Bài giảng Vật lý 12 bài 2: Con lắc lò xo

Chia sẻ: Nguyễn Thị Thanh Tiên | Ngày: | 5 bài giảng

0
582
lượt xem
31
download
Xem 5 bài giảng khác
  Download Vui lòng tải xuống để xem file gốc
   Like fanpage Bài giảng Giáo án THPT để cùng chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy
Bài giảng Vật lý 12 bài 2: Con lắc lò xo

Mô tả BST Bài giảng Vật lý 12 bài 2

Để đáp ứng yêu cầu dạy - học theo chương trình sách giáo khoa mới, với tinh thần đổi mới phương pháp dạy học, nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. Thời gian qua, Thư viện eLib đã sưu tập nhiều bài giảng điện tử hay của bài học sắp xếp thành bộ sưu tập Bài giảng Con lắc lò xo. Bộ sưu tập này là tài liệu hữu ích dành cho các em dễ dàng học tập và luyện thi tại nhà. Với nội dung chính từng bài học được truyền tải rõ ràng qua từng slide Powerpoint, kèm theo hình ảnh rõ ràng dễ dàng giúp các em học sinh hiểu được nội dung trọng tâm của bài học như: công thức của lực kéo, công thức tính chu kì, thế năng, động năng, cơ năng của con lắc lò xo. Hy vọng, đây cũng là bộ tài liệu tham khảo hữu ích cho việc soạn bài giảng của quý thầy cô giáo. Chúc quý thầy cô giáo và các em có tiết học hay!

LIKE NẾU BẠN THÍCH BỘ SƯU TẬP
Xem Giáo viên khác thảo luận gì về BST

Tóm tắt Bài giảng Vật lý 12 bài 2

BÀI GIẢNG VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

§2. CON LẮC LÒ XO

 

I. Con lắc lò xo

1. Con lắc lò xo

  • Gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, đầu kia của lò xo được giữ cố định.

2. Vị trí cân bằng

  • Là vị trí khi lò xo không bị biến dạng (Con lắc lò xo nằm ngang)

II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

1. Chọn trục tọa độ Ox trùng với trục lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài lò xo. Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng

  • Khi vật ở li độ x: Lực đàn hồi của lò xo: F = - kx (1)

2. Hợp lực tác dụng vào vật

  • \( \vec F + \vec P + \vec N = m\vec a \)
  • Vì: \( \vec P + \vec N = 0 \) nên:  \( \vec F = m\vec a \ \ (2)\)
  • Từ (1) và (2) ta có: \( a = - \dfrac{k}{m}x \)

3. Đặt 

  • \( {\omega ^2} = \dfrac{k}{m} \ \Rightarrow a = - \dfrac{k}{m}x = - {\omega ^2}x \)
  • ⇒ Nghiệm của phương trình \(x'' + \omega^2 x = 0\) có dạng: \(x = A cos (\omega t + \varphi )\)
  • Với A, \(\varphi \) là hai hằng số bất kì
  • Kết luận: Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa với tần số góc \( \omega = \sqrt {\dfrac{k}{m}} \) và chu kỳ \( T = 2\pi \sqrt {\dfrac{m}{k}} \) \( f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{m}} \)

4. Lực kéo về hay lực hồi phục

  • Lực luôn hướng về vị trí cân bằng gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hòa có lực kéo về tỉ lệ với li độ x
  • Biểu thức: \(F = -kx = - m \omega^ 2x\)
  • Đặc điểm:
    • Là lực gây ra gia tốc cho vật dao động 
    • Luôn hướng về VTCB và tỉ lệ với li độ dao động
    • Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
  • Chú ý:
    • Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng.
    • Có độ lớn Fđh = kx* (x* là độ biến dạng của lò xo)
    • Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)

III. Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng

1. Động năng của con lắc lò xo

\( W_{đ} = \dfrac{1}{2}m{v^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}{\rm{si}}{{\rm{n}}^2}(\omega t + \varphi ) = {\rm{Wsi}}{{\rm{n}}^2}(\omega t + \varphi ) \)

Wđ(J); m(kg); v(m/s)

2. Thế năng của con lắc lò xo

\( {W_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2}\)

Wt (J); k(N/m); x(m)

\( {{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}co{s^2}(\omega t + \varphi ) = {\rm{W}}co{{\mathop{\rm s}\nolimits} ^2}(\omega t + \varphi ) \)

3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng

  • a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng:

\( W = \dfrac{1}{2}m{v^2} + \dfrac{1}{2}k{x^2} \)

\(W = W_{đ}+ {{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} \)

  • b. Khi không có ma sát:

\( W = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = const \) W (J)

  • Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
  • Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc được bảo toàn.
  • Nhận xét:
    • Động năng và thế năng biến thiên cùng tần số góc \(2 \omega\), tần số 2f, chu kỳ T/2
    • Thời gian liên tiếp giữa 2 lần động năng bằng thế năng là T/4
    • Cơ năng của con lắc lò xo luôn được bảo toàn và  tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

IV. Bài tập chương 1 bài 2 Vật lý 12

 

 

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Con lắc lò xo. Để xem toàn bộ nội dung còn lại và các giáo án tiếp theo, mời quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải tài liệu về máy.

Ngoài ra, để thuận tiện hơn cho quá trình soạn bài , quý thầy cô có thể tham khảo thêm Bài giảng Vật lý 12 - Bài 2: Con lắc lò xo

Thầy cô quan tâm có thể xem thêm các tài liệu tham khảo cùng chuyên mục:

>>  Giáo án tiếp theo: Giáo án Vật lý 12 bài 3: Con lắc đơn

 

Đồng bộ tài khoản