luoân coù theå döôïc coi laø hình chieáu cuûa moät ñieåm M chuyeån ñoäng troøn ñeàu treân ñöôøng kính laø ñoaïn thaúng ñoù. Ñoái vôùi phöông trình dññh x = Acos(t + ) ta qui[r]
Trang 1Giáo viên: Huỳnh Trung Hiếu Giáo án Vật Lí 12 – Ban cơ bản
I MỤC TIÊU
1 Về kiến thức.
- Nêu được: Định nghĩa dao động điều hòa, các khái niệm li độ, biên độ, pha, pha ban đầu
- Viết được: Phương trình của dao động điều hòa
- Nắm được mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
2 Về kỹ năng.
- Vận dụng toán học biến đổi phương trình dao động dạng sin sang cos và ngược lại
- Vận dụng giải bài tập trong sgk, sbt liên quan đến việc xác định các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Chuẩn bị một con lắc đơn hoặc con lắc lò xo cho học sinh quan sát dao động
- Chuẩn bị hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu điểm P của điểm M trên đường kính P1P2 Chuẩn bị thí nghiệm minh họa
2 Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều.
III HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập.
Hoạt động 2 (7 phút) : Tìm hiểu dao động cơ.
- Cho học sinh quan sát dao động của con lắc đơn và
một số ví dụ về CĐ trong thực tế => y/c HS nêu đ/n
Dao động cơ
- Giới thiệu một số dao động có tính lập lại trạng thái
dao động => y/c HS nhận xét về loại DĐ đó và nêu
đ/n
- Thông báo: DĐTH đơn giản nhất là DĐ điều hoà
I Dao động cơ
1 Thế nào là dao động cơ?
- HS quan sát => định nghĩa dao động cơ
Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng
2 Dao động tuần hoàn
- Nhận xét: dao động có tính tuần hoàn
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
Hoạt động 3 (30 phút) : Tìm hiểu cách xây dựng phương trình của dao động điều hòa.
- Y/c HS nhắc lại các đặc điểm của CĐ tròn đều?
- Dẫn dắt để học sinh tìm ra biểu thức xác định tọa
độ của P
Vẽ hình 1.1
- Y/c HS biến đổi BT cos sin và ngược lại:
Hướng dẫn: x = Acos(t + ) = Asin(t + +/2)
x = Asin(t + ) = Acos(t + -/2)
=> Dựa vào tính điều hoà của hàm số kết luận dao
II Phương trình của dao động điều hòa
1 Ví dụ
Xét một điểm M chuyển động tròn đều theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc trên quỹ đạo tròn tâm O bán kính OM = A Gọi P là hình chiếu của M lên trục Ox => P dao động trên trục Ox quanh gốc toạ độ O
Giả sử:
+ tại thời điểm t = 0, chất điểm M ở vị trí M0 đước xác định bởi góc
+ tại thời điểm t bất kì chất điểm M ở vị trí Mt được xác định bởi góc (t + ) Khi đó hình chiếu của M tại thời điểm t xuống trục Ox là P có t/đ: x = OP = Acos(t +
)
Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hòa, nên dao động y
Q
Trang 2động của P trên trục Ox?
- Tương tự: Y/c HS thực hiện C1
- Thông báo đ/n dao động điều hòa
- Giới thiệu phương trình dao động điều hòa và các đại
lượng trong phương trình
- Giới thiệu thí nghiệm hình 1.4
=> Y/c HS rút ra mối liên hệ giữa chuyển động tròn
đều và dao động điều hòa Nêu qui ước chọn trục làm
gốc để tính pha dao động
của điểm P được gọi là dao động điều hòa
C1: x = Asin(t + )
2 Định nghĩa
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian
3 Phương trình
- Ghi nhớ pt và các đại lượng trong pt dao động điều hòa
Phương trình dao động: x = Acos(t + )
Trong đó:
+ x: li độ dao động, chỉ độ lệch của vật khỏi VTCB (-A x +A ) , đơn vị m, cm
+ A là biên độ dao động Nó là độ lệch cực đại của vật (A > 0); đơn vị m, cm
+ (t + ) là pha của dao động tại thời điểm t Nó cho phép xác định vị trí và chiều CĐ, đơn vị rad
+ : pha ban đầu của DĐ (tạit=0); >0, <0,=0, đơn vị rad
+ tần số góc (rad/s)
4 Chú ý:
Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn
luôn có thể dược coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên đường kính là đoạn thẳng đó
Đối với phương trình dđđh x = Acos(t + ) ta qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động
Hoạt động 4 (3 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 7, 9, 10 sgk Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài. Ghi các bài tập về nhà