Giáo án Vật Lí 12 Cơ GV Võ Thị Hồng Lệ CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU: Về kiến thức: - Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hoà + Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu - Viết được: + Phương trình dao động điều hồ giải thích đại lượng phương trình + Cơng thức liên hệ tần số góc, chu kỳ tần số + Công thức vận tốc gia tốc dao động điều hoà Về kỹ - Vẽ đồ thị li độ ban dầu theo thời gian với pha ban đầu không - Làm tập tương tự SGK Về thái độ - Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh có tính tập thể II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Chuẩn bị hình vẽ miêu tả dao động hình chiếu P điểm M đường P 1P2 Có thể chuẩn bị thí nghiêm thật thí nghiệm ảo để minh hoạ H.1.4-SGK Học sinh: - Ôn lại chuyển động tròn đều: Chu kỳ, tần số mối liên hệ tốc độ góc với chu kỳ tần số - Ơn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm hàm số lượng giác - Ý nghĩa vật lý đạo hàm III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG 1: Giới thiệu tổng quan chương trình Vật Lí 12 HOẠT ĐỘNG 2: Tìm hiểu tổng quan dao động học Hoạt động giáo viên -Ví dụ: Gió rung làm hoa lay động; lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung gảy… * Chuyển động vật nặng trường hợp có đặc điểm giống nhau? * Thế dao động cơ? - Y/c HS quan sát dao động lắc đồng hồ Hoạt động học sinh Nội dung I DAO ĐỘNG CƠ Thế dao động cơ? - Ví dụ: Chuyển động lắc đồng hồ, dây đàn ghi-ta rung động … Khái niệm: Dao động chuyển động có giới hạn khơng gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân Dao động tuần hoàn Dao động tuần hoàn dao động Giáo án Vật Lí 12 Cơ GV Võ Thị Hồng Lệ - Nhận xét đặc điểm chuyển động - Quan sát dao động lắc đồng hồ: mà sau khoảng thời gian gọi chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ VD: Dao động lắc đồng hồ - Từ đưa khái niệm dao động tuần hoàn * Thế dao động tuần hồn? HOẠT ĐỘNG 3: Phương trình dao động điều hoà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Xét điểm M chuyển động đường tròn tâm O, bán kính A, với vận tốc góc  (rad/s) Chọn C điểm gốc đường tròn -Vẽ hình minh họa chuyển động tròn chất Y điểm Q Nội dung II PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ Ví dụ * Xét điểm M chuyển động đường tròn tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc  (rad/s) y M wt + j y t wt j M M wt + j wt o C  x' x P t M o x C Y, * Xác định vị trí vật chuyển động tròn thời điểm t = thời điểm t  0? - Tại thời điểm ban đầu t = 0, vị trí điểm chuyển động M0, xác định góc  - Tại thời điểm t  0, vị trí điểm chuyển động Mt, xác định góc (  t +  ) * Xác đinh hình chiếu chất điểm M tai thời điểm t lên trục Ox? Tại t = 0, vị trí điểm chuyển động M0, xác định góc  -Xác định vị trí vật - Tại thời điểm t  0, vị trí điểm chuyển động tròn thời điểm t = chuyển động Mt, xác định góc t    là: thời điểm t  x = OP = OMt cos (t +  ) Hay: x = A.cos (t +  ) A, ,  số Định nghĩa Dao động điều hoà dao động - Xác định hình chiếu đố li độ vật hàm chất điểm M tai thời điểm Côsin (hay Sin) thời gian Giáo án Vật Lí 12 Cơ GV Võ Thị Hồng Lệ * Yêu cầu HS nêu đinh nghĩa dao động điều hòa? * Nêu ý nghĩa vật lý đại lượng công thức trên? t0 x = OP = OMt cos (t +  ) - Nêu định nghĩa dao động điều hòa Trả lời C1 - Cho biết ý nghĩa đại lượng: + Biên độ, + pha dao động, + pha ban đầu + Li độ + Tần số góc - Một dao động điều hòa coi hình chiếu chuyển động tròn xuống đường thẳng - Tại thời điểm t, chiếu nằm mặt phẳng quỹ điểm Mt xuống x’x điểm đạo P  có tọa độ x = OP, ta có: x = OP =  OMt sin(t + ) Hay: x = A.sin (t +  ) Vậy chuyển động điểm P trục x’x dao động điều hòa Phương trình Phương trình dao động điều hồ: x  A cos(t   ) Trong đó: x: li độ dao động A: biên độ dao động  : tần số góc dao động     Rad /s t    : pha dao động thời điểm t  t      Rad  : pha ban đầu dao động (tại t=0) Chú ý Một điểm dao động điều hòa đoạn thẳng ln ln coi hình chiếu điểm tương ứng chuyển động tròn lên đường kính đoạn thẳng HOẠT ĐỘNG 4: Chu kỳ, tần số, tần số góc dao động điều hồ Hoạt động giáo viên - Từ mối liên hệ tốc độ góc, chu kì, tần số giáo viên hướng dẫn HS đưa khái niệm chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hòa Hoạt động học sinh Nội dung III CHU KỲ TẦN SỐ TẦN SỐ GĨC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ (GIÃN TIẾT) Chu kỳ tần số a Chu kỳ (ký hiệu T) Chu kỳ (T) dao động điều hoà khoảng thời gian để vật thực dao động tồn phần [T] = s b Tần số (kí hiệu f) - Tần số (f) dao động điều hoà số dao động toàn phần thực giây - Biểu thức: f= [f] = Hz 1ω = T 2π Giáo án Vật Lí 12 Cơ GV Võ Thị Hồng Lệ Tần số góc (kí hiệu )  2 2f T     Rad / s HOẠT ĐỘNG 5: CỦNG CỐ - Thế dao động? Dao động tuần hoàn? Thế dao động điều hoà? - Phân biệt dao động tuần hoàn dao động điều hoà? HOẠT ĐỘNG 6: HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Câu hỏi từ đến 5- trang 8- SGK - Bài tập 7, 8, trang 9- SGK IV RÚT KINH NGHIỆM: Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt) HOẠT ĐỘNG 1: Kiểm tra cũ: Định nghĩa viết phương trình dao động điều hoà? Cho biết tên gọi đơn vị đại lượng HOẠT ĐỘNG 2: Vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh * Hãy viết biểu thức vận tốc giao động điều hòa? v = x’ = Asin(t + ) * Ở vị trí biên, vị trí cân bằng, vật nặng x =  A � v = có vận tốc nào? x = : v =  A * Pha vận tốc v - Người ta nói vận tốc trễ so với pha ly pha /2 so với li độ độ x? * Viết biểu thức gia tốc dao động điều hòa? a v '  x' '   A cos(t   ) Nội dung IV VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Vận tốc v  x '  A sin(t   ) - vmax=A x = 0:Vật qua VTCB - vmin=0 x =A: Vật vị trí biên Gia tốc a v'  x' '   A cos(t   ) - |a|max=A2 x = A: vật biên - a = x = (VTCB), Fhl = - Gia tốc ngược dấu với li độ (Hay: Véctơ gia tốc hướng Giáo án Vật Lí 12 Cơ GV Võ Thị Hồng Lệ * Gia tốc li độ có đặc - Gia tốc ln ln ngược VTCB) điểm gì? chiều với li độ có độ lớn tỉ KL: Gia tốc luôn ngược chiều lệ với độ lớn li độ với li độ có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ HOẠT ĐỘNG 3: Đồ th ca dao ng iu hũa Hot ng giáoviên Hoạt động học sinh - Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x, v, a trường - Khi t=0: x = Acos(t) hợp  = = Acos( 2π T t) v = -Asin( 2π T t) a = -A2cos( 2π T t) Nội dung V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA - Vẽ đồ thị cho trường hợp =0 t T/4 T/2 3T/4 T x A -A A v -A A 2 a -A A A2 x A O - Xác định li độ, vận tốc, gia tốc thời điểm t= 0, t = T/4, t = T/2, t = 3T/4, t = T -A T T 3T T t v A O t -A HOẠT ĐỘNG 4: CỦNG CỐ a điều hoà - Củng cố lại kiến thức vận tốc gia tốc dao động A - Lưu ý cách vẽ đồ thị dao động điều hoà - Trả lời câu hỏi trắc nghiệm: O t Gia tốc chất điểm điều hòa có giá trị cơcj đại khi: A li độ cực đại B li độ cực tiểu C vận tốc-A cực D vận tốc cực tiểu  đại   Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 4cos(5 t + /6) (cm; s) Tần số ao động vật A Hz B 2,5 Hz C Hz D Hz Một chất điểm dao động điều hòa quỹ đạo thẳng dài 40 cm Biên độ dao động vật A 10 cm B 20 cm C 40 cm D 80 cm HOẠT ĐỘNG 5: HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Câu hỏi từ 6- trang 9- SGK - Bài tập 10,11 trang 9- SGK - Các tập Sách tập RÚT KINH NGHIỆM: ... ĐỘNG 5: CỦNG CỐ - Thế dao động? Dao động tuần hoàn? Thế dao động điều hoà? - Phân biệt dao động tuần hoàn dao động điều hoà? HOẠT ĐỘNG 6: HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Câu hỏi từ đến 5- trang 8- SGK - Bài. .. NGHIỆM: Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (tt) HOẠT ĐỘNG 1: Kiểm tra cũ: Định nghĩa viết phương trình dao động điều hồ? Cho biết tên gọi đơn vị đại lượng HOẠT ĐỘNG 2: Vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà... Vậy chuyển động điểm P trục x’x dao động điều hòa Phương trình Phương trình dao động điều hồ: x  A cos(t   ) Trong đó: x: li độ dao động A: biên độ dao động  : tần số góc dao động   