KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

97
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'khảo sát dao động điều hòa', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I / 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 b ài tập về động học dao động. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Phương pháp chung của bài này là suy diễn, dùng toán học làm rõ 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 tính tuần hoàn và chu kì dao động, suy ra biểu thức của vận tốc và gia tốc. Vẽ đồ thị li độ, vận tốc theo thời gian và đối chiếu hai đồ thị, suy ra một số hệ quả cần 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 viên Hoạt động 1 : GV : Viết phương trình ly độ của dao HS : x = Acos (  t +  ) động điều hòa ? GV : Chu kỳ dao động của hàm số cos HS : 2 là bao nhiêu ? x=Acos( t+)=Acos( GV : Giáo viên hướng dẫn biến đổi để HS : cho học sinh thấy được ly độ ở thời (t+2/ )+) điểm t và t + 2/ HS : Chu kỳ (T) là khoảng thời gian thực GV : Chu kỳ là gì ? 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 hiện trong GV : Đơn vị của tần số là gì ? một giây.
GV : Vận tốc bằng đạo hàm của ly độ HS : Hertz ( Hz ) 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, vật nặng HS : x =  A có ly độ như thế nào ? GV : Ở ngay tại vị trí biên, vật nặng HS : v = 0 có vận tốc như thế nào ? GV : Ở ngay tại vị trí cân bằng, vật HS : x = 0 nặng có ly độ như thế nào ? GV : Ở ngay tại vị trí cân bằng, vật HS : v =  A nặng có vận tốc như thế nào ? GV : Pha của vận tốc v như thế nào so HS : Người ta nói rằng vận tốc trễ pha  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  2x tốc. HS : Gia tốc luôn luôn ngược chiều với GV : Gia tốc và ly độ có đặc điểm gì ? li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li
độ. GV : Để biểu diễn dao động điều hòa người ta dùng vectơ OM có độ dài A ( Hoạt động 4 : biên độ ), quay điều quanh điểm O HS : Học sinh tự vẽ vectơ theo hướng trong mặt phẳng chứa trục Ox với vận dẫn của giáo viên. tốc góc là . Vào thời điểm ban đầu t = 0, góc giữa trục Ox và vectơ OM là  ( pha ban đầu ). Hoạt động 5 : GV : Xét một vật dao động, ví dụ vật HS : Trong một chuyển động cụ thể thì nặng trong con lắc lò xo. Trong bài A và  có giá trị xác định, tùy theo cách trước, ta tìm được phương trình dao kích thích dao động và cách chọn gốc động của vật, trong đó có hai hằng số thời gian. 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
Chu kỳ (T) là khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp vật đi qua cùng một vị trí với cùng chiều chuyển động. Hay, chu kỳ (T) là khoảng thời gian thực hiện một dao động toàn phần. 2 T= {T : (s)  b. Tần số : Tần số f của dao động là số chu kỳ dao động (còn gọi tắt là số dao động) được thực hiện trong một đơn vị thời gian (1 giây) 1 f= {f : Hz  T 2 2. Vận tốc trong dao động điều hòa v = x’ =  Asin( t + ) Chú ý : Ở vị trí giới hạn (ở vị trí biên) : x = A thì v = 0 Ở VTCB : x = 0 thì v =  A 3. Gia tốc trong dao động điều hòa a = v’ = x’’ => a =  2Acos( t + ) = 2x Gia tốc luôn luôn ngược chiều với li độ và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. 4. Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay.
  Vectơ quay OM biểu diễn dao động điều hòa, có hình chiếu trên trục x là li độ của dao động. Vectơ quay biểu diễn dao động điều hòa được vẽ tại thời điểm ban đầu có :  Gốc tại gốc tọa độ của trục ox.  Độ dài bằng biên độ dao động : OM = A  Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu (chọn chiều d ương là chiều lượng giác) 5. Điều kiện ban đầu : sự kích thích dao động Trong một chuyển động cụ thể thì A và  có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động và cách chọn gốc thời gian. V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4, 5 và các bài tập 1,2,3. Xem bài 13.