BÀI 12 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa (DĐĐH) Hiểu rõ khái niệm chu kì và tần số của DĐĐH. Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay. Biết viết điều kiện sau đây tùy theo cách kích thích dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha ban đầu
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI 12 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA BÀI 12 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒAI / MỤC TIÊU : Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa (DĐĐH) Hiểu rõ khái niệm chu kì và tần số của DĐĐH. Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay. Biết viết điều kiện sau đây tùy theo cách kích thích dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha ban đầu  Củng cố kiến thức về DĐĐH, có kĩ năng giải bài tập về động học dao động.II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Phương pháp chung của bài này là suy diễn, dùng toán học làmrõ những nội dung vật lí mô tả bởi phương trình dao động. 2 / Học sinh :  Xuất phát từ biểu thức Acos(t + ) của DĐĐH suy ra tínhtuần hoàn và chu kì dao động, suy ra biểu thức của vận tốc và gia tốc. Vẽ đồthị li độ, vận tốc theo thời gian và đối chiếu hai đồ thị, suy ra một số hệ quảcần thiết.  Biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay.  Từ điều kiện ban đầu (biết li độ x(0) và vận tốc v(0)) tìm giá trị của biên độ A và pha ban đầu  của DĐĐH.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 : GV : Viết phương trình ly độ củaHS : x = Acos (  t +  ) dao động điều hòa ? GV : Chu kỳ dao động của hàm sốHS : 2 cos là bao nhiêu ? x=Acos(t+)=Acos( GV : Giáo viên hướng dẫn biến đổiHS : để cho học sinh thấy được ly độ ở(t+2/)+) thời điểm t và t + 2/HS : Chu kỳ (T) là khoảng thời gian GV : Chu kỳ là gì ?thực hiện một dao động toàn phần. GV : Đơn vị chu kỳ là gì ?HS : giây ( s ) GV : Tần số là gì ?HS : Số dao động được thực hiệntrong một giây. GV : Đơn vị của tần số là gì ? GV : Vận tốc bằng đạo hàm của lyHS : Hertz ( Hz ) độ theo thời gian.Hoạt động 2 : GV : Học sinh tự tìm biểu thức vận tốc.HS : v = x’ = Asin(t + ) GV : Ở ngay tại vị trí biên, vậtHS : x = A nặng có ly độ như thế nào ? GV : Ở ngay tại vị trí biên, vậtHS : v = 0 nặng có vận tốc như thế nào ? GV : Ở ngay tại vị trí cân bằng, vậtHS : x = 0 nặng có ly độ như thế nào ? GV : Ở ngay tại vị trí cân bằng, vậtHS : v = A nặng có vận tốc như thế nào ?HS : Người ta nói rằng vận tốc trễ pha GV : Pha của vận tốc v như thế nào so với pha của ly độ x / 2 so với ly độ.Hoạt động 3 : GV : Gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc theo thời gian.HS : a = v’ = x’’= 2Acos(t + ) = GV : Học sinh tự tìm biểu thức gia tốc.2xHS : Gia tốc luôn luôn ngược chiều GV : Gia tốc và ly độ có đặc điểmvới li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn gì ? GV : Để biểu diễn dao động điềucủa li độ. hòa người ta dùng vectơ OM có độHoạt động 4 : dài A ( biên độ ), quay điều quanhHS : Học sinh tự vẽ vectơ theo hướng điểm O trong mặt phẳng chứa trục Ox với vận tốc góc là . Vào thờidẫn của giáo viên. điểm ban đầu t = 0, góc giữa trục Ox và vectơ OM là  ( pha ban đầu ).Hoạt động 5 :HS : Trong một chuyển động cụ thể GV : Xét một vật dao động, ví dụthì A và  có giá trị xác định, tùy theo vật nặng trong con lắc lò xo. Trongcách kích thích dao động và cách chọn bài trước, ta tìm được phương trình dao động của vật, trong đó có haigốc thời gian. hằng số A và . Trong một chuyển động cụ thể thì A và  có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động.IV / NỘI DUNG :1. Chu kỳ và tần số của dao động điều hòa.a. Chu kỳ ...