chỉ pthuộc vào các đặc tính của con lắc

I Dao động tắt dần

1 Thế nào là dao động tắt dần

- Dao động có biên độ

Trang 21

- HS nêu ứng dụng.

giảm dần theo thời gian

2 Giải thích

- Do lực cản của môi trường

3 Ứng dụng (Sgk)

Hoạt động 2 (8 phút): Tìm hiểu về dao động duy trì

- Thực tế dao động của con lắc tắt

dần → làm thế nào để duy trì dao

động (A không đổi mà không làm

thay đổi T)

- Dao động của con lắc được duy

trì nhờ cung cấp phần năng lượng

bị mất từ bên ngoài, những dao

động được duy trì theo cách như

vậy gọi là dao động duy trì

- Minh hoạ về dao động duy trì của

con lắc đồng hồ

- Sau mỗi chu kì cung cấp cho nó phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do ma sát

- HS ghi nhận dao động duy trì của con lắc đồng hồ

II Dao động duy trì

1 Dao động được duy trìbằng cách giữ cho biên

độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì

2 Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì

Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu về dao động cưỡng bức

- Ngoài cách làm cho hệ dao động

không tắt dần → tác dụng một

ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn, lực

này cung cấp năng lượng cho hệ để

bù lại phần năng lượng mất mát do

ma sát → Dao động của hệ gọi là

dao động cưỡng bức

- Hãy nêu một số ví dụ về dao động

cưỡng bức?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho

biết các đặc điểm của dao động

cưỡng bức

- HS ghi nhận dao động cưỡng bức

- Dao động của xe ô tô chỉ tạm dừng mà không tắt máy…

- HS nghiên cứu Sgk và thảoluận về các đặt điểm của dao động cưỡng bức

III Dao động cưỡng bức

1 Thế nào là dao động cưỡng bức

- Dao động chịu tác dụngcủa một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức

Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng

- Trong dao động cưỡng bức khi fcb

càng gần fo thì A càng lớn Đặc

biệt, khi fcb = f0→ A lớn nhất →

gọi là hiện tượng cộng hưởng

- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết

nhận xét về mối quan hệ giữa A và

lực cản của môi trường

- HS ghi nhận hiện tượng cộng hưởng

- A càng lớn khi lực cản môitrường càng nhỏ

IV Hiện tượng cộng hưởng

1 Định nghĩa

- Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đếngiá trị cực đại khi tần số fcủa lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0

Trang 22

- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm

hiểu tầm quan trọng của hiện tượng

A cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ

- HS nghiên cứu Sgk và trả lời các câu hỏi

+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu,

bệ máy, khung xe …+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …

của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng

- Điều kiện fcb = f0

2 Giải thích (Sgk)

3 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe …+ Cộng hưởng có lợi:

hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …

Trang 23

Tiết 08: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG

PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN.

Ngày dạy: 16/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 14/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

- Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ

c1 Định nghĩa dao động tắt dần, dao động cưỡng bức (SGK)

Nguyên nhân: do lực cản môi trường

Đặc điểm của dao động cưỡng bức: đặc điểm tần số và biên độ

c2 Định nghĩa hiện tượng cộng hưởng (SGK)

- Bài này chỉ xét 2 dao động cùng phương, cùng tần số

Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu về vectơ quay

- Ở bài 1, khi điểm M chuyển động

tròn đều thì hình chiếu của vectơ vị

trí OMuuuuurlên trục Ox như thế nào?

- Cách biểu diễn phương trình dao

động điều hoà bằng một vectơ quay

- Phương trình của hình chiếu của vectơ quay lên trục x:

x = Acos(ωt + ϕ)

I Vectơ quay

- Dao động điều hoà

x = Acos(ωt + ϕ) được biểu diễn bằng vectơ quay

OMuuuuurcó:

Trang 24

được vẽ tại thời điểm ban đầu.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen

- Giả sử cần tìm li độ của dao động

tổng hợp của hai dao động điều hoà

thuận tiện hơn

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình

bày phương pháp giản đồ Fre-nen

- Hình bình hành OM1MM2 bị biến

dạng không khi OMuuuur1và OMuuuur2

quay?

→ Vectơ OMuuuurcũng là một vectơ

quay với tốc độ góc ω quanh O

+ x2

- HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và2

OMuuuur biểu diễn hai dao động

x = Acos(ωt + ϕ)

- Là một dao động điều hoà,cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó

- HS hoạt động theo nhóm

và lên bảng trình bày kết quả của mình

II Phương pháp giản đồ Fre-nen

2 Phương pháp giản đồ nen

Fre-a

- Vectơ OMuuuurlà một vectơ quay với tốc độ góc ω quanhO

- Mặc khác: OM = OM 1 + OM 2

→ OMuuuurbiểu diễn phương trình dao động điều hoà tổnghợp:

Trang 25

định A và ϕ, dựa vào A1, A2, ϕ1 và

ϕ2

Hoạt động 3 (3 phút): Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp

- Từ công thức biên độ dao động

tổng hợp A có phụ thuộc vào độ

lệch pha của các dao động thành

phần

- Các dao động thành phần cùng

pha →ϕ1 - ϕ1 bằng bao nhiêu?

- Biên độ dao động tổng hợp có giá

(OMuuuuur,Ox)=ϕ bằng bao nhiêu?

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và2

OMuuuur biểu diễn 2 dao động thành phần ở thời điểm ban đầu

+ Vectơ tổng OMuuuurbiểu diễn cho dao động tổng hợp

x = Acos(ωt + ϕ)Với A = OM và

2O2)

4 Ví dụcos

- Nhắc lại các bước giải bài toán tổng hợp dao động?

(1 Xác định các dao động thành phần Lập giản đồ véc tơ.

2 Dựng véc tơ biểu diễn dao động tổng hợp.

3 Từ giản đồ tìm kết quả bài toán.)

y

x O

Trang 26

Tiết 09: ÔN TẬP CHƯƠNG BÀI TẬP.

Ngày dạy: 18/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 18/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

- Ôn lại kiến thức chương, chuẩn bị BTVN

- Nhắc lại có hệ thống các công thức đã học và vận dụng làm bài tập

học - Nhắc lại công thức.- Khắc sâu kiến thức - Dao động điều hòa.- Con lắc lò xo

- Con lắc đơn

- Hiện tượng cộng hưởng

- Tổng hợp dao động

- Yêu cầu nhắc lại các bước giải bài

toán tổng hợp dao động bằng giản

đồ Fre-nen

- Khắc sâu các kiến thức liên quan 1 Xác định các dao độngthành phần Lập giản đồ

véc tơ

Trang 27

2 Dựng véc tơ biểu diễn dao động tổng hợp.

3 Từ giản đồ tìm kết quảbài toán

Trang 28

Tiết 10: Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC

ĐƠN (1).

Ngày dạy: 20/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 21/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí

- Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để suy ra

định luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó

- Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm

số giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:

- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ,không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thínghiệm

- Tìm ra bằng thí nghiệm T a l= , với hệ số a ≈ 2, kết hợp với nhận xét tỉ số 2 2

gπ ≈ với g =9,8m/s2, từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn Ứng dụng kếtquả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm

- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất chophép

- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phầncần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%

c) Về thái độ:

- Có thái độ nghiêm túc say mê học tập, chăm chỉ

2 Chuẩn bị của GV và HS:

a) Chuẩn bị của GV:

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50g

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan củangười đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là ∆t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với con lắc đơn

có chu kì T ≈ 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t ≈ 10s, thì sai số phạm phải là:

Trang 29

- Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn.

Hoạt động 1 (14 phút): Kiểm tra chuẩn bị kiến thức và giới thiệu dụng cụ thí nghiệm.

- Mục đính thí nghiệm? - Tìm hiểu SGK, trả lời câu

hỏi I Mục đích:Khảo sát thực nghiệm để

biết ảnh hưởng của A, m,

Hoạt động 2 (14 phút): Hướng dẫn thí nghiệm.

- Chia lớp làm 8 nhóm làm thí

nghiệm

- Yêu cầu các nhóm hoàn thành

phép đo A, t của 5 lần đo

- Tiến hành thí nghiệm theo các bước SGK

- Đo các giá trị A, t và hoàn thành bảng giá trị 6.1

III Tiến hành thí nghiệm:

1 Chu kỳ dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ như thế nào?

phép đo m, t của 5 lần đo

- Đo các giá trị m, t và hoàn thành bảng giá trị 6.2

2 Chu kỳ dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng m của con lắc như thế nào?

phép đo l, t của 5 lần đo

- Đo các giá trị l, t và hoàn thành bảng giá trị 6.3

3 Chu kỳ của con lắc đơn phụ thuộc chiều dài con lắc như thế nào?

Hoạt động 3 (10 phút): Hướng dẫn phân tích kết quả thí nghiệm.

- Hướng dẫn phân tích kết quả (4

Trang 30

Tiết 11: Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC

ĐƠN (2).

Ngày dạy: 23/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 23/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ,không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thínghiệm

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số Xử lí sốliệu bằng cách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy racông thức thực nghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu

kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

- Chuẩn bị một số câu hỏi kết hợp với bài thực hành của HS

b) Chuẩn bị của HS:

- Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành trong Sgk

- Phân tích kết quả thí nghiệm, rút ra kết luận về định luật dao động của con lắc đơn

Hoạt động 1 (14 phút): Kiểm tra cơ sở lý thuyết của HS.

- Yêu cầu nhắc lại mục đích bài

thực hành - Trả lời câu hỏi. I Mục đích:Khảo sát thực nghiệm để

biết ảnh hưởng của A, m,

Trang 31

2 Đo A, t để tìm ra sự phụ thuộc của T vào A.

3 Đo l, t để tìm ra sự phụthuộc của T vào l

4 Cần đo t của n thích hợp chu kỳ dao động để

có sai số nhỏ như yêu cầu

Hoạt động 2 (14 phút): Hướng dẫn hoàn thành báo cáo thí nghiệm.

- Yêu cầu hoàn thành các mục 1-3

của báo cáo thí nghiệm

- Tính các kết quả và rút ra các kết luận cho các mục 1-

3 của báo cáo thí nghiệm

1 Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đốivới chu kỳ T

2 Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng quả nặng đối với chu kỳ T

3 Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài dây treo đốivới chu kỳ T

- Yêu cầu hoàn thành kết luận - Hoàn thành mục 4 SGK 4 Xác định công thức về

chu kỳ dao động của con lắc đơn

Hoạt động 3 (10 phút): Hoàn thành câu hỏi kèm theo bài thực hành.

- Đưa ra câu hỏi kèm theo - Trả lời câu hỏi

- Hãy nhắc lại ct tính T

- Ôn tập chương theo phần tổng kết chương SGK

- Chuẩn bị kiến thức cho bài sau

Trang 32

Chương II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM.

Tiết 12: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ (1).

Ngày dạy: 30/09/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 30/09/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ

- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độtruyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha

- Ôn lại các bài về dao động điều hoà

- Sóng nước rất quen thuộc với mọi người Vậy sóng được hình thành như thế nào, có đặcđiểm gì?

Hoạt động 1 (18 phút): Tìm hiểu về sóng cơ

- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí

nghiệm

- Khi O dao động ta trông thấy gì

trên mặt nước?

→ Điều đó chứng tỏ gì?

(Dao động lan truyền qua nước gọi

là sóng, nước là môi trường truyền

sóng)

- Khi có sóng trên mặt nước, O, M

dao động như thế nào?

- Những gợn sóng tròn đồngtâm phát đi từ O

→ Sóng truyền theo các phương khác nhau với cùng một tốc độ v

- Dao động lên xuống theo phương thẳng đứng

- Theo phương nằm ngang

I Sóng cơ

1 Thí nghiệm

a Mũi S cao hơn mặt nước, cho cần rung dao động → M vẫn bất động

b S vừa chạm vào mặt nước tại O, cho cần rung dao động → M dao động

Trang 33

(Sóng truyền trong nước không

phải là sóng ngang Lí thuyết cho

thấy rằng các môi trường lỏng và

khí chỉ có thể truyền được sóng

dọc, chỉ môi trường rắn mới truyền

được cả sóng dọc và sóng ngang

Sóng nước là một trường hợp đặc

biệt, do có sức căng mặt ngoài lớn,

nên mặt nước tác dụng như một

màng cao su, và do đó cũng truyền

3 Sóng ngang

- Là sóng cơ trong đó phương dao động (của chấtđiểm ta đang xét) ⊥ với phương truyền sóng

4 Sóng dọc

- Là sóng cơ trong đó phương dao động // (hoặc trùng) với phương truyền sóng

Hoạt động 2 (20 phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.

(Biến dạng của dây, gọi là một

xung sóng, truyền tương đối chậm

vì dây mềm và lực căng dây nhỏ)

→ Biến dạng truyền trên dây thuộc

loại sóng gì đã biết?

- Y/c HS hoàn thành C2

- Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho

đầu A dao động điều hoà → hình

dạng sợi dây ở cá thời điểm như

hình vẽ 7.3 → có nhận xét gì về

sóng truyền trên dây?

- Sau thời gian T, điểm A1 bắt đầu

dao động giống như A, dao động

từ A1 tiếp trục truyền xa hơn

- Xét hai điểm cách nhau một

- Là sóng ngang

- HS làm thí nghiệm theo C2

- HS quan sát hình vẽ 7.3

Dây có dạng đường hình sin, mà các đỉnh không cố định nhưng dịch chuyển theo phương truyền sóng

- Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v

II Sự truyền sóng cơ

1 Sự truyền của một sóng hình sin

a Sự truyền của một biến dạng

- Gọi x và ∆t là quãng đường và thời gian truyền biến dạng, tốc độ truyền của biến dạng:

x v t

=

∆

b Sự truyền của một sóng hình sin

- Sau thời gian t = T, sóng truyền được một đoạn:

λ = AA1 = v.t

- Sóng truyền với tốc độ

v, bằng tốc độ truyền củabiến dạng

- Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng λ

không đổi, λ gọi là bước sóng.

- Hai điểm cách nhau một khoảng λ thì dao động cùng pha

Trang 34

Trang 35

Tiết 13: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ (2).

Ngày dạy: 01/10/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 02/10/2010 Dạy lớp: 12A4.

1 Mục tiêu:

- Viết được phương trình sóng

- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượngsóng

- Ôn lại các bài về dao động điều hoà

a) Kiểm tra bài cũ: (10 phút)

Câu hỏi:

1 Sóng cơ là gì, thế nào là sóng dọc, sóng ngang ?

2 Mô tả sự hình thành sóng hình sin trên 1 sợi dây đàn hồi?

Đáp án: 1 2 SGK.

- Các đại lượng nào đặc trưng cho sóng, phương trình của sóng như thế nào?

Hoạt động 1 (8 phút): Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng

- Sóng được đặc trưng bởi các đại

lượng A, T (f), λ và năng lượng

đổi, chỉ phụ thuộc môi trường

- Cũng như năng lượng dao động

II Sự truyền sóng cơ

2 Các đặc trưng của sóng

- Biên độ A của sóng

- Chu kì T, hoặc tần số f của sóng, với f 1

T

=

- Bước sóng λ, với

v vT f

- Năng lượng sóng: là năng lượng dao động củacác phần tử của môi

Trang 36

trường mà sóng truyền qua.

Hoạt động 2 (10 phút): Xây dựng phương trình sóng.

(Trạng thái dao động của M giống

như trạng thái dao động của A

trước đó một thời gian ∆t)

- Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức

sóng tại M thông qua 2

∆ =

uM = Acosω(t - ∆t)

III Phương trình sóng

- Giả sử phương trình dao động của đầu A của dây là:

uA = Acosωt

- Điểm M cách A một khoảng x Sóng từ A truyền đến M mất khoảng thời gian t x

v

∆ =

- Phương trình dao động của M là:

uM = Acosω(t - ∆t)cos

Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu về tính tuần hoàn của sóng

TTDĐ tại một điểm của môi

trường là một hàm cosin hai biến

độc lập t và x Mà hàm cosin là một

hàm tuần tuần → phương trình

sóng là một hàm tuần hoàn

+ Với một điểm xác định (x =

const) → uM là một hàm cosin của

thời gian t TTDĐ ở các thời điểm t

+ T, t + 2T … hoàn toàn giống như

TTDĐ của nó ở thời điểm t

+ Với một thời điểm (t = conts) là

một hàm cosin của x với chu kì λ

TTDĐ tại các điểm có x + λ, x +

2λ hoàn toàn giống TTDĐ tại điểm

x

- Mô tả thí nghiệm quan sát sự

- HS ghi nhận tính tuần hoàncủa sóng

- HS dựa vào hình vẽ 7.4 và ghi nhận sự truyền của sóng dọc trên lò xo

- Ghi nhận về sự truyền sóng dọc trên lò xo ống

- Tính tuần hoàn của sóng

- Phương trình sóng là một hàm tuần hoàn

- Trường hợp sóng dọc

Trang 37

- Nêu các đại lượng đặc trưng cho sóng?

- Viết phương trình sóng và giải thích các đại lượng trong phương trình?

Trang 38

Tiết 14: GIAO THOA SÓNG.

Ngày dạy: 04/10/2010 Dạy lớp: 12A3.

Ngày dạy: 06/10/2010 Dạy lớp: 12A4.

- Ôn lại phần tổng hợp dao động

a) Kiểm tra bài cũ: (10 phút)

Câu hỏi:

- Cho biết các đại lượng đặc trưng của sóng?

- Viết phương trình sóng và giải thích các đại lượng trong phương trình?

Hoạt động 1 (8 phút): Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước

Trang 39

hypebol (nét đứt) Những điểm dao động rất mạnh nằm trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2.

- Hai họ các đường hypebol này xen kẽ nhau như hình vẽ

* Có những điểm đứng yên hoàn toàn không dao động

* Có những điểm đứng yên dao động rất mạnh

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.

và có hiệu số pha không phụ thuộc

thời gian (lệch pha với nhau một

lượng không đổi) gọi là hai nguồn

kết hợp

- Nếu phương trình sóng tại S1 và

S2 là: u = Acosωt

→ Phương trình mỗi sóng tại M do

S1 và S2 gởi đến có biểu thức như

và ϕ

- HS ghi nhận các khái niệm

2 nguồn kết hợp, 2 nguồn đồng bộ và sóng kết hợp

1

d t

II Cực đại và cực tiểu giao thoa

1 Biểu thức dao động tạimột điểm M trong vùng giao thoa

- Hai nguồn đồng bộ:

phát sóng có cùng f và ϕ

- Hai nguồn kết hợp: phátsóng có cùng f và có hiệu

số pha không phụ thuộc thời gian

- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp

- Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 những khoảng d1, d2

M

Trang 40

thuộc yếu tố nào?

- Những điểm dao động với biên độ

cực đại là những điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức

cuối cùng

- Y/c HS diễn đạt điều kiện những

điểm dao động với biên độ cực đại

- Quỹ tích những điểm dao động

với biên độ cực đại và những điểm

đứng yên?

2 1

1hoặc

- Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí của điểm M

Hay

2 1(d d )

k

π

πλ

d − =d k+ ÷λ

(k = 0, ±1, ±2…)

- Là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2

M

1

d t

2

d t

- Biên độ của dao động tại M:

a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực

đại giao thoa)

d2 – d1 = kλ

Với k = 0, ±1, ±2…

b Những điểm đứng yên, hay là cĩ dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa).

2 1

1 2

d2 – d1 = hằng số

Đĩ là một hệ hypebol màhai tiêu điểm là S1 và S2

Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa

- Qua hiện tượng trên cho thấy, hai - HS ghi nhận về hiệu số III Hiện tượng giao

Tiêu đề	Giáo án lý 12 ban cơ bản 2010
Tác giả	Nguyễn Hồng Quang
Trường học	Trường THPT Gia Phù
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2010 - 2011
Thành phố	Sơn La

Định dạng
Số trang	166
Dung lượng	3,43 MB