Kế hoạch bài dạy Vật lí Lớp 12 - Bài 1: Dao động điều hòa - Trường THPT Bùi Hữu Nghĩa

Nội dung text: Kế hoạch bài dạy Vật lí Lớp 12 - Bài 1: Dao động điều hòa - Trường THPT Bùi Hữu Nghĩa

1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA x = A c o s (  t + ) y x Mt A T 3T M0 2 t φ x 0 2 T o P C P1 − A
2. Hãy lấy ví dụ về chuyển động của vật trong cuộc sống mà em cho đó là dao động?
3. Nhận xét về đặc điểm chung của các chuyển động vừa nêu?
4. BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. Dao động cơ (Dao động) 1. Định nghĩa ▪ Dao động cơ là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một VTCB. ▪ Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau nhất định vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ (vật lặp lại trạng thái như cũ).
5. II. Phương trình của dao động điều hòa 1. Ví dụ Dạng dđ tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa - Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc . y - Gọi P là hình chiếu của M lên Ox. Mt M - Ban đầu vật ở vị trí Mo, xác định 0 bởi góc . φ x C o P P1 - Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt , xác định bởi góc (t + ). Tọa độ x = OP của điểm P có phương trình: x = A c o s (  t + ) trong đó A,  và là các hằng số
6. II. Phương trình của dao động điều hòa -A A x
7. II. Phương trình của dao động điều hòa 4. Chú ý - Mối quan hệ với CĐTĐ: Điểm P dao + động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn y luôn, có thể được coi là hình chiếu của một Mt điểm M chuyển động tròn đều lên phương M0 đường kính là đoạn thẳng đó. φ x o P C P1 - Quy ước: Đối với phương trình dđđh x = Acos(t + ) ta qui ước chọn trục Ox làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng ngược chiều quay của kim đồng hồ.
8. III. Chu kì. Tần số. Tần số góc của dđđh 1. Chu kì và tần số - Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là (s) - Tần số (f) là số dđ toàn phần thực hiện được trong một giây. Đơn vị là Héc (Hz): 1 f = T 2. Tần số góc: tốc độ biến thiên của pha dao động - Trong dao động điều hoà  gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s. 2 1  1 2  = = 2 f f == T = = T T 2 f 
9. IV. Vận tốc và Gia tốc của vật dđđh
10. vmax = ωA Gia tốc ngược pha với li độ hoặc sớm pha π/2 so với vận tốc. 2 Độ lớn gia tốc cực đại: amax =  A. Vecto gia tốc luôn hướng về VTCB O và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.
11. IV. Đồ thị của dđđh x A T 3T t 0 2 2 T − A t 0 T/4 T/2 3T/4 T x A 0 -A 0 A v 0 -A 0 A 0 a -A2 0 A2 0 A2 Nó là một đường hình sin, vì thế người ta còn gọi là dao động điều hòa là dao động hình sin.
12. TÓM TẮT LÍ THUYẾT + Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh 1 vị trí cân bằng. + Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, trạng thái dao động (vị trí, vận tốc,..) được lặp lại như cũ. + Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian. + Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. + Tần số (f) là số dđ toàn phần thực hiện được trong một giây.
13. TÓM TẮT LÍ THUYẾT + Trong dao động điều hoà  gọi là tần số góc. (rad/s). 2  = = 2 f T + Công thức tính li độ, vận tốc và gia tốc dao động điều hòa.