Vật lý 12 Phân ban: BÀI 18 : TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
lượt xem 5
download
I / MỤC TIÊU : Biết rằng có thể thay thế việc cộng hai hàm dạng sin x1 và x2 cùng tần số góc bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng X 1 và X 2 ở thời điểm t = 0. Nếu x1 X 1 , x2 X 2 thì x1 + x2 X 1 + X 2 Có kĩ năng dùng cách vẽ Frenen để tổng hợp hai dao động cùng tần số góc. Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động. II / CHUẨN BỊ :...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Vật lý 12 Phân ban: BÀI 18 : TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
- BÀI 18 : TỔNG HỢP DAO ĐỘNG I / MỤC TIÊU : Biết rằng có thể thay thế việc cộng hai hàm dạng sin x1 và x2 cùng tần số góc bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng X 1 và X 2 ở thời điểm t = 0. Nếu x1 X 1 , x2 X 2 thì x1 + x2 X 1 + X 2 Có kĩ năng dùng cách vẽ Frenen để tổng hợp hai dao động cùng tần số góc. Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : GV nêu rõ cách làm, chia ra từng bước cụ thể và hướng dẫn HS tính toán trên giấy nháp và tìm ra kết luận của từng phần. * Ví dụ : muốn cộng hai hàm x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) ta làm các việc sau : a) Vẽ hai vectơ quay X 1 và X 2 biểu diễn x1 và x2 vào lúc t = 0 (HS tự vẽ trên giấy nháp) trả lời câu hỏi : độ dài và góc hợp với trục Ox của từng vectơ) b) Vẽ X = X 1 + X 2
- (HS lập luận dẫn đến kết quả : hình bình hành mà 2 cạnh là X 1 và X 2 không biến dạng khi 2 vectơ X 1 và X 2 quay quanh gốc chung O) c) Chứng minh rằng vectơ X là vectơ quan biểu diễn dao động tổng hợp x = x1 + x2 d) Dựa vào hình vẽ tính độ dài A của vectơ X và góc mà vectơ này hợp với trục Ox lúc t = 0. Đó chính là biên độ A và pha ban đầu của dao động tổng hợp. 2 / Học sinh : Ôn tập phương trình dao động điều hòa. Ôn tập lại kiến thức lượng giác. 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 hai phương trình dao động x1 = A1cos(t + 1) HS : điều hòa ? x2 = A2cos(t + 2) HS : Học sinh vẽ vectơ quay OM 1 biểu GV : Hướng dẫn học sinh vẽ vectơ quay OM 1 biểu diễn dao động điều hòa diễn dao động điều hòa x1 và OM 2 biểu
- diễn dao động điều hòa x2 . x1 và OM 2 biểu diễn dao động điều hòa x2 . HS : Học sinh vẽ vectơ quay OM biểu GV : Hướng dẫn học sinh vẽ vectơ diễn dao động điều hòa tổng hợp ? HS : Học sinh quan sát và nghe thuyết quay biểu diễn dao động điều hòa tổng hợp ? trình. GV : Hướng dẫn học sinh lập luận để chứng minh rằng vectơ quay OM biểu Hoạt động 2 : diễn dao động điều hòa tổng hợp ? HS : A2 = A12 A22 2 A1 A2 cos(2 1 ) A1 sin 1 A2 sin 2 GV : Theo định lý hàm cos độ dài vectơ HS : tg = A1 cos 1 A2 cos 2 quay OM được xác định như thế nào ? Hoạt động 3 : GV : Pha ban đầu của dao động điều HS : x1 và x2 cùng pha hòa tổng hợp được xác định như thế nào ? HS : x1 và x2 ngược pha GV : Khi nào biên độ A tổng hợp có giá trị lớn nhất ?
- GV : Khi nào biên độ A tổng hợp có giá trị nhỏ nhất ? IV / NỘI DUNG : 1. Độ lệch pha giữa hai dao động * Xét 2 dao động điều hòa x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) Độ lệch pha giữa hai dao động : = (t +1) (t + 2) = 1 2 * Các trường hợp > 0 => 1 > 2 : dao động x1 sớm pha hơn dđ x2 hay dao động x2 trễ pha hơn dao động x1 > 0 => 1 < 2 : dao động x1 trễ pha hơn dđ x2 hay dđ x2 sớm pha hơn dđ x1 + = 0; = 2k : hai dao động cùng pha. + = ; = (2k + 1) : hai dao động ngược pha. 2. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng tần số góc. Cách vẽ Frenen :
- a. Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay cách vẽ Frenen Để biểu diễn dao động điều hòa x = Acos(t + ), người ta dùng một vectơ OM có : Gốc tại O (gốc tọa độ của trục Ox) Độ dài là biên độ A của dao động. Vận tốc góc là Hướng : OM hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu của dao động. (chọn chiều dương là chiều lượng giác) Khi đó, vectơ quay OM biểu diễn dao động điều hòa, có hình chiếu trên trục x là li độ của dao động. b. Tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng tần số góc : Cho hai dao động điều hòa : x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) Tổng hợp hai dao động điều hòa trên : x = x1 + x2
- Chúng ta tìm li độ của dao động tổng hợp bằng cách vẽ Frenen (còn gọi là giản đồ vectơ) x = x1 + x2 OM OM 1 OM 2 Vì hai vectơ OM 1 và OM 2 có cùng vận tốc góc nên hình bình hành OM1MM2 không biến dạng và quay với vận tốc góc . Vectơ OM biểu diễn dao động tổng hợp x là đường chéo của hình bình hành, vectơ này cũng quay đều quanh O với vận tốc góc . Vectơ OM có hình chiếu lên trục x là tổng của x1 và x2, nên OM là vectơ quay biểu diễn tổng của x1 và x2. Biên độ của dao động tổng hợp : Từ giản đồ vectơ, suy ra : OM2 = OM 12 + M 1M 2 2OM1.M1M .cos OM 1M
- => A2 = A12 A22 2 A1 A2 cos(2 1 ) (1) hay A2 = A12 A22 2 A1 A2 cos( ) Pha ban đầu của dao động tổng hợp : A1 sin 1 A2 sin 2 tg = (2) A1 cos 1 A2 cos 2 Vậy biểu thức của dao động tổng hợp là : x = Acos(t + ) Trong đó : A và cho bởi (1) và (2) Nhận xét : + A phụ thuộc vào A1, A2 và độ lệch pha giữa x1 và x2. + A lớn nhất khi = 0, tức x1 và x2 cùng pha. + A nhỏ nhất khi = , tức x1 và x2 ngược pha. |A1 A2| A A1 + A2 V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và các bài tập 1, 2 Xem bài 19 và 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12: Phần 1
130 p | 612 | 97
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12: Phần 2
159 p | 267 | 67
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải chi tiết bài tập trắc nghiệm Vật lý 12 (Trọng tâm): Phần 1
110 p | 331 | 66
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải chi tiết bài tập trắc nghiệm Vật lý 12 (Trọng tâm): Phần 2
0 p | 206 | 44
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập Vật lý 12: Phần 1
130 p | 248 | 43
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập Vật lý 12: Phần 2
141 p | 262 | 29
-
Vật lý 12 Phân ban: BÀI 13 : CON LẮC ĐƠN
0 p | 242 | 9
-
Vât lý 12 Phân ban: Bài 72 + 73 : PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
0 p | 121 | 8
-
Vật lý 12 Phân ban: Bài 4 : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
0 p | 140 | 8
-
Vât lý 12 Phân ban: Bài 75 + 76 : SỰ PHÂN HẠCH
0 p | 121 | 7
-
Vật lý 12 Phân ban: BÀI 7 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC
0 p | 124 | 6
-
Vật lý 12 Phân ban: BÀI 6 : CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHỐI TÂM VẬT RẮN ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN
0 p | 130 | 6
-
Vât lý 12 Phân ban: Bài 77 : PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
0 p | 145 | 6
-
Vât lý 12 Phân ban: Bài 64 + 65 : SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG MÀU SẮC CÁC VẬT SỰ PHÁT QUANG.
0 p | 112 | 5
-
Phương pháp thiết kế bài giảng Vật lý 12 cơ bản và nâng cao: Phần 1
125 p | 46 | 4
-
Vật lý 12 Phân ban: Bài 3 : MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN
0 p | 132 | 4
-
Phương pháp thiết kế bài giảng Vật lý 12 cơ bản và nâng cao: Phần 2
140 p | 51 | 4
-
Vật lý 12 Phân ban: BÀI 8 : CÂN BẰNG TĨNH CỦA VẬT RẮN
0 p | 109 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn