GA Vat li 12

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ Rút ra định luật về mối liên hệ giữa T với A S 0, giữa T với A S0, 0, m, l trong dao động[r]

Trang 1

CHƯƠNG IDAO ĐỘNG CƠ BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I MỤC TIÊU

1 Về kiến thức

- Nêu được định nghĩa của dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa

- Viết được biểu thức của phương trình của dao động điều hòa giải thích được các đại lượng trongphương trình

- Nêu được sự giống nhau giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều

- Nắm được công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số

- Nắm được công thức của vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa

2 Về kĩ năng

- Vận dụng được các biểu thức làm các bài tập đơn giản trong SGK hoặc SBT vật lý 12

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

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Thí nghiệm mô phỏng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều; mô phỏng về dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn; mô phỏng đồ thị của dao động điều hòa bằng phần mềm Crocodile Physics

- Máy vi tính, máy chiếu (khi có điều kiện)

2 Học sinh

- Ôn lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số, mối liên quan tốc độ góc với T, f, v

- Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác

- Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1: Dao động cơ (10 phút)

- Lấy ví dụ về dao động

trong thực tế mà hs có thể

thấy từ đó yêu cầu hs định

nghĩa dao động cơ

- Lấy một con lắc đơn cho

dao động và chỉ cho hs dao

động như vậy là dao động

1 Thế nào là dao động cơ?

Dao động cơ là chuyển động là chuyểnđộng qua lại quanh một vị trí đặc biệt gọi

là vị trí cân bằng

2 Dao động tuần hoàn

- Dao động tuần hoàn là dao động màtrạng thái chuyển động của vật được lặplại như cũ (vị trí cũ và hướng cũ) saunhững khoảng thời gian bằng nhau

- Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là daođộng điều hòa

Hoạt động 2: Phương trình của dao động điều hòa (25 phút)

- Vẽ hình minh họa ví dụ - Quan sát II Phương trình của dao động điều hòa 1 Ví dụ

- Giả sử M chuyển động ngược chiềudương vận tốc góc là ω, P là hình chiếucủa M lên Ox

Tuần 1

Tiết 1-2

Trang 2

- Yêu cầu hs xác định góc

MOP sau khoảng thời gian t

- Yêu cầu hs viết phương

trình hình chiếu của OM lên

- Rút ra P dao động điều hòa

- Yêu cầu hs định nghĩa dựa

- Hàm cosin là hàm điều hòa

- Ghi vào vở

Tại t = 0, M có tọa độ góc φ Sau t, M có tọa độ góc φ + ωtKhi đó: OP=x ⇒ điểm P cóphương trình là: x=OM cos(ωt+ϕ)

- Đặt A = OM ta có:

x= A cos (ω t+ϕ)

Trong đó A, ω, φ là hằng số

- Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm

P được gọi là dao động điều hòa

2 Định nghĩa

Dao động điều hòa là dao động trong

đó li độ của vật là một hàm cosin (haysin) của thời gian

b) Ta quy ước chọn trục x làm gốc để tínhpha của dao động và chiều tăng của phatương ứng với chiều tăng của góc MOPtrong chuyển động tròn đều

Hoạt động 3: Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa (15phút)

- Giới thiệu cho hs nắm được

- Theo gợi ý của GV phátbiểu định nghĩa của các đạilượng cần tìm hiểu

III Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa

1 Chu kì và tần số

Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ thì tanói vật thực hiện 1 dao động toàn phần

* Chu kì (T): của dao động điều hòa là

khoảng thời gian để vật thực hiện một daođộng toàn phần Đơn vị là s

* Tần số (f): của dao động điều hòa là số

dao động tuần hoàn thực hiện trong một s.Đơn vị là 1/s hoặc Hz

Trang 3

góc của dao động điều hòa.

- Nhận xét chung - Ghi nhận xét của GV

liên hệ:

ω= 2 π

T =2 πf

Hoạt động 2: Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa (15phút)

- Yêu cầu hs nhắc lại biểu

thức của định nghĩ đạo hàm

- Gợi ý cho hs tìm vận tốc tại

thời điểm t của vật dao động

- Theo sự gợi ý của GV tìmhiểu gia tốc của dao độngđiều hòa

Hoạt động 3: Đồ thị của dao động điều hòa (10 phút)

- Yêu cầu hs lập bảng giá trị

của li độ với đk pha ban đầu

V Đồ thị của dao động điều hòa

Đồ thị của dao động điều hòa với φ = 0

có dạng hình sin nên người ta còn gọi làdao động hình sin

IV CỦNG CỐ DẶN DÒ (15phút)

- Yêu cầu học sinh thảo luận trả lời các câu trắc nghiệm sau:

1 Vật tốc của chất điểm dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi nào?

A Khi li độ có độ lớn cực đại B Khi li độ bằng không

2 Gia tốc của chất điểm dao động điều hoà bằng không khi nào?

A Khi li độ lớn cực đại B Khi vận tốc cực đại

3 Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi như thế nào?

A Cùng pha với li độ B Ngược pha với li độ;

π

2 so với li độ

4 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi như thế nào?

A Cùng pha với li độ B Ngược pha với li độ;

C Sớm pha π

π

2 so với li độ

5 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi:

A Cùng pha với vận tốc B Ngược pha với vận tốc ;

6 Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ), mét(m) là thứ nguyên của đại lượng

A Biên độ A B Tần số góc ω C Pha dao động (ωt + φ) D Chu kỳ dao động T

7 Trong phương trình dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ), radian trên giây (rad/s) là thứ nguyên củađại lượng

A Biên độ A B Tần số góc ω C Pha dao động (ωt + φ) D Chu kỳ dao động T

8 Trong dao động điều hoà x = Acos(ùt + ö), vận tốc biến đổi điều hoà theo phương trình

Trang 4

C v = - Asin(ωt + φ) D v = - Aωsin(ωt + φ).

9 Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của vận tốc là

10 Gia tốc của vật dao động điều hoà bằng không khi

A vật ở vị trí có li độ cực đại B vận tốc của vật đạt cực tiểu

C vật ở vị trí có li độ bằng không D vật ở vị trí có pha dao động cực đại

11 Trong dao động điều hoà

A vận tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B vận tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ

C vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha π /2 so với li độ

D vận tốc biến đổi điều hoà chậm pha π /2 so với li độ

12 Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, biên độ dao động của vật là

17 Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 4cm và chu kỳ T = 2s, chọn gốc thời gian là lúc vật đi

qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động của vật là

A x = 4cos(2πt - π2 ) cm B x = 4cos(πt - π2 ) cm C x = 4cos(2πt + π2 ) cm D x = 4cos(πt +

π

2 ) cm.

- Làm tất cả các bài tập trong SGK và SBT có liên quan.

Trang 5

2 Kiểm tra bài cũ (5phút)

1) Một vật dao động điều hoà theo phương trình x Ac os( t+ ) 

a Lập công thức tính vận tốc và gia tốc của vật

b Ở vị trí nào thì vận tốc bằng 0? Ở vị trí nào thì gia tốc bằng 0?

c Ở vị trí nào thì vận tốc có độ lớn cực đại? Ở vị trí nào thì gia tốc có độ lớn cực đại?

2) Một vật chuyển động tròn đều với tốc độ góc là 2rad s/ Hình chiếu của vật trên một đường kính dao động điều hoà với tần số góc, chu kỳ và tần số bằng bao nhiêu?

A Lúc chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều dương

B Lúc chất điểm qua vị trí cân bằng theo chiều âm

C Lúc chất điểm ở vị trí biên x = +A

D Lúc chất điểm ở vị trí biên x = -A

3 Bài mới

- Để củng cố kiến thức đã học ta sẽ tiến hành giải một số bài tập có liên quan qua tiết bài tập

Hoạt động 1: Bài tập trắc nghiệm (10 phút)

PHIẾU HỌC TẬP

1 Tích của tần số và chu kì của một dao động điều hòa bằng hằng số nào sau đây:

2 Vận tốc đạt giá trị cực đại của một dao động điều hòa khi:

A vật ở vị trí biên dương B vật qua vị trí cân bằng

C vật ở vị trí biên âm D vật nằm có li độ bất kì khác không

3 Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 12 cm Biên độ dao động là:

Trang 6

- Phát phiếu học tập

- Hướng dẫn học sinh làm

bài

- Nhận phiếu học tập và thảoluận trả lời theo yêu cầu củaGV

- Ghi nhận kết quả của GVsửa

đại âm (x = -A)

a Viết phương trình dao

Trang 7

( 17)2

x = -12 cm

Ta có:

2 1

t s

thì v có giá trị:

2Asin

2 3Asin33

2

( 17)2

23

t s

2Asin

2 3Asin33

Trang 8

-// -BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

I MỤC TIÊU

- Nắm được công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa

- Nắm được 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

- Nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng của con lắc lò xo

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

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

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Các thí nghiệm mô phỏng được thiết kế bằng phần mềm Crocodile Physics về dao động điều hòa củacon lắc lò xo, năng lương trong dao động điều hòa của con lắc lò xo

- Chuẩn bị một con lắc lò xo treo thẳng đứng

- Chuẩn bị các hình vẽ về con lắc lò xo nằm ngang

- Máy vi tính, máy chiếu, phiếu học tập

- Vẽ hình hoặc cho hs quan

sát con lắc lò xo yêu cầu hs

mô tả con lắc?

- Quan sát con lắc khi cân

bằng Nhận xét?

- Nếu kéo ra yêu cầu hs dự

doán chuyển động của nó

xo cố định

Con lắc có 1 vị trí cân bằng mà khi tathả vật ra vật sẽ đứng yên mãi

Nếu kéo vật khỏi vị trí cân bằng buông

ra vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng,giữa hai vị trí biên

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

II Khảo sát dao động của con lắc lò xo

về mặt động lực học Xét vật ở li độ x, lò xo giản một đoạn

Δl = x Lực đàn hồi F = - kΔl Tổng lực tác dụng lên vật

Trang 9

của con lắc lò xo.

- Yêu cầu hs kết luận về dao

động của con lắc lò xo?

- Dao độngcủa con lắc lò

xo là dao động điều hòa

- Ghi kết luận

⇒ a + ω2x = 0Vậy dao động của con lắc lò xo là dao độngđiều hòa

và gây gia tốc cho vật dao động điều hòa

Hoạt động 3: Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng (15 phút)

- Yêu cầu hs viết biêu thức

tính động năng, thế năng của

con lắc?

- Nhận xét sự biến thiên của

thế năng và đông năng?

- Viết biểu thức tính cơ năng

- Thế năng

W

Ư t=1

2kx2

* Thế năng và động năngcủa con lắc lò xo biến thiênđiều hòa với chu kì T/2

W

Ư =1

2mv

2+1

2kx2

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

1 Động năng của con lắc lò xo

W

Ư đ=1

2mv2

2 Thế năng của con lắc lò xo

W

Ư t=1

2kx2

* Thế năng và động năng của con lắc lò xobiến thiên điều hòa với chu kì T/2

3 Cơ năng của con lắc lò xo Sự bảo toàn cơ năng

W

Ư =1

2mv

2+1

2kx2

Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình

phương với biên độ dao động

Cơ năng của con lắc lò xo được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.

IV CỦNG CỐ DẶN DÒ ( 8 phút)

- Yêu cầu học sinh thảo luận tìm hướng giải các câu trắc nghiệm sau:

1 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m Người ta

kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Phương trình dao động của vậtnặng là

2 Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40N/m Người ta

kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Vận tốc cực đại của vật nặng là:

A vmax = 160cm/s B vmax = 80cm/s C vmax = 40cm/s D vmax = 20cm/s

3 Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

C vị trí mà lò xo không bị biến dạng D vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không

4 Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?

Trang 10

A Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.

B Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng

C Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật

D Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật

5 Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ

8 Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8cm, chu kỳ T = 0,5s, khối lượng của vật là

m = 0,4kg, (lấy đ2 = 10) Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là

A Fmax = 525N B Fmax = 5,12N C Fmax = 256N D Fmax = 2,56N

- Làm các bài tập còn lại và bài tập SGK

- Xem trước bài mới “Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức”

Trang 11

BÀI 3: CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU

- Nêu được cấu tạo con lắc đơn

- Điều kiện để vật nặng con lắc đơn dao động điều hòa Viết được công thức tính chu kì, tần số góccủa dao động

- Viết được công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc đơn

- Xác định lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn

- Nêu nhận xét định tính về sự biến thiên năng lượng của con lắc đơn và chu kì biến thiên đó

- Vận dụng được các biểu thức làm các bài tập đơn giản trong SGK hoặc SBT

- Viết được phương trình động học của con lắc đơn

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Các thí nghiệm mô phỏng được thiết kế bằng phần mềm Crocodile Physics

- Máy vi tính, máy chiếu, phiếu học tập

- Con lắc lò đơn

2 Học sinh

- Xem lại cách tổng hợp, phân tích lực

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ (5 phút)

- Viết công thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo

- Một vật có khối lượng m = 1kg gắn vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m sau đó đặt nằm ngang daođộng trên quĩ đạo 3 cm

1) Chu kì dao động của vật là:

và năng lượng của nó như thế nào

Hoạt động 1: Con lắc đơn (7 phút)

- Vẽ hình hoặc cho hs quan

sát con lắc đơn yêu cầu hs

mô tả con lắc?

- Quan sát con lắc khi cân

bằng Nhận xét?

- Nếu kéo ra yêu cầu hs dự

doán chuyển động của nó

Con lắc có 1 vị trí cân bằng là vị trí dâytreo thẳng đứng

Nếu kéo vật khỏi vị trí cân bằng mộtgóc α buông ra vật sẽ dao động quanh vịtrí cân bằng, giữa hai vị trí biên

Tuần 3

Tiết 5

Trang 12

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

- Nêu giả thuyết về con lắc

của con lắc đơn

- Yêu cầu hs kết luận về dao

động của con lắc đơn?

ý của GV

⇒ a + ω2x = 0

- Dao độngcủa con lắc đơn

là dao động điều hòa

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

- Yêu cầu hs viết biêu thức

tính động năng, thế năng của

con lắc?

- Nhận xét sự biến thiên của

thế năng và đông năng?

- Viết biểu thức tính cơ năng

và yêu cầu hs nhận xét?

- Hướng dẫn hs làm câu C3

- Dựa vào công thức tính

chu kì gợi ý cho hs xác định

- Thế năngW

Ư t=mgl(1 − cos α)

* Thế năng và động năng củacon lắc lò xo biến thiên điềuhòa với chu kì T/2

W

2mv

2+mgl(1 −cos α)

2 Thế năng của con lắc đơn

- Chọn góc thế năng ở vị trí cân bằng

W

Ư t=mg(1 −cos α)

* Thế năng và động năng của con lắc lò

xo biến thiên điều hòa với chu kì T/2

3 Cơ năng của con lắc đơn Sự bảo toàn cơ năng

W

2mv

2+mgl(1 −cos α) = hs

Bỏ qua ma sát thì cơ năng được bảo toàn.

IV Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tự do

Trang 13

Yêu cầu học sinh thảo luận giải các câu sau:

1 Con lắc đơn chiều dài l dao động điều hoà với chu kỳ

4 Một con lắc dao động với biên độ nhỏ Chu kì của con lắc không thay đổi khi

A thay đổi chiều dài con lắc B thay đổi gia tốc trọng trường

C tăng biên độ góc lên 300 D thay đổi khối lượng con lắc

- Làm tất cả bài tập trong SGK và SBT

Trang 14

1) Con lắc đơn dao động điều hoà, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao động của conlắc

A tăng lên 2 lần B giảm đi 2 lần C tăng lên 4 lần D giảm đi 4 lần

2) Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T = 3s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ

Hoạt động 1 (15 phút): Giải các bài tập con lắc lò xo

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh xác định

tần số góc của dao động

Hướng dẫn học sinh xác

định pha ban đầu

Yêu cầu học sinh viết

Hướng dẫn học sinh giải

phương trình lượng giác để

tính t (hai họ nghiệm)

Giải thích cho học sinh hiểu

thời điểm đầu tiên vật qua vị

Tính 

Thay x vào phương trình li

độ và giải phương trình lượnggiác để tính t

Tìm nghiệm dương nhỏ nhấttrong hai họ nghiệm đã giải

 = - 1 = cos   =  Vậy : x = 24cos(0,5t + ) (cm)

b) Tại thời điểm t = 0,5 s :

10 + 4k

Tuần 3

Tiết 6

Trang 15

trí đã cho là nghiệm dương

nhỏ nhất trong 2 họ nghiệm

Yêu cầu học sinh xác định

tần số góc của dao động

Hướng dẫn hoc sinh xác

định pha ban đầu

Yêu cầu học sinh viết

b) Tại thời điểm t = 4

3T

= 0,15 s :

v = - 10.0,2.sin(1,5 + 2

) = 0

a = - (10)2.0,2.cos(1,5 + 2

) = - 200 (m/s2) < 0



F ngược chiều dương của trục

Ox

Hoạt động 2 (15 phút): Giải các bài tập con lắc đơn

Yêu cầu học sinh tính chu

kì dao động của con lắc

Yêu cầu học sinh nêu công

thức và tính số lần dao động

toàn phần thực hiện được

trong thời gian t = 5 phút

Yêu cầu học sinh tính chu kì

dao động của con lắc

Yêu cầu học sinh viết dạng

phương trình dao động

Yêu cầu học sinh tính , S0

và  rồi viết phương trình

dao động của con lắc đơn

Tính chu kì dao động củacon lắc

Nêu công thức và tính số lầndao động toàn phần thực hiệnđược trong thời gian t = 5phút

Tính chu kì dao động củacon lắc

Viết dạng phương trình daođộng

Tính 

Tính S0 Tính 

207(s)

Số lần dao động toàn phần thực hiẹn

được trong thời gian t: N =

Ta có:  = l

g

= 1,2

8,9

= 2,86 (rad/s)

S0 = l0 = 1,2.0,174 = 0,2 (m) Khi t = 0 thì s = S0 và v = 0

 cos = 1 = cos0   = 0 Vậy: s = 0,2cos2,86t (m)

Trang 16

Yêu cầu học sinh tính vận

tốc và gia tốc khi vật qua vị

- Làm tất cả bài tập còn lại trong SGK và SBT

- Xem trước bài mới “Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức”

BÀI 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN

DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

I MỤC TIÊU

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

- Nêu được điều kiện để xảy ra cộng hưởng

- 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

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

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần

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

2 Học sinh

Ôn tập về cơ năng của con lắc:

2 21

Để trả lời một số câu hỏi cần đặt ra như: Tại sao đoàn quân không được bước đều qua cầu, tại sao

ô tô xe máy lại có thiết bị giảm xóc chúng ta sẽ tìm hiểu qua bài học hôm nay

Giáo viên giới thiệu các tần số dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo đã nêu gọi là tần số riêng của hệ dao động (kí hiệu là f 0 ), nó chỉ phụ thuộc vào các đặc điểm của hệ dao động.

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

Yêu cầu học sinh nhận xét

về dao động của các con lắc

Nêu khái niệm dao động tắtdần

I Dao động tắt dần

1 Thế nào là dao động tắt dần?

Dao động có biên độ giảm dần theo thờigian gọi là dao động tắt dần

x 0

Tuần 4

Tiết 7

Trang 17

nguyên nhân tắt dần của dao

2 Giải thích

Nguyên nhân làm tắt dần dao động là

do lực ma sát và lực cản của môi trườnglàm tiêu hao cơ năng của con lắc

3 Ứng dụng

Các thiết bị đóng cửa tự động, các thiết

bị giảm xóc ô tô, xe máy, … là nhữngứng dụng của dao động tắt dần

Hoạt động 2 (5 phút): Tìm hiểu dao động duy trì

Yêu cầu học sinh nêu cách

làm cho dao động không tắt

Giới thiệu dao động duy trì

của con lắc đồng hồ

Nêu cách làm cho dao độngkhông tắt dần

Ghi nhận khái niệm

II Dao động duy trì

Dao động được duy trì bằng cách giữcho biên độ không đổi mà không làmthay đổi chu kì dao động gọi là dao độngduy trì

Dao động của con lắc đồng hồ là daođộng duy trì

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

Giới thiệu dao động cưởng

Giới thiệu sự phụ thuộc của

biên độ dao động cưởng bức

vào các yếu tố bên ngoài

Nêu ví dụ về dao độngcưởng bức

Ghi nhận các đặc điểm củadao động cưởng bức

Quan sát dao động của cáccon lắc khác và nhận xét

Ghi nhận sự phụ thuộc củabiên độ dao động cưởng bứcvào các yếu tố bên ngoài

III Dao động cưởng bức

1 Thế nào là dao động cưởng bức?

Dao động chịu tác dụng của ngoại lựccưởng bức tuần hoàn gọi là dao độngcưởng bức

Ví dụ: Khi ô tô đang dừng mà không tắtmáy thì thân xe bị rung lên Đó là daođộng cưởng bức dưới tác dụng của lựccưởng bức tuần hoàn gây ra bởi chuyểnđộng của pit-tông trong xi lanh của máynổ

2 Đặc điểm

Dao động cưởng bức có biên độ khôngdổi và có tần số bằng tần số lực cưởngbức

Biên độ của dao động cưởng bức phụthuộc vào biên độ của lực cưởng bức, vàolực cản trong hệ và vào sự chênh lệchgiữa tần số cưởng bức f và tần số riêng f0của hệ Biên độ của lực cưởng bức cànglớn, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệchgiữa f và f0 càng ít thì biên độ của daođộng cưởng bức càng lớn

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

Giới thiệu hiện tượng cộng

Nêu điều kiện cộng hưởng

Xem hình 4.4 và nhận xét vềđặc điểm của sự cộng hưởng

IV Hiện tượng công hưởng

1 Định nghĩa

Hiện tượng biên độ của dao động cưởngbức tăng đến giá trị cực đại khi tần số fcủa lực cưởng bức bằng tần số riêng f0của hệ dao động gọi là hiện tượng cộnghưởng

Điều kiện cộng hưởng: f = f0 Đường biểu diễn sự phụ thộc của biên

độ dao động cưởng bức vào tần số của

D

AB

CEG

Trang 18

Yêu cầu học sinh giải thích

hiện tượng cộng hưởng

Yêu cầu học sinh nghiên cứu

sgk để tìm hiểu tầm quan

trọng của hiện tượng cộng

hưởng

Yêu cầu học sinh cho biết

trong trường hợp nào thì sự

cộng hưởng là có hại, trường

Sự cộng hưởng làm cho tiếngđàn nghe to rỏ hơn là có lợi

ngoại lực gọi là đồ thị cộng hưởng Đồ thịcộng hưởng càng nhọn khi lực cản môitrường càng nhỏ

2 Giả thích

Khi tần số của lực cưởng bức bằng tần

số riêng của hệ dao động thì hệ được cungcấp năng lượng một cách nhịp nhàngđúng lúc, lúc đó biên độ dao động của hệtăng dần lên Biên độ dao động đạt tới giátrị không đổi và cực đại khi tốc độ tiêuhao năng lượng do ma sát bằng tốc độcung cấp năng lượng cho hệ

3 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệmáy, khung xe, đều có tần số riêng.Phải cẫn thận không để cho các hệ ấychịu tác dụng của các lực cưởng bứcmạnh, có tần số bằng tần số riêng củachúng để tránh sự cộng hưởng, gây gãy,đổ

Hộp đàn của đàn ghi ta, viôlon, lànhững hộp cộng hưởng với nhiều tần sốkhác nhau của dây đàn làm cho tiếng đànnghe to, rỏ

IV CỦNG CỐ DẶN DÒ (8 phút)

1 Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn dao động trong không khí là

A do trọng lực tác dụng lên vật B do lực căng của dây treo

2 Chọn câu Đúng Dao động duy trì là điện tắt dần mà người ta

A làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động

B tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào vật chuyển động

C tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kỳ

D kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt dần

3 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động

B Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian

C Biên độ của dao động duy trì phụ thuộc vào phần năng lượng cung cấp thêm cho dao động trongmỗi chu kỳ

D Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức

4 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành nhiệt năng

B Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành hoá năng

C Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành điện năng

D Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành quang năng

5 Phát biểu nào sau đây là đúng? Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào:

A pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

B biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

C tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật

D hệ số cản (của ma sát nhớt) tác dụng lên vật

6 Phát biểu nào sau đây là đúng? Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với:

A dao động điều hoà B dao động riêng C dao động tắt dần D với dao động cưỡng bức

7 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số của dao động riêng

Trang 19

B Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.

C Chu kỳ của dao động cưỡng bức không bằng chu kỳ của dao động riêng

D Chu kỳ của dao động cưỡng bức bằng chu kỳ của lực cưỡng bức

8 Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50cm Chu kỳ dao động riêng của

nước trong xô là 1s Để nước trong xô sóng sánh mạnh nhất thì người đó phải đi với vận tốc

A v = 100cm/s B v = 75cm/s C v = 50cm/s D v = 25cm/s

- Làm tất cả bài tập trong SGK và SBT

- Xem trước bài mới “Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số”

BÀI 5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

I MỤC TIÊU

- Biểu diễn được phương trình dao động điều hòa bằng phương pháp vectơ quay

- Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre – nen để tìm phương trình dao động tổnghợp hai daođộng điều hòa cùng phương, cùng tần số

- Ôn tập phương trình dao động điều hòa

- Ôn tập lại kiến thức lượng giác

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

Yêu cầu Hs hoàn thành các câu sau

1) Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn

B Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của con lắc

C Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

D Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng

2) Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A tần số góc lực cưỡng bức bằng tần số góc dao động riêng

B tần số lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng

C chu kỳ lực cưỡng bức bằng chu kỳ dao động riêng

D biên độ lực cưỡng bức bằng biên độ dao động riêng

3) Một người đèo hai thùng nước ở phía sau xe đạp và đạp xe trên một con đường lát bê tông Cứ cách

3m, trên đường lại có một rãnh nhỏ Chu kỳ dao động riêng của nước trong thùng là 0,6s Để nước trongthùng sóng sánh mạnh nhất thì người đó phải đi với vận tốc là

3 Bài mới (2 phút)

Giới thiệu một số trường hợp có sự tổng hợp dao động trong thực tế để đặt vấn đề cho bài

Hoạt động 2 (18 phút): Tìm hiểu về véc tơ quay

Tuần 4

Tiết 8

Trang 20

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của

véc tơ quay.

Vẽ hình Nêu đặc điểm của véc tơ quay.

Xác định tọa độ hình chiếu P của điểm M trên trục Ox.

Thực hiện C1.

Dao động điều hòa: x = Acos(t + ) Được biểu diễn bằng véc tơ quay OM

có + Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox.

+ Độ dài bằng biên độ dao động: OM = A + Hợp với trục Ox một góc bằng .

+ Quay đều quanh O theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc .

Hoạt động 3 (25 phút) : Tìm hiểu phương pháp giãn đồ Fre-nen

Cho h/s dùng phép biến đổi

lượng giác để tìm phương trình

dao động tổng hợp khi A 1 = A 2

Nêu ra sự cần thiết phải dùng

phương pháp khác khi A 1  A 2

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Cho học sinh rút ra kết luận về

sự tổng hợp hai dao động điều

hòa cùng phương cùng tần số.

Hướng dẫn để học sinh thực

hiện C2.

Giới thiệu sự lệch pha của hai

dao động: Sớm pha, trể pha,

cùng pha, ngược pha.

Ghi nhận sự cần thiết phải dùng phương pháp khác khi A 1  A 2

Thực hiện C2.

Ghi nhận các khái niệm về sự lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

Tìm biên độ của dao động tổng hợp.

II Phương pháp giãn đồ Fre-nen

2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen

a) Biểu diễn các dao động thành phần và dao động tổng hợp bằng véc tơ quay

Các dao động thánh phần x 1 và x 2 được biểu diễn bởi hai véc tơ quay



 1

b) Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy

A 2 = A 1 + A 2 + 2 A 1 A 2 cos ( 2 -  1 ) tan = 1 1 2 2

2 2 1 1

coscos

sinsin

A A



3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần.

+ Khi hai dao động thành phần cùng pha ( 2 -  1 = 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại: A = A 1 + A 2

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha ( 2 -  1 = (2k + 1)) thì dao động tổng hợp

có biên độ cực tiểu: A = |A 1 - A 2 | + Trường hợp tổng quát:

A 2 = A 1 + A 2 + 2 A 1 A 2 cos ( 2 -  1 ) = 16 + 4 + 16.(-0,5) = 12

Trang 21

Còn thời gian thì cho vẽ giãn

đồ véc tơ tại lớp, không thì về

coscos

sinsin

A A



= 4.0,5 2.( 1)

0.22

3.4

1 Hai dao động điều hoà nào sau đây được gọi là cùng pha?

Trang 22

Câu 1: Một con lắc dao động tắt dần chậm Cứ sau mỗi chu kì, biên độ giảm 2% Phần năng lượng

của con lắc bị mất đi trong một dao động toàn phần là bao nhiêu?

W

W2

kA

A A kA

Câu 2: Hai dao động điều hoà cùng phưương, cùng chu kìcó phưưong trình lần lượt là:

1 4 os 10 t+ ( ); 2 2 os(10 t+ )(cm)

3

x  c     cm x  c  

Theo giản đồ Fre-nen vectơ OM

Hoạt động 1 (33 phút) : Giải các bài tập tự luận

- Hãy tính chu kì dao động

của con lắc đơn ?

- Hãy tính thời gian tàu đi từ

thay ray này tới thanh ray kế

- Giải bài toán

Tìm biên độ của dao động

Bài 6 trang 25

Ta có: A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 -

1)

Trang 23

Yêu cầu học sinh chuyển x1

từ hàm sin sang hàm cos

2 2 1 1

coscos

sinsin

A A



2(.30.23

5.0.31.23

2 2 1 1

coscos

sinsin

A A



= 4.0,5 2( 1)

0.22

3.4

> A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 - 1) = 36 + 36 + 72.0 = 72

 A = 6 2 (cm)

2 2 1 1

coscos

sinsin

A A



= 6.0 6.1)

0.6)1.(

- Làm tất cả bài tập còn lại trong SGK và SBT

- Xem trước Bài thực hành

Trang 24

BÀI 6: THỰC HÀNH KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT

DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I 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 để biết để suy ra định luật mớirồi 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 cácđại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới

- Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định:

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

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

g



 với g = 9,8 m/s2,

từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn Ứng dụng kết quả đo a để xácđịnh 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 cho phép.

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

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số Xử lí số liệu bằngcách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thựcnghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của conlắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

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

- Mỗi lớp 6 bộ dụng cụ, mỗi bộ gồm: 3 quả nặng 50 g, 100 g, 150 g Một số sợi dy mảnh Một giá thínghiệm chắc chắn Một đồng hồ bấm giây Một thước 300 mm Giấy vẽ đồ thị hoặc giấy kẻ ô Mẫu báocáo thực hành

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01 s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là0,2 s thì sai số của phép đo sẽ là t = 0,01 s + 0,2 s = 0,21 s Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t  10 s, thì sai số phạm phải là:

2 Học sinh

- Đọc kĩ bài thực hành để định ra mục đích và quy trình thực hành

- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phầnbáo cáo thực hành trong Sgk

2 Kiểm tra bài cũ

3 Bài mới

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu cơ sở lý thuyết liên quan đến bài thực hành

Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trong sgk Nêu cấu tạo của con lắc đơn

Cho biết cách đo chiều dài của con lắc đơn

Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụthuộc của chu kì dao động của con lắc đơn với biên

Tuần 5

Tiết 10-11

Trang 25

độ nhỏ vào biên độ dao động.

Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụthuộc của chu kì dao động của con lắc đơn với biên

độ nhỏ vào chiều dài con lắc

Nêu cách làm thí nghiệm để xác định chu kì T vớisai số t = 0,02 s khi dùng đồng hồ bấm dây có sai

số là 0,2 s

Hoạt động 2 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vàobiên độ

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50 g, l =

50 cm

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao

động của con lắc đơn với các biên độ khác nhau: A1

= 3 cm, A2 = 6 cm, A3 = 9 cm, A4 = 18 cm

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ

giữa chu kì và biên độ dao động của con lắc đơn

dao động với biên độ nhỏ

Chọn, lắp ráp con lắc đơn theo yêu cầu

Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10lần dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quảvào bảng 6.1

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và biên

độ dao động của con lắc đơn dao động với biên độnhỏ

Hoạt động 3 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vàokhối lượng

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với l = 50 cm và

khối lượng lần lượt là 50 g, 100 g và 150 g

động của các con lắc đơn có khối lượng khác nhau

giữa chu kì và khối lượng của vật nặng của con lắc

đơn dao động với biên độ nhỏ

Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10lần dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quảvào bảng 6.2

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và khốilượng của vật nặng của con lắc đơn dao động vớibiên độ nhỏ

Hoạt động 4 (20 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động vào chiều dài conlắc

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50 g, và

chiều dài lần lượt là 40 cm, 50 cm và 60 cm

động của các con lắc đơn có chiều dài khác nhau

Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ

thuộc của T2 vào l và rút ra nhận xét.

giữa chu kì và chiều của con lắc đơn khi con lắc

đơn dao động với biên độ nhỏ

Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10lần dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quảvào bảng 6.1

Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào l và

rút ra nhận xét

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì vàchiều dài của con lắc đơn khi con lắc đơn dao độngvới biên độ nhỏ

Hoạt động 5 (25 phút) : Rút ra các kết luận, làm báo cáo thực hành

giữa T với A (S0, 0), m, l trong dao động của con

lắc đơn với biên độ nhỏ

Yêu cầu học sinh so sánh kết quả đo a trong công

thức T = a l và giá trị g

2 với g = 9,8 m/s2 và rút

ra kết luận về công thức tính chu kì dao động của

con lắc đơn

Yêu cầu học sinh dựa vào kết quả thí nghiệm, tính

gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm

Yêu cầu học sinh nộp báo báo theo đúng thời gian

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa T với A (S0,

0), m, l trong dao động của con lắc đơn với biên

độ nhỏ

So sánh kết quả đo a trong công thức T = a l và

giá trị g

2 với g = 9,8 m/s2 Rút ra kết luận về côngthức tính chu kì dao động của con lắc đơn

Dựa vào kết quả thí nghiệm, tính gia tốc trọngtrường nơi làm thí nghiệm

Làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu như sgk

Trang 26

quy định, sắp xếp lại các dụng cụ thí nghiệm để sẵn

sàng cho buổi thực hành tiếp theo

Yêu cầu Hs trả lời các câu sau:

1 Chọn câu Đúng Trong thí nghiệm với con lắc đã làm, khi thay quả nặng 50g bằng quả nặng 20g thì:

A chu kỳ của nó tăng lên rõ rệt B Chu kỳ của nó giảm đi rõ rệt

C Tần số của nó giảm đi nhiều D Tần số của nó hầu như không đổi

2 Chọn phát biểu Đúng Trong thí nghiệm với con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm ngang thì

gia tốc trọng trường g

A chỉ ảnh hưởng tới chu kỳ dao động của con lắc thẳng đứng

B không ảnh hưởng tới chu kỳ dao động của cả con lắc thẳng đứng và con lắc nằm ngang

C chỉ ảnh hưởng tới chu kỳ dao động của con lắc lò xo nằm ngang

D chỉ không ảnh hưởng tới chu kỳ con lắc lò xo nằm ngang

3 Cùng một địa điểm, người ta thấy trong thời gian con lắc A dao động được 10 chu kỳ thì con lắc B

thực hiện được 6 chu kỳ Biết hiệu số độ dài của chúng là 16cm Độ dài của mỗi con lắc là:

A 6cm và 22cm B 9cm và 25cm

4 Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương tạo thành 450 so với phương nằm ngang thì gia tốc trọng trường

A không ảnh hưởng đến tần số dao động của con lắc

B không ảnh hưởng đến chu kỳ dao động của con lắc

C làm tăng tần số dao động so với khi con lắc dao động theo phương nằm ngang

D làm giảm tần số dao động so với khi con lắc dao động theo phương nằm ngang

- Xem trước Bài “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ”

Trang 27

Chương II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I 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 độ truyềnsóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha

- Viết được phương trình sóng

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

- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ

- Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền của sóng.

2 Học sinh: Ôn lại các bài về dao động điều hoà.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 Ổn định tổ chức:

2 Kiểm tra bài cũ:

3 Bài mới

Tiết1

Hoạt động 1 ( 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?

(Sóng truyền trong nước không

phải là sóng ngang Lí thuyết cho

thấy rằng các môi trường lỏng và

ngoài lớn, nên mặt nước tác dụng

như một màng cao su, và do đó

cũng truyền được sóng ngang)

- HS quan sát kết quả thí nghiệm

- Những gợn sóng tròn đồng tâmphát 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

- Tương tự, HS suy luận để trả lời

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

Vậy, dao động từ O đã truyền

qua nước tới M

4 Sóng dọc

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

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng

M

Tuần 6

Tiết 10-11

Trang 28

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

(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

- 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

II Sự truyền sóng cơ

1 Sự truyền của một sóng hìnhsin

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

 = AA1 = v.t

- Sóng truyền với tốc độ v, bằng tốc độ truyền của biến dạng

- Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng  không đổi,  gọi

là bước sóng.

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

- Sóng được đặc trưng bởi các đại

lượng A, T (f),  và năng lượng sóng

- Dựa vào công thức bước sóng  có

thể định nghĩa bước sóng là gì?

Lưu ý: Đối với mỗi môi trường , tốc

độ sóng v có một giá trị không đổi,

chỉ phụ thuộc môi trường

- Cũng như năng lượng dao động W ~



- Bước sóng , với

v vT f

Hoạt động1( phút)Tìm hiểu về phương trình sóng

T 2

3T 4

Trang 29

Nêu câu hỏi gợi ý:

H 1 Dao động của điểm M sớm

pha hay trễ pha hơn dao động của

điểm O?

H 2 Xác định thời gian dao động

truyền từ O đến M?

H 3 Nhận xét gì về li độ dao động

tại M so với li độ dao động tại O?

-Gọi một HS lên bảng thiết lập

H 1 Một điểm P trên đường

truyền sóng có tọa độ x = d, sau

khoảng thời gian bằng bao nhiêu

thì điểm P thực hiện thêm được

+Nhận ra: li độ uM tại M vào thờiđiểm t bằng li độ uo tại điểm O

vào thời điểm t –

x v

+Một HS lên bảng lập pt

+HS theo dõi, nêu nhận xét

HS đọc SGK, thảo luận nhóm,phân tích hai trường hợp

1) Xét một phần tử tại P với x = dxác định Khi đó

+ Giả sử li độ u của O:

2cos

thời gian

x v

+Li độ dao động tại M:

- GV nêu nhận xét, kết luận về nội

dung bài toán

- GV hướng dẫn HS chuẩn bị cho

tiết học sau: xem lại nội dung:

SGK

Trang 30

IV CỦNG CỐ DẶN Dề

1 Sóng cơ là gì?

A Sự truyền chuyển động cơ trong không khí

B Những dao động cơ học lan truyền trong môi trờng vật chất

C Chuyển động tơng đối của vật này so với vật khác

D Sự co dãn tuần hoàn giữa các phần tử môi trờng

2 Bớc sóng là gì?

A Là quãng đờng mà mỗi phần tử của môi trờng đi đợc trong 1 giây

B Là khoảng cách giữa hai phần tử của sóng dao động ngợc pha

C Là khoảng cách giữa hai phần tử sóng gần nhau nhất dao động cùng pha

D Là khoảng cách giữa hai vị trí xa nhau nhất của mỗi phần tử sóng

3 Một sóng cơ có tần số 1000Hz truyền đi với tốc độ 330 m/s thì bớc sóng của nó có giá trị nào sau

đây?

A 330 000 m B 0,3 m-1 C 0,33 m/s D 0,33 m

4 Sóng ngang là sóng:

A lan truyền theo phơng nằm ngang

B trong đó các phần tử sóng dao động theo phơng nằm ngang

C trong đó các phần tử sóng dao động theo phơng vuông góc với phơng truyền sóng

D trong đó các phần tử sóng dao động theo cùng một phơng với phơng truyền sóng

5 Cho một sóng ngang có phơng trình sóng là u=4 sin 2 π (t+ x

- Về nhà học bài và xem trứơc bài mới

- Về nhà làm được cỏc bài tập trong Sgk.và sỏch bài tập

Định dạng
Số trang	124
Dung lượng	1,71 MB