Giáo án bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức - Vật lý 12- GV.H.Đ.Đại

Học sinh nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra ,ví dụ về tầm quan trọng của cộng hưởng. Giải thích nguyên nhân của dao động tắt dần

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức - Vật lý 12- GV.H.Đ.ĐạiGIÁO ÁN VẬT LÝ 12DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I. MỤC TIÊU :1) Kiến thức :-Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng .-Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra ,ví dụ về tầm quan trọng của cộng hưởng-Giải thích nguyên nhân của dao động tắt dần2) Kĩ năng :Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và giải bài tập liên quanII. CHUẨN BỊ :1) Giáo viên :Chuẩn bị thêm một số thí dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có hại , có lợi .2) Học sinh : Ôn về cơ năng của con lắcIII. PHƯƠNG PHÁP : Giảng giải , chứng minh.IV. TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY :1) Ổn định tổ chức :-Ổn định lớp-Kiểm tra sỉ số .-Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh .2) Kiểm tra bài cũ :Câu 1 : Viết Công thức tính chu kì của con lắc đơn khi dao động nhỏ.Câu 2 : Viết Công thức động năng , thế năng và cơ năng của con lắc đơn ở vị trí góc lệch bất kì và độ biến thiên động năng và thế năng khi dao động ?Đáp án :Câu 1 : 2đCâu 2 : 4đMỗi công thức 1đĐộ biến thiên : 1đ3) Giảng bài mới :Hoạt động của Thầy , TròNội dung bài học*Hoạt động 1 : DAO ĐỘNG TẮT DẦN GV:Cho biết quan hệ:+chiều lực cản và chiều chuyển động của vật,+công lực cản và cơ năng.?Dùng lập luận về bảo toàn năng lượng suy ra sự giảm dần của biên độ.Nếu không có ma sát thì cơ năng của con lắc biến đổi thế nào?Nếu có ma sát nhớt thì cơ năng biến đổi thế nào?Biên độ có liên quan với cơ năng thế nào?Biên độ biến đổi thế nào?Nêu nguyên nhân dao động tắt dần ?HS:Nêu nhận xét ?Năng lượng không đổi.Năng lượng giảm dần.({ m{W}} = frac{1}{2}k{A^2}) A giảm*Hoạt động 2 :DAO ĐỘNG DUY TRÌ Dự đoán xem để cho dao động không tắt dần và có chu kì không đổi như chu kì dao động riêng thì ta phải làm gì?Thường người ta dùng một một nguồn năng lượng và một cơ cấu truyền năng lượng thích hợp để cung cấp năng lượng cho vật dao động trong mỗi chu kì.Nêu định nghĩa dao động duy trì .*Hoạt động 3 :DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC : HS:Quan sát thí nghiệm.Quan sát và rút ra các đặc điểm của dao động cưỡng bức.Biên độ tăng dần.Biên độ không thay đổiQuan sát đồ thị dao động.Dạng sinBằng tần số góc w của ngoại lực.Tỉ lệ với biên độ F0 của ngoại lực.Trả lời C1*Hoạt động 4 :HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG : Mục tiêu : Nắm được định nghĩa và tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởngLàm lại thí nghiệm ảo, về thay đổi tần số ngoại lực.Làm lại thí nghiệm về thay đổi lực cản môi trườngGiá trị cực đại của biên độ A của dao động cưỡng bức đạt được khi tần số góc của ngoại lực bằng tần số góc riêng w0 của hệ dao động tắt dần.Định nghĩa hiện cộng hưởngVẽ hình.Thuyết giảng như phần nội dung và kể một vài mẫu chuyện về tác dụng có lợi và hại của cộng hưởngTrả lời C2 :a.Vì tần số của lực cưỡng bức gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xi lanh của máy nổ khác xa tần số riêng của khung xe.b. Vì tần số của lực đẩy có thể bằng tần số riêng của chiếc đu .I. DAO ĐỘNG TẮT DẦN :1. Thế nào là dao động tắt dần ? Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian2. Giải thích :Khi con lắc dao động , nó chịu lực cản của không khí .Lực cản này cũng là lực ma sát làm tiêu hao làm tiêu hao cơ năng biến thành nhiệt năng =>Biên độ giảm dần và cuối cùng con lắc dừng lại .Vậy: Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn.3. Ứng dụng :Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô... là những ứng dụng của dao động tắt dầnII.DAO ĐỘNG DUY TRÌ :Nếu cung cấp thêmsau mỗi chu kì một năng lượng cho vật dao động bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì.Ví dụ :Dao động của con lắc đồng hồIII.DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC :1.Thế nào là dao động cưỡng bức ? Nếu tác dụng một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn lên một hệ.Lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát . Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức2.Ví dụ : SGK3. Đặc điểm : -Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức .-Biên độ dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc cả vào độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ dao động.IV. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG :1.Định nghĩa :Hiện tượng biên độ dao độn ...