TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ vectơ. Biết áp dụng phương pháp giản đồ vectơ để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒAI MỤC TIÊU Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ vectơ. Biết áp dụng phương pháp giản đồ vectơ để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.II CHUẨN BỊHọc sinh Ôn lại quy tắc tổng hợp hai vectơ đồng quy.III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC 1. Tìm hiểu phương pháp giản đồ vectơ, còn gọi là cách vẽ Frenen. GV hướng dẫn HS lập phương trình chuyển động của hình chiếu P của mộtđiểm M chuyển động tròn đều với vận tốc góc  trên một vòng tròn bán kính Alên một trục Ox đi qua tâm vòng tròn. Kết quả tính là : x = OP = Acos( t + ) (1) Yêu cầu HS nhận biết dạng chuyển động của P, ý nghĩa của các đại lượngA,  ,  trong phương trình chuyển động (1). GV thông báo : Dựa vào phép tính trên, Frenen đề ra phương pháp biểudiễn mỗi dao động điều hòa có phương trình x = Acos( t + ) bằng một vectơ  quay A có độ dài A, quay quanh điểm O với vận tốc góc  và có vị trí ban đầu lậpvới trục Ox một góc .2. Áp dụng phương pháp vectơ quay để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa có cùng chu kì, trên cùng một đường thẳng và khác pha.  GV giới thiệu cách làm theo trình tự sau :   + Vẽ hai vectơ quay A1 , A2 biểu diễn hai dao động trên cùng một hình vẽ.      + Vẽ vectơ tổng hợp A  A1  A2 theo quy tắc hình bình hành.   + Vectơ A sẽ biểu diễn dao động tổng hợp. Cần xác định biên độ A, tần sốgóc  và pha ban đầu  của dao động tổng hợp.     Tần số góc . Yêu cầu HS nhận xét xem nếu hai vectơ A1 và A2 quay vớicùng một vận tốc góc thì hình dạng của hình bình hành tổng hợp vectơ có thay đổi  không? Từ đó suy ra vận tốc góc của vectơ tổng hợp A so với vận tốc góc  củacác vectơ thành phần.  Hướng dẫn HS áp dụng công thức tính cạnh của một tam giác để tính độlớn của A.  GV trình bày cách tính tg. Kết luận chung : Dao động tổng hợp được biểu diễn bằng vectơ quay cũnglà một dao động điều hòa có cùng tần số với các dao động thành phần và có biênđộ A tính bằng công thức : A2 = A12  A22  2 A1 A2 cos(1  2 ) Và có pha ban đầu  tính bằng công thức : A1 sin 1  A2 sin  2 tg = A1 cos 1  A2 cos 2 §6. SÓNG CƠ HỌCI- MỤC TIÊU Nhận biết được hiện tượng sóng. Phân biệt được sóng ngang và sóng dọc. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng cơ. Nêu được ý nghĩa của các đại l ượng đặc trưng cho sóng cơ, biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng. Viết được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình sóng.II- CHUẨN BỊ - Thiết bị tạo sóng nước (kênh tạo sóng). - Lò xo để làm thí nghiệm sóng ngang và sóng dọc. - Hình vẽ phóng to các phần tử sóng ở các thời điểm khác nhau.III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC1. Quan sát hiện tượng sóng Trước hết GV làm thí nghiệm cho HS quan sát sóng ngang, sóng mặt nước.Đặc biệt lưu ý HS nhận biết hai loại chuyển động : Dao động tại chỗ của mỗi phầntử của sóng và chuyển động lan truyền của các gợn sóng.2. Tìm hiểu định nghĩa sóng cơ học, nguyên nhân gây ra sóng cơ và phân biệt hailoại sóng (sóng ngang và sóng dọc). GV phân tích hiện tượng, chỉ ra rằng dao động mà ta truyền cho phần tửnước đầu tiên được truyền cho các phần tử khác ở xa hơn, tạo thành chuyển độngsóng. Đưa ra định nghĩa sóng cơ học. GV làm thêm thí nghiệm về sóng dọc trên dây lò xo. Dùng màu đánh dấumột số vòng lò xo để HS dễ nhận thấy các vòng lò xo chỉ dao động tại chỗ chứkhông chuyển động theo sóng. Trên cơ sở đó phân biệt sóng dọc và sóng ngang. GV yêu cầu HS quan sát Hình 6.3 SGK để hình dung rõ quá trình truyềndao động trên dây lò xo. GV giải thích ngắn gọn hai nguyên nhân tạo ra chuyển động sóng. Nhờ lựcđàn hồi, dao động được truyền từ phần tử này sang phần tử khác, chuyển độngkhông truyền đi tức khắc mà cần có thời gian, cho nên các phần tử càng ở xa tầmdao động càng bắt đầu dao động muộn hơn, trễ pha hơn.3. Nhận biết các đại lượng đặc trưng của sóng. Dựa trên những điều quan sátđược trên thí nghiệm và trên Hình 6.3, GV lần lượt nêu lên ý nghĩa của các đạilượng đặc trưng cho sóng. Nhận xét một cách cảm tính chứ không dựa vàophương trình sóng.4. Nhận biết dạng của ph ương trình sóng và ý nghĩa của các đại lượng trongphương trình sóng. Với biên độ, chu kì, tần số thì HS đã quen khi học dao động. Đặc biệt lưu ýcác đại lượng mới là bước sóng và vận tốc truyền sóng. Không yêu cầu HS phải thiết lập đ ược phương trình sóng. GV đặt vấn đềcần phải tìm một phương trình giúp ta xác định được tọa độ điểm M của sóng ởmột thời điểm t. Sau đó thông báo cho HS phương trình sóng có dạng : æ 1 xö uM(t) = A sin ç2p - ÷ ÷ ç ÷ ç T lø è Chỉ ra cho HS thấy ph ương trình này có hai biến số là x và t. Ở một thờiđiểm t cố định thì uM phụ thuộc vào x theo một hàm số sin, điều đó có nghĩa là ởmột thời điểm xác định thì sóng có dạng một hình sin tuần hoàn (Hình 6.5 SGK). Còn ở một điểm có toạ độ x xác định thì li độ u ...