Giáo án môn Vật lí 12 - Bài 1: Dao động điều hoà

Tiết ( PPCT ): 1
Ngày soạn: / 08 / 2017
Lớp 12 A1; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A2; tiết( TKB ) .; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A3; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A4; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ
Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ (Tiết 1)
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Hiểu thế nào là một dao động cơ. Biết xác định vị trí cân bằng của một chuyển động.
Phát biểu được định nghĩa dao động điều hòa. Viết phương trình của dao động điều hòa và giải thích ý nghĩa các đại lượng có trong phương trình đó như: li độ, biên độ dao động, pha của dao động, pha ban đầu. 
- Nêu được mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
2.. Kỹ năng
- Quan sát hình vẽ để rút ra nhận xét
3.. Thái độ:
Nghiêm túc, yêu thích bộ môn, có thái độ học tập tích cực
III. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS:
1. Chuẩn bị của giáo viên:
	Chuẩn bị hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2. (Nếu có điều kiện thì chuẩn bị thí nghiệm minh họa)
2. Chuẩn bị của học sinh:
	Ôn lại chuyển động tròn đều ( chu kì, tần số, và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoạc tần số)
III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: 
3. Nội dung bài mới: 	
	+ Khi đánh trống ta để ý thấy màng trống rung động? hay con lắc đồng hồ chuyển động sang phải, sang trái mà không dừng lại vậy tại sao lại có những hiện tượng như vậy và hiện tượng đó gọi là gì chúng ta vào bài học ngày hôm nay
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm dao động cơ, dao động tuần hoàn
Hoạt động GV- HS
Nội dung
GV Nêu ví dụ: gió rung làm bông hoa lay động; quả lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung khi gẩy * 
Học sinh tiếp thu ghi nhớ
Gv:Chuyển động của vật nặng trong 3 trường hợp trên có những đặc điểm gì giống nhau ?
Hs:Thảo luận nhóm đại diện trả lời
Gv: Điểm đặc biệt đó gọi là vị trí cân bằng. Chuyển động như vậy gọi là dao động cơ.
 Hs: Tiếp thu ghi nhớ
Gv: Dao động cơ của một vật có thể tuần hoàn hoạc không tuần hoàn nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cụ thì dao động của vật đó là tuần hoàn
GV: Hãy chỉ ra dao động tuần hoàn và không tuần hoàn trong các ví dụ trên?
Hs trả lời
GV: Dao động tuần hoàn có thể có mức độ phức tạp khác nhau tùy theo hệ vật dao động. Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa
I. DAO ĐỘNG CƠ
1. Thế nào là dao động cơ
- Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động 
Khái niệm :
 Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.
2. Dao động tuần hoàn.
Dao động tuần hoàn: là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
VD: Dao động của lắc đồng hồ
Hoạt động 2 : Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa
GV: Trước khi xét dao động của một vật bất kì ta hãy xét dao động của một điểm
HS đọc SGK
GV dụng hình vẽ 1.1 SGK
Gv: Yêu cầu học sinh đọc mục II.1 SGK
Hs Nêu định nghĩa dao động điều hòa 
Gv: Nếu điểm M chuyển động tròn đều trên một đường tròn theo chiều dương ( ngược chiều quay của kim đồng hồ) thì hình chiếu P của điểm M sẽ dao động, dao động đó được mô tả bằng phương trình: x = A.cos (wt + ).
Hs Cá nhân tiếp thu ghi nhớ
Gv Tại thời điểm t, chiếu điểm Mt xuống x’x là điểm P à có được tọa độ x = OP, ta có: x = OP = OMt sin(wt + ).
Hay: x = A.sin (wt + ). 
Hs Vậy chuyển động của điểm P trên trục x’x là một dao động điều hòa.
Gv yêu cầu hs hoan thành C1
GV có thể gợi ý:
 - Vẽ hình minh họa chuển động của điểm M và hình chiếu của điểm M trên trục Oy
- Điểm Q cũng dao động trên trục tạo độ Oy và quanh gốc tọa độ O
- Xét đặc điểm của dao động của điểm Q tương tự như với điểm P.
* Lưu ý cho HS độ lệch và chiều lệch của vật khỏi vị trí cân bằng
II. PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
1. Ví dụ:
- Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc là (rad/s)
Thời điểm t ¹ 0, vị trí của điểm chuyển động là Mt, Xác định bởi góc (wt + ) x = OP = OMt cos (wt + ).
Hay: x = A.cos (wt + ).
A, w , là các hằng số
Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hòa nên dao động của điểm P được gọi là dao động điều hòa.
2. Định nghĩa
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay hàm sin) của thời gian
Hoạt động 3: Viết phương trình của dao động điều hòa
Gv giải thích các đại lượng trong biểu thức cho học sinh
Hs Cá nhân nghe và tìm hiểu vấn đề
GV. Biên độ dao động là một số dương. Điểm P dao động qua lại giữa hai vị trí biên P1 có x = A, và P2 có x = -A 
Hs Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
GV Yêu cầu học sinh đọc mục II.4 tìm mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
Hs Đọc SGK
GV: Hãy nhắc lại quy ước chọn chiều dương trong chuyển động tròn đều? 
Hs Cá nhân trả lời câu hỏi của GV
GV Tương tự trong chuyển động tròn đều, dối với phương trình dao động điều hòa ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc trong chuyển động tròn đều( tức là ngược chiều quay kim đồng hồ)
Hs Nghe và nhận thức vấn đề
3. Phương trình 
Phương trình: x = A.cos (wt + ). Được gọi là phương trình của dao động điều hòa
x: là li độ dao động, cho biết độ lệch và chiều lệch của vật khỏi vị trí cân bằng
A: là biên độ dao động. Nó là độ lệch cực đại của vật. 
(wt + ). Là pha của dao động tại thời điểm t. Nó có đơn vị là rad
: pha ban đầu, có thể dương, âm hoạc bằng 0
4. Chú ý
+ Chiều dương là chiều ngược với chiều quay kim đồng hồ
+ Một điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó
4.Củng cố, luyện tập: 
 - Nhắc lại các kiến thức đã học trong bài, đặc biệt là định nghĩa dao động điều hòa, phương trình của dao động điều hòa
 5. Hướng dẫn tự học:
 - Ôn lại các khái niệm chu kỳ, tần số, tần số góc, gia tốc của chuyển động tròn đều 
 - Học bài theo câu hỏi SGK