Giáo án môn Vật lý 12 - Con lắc đơn

Tiết 5 : Bài 3: 	CON LẮC ĐƠN
I.MỤC TIÊU:
 1.Kiến thức:
- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn.
- Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hòa. Viết công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn.
- Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn.
- Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn.
- Nêu được định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động.
- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
 2.Kĩ năng: Nắm vững các công thức về con lắc đơn và vận dụng trong các bài toán đơn giản
 3.Thái độ: Có hứng thú học vật lý .
* Liên hệ thực tế: Con lắc đồng hồ , quả lắc với dao động bé, thăm dò địa chất .
II.CHUẨN BỊ :
 1.Chuẩn bị của thầy: + Con lắc đơn gần đúng.
 2.Chuẩn bị của trò: + Ôn lại kiến thức về phân tích lực.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC : 
A. Hoạt động ban đầu
 1.Ổn định tổ chức: (1phút) Kiểm tra sĩ số 
 2.Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
Câu 1 : Nêu công thức tính chu kì của con lắc lò xo. Công thức của lực kéo về tác dụng vào quả nặng.
Câu 2 : Viết công thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo. Nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động.
 3.Tạo tình huống học tập 2 phút) . 
B. Hoạt động tiếp cận bài mới
Nội dung kiến thức
Hoạt động thầy và trò
Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo con lắc đơn
I. THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
GV : + 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 dạng gì và vị trí của quả nặng được xác định bởi đại lượng nào?
HS : Con lắc đơn gồm một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dãn có chiều dài l và có khối lượng không đáng kể.
HS : Mô tả dao động của con lắc đơn.
Hoạt động 2: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động học
 I. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC
GV: Vẽ hình 3.2.
 Yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên vật nặng.
 Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật II Newton.
HS: Vẽ hình.
 Xác định các lực tác dụng lên vật nặng.
 Viết biểu thức định luật II Newton.
 Xác định lực kéo về.
 Cho biết tại sao khi a lớn thì dao động của con lắc 
 GV: Yêu cầu học sinh xác định lực kéo về.
 Yêu cầu học sinh cho biết tại sao khi a lớn thì dao động của con lắc đơn không phải là dao động điều hòa.
 Yêu cầu học sinh thực hiện C1
HS: Thực hiện C1.
 Công nhận (nhớ) nghiệm của phương trình vi phân.
 Kết luận về dao động điều hòa của con lắc đơn.
 Xác định w. Xác định T.
 Dẫn dắt để đưa đến kết luận khi a0 < 100 thì dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa.
 Yêu cầu học sinh kết luận về dao động điều hòa của con lắc đơn.
 Yêu cầu học sinh xác định tần số góc của con lắc đơn.
 Yêu cầu học sinh xác định chu kì của con lắc đơn.
 Yêu cầu học sinh thực hiện C2
HS: Thực hiện C2.
Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
GV: Yêu cầu HS nhắc lạu thế năng hấp dẫn
GV: Hướng dẫn HS áp dụng công thức gần đúng và cách áp dụng công thức gần đúng.
HS: Nhắc lại thế năng hấp dẫn.
HS: Áp dụng công thức gần đúng và nhận xét
Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
IV. Ứng dụng : Xác định gia tốc rơi tự do.
GV : Giải thích cho HS biết ứng dụng của con lắc đơn (Kể mẫu chuyện Galilê)
GV : Nêu cách thực hiện dùng con lắc đơn để đo gia tốc trọng trường g
HS : Cho con lắc đơn dao động, điếm số dao động toàn phần N thực hiện trong khoảng thời gian Dt, tính chu kì dao động , suy ra g = ....
C. Hoạt động kết thúc tiết học
1.Củng cố kiến thức: ( 5 phút) 
 + Trả lời phiếu học tập.
 + Trả lời các câu hỏi từ 1 đến 3 trang 17 SGK. 
2. Bài tập về nhà – Tìm hiểu: (1 phút) Làm các bài tập: 4 đến 7 trang 17 SGK..
Rút kinh nghiệm bài dạy:..............