Củng cố: Vận dụng được giản đồ Fresnel để tìm biên độ và pha ban dao động tổng hợp 5.[r]
Trang 1Tiết : 08 Tuần : 04
Bài 05 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm được cách biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay
2 Kĩ năng: Vận dụng được phương pháp giản đồ Fresnel để tổng hợp dao động
3 Thái độ: Chăm chỉ, cẩn thận
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Máy tính Casio fx500ES
2 Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương rtinh2 dao động điều hoà?
3 Bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu vec tơ quay
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
- Phương trình của hình chiếu
của vectơ quay lên trục x:
x = Acos(t + )
- Ở bài 1, khi điểm M chuyển động tròn đều thì hình chiếu của vectơ vị trí OM lên trục Ox như
thế nào?
- Cách biểu diễn phương trình dao động điều hoà bằng một
vectơ quay được vẽ tại thời điểm ban đầu.
- Yêu cầu: HS hoàn thành C1
I VÉC TƠ QUAY
- Dao động điều hoà
x = Acos(t + ) được biểu diễn bằng vectơ quay OM có:
+ Gốc: tại O
+ Độ dài OM = A
+ (OM ,Ox)
(Chọn chiều dương là chiều dương của đường tròn lượng giác)
Hoạt động 2: Tiếp cận phương pháp giản đồ Fresnel
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
- Li độ của dao động tổng hợp
có thể tính bằng: x = x1 + x2
- HS làm việc theo nhóm vừa
nghiên cứu Sgk
+ Vẽ hai vectơ quay OM 1và
2
+ Vẽ vectơ quay:
- Vì OM 1và OM 2có cùng
nên không bị biến dạng
OM = OM1 + OM2
OM biểu diễn phương trình
dao động điều hoà tổng hợp:
x = Acos(t + )
- Giả sử cần tìm li độ của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số:
x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)
Có những cách nào để tìm x?
- Tìm x bằng phương pháp này
có đặc điểm nó dễ dàng khi A1 = A2 hoặc rơi vào một số dạng đặc biệt Thường dùng phương pháp khác 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 OM 1và 2
OM quay?
II PHƯƠNG PHÁP GIẢN
ĐỒ FRESNEL
1 Đặt vấn đề
- Xét hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số:
x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)
- Li độ của dao động tổng hợp:
x = x1 + x2
2 Phương pháp giản đồ Fresnel
M
3
Trang 2- 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
- HS ghi nhận và cùng tìm hiểu
ảnh hưởng của độ lệch pha
= 1 - 1 = 2n
(n = 0, 1, 2, …)
- Lớn nhất
= 1 - 1 = (2n + 1)
(n = 0, 1, 2, …)
- Nhỏ nhất
- Có giá trị trung gian
|A1 - A2| < A < A1 + A2
Vectơ OM cũng là một vectơ
quay với tốc độ góc quanh O
- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của OM với OM 1và OM 2lên
trục Ox?
Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?
- Nhận xét gì về dao động tổng hợp x với các dao động thành phần x1, x2?
- Yêu cầu: HS dựa vào giản đồ
để xác định A và , dựa vào A1, A2, 1 và 2
- 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 1 - 1 bằng bao nhiêu?
- Biên độ dao động tổng hợp có giá trị như thế nào?
- Tương tự cho trường hợp ngược pha?
- Trong các trường hợp khác A
có giá trị như thế nào?
- Vectơ OM là một vectơ quay
với tốc độ góc quanh O
- Mặc khác: OM OM OM 1 2
dao động điều hoà tổng hợp:
x = Acos(t + )
Nhận xét: (Sgk)
a Biên độ của dao động tổng hợp:
os(
c
b Pha ban đầu của dao động tổng hợp:
tan
A in A in
3 Ảnh hưởng của độ lệch pha
- Nếu các dao động thành phần
cùng pha
= 1 - 1 = 2n
(n = 0, 1, 2, …)
A = A1 + A2
- Nếu các dao động thành phần
ngược pha
= 1 - 1 = (2n + 1)
(n = 0, 1, 2, …)
A = |A1 - A2|
Hoạt động 3: Vận dụng
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
+ Vẽ hai vectơ quay OM 1và
2
phần ở thời điểm ban đầu
+ Vectơ tổng OM biểu diễn cho
dao động tổng hợp
x = Acos(t + )
Với A = OM và (OM ,Ox)
- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên
OM2M là nửa đều OM
nằm trên trục Ox = /2
A = OM = 2 3 cm
- Hướng dẫn HS làm bài tập ví
dụ ở Sgk
(OM ,Ox)
bằng bao nhiêu?
4 Ví dụ
cos
3
cos
1 2 (10 ) ( )
x t cm
- Phương trình dao động tổng hợp
cos
2
4 Củng cố: Vận dụng được giản đồ Fresnel để tìm biên độ và pha ban dao động tổng hợp
5 Bài tập về nhà: Trả lời câu 1, 2, 3 tr 25 skg
Làm bài tập 4, 5, 6 tr 25 skg
6 Hướng dẫn bài mới: Bài tập
y
x O
M1
M2 M
3