Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT : 15-16-17 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

179
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

MỤC TIÊU : 1.Kiến thức - Hệ thống được các kiến thức đã học: DĐĐH, con lắc đơn, con lắc lò xo, năng lượng của vật DĐĐH. 2.Kỹ năng - Vận dụng giải các bài tập về dao động điều hoà: con lắc lò xo, con lắc đơn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT : 15-16-17 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT : 15-16-17 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. MỤC TIÊU : 1.Kiến thức - Hệ thống được các kiến thức đã học: DĐĐH, con lắc đơn, con lắc lò xo, năng lượng của vật DĐĐH. 2.Kỹ năng - Vận dụng giải các bài tập về dao động điều hoà: con lắc lò xo, con lắc đơn. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Các bài tập trong SGK và SBT. 2. Học sinh: - Ôn lại dao động điều hoà, con lắc đơn, con lắc lò xo. III. KIỂM TRA BÀI CŨ: IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :
NỘI DUNG HĐ CỦA GIÁO HĐ CỦA HỌC VIÊN SINH -Yêu cầu HS lên -Lên bảng tóm Bài tập 1 bảng giải bài tập tắt đầu bài và Chứng tỏ phù kế nổi trong chất 1. trình bày bài lỏng có thể dao động điều hoà - HD HS giải bài. giải theo phương thẳng đứng. - Lưu ý: Khi nào Giải vật DĐĐH ? Tìm -Lắng nghe và -Có hai lực tác dụng lên phù kế: biểu thức hợp lực ghi nhớ. Trọng lực P, lực đẩy Acsimet F sao cho có dạng -Chọn trục Ox hướng lên,gốc O F = - kx, với k là là giao điểm của điểm M trên vật biểu thức gồm 1 với mặt thoáng. Kéo vật lên để nhiều đại hay M cách mặt thoáng một đọan z lượng. Sau đó áp rồi thả cho dao động. dụng ĐL 2 -Chọn gốc thời gian lúc thả vật. Newton sẽ chứng -Tại vị trí cân bằng : P = F0 = minh được vật gsz0 DĐĐH. -Nhận xét bài -Tại ly độ z: - P + F = ma cầu HS -Yêu giải của bạn.
r gs nhận xét bài giải hay - P + r gs(z 0 - z) = ma z ''+ z= 0 m bảng của -Theo dõi, lắng trên gs -Vậy vật DĐĐH với .  bạn. m nghe và ghi - Nhận xét bài chép. Bài tập 2 làm của HS, sửa Một chất điểm dao động điều bài. hoà theo phương trình:  x  2,5 cos(10t  )(cm ). 2 a) Vào thời điểm nào thì pha dao 5 động đạt giá trị lúc ấy li độ x , 6 là bao nhiêu? b) điểm M qua vị trí x = 2,5cm vào những thời điểm nào? Phân biệt những lần đi theo chiều dương và chiều âm. c) Tìm tốc độ trung bình của điểm M trong một chu kỳ dao -Lên bảng tóm động. tắt đầu bài và Giải -Yêu cầu HS lên trình bày bài
p 5p bảng giải bài tập giải do đó: a. Ta có: (10p t + )= 2 6 2. æ p pö 1 5 1 t= ç - ÷ = s ÷ ç ÷ ç 6 2 ø10p 30 è - HD HS giải bài. - Thảo luận và 5p Lúc đó x = 2,5 cos = - 2,16 cm của dao trả lời. -Pha 6 động là gì, ý b. Ở vị trí x = 1,25 cm nghĩa của nó như p 1, 25 = 2,5 cos(10p t + ) thế nào ? 2 -Nhận xét câu p 1 ® cos(10p t + )= cầu HS -Yêu 2 2 trả lời của bạn. nhận xét câu trả p p Với t >0 và k ® (10p t + ) = ± + 2kp -Lắng nghe và 2 3 lời của bạn. nguyên. ghi nhớ. - Lưu ý: phương -Vận tốc của vật : trình lượng giác p )> 0 v = - wA sin(wt + j ) = - 25p sin(10p t + cosx = , nghiệm 2 x =   + 2k. - Vật đi theo chiều dương khi p )> 0 sin(10p t + 2 p p do đó và vào (10p t + ) = - + 2kp 2 3 - Thảo luận và 5k những thời điểm t= - + trả lời. 60 5 -Khi nào vận tốc - Vật đi theo chiều dương khi của vật có giá trị
p dương, âm ? -Nhận xét câu )< 0 sin(10p t + 2 HS trả lời của bạn. cầu -Yêu p p do đó và vào (10p t + ) = + 2kp 2 3 nhận xét câu trả 1k những thời điểm +. t= - lời của bạn. 60 5 - Thảo luận và trả lời. c. Tốc độ trung bình trong một s -Điều kiện của t -Nhận xét câu chu kỳ. v= t trả lời của bạn. và k là gì ? với s = 4A = 4.2,5 =10 cm, 2p T= = 0, 2s w - Thảo luận và do đó v = 50cm / s = 0,5m / s đường trả lời. -Quãng Bài 3 vật đi được trong Một con lắc lò xo gồm một vật một chu kỳ dđ nặng có khối lượng m = 0,4kg được tính như -Nhận xét câu gắn vào đầu một lò xo có độ thế nào ? trả lời của bạn. cứng cầu HS -Yêu -Theo dõi, lắng k = 40N/m. Vật nặng ở VTCB. n.xét bài giải trên nghe và ghi Dùng búa gõ vào quả nặng, bảng của bạn. chép. truyền cho nó vận tốc ban đầu - Nhận xét bài bằng 20 cm/s. làm của HS, sửa
a) Viết phương trình dao động bài. của vật nặng. b) Muốn cho biên độ dao động bằng 4cm thì vận tốc ban đầu truyền cho vật là bao nhiêu? Giải a/ Phương trình dao động: x = A cos(wt + j ) k với tần số góc w= = 10 rad / s m Chọn gốc thời gian t = 0 lúc gõ búa vào vật nặng ở vị trí cân bằng và chiều dương của trục x -Yêu cầu HS lên là chiều vận tốc ban đầu thì: t = bảng giải bài tập 0, x = 0, v = 0,2 m/s. 2. - Thảo luận và p vật đi ® 0 = A cos j ® cos j = 0 ® j = ± 2 - Để viết phương trả lời. chiều dương nên theo trình dao động ta v = x ' = - wA sin j > 0 phải xác định p do đó hay những gì ? sin j < 0 j =- 2
cầu HS -Nhận xét câu -Tại VTCB thì -Yêu nhận xét câu trả trả lời của bạn. v 0, 2 v = wA ® A = = = 0, 02 m = 2 cm w 10 lời của bạn. - Thảo luận và p Vậy ptdđ: x = 2 cos(10p t - ) cm - Điều kiện ban trả lời. 2 đầu của dao động -Nhận xét câu b/ Muốn biên độ A = 4 cm thì được xác định trả lời của bạn. v = wA = 10.4 = 40cm / s = 0, 4 m / s như thế nào ? -Giải bài theo Bài tập 4: cầu HS hướng dẫn. -Yêu -Nhà du hành ngồi vào dụng cụ nhận xét câu trả đo khối lượng là một cái ghế lắp lời của bạn. -Theo dõi, lắng vào đầu một lò xo, đầu kia của lò - HD HS giải bài. nghe và ghi xo gắn vào một điểm trên tàu, cho ghế dao động và đo chu kỳ chép. dao động của ghế. Khối lượng của ghế là m , khối lượng nhà du - Nhận xét bài hành là M. làm của HS, sửa Chứng minh rằng : a/ bài. k2 M+ m= T 4p 2 k 2p k2 w= = ® M+ m= T 4p 2 M+ m T
- Thảo luận và (ĐPCM) trả lời b/ Khối lượng của ghế khi không có người M = 0 k2 605, 6 -Nhận xét trả lời (0, 90149)2 = 12, 47 kg m= T= 2 2 4p 4(3,1416) của bạn. -Tần số góc của c/ Khối lượng nhà du hành dụng cụ đo được -Giải bài theo 605, 6 (2, 08832)2 - 12, 47 = 54, 43kg M= hướng dẫn. 2 4(3,1416) xác định ntn? Bài 5. cầu HS -Yêu nhận xét câu trả -Theo dõi, lắng Một con lắc đếm giây ( tức là có và chu kỳ 2 giây ) ở nhiệt độ 00C và lời của bạn. nghe nơi có gia tốc trọng trường -Hướng dẫn học ghichép. 9,81m/s2. sinh giải bài. a) Tính độ dài con lắc. b) Tìm chu kỳ của con lắc ở -Nhận xét và sửa cùng vị trí ấy và nhiệt độ 250C, bài. biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là  = 1,2.10-5.độ-1. c) Đem đồng hồ quả lắc (dùng con lắc đếm giây trên) chạy đúng
ở 00C. Khi ở nhiệt độ là 250C thì đồng hồ chạy nhanh, hay chạy chậm. Mỗi ngày nhanh chậm bao nhiêu? Giải a/ Áp dụng CT: T 2 g 9,81.22 l0 ® l0 = 0 2 = T0 = 2p = 0,995 m 4.3,142 -Học sinh lên g 4p bảng giải. b/ Chu kỳ dao động ở 00 l0 T0 = 2p g - Thảo luận và Chu kỳ dđ ở 250C trả lời l l (1 + a t) = 2p 0 T = 2p g g cầu học -Yêu 1 T
nhận xét câu trả ngày đêm ( t = 86400 s ) với chu Ở 250C t lời của bạn. kỳ T0 là ® t = NT0 . N= T0 -Viết biểu thức -Lắng nghe và chu kỳ dđ của con lắc đó là T > tính chu kỳ của ghi nhớ. T0 nên thời gian đồng hồ đã chỉ con lắc ở 00C, t’ = NT > T vì vậy đồng là 0 0 25 C. hồ chạy chậm . Thời gian chạy - Thảo luận và -Công thức gần chậm sau một ngày đêm là: trả lời đúng: D t = t '- t = N(T - T0 ) 1   n  1  n ,với  D t = (2, 0003 - 2)86400 = 25,92 s -Nhận xét trả lời
thời gian tính đồng hồ chạy nhanh hoặc chậm một ngày sau đêm. IV. CỦNG CỐ – DẶN DÒ: -Yêu cầu HS về xem lại bài, tham khảo các bài tập về dao động điều hoà: con lắc lò xo, con lắc đơn trong sách bài tập vật lý 12 nâng cao.