tiết 14 vật lý 12 nguyễn hồng thạch website của trường thpt phan bội châu di linh

Câu hỏi: Viết phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc đơn.. Các phương trình trong dao động của con lắc đơn.[r]

Tiết : 14 Tuần : 05

Bài 07 CON LẮC ĐƠN CON LẮC VẬT LÍ (tt)

I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc vật lí, phương trình dao động điều hoà, chu kì dao động

2 Kĩ năng: Nắm được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc dài, phương trình gia tốc tiếp tuyến

3 Thái độ: Tích cực học tập, ham tìm tòi – học hỏi

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc vật lí

2 Học sinh: Dụng cụ học tập, mỗi nhóm làm một con lắc vật lí

III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG

1 Ổn định, tổ chức

2 Bài cũ

Câu hỏi: Viết phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc đơn?

3 Bài mới

Hoạt động 4: Thiết lập các phương trình trong dao động điều hoà của con lắc đơn

Từ liên hệ

s l

 

chứng minh

0cos( t )

    ?

Thảo luận: Xây dựng phương

trình vận tốc dài:

0sin( )

vs t

và phương trình gia tốc tiếp

tuyến: a t 2s0cos(t)

Giúp đỡ học sinh:

'

ds

dt

'

dv

dt

Nhận xét về độ lệch pha của v

so với x; a so với x

4 Các phương trình trong dao động của con lắc đơn

a Phương trình li độ dài:

0cos( )

s s t (4)

b Phương trình li độ góc:

0cos( t )

    (5)

c Phương trình vận tốc dài:

0sin( )

vs t (6)

d Phương trình gia tốc tiếp tuyến: a t 2s0cos(t)(7)

Con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì

T

g







(8)

Hoạt động 5: Thiết lập phương trình và nghiệm phương trình động lực học của con lắc vật lí

Thảo luận: Ôn lại phương pháp

động lực học? Viết phương trình

động lực học của vật rắn chuyển

động quay?

M              M              I

Chiếu M RQMP Q I

lên chiều dương: Pdsin I

Xây dựng và rút ra

2

   

Giúp đỡ học sinh:

( ) ''

d d d

dt dtdt

; 0 sin , ( 10 ) Nên mg d ''

I 

Đặt

2 mgd I

 

5 Con lắc vật lí

a Phương trình động lực học: Chọn chiều dương như hình vẽ Phương trình động lực học:

M M I

(9) Chiếu (9) lên chiều dương: sin

Pd  I

( ) ''

d d d

dt dtdt

; 0 sin , ( 10 ) Nên mg d ''

I  

Nhận xét dạng toán học

2

    với s''2s0?

Viết lại của phương trình

2

s  s ?

HDHS: Thay s baèng  ;

0 baèng 0

Đặt

2 mgd I

 

(11) Suy ra '' 2 0 (12)

b Phương trình dao động của con lắc vật lí:

0cos( t )

    (13)

Con lắc vật lí dao động điều hoà với chu kì

T

mgd







(14)

Hoạt động 6: Tìm hiểu hệ dao động

Hãy chỉ ra một số hệ dao động

mà em biết?

Nêu lên các đặc điểm của hệ dao

động đó?

Tìm hiểu khái niệm dao động tự

do?

Thảo luận: Dao động của con

lắc lò xo và con lắc đơn thoả

mãn điều kiện nào để trở thành

dao động tự do?

Vật dao động được htực hiện bỡi dao động tuần hoàn khác

Phân tích thuật ngữ dao động tự

do để từ đó học sinh rút ra khái niệm

6 Hệ dao động

a Hệ dao động: Hệ dao động là

hệ gồm vật dao động dược thực hiện bỡi một vật dao động tuần hoàn khác dưới tác dụng của lực hồi phục

b Dao động tự do: Dao động tự

do là dao động chỉ dưới tác dụng của nội lực

c Tần số góc riêng: Mỗi dao động tự do đều dao động với tần

số góc riêng

Chu kì của dao động chỉ phụ thuộc vào đặc tính riêng của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

4 Củng cố: Các phương trình dao động của con lắc vật lí, đặc điểm của dao động tự do

5 Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 40 skg

Làm bài tập 2; 3; 4; 5 tr 40 skg

6 Hướng dẫn bài mới: Năng lượng trong dao động đều hoà