Vật lí lớp 12 - Tiết 08: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN.

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

190
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay. b) Về kỹ năng: - Vận dụng được phương pháp giản đồ Frenen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Vật lí lớp 12 - Tiết 08: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN.

Vật lí lớp 12 - Tiết 08: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN. 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay. b) Về kỹ năng: - Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre- nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV:
- Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ. 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: (10 phút) Câu hỏi: c1. Thế nào là dao động tắt dần, dao động cưỡng bức. Cho biết nguyên nhân của dao động tắt dần và đặc điểm của dao động cưỡng bức. c2. Thế nào là hiện tượng cộng hưởng, điều kiện cộng hưởng và giải thích hiện tượng cộng hưởng. Đáp án: c1. Định nghĩa dao động tắt dần, dao động cưỡng bức (SGK).
Nguyên nhân: do lực cản môi trường. Đặc điểm của dao động cưỡng bức: đặc điểm tần số và biên độ. c2. Định nghĩa hiện tượng cộng hưởng (SGK). Điều kiện: . fn  f0 Giải thích (SGK). * Đặt vấn đề (1 phút). - Có những trường hợp 1 vật chịu tác động đồng thời của nhiều dao động. Khi đó vật sẽ dao động như thế nào? - Bài này chỉ xét 2 dao động cùng phương, cùng tần số. b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu về vectơ quay Hoạt động của Hoạt động Kiến thức cơ GV của HS bản
- Ở bài 1, khi - Phương trình I. Vectơ quay điểm M chuyển của hình chiếu - Dao động điều động tròn đều thì của vectơ quay hoà hình chiếu của lên trục x: x = Acos(t + ) uuuur u vectơ vị trí lên x = Acos(t + OM được biểu diễn trục Ox như thế ) bằng vectơ quay nào? uuuur u OM có: - Cách biểu diễn + Gốc: tại O. phương trình dao + Độ dài OM = động điều hoà A. bằng một vectơ uuuur u + (OM,Ox)   quay được vẽ tại (Chọn chiều thời điểm ban dương là chiều đầu. dương của đường tròn lượng giác).
M +  - Y/c HS hoàn x O thành C1 Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen Hoạt động của Hoạt động Kiến thức cơ bản GV của HS - Giả sử cần tìm II. Phương pháp li độ của dao giản đồ Fre-nen động tổng hợp 1. Đặt vấn đề của hai dao - Xét hai dao động động điều hoà điều hoà cùng cùng phương phương, cùng tần - Li độ của dao cùng tần số: số: động tổng hợp x1 = A1cos( t x1 = A1cos( t + có thể tính + 1) bằng: x = x1 + 1) x2 = A2cos( t
x2 + 2) x2 = A2cos( t + 2)  Có những cách nào để tìm - Li độ của dao động tổng hợp: x x? = x1 + x2 - Tìm x bằng phương pháp 2. Phương pháp - HS làm việc này có đặc điểm giản đồ Fre-nen theo nhóm vừa nó dễ dàng khi a. nghiên cứu A1 = A2 hoặc rơi Sgk. y M vào một số dạng M1 + Vẽ hai vectơ y1 A đặc biệt  A1 uuur u y2 M2 quay và 1 OM1  A2 Thường dùng 2 uuur u O x x1 x2 biểu diễn OM 2 phương pháp hai dao động. khác thuận tiện uuur u - Vectơ là một + Vẽ vectơ OM hơn. vectơ quay với quay: - Y/c HS nghiên tốc độ góc  uuur uuur uuur u u u OM  OM1  OM 2 cứu Sgk và trình quanh O. uuur u - Vì và OM1 bày phương
uuur u pháp giản đồ - Mặc khác: OM có cùng  OM 2 Fre-nen = OM 1 + OM 2 nên không bị uuur u biến dạng.  biểu diễn OM phương trình dao động điều hoà tổng hợp: x = Acos(t + ) OM = OM1 + Nhận xét: (Sgk) OM 2 - Hình bình b. Biên độ và pha hành OM1MM2 ban đầu của dao uuur u bị biến dạng  OM biểu diễn động tổng hợp: uuur u không khi và phương trình OM1 uuur u quay? A2  A2  A2  2 AA cos(2  1 ) OM 2 dao động điều 1 2 12 A sin1  A2 sin2 hoà tổng hợp: 1 tan   A cos1  A2 cos2 1 x = Acos(t +  Vectơ uuur u cũng là một ) OM vectơ quay với - Là một dao tốc độ góc  động điều hoà,
cùng phương, quanh O. - Ta có nhận xét cùng tần số gì về hình chiếu với hai dao uuur u uuur u và động đó. của với OM OM1 uuur u lên trục Ox? - HS hoạt động OM 2 theo nhóm và  Từ đó cho lên bảng trình phép ta nói lên bày kết quả điều gì? của mình. - Nhận xét gì về dao động tổng hợp x với các dao động thành phần x1, x2? - Y/c HS dựa
vào giản đồ để xác định A và , dựa vào A1, A2, 1 và 2. Hoạt động 3 (3 phút): Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản - Từ công thức biên - HS ghi nhận 3. Ảnh hưởng độ dao động tổng của độ lệch và cùng tìm hợp A có phụ thuộc hiểu ảnh hưởng pha vào độ lệch pha của của độ lệch - Nếu các dao các dao động thành pha. động thành phần. phần cùng   = 1 - 1 = - Các dao động pha 2n  thành phần cùng (n = 0,  1,  2,  = 1 - 1 = pha  1 - 1 bằng
bao nhiêu? …) 2n  - Biên độ dao động - Lớn nhất. (n = 0,  1,  tổng hợp có giá trị 2, …) như thế nào? A = A1 + A2   = 1 - 1 = - Tương tự cho (2n + 1) - Nếu các dao trường hợp ngược (n = 0,  1,  2, động thành pha? phần ngược …) pha - Nhỏ nhất. - Trong các trường   = 1 - 1 = - Có giá trị hợp khác A có giá (2n + 1) trung gian trị như thế nào? |A1 - A2| < A < (n = 0,  1,  2, …) A +A 1 2 A = |A1 - A2| Hoạt động 4 (10 phút): Vận dụng Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản
- Hướng dẫn HS + Vẽ hai vectơ 4 . Ví d ụ uuur u làm bài tập ví dụ quay OM và  1 x1  4cos(10 t  ) (cm) 3 uuur u ở Sgk. biểu diễn 2 OM 2 x1  2cos(10 t   ) (cm) dao động thành y phần ở thời M1 M điểm ban đầu.  M2 3 x O + Vectơ tổng uuur u biểu diễn - Phương trình OM cho dao động dao động tổng hợp tổng hợp uuuur u bằng bao x = Acos(t + (OM,Ox)    x  2 3cos(10 t  ) (cm) 2 nhiêu? ) Với A = OM uuuur u và (OM,Ox)   - Vì MM2 = (1/2)OM2 nên OM2M là nửa
 đều  OM nằm trên trục Ox   = /2  A = OM = 2 cm 3 (Có thể: OM2 = M2M2 – M2O2) c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Nhắc lại các bước giải bài toán tổng hợp dao động? (1. Xác định các dao động thành phần. Lập giản đồ véc tơ. 2. Dựng véc tơ biểu diễn dao động tổng hợp. 3. Từ giản đồ tìm kết quả bài toán.) d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Lý thuyết: Trả lời câu hỏi 1-3.
- BTVN: 4-6 SGK. 5.4-5.5 SBT(Tr 9) * RÚT KINH NGHIỆM ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................... ...................................................................................... ......................................................................