Giáo án Vật lý 12 bài 3: Con lắc đơn

Chia sẻ: Nguyễn Thị Thanh Tiên | Ngày: | 8 giáo án

0
1.168
lượt xem
24
download
Xem 8 giáo án khác
  Download Vui lòng tải xuống để xem file gốc
Giáo án Vật lý 12 bài 3: Con lắc đơn

Mô tả BST Giáo án Vật lý 12 bài 3

Xin giới thiệu bộ Giáo án Con lắc đơn cho qúy thầy cô tham khảo. Bộ giáo án được biên soạn theo chuẩn kiến thức, kỹ năng và có nội dung súc tích giúp học sinh dễ dàng hiểu cấu tạo của con lắc đơn, công thức tính chu kì, thế năng và cơ năng của con lắc đơn. Chúc giáo viên dạy tốt!

LIKE NẾU BẠN THÍCH BỘ SƯU TẬP

Tóm tắt Giáo án Vật lý 12 bài 3

GIÁO ÁN VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

§3. CON LẮC ĐƠN

 

I. Mục tiêu

1. Về kiến thức

  • Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc đơn
  • Nắm vững các công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản
  • Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đó học bài trước và gặp lại trong bài này.

2. Về kỹ năng

  • Xây dựng phương trình dao động của con lắc đơn.
  • Làm được các bài tập tương tự trong SGK.

3. Về thái độ

  • Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tính tập thể.

II. Chuẩn bị

1. Giáo viên

  • Con lắc đơn gần đúng.
  • Con lắc vật lý bằng bìa hay tấm gỗ mỏng tròn có đánh dấu vị trí khối tâm G và khoảng cách d từ G đến trục quay.

2. Học sinh

  • Ôn lại các khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều, mômen quán tính, mômen lực. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục.
  • Ôn lại kiến thức về dao động điều hoà.

III. Hoạt động dạy học

  • Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ:
    • Câu hỏi 2, 3 trang 13-SGK
    • Câu 5, 6 trang 13-SGK
  • Hoạt động 2: Cấu tạo con lắc lò xo và nêu các phương án kích thích cho vật m dao động

Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung

+ Nêu cấu tạo con lắc đơn?

+ Cho biết phương dây treo khi con lắc cân bằng?

+ Khi con lắc dao động thì quỹ đạo của nó là gì và vị trí của nó được xác định bởi đại lượng nào?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Thế nào là con lắc đơn

1. Cấu tạo

Gồm: một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không giãn,

khối lượng không đáng kể, chiều dài l

2. Kích thích dao động

- Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ.

- Vị trí cân bằng của con lắc là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng.

  • Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.

Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung

* Vẽ hình, mô tả trạng thái  của con lắc đơn.

- Khi vật ở VTCB thì chịu tác dụng của các lực nào?

- Khi từ M thả vật bắt đầu chuyển động, bỏ qua ma sát thì vật chịu tác dụng các lực nào?

- Lực nào làm vật chuyển động theo phương ngang, có giá trị tính bằng công thức nào?

* Theo định luật II Newton phương trình chuyển động của vật được viết như thế nào?

 * Xác định hình chiếu của \(m \overrightarrow{a}, \overrightarrow{P}, \ và \ \overrightarrow{T}\) trên trục Mx?

* Hướng dẫn HS chứng tỏ con lắc  không dao động điều hòa!

* GV thông báo với Với \(\alpha \leq 10^0 \Rightarrow sin \alpha = \alpha = s/l\). Biến đổi biểu thức ra

a = ω2.s (1)

* Phương trình thu được giống phương trình nào đã học?

* Nghiệm của phương trình (1)?

* Phương trình góc lệch có dạng ntn?

* Cho hs thực hiện lệnh C1

* Cho HS thực hiện C2

 * Viết công thức tính chu kì của con lắc?

 

 

 

 

Trọng lực và lực căng dây

\(\overrightarrow{P} + \overrightarrow{T} = m. \overrightarrow{a}\)

\( - P sin \alpha = m.a_t\)

Trả lời câu hỏi C1

\(\alpha =\alpha_ocos(\omega t + \varphi)\)

Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T, tần số f của con lắc đơn?

Trả lời câu hỏi C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động học

- Khi vật ở vị trí M thì:

+ Vật nặng xác định bởi cung OM = s+ Vị trí dây treo xác định bởi góc: \(OQM = \alpha\)

- Các lực tác dụng lên vật:

 Trọng lực \( \overrightarrow{P}\), lực căng dây \( \overrightarrow{T}\).

- Áp dụng định luật II Niu tơn:

\(ma = \overrightarrow{P} + \overrightarrow{T}\) chiếu lên Mx:

\( P_t = ma_t= -Psin \alpha \ \ (3.1)\)

(3.1) cho thấy dđ của con lắc đơn không phải dđđh

Với góc lệch \(\alpha\) bé thì \(sin \alpha = \alpha = s/l\). Khi đó:  \(P_t = -mgsin \alpha = -mg s/l\)

(3.2)

Đặt \(\omega ^2 =g/l \)

Kết hợp (3.1) và (3.2) ta có: 

a = ω2.s (1)                        

Vậy: khi dao động nhỏ \((sin \alpha = \alpha (rad))\), dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa có phương trình:

\( s = s_0cos(\omega t + \varphi ).\)

- Chu kỳ \(T = 2 \pi \sqrt{\dfrac{l}{g}}\)

-Tần số: \(f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{2 \pi} \sqrt{\dfrac{g}{l}}\)

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Con lắc đơn. 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 3: Con lắc đơn

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 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức

Đồng bộ tài khoản