Giáo án Vật lý 12 bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

Chia sẻ: Nguyễn Thị Minh Phương | Ngày: | 7 giáo án

0
815
lượt xem
4
download
Xem 7 giáo án khác
  Download Vui lòng tải xuống để xem file gốc
Giáo án Vật lý 12 bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

Mô tả BST Giáo án Vật lý 12 bài 4

Mời quý thầy cô giáo tham khảo bộ sưu tập giáo án Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức để nâng cao kĩ năng và kiến thức soạn giáo án theo chuẩn kiến thức, kỹ năng trong chương trình GDPT bậc học sinh. Bộ giáo án được chọn lọc từ các giáo viên đang giảng dạy với nội dung phù hợp quy định bộ GD và súc tích giúp học sinh dễ dàng hiểu đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng, điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Chúc quý thầy cô giáo giảng dạy tốt.

LIKE NẾU BẠN THÍCH BỘ SƯU TẬP

Tóm tắt Giáo án Vật lý 12 bài 4

GIÁO ÁN VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

§4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

 

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

  • Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng
  • Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra, ví dụ về tầm quan trọng của cộng hưởng
  • Giải thích nguyên nhân của dao động tắt dần

2. Kĩ năng

  • Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và giải bài tập liên quan

3. Thái độ

  • Giáo dục cho học sinh về tính cách: Tự giác, tích cực và nổ lực trong học tập.

II. Chuẩn bị

1. Giáo viên

  • Chuẩn bị thêm một số thí dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có hại, có lợi

2. Học sinh

  • Ôn về cơ năng của con lắc

III. Phương pháp

  • Giảng giải, chứng minh.

IV. Tiến trình của tiết dạy

1. Ổn định tổ chức

  • Ổn định lớp
  • Kiểm tra sỉ số
  • Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh

2. Kiểm tra bài cũ

  • Câu 1: Viết Công thức tính chu kì của con lắc đơn khi dao động nhỏ.
  • Câu 2: Viết Công thức động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn ở vị trí góc lệch bất kì và độ biến thiên động năng và thế năng khi dao động?
  • Đáp án:
    • Câu 1: 2đ
    • Câu 2: 4đ
    • Mỗi công thức: 1đ
    • Độ biến thiên: 1đ

3. Giảng bài mới

Hoạt động của Thầy, Trò

Nội dung bài học

* Hoạt động 1: Dao động tắt dần

GV:Cho biết quan hệ:

+ Chiều lực cản và chiều chuyển động của vật,

+ Công lực cản và cơ năng?

Dùng lập luận về bảo toàn năng lượng suy ra sự giảm dần của biên độ.

Nếu không có ma sát thì cơ năng của con lắc biến đổi thế nào?

Nếu có ma sát nhớt thì cơ năng biến đổi thế nào?

Biên độ có liên quan với cơ năng thế nào?

Biên độ biến đổi thế nào?

Nêu nguyên nhân dao động tắt dần ?

HS:Nêu nhận xét ?

Năng lượng không đổi.

Năng lượng giảm dần.

 \(W = \dfrac{1}{2} k .A^2\) A giảm

 

* Hoạt động 2: Dao động duy trì

Dự đoán xem để cho dao động không tắt dần và có chu kì không đổi như chu kì dao động riêng thì ta phải làm gì?

Thường người ta dùng một một nguồn năng lượng và một cơ cấu truyền năng lượng thích hợp để cung cấp năng lượng cho vật dao động trong mỗi chu kì.

Nêu định nghĩa dao động duy trì

 

* Hoạt động 3: Dao động cưỡng bức:

HS: Quan sát thí nghiệm.

Quan sát và rút ra các đặc điểm của dao động cưỡng bức.

 Biên độ tăng dần.

 Biên độ không thay đổi

 Quan sát đồ thị dao động.

 Dạng sin

 Bằng tần số góc w của ngoại lực.

 Tỉ lệ với biên độ F0 của ngoại lực.

Trả lời C1

 

* Hoạt động 4: Hiện tượng cộng hưởng:

Mục tiêu: Nắm được định nghĩa và tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

Làm lại thí nghiệm ảo, về thay đổi tần số ngoại lực.

 Làm lại thí nghiệm về thay đổi lực cản môi trường

Giá trị cực đại của biên độ A của dao động cưỡng bức đạt được khi tần số góc của ngoại lực bằng tần số góc riêng w0 của hệ dao động tắt dần.

 Định nghĩa hiện cộng hưởng

 Vẽ hình.

Thuyết giảng như phần nội dung và kể một vài mẫu chuyện về tác dụng có lợi và hại của cộng hưởng

Trả lời C2:

(a. Vì tần số của lực cưỡng bức gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xi lanh của máy nổ khác xa tần số riêng của khung xe.

b. Vì tần số của lực đẩy có thể bằng tần số riêng của chiếc đu.)

I. Dao động tắt dần

1. Thế nào là dao động tắt dần?

Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian

2. Giải thích:

Khi con lắc dao động, nó chịu lực cản của không khí. Lực cản này cũng là lực ma sát làm tiêu hao làm tiêu hao cơ năng biến thành nhiệt năng ⇒ Biên độ giảm dần và cuối cùng con lắc dừng lại

Vậy: Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn.

3. Ứng dụng:

Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc ô tô... là những ứng dụng của dao động tắt dần

 

II. Dao động duy trì

Nếu cung cấp thêmsau mỗi chu kì một năng lượng cho vật dao động bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì.

Ví dụ: Dao động của con lắc đồng hồ

 

III. Dao động cưỡng bức

1.Thế nào là dao động cưỡng bức ?

Nếu tác dụng một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn  lên một hệ.Lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát. Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức

2. Ví dụ: SGK

3. Đặc điểm:

- Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

- Biên độ dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc cả vào độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ dao động.

 

IV. Hiện tượng cộng hưởng

1. Định nghĩa:

Hiện tượng  biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng 

 Điều kiện cộng hưởng f = f0

2. Giải thích:

Khi f = f0: hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc, do đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên. A = Amax khi tốc độ tiêu hao năng lượng bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ

3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

+ Tác dụng có hại: Cầu, bệ máy, trục máy khung xe… đều là các chi tiết có thể xem như một hệ dao độngcó tần số riêng f0 nào đó. Khi thiết kế các chi tiết này cần phải chú ý đến sự trùng nhau giữa tần số ngoại lực f và tần số riêng f0. Nếu sự trùng nhau này xảy ra (cộnghưởng) thìcó thể làm gãy các chi tiết này.

+ Tác dụng có lợi:

Hộp cộng hưởng trong hộp đàn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức. Để nắm bắt 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, nhằm hỗ trợ các Thầy cô trong quá trình xây dựng bài 4 với nhiều phương pháp soạn bài hay, nội dung chi tiết và được trình bày khoa học, quý thầy cô có thể tham khảo ở Bài giảng Vật lý 12 - Bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

Thầy cô quan tâm có thể xem thêm các tài liệu được biên soạn cùng chuyên mục:

>>  Giáo án tiếp theo: Giáo án Vật lý 12 bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen

Đồng bộ tài khoản