Giáo án môn Vật lý 12 - Con lắc lò xo

Tiết 4 : Bài 2 : 	
I.MỤC TIấU:
 1.Kiến thức:
 Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà.
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn.
 2.Kĩ năng:
- Giải thớch được tại sao dao động của con lắc lũ xo là dao động điều hũa.
- Nờu được nhận xột định tớnh về sự biến thiờn động năng và thế năng khi con lắc dao động.
- Áp dụng thành thạo cỏc cụng thức và định luật cú trong bài để giải cỏc bài tập tương tự như trong SGK.
- Viết được phương trỡnh động lực học của con lắc lũ xo.
 3.Thỏi độ: yờu thớch mụn vật lớ, liờn hệ lớ thuyết với thực nghiệm.
II.CHUẨN BỊ :
 1.Chuẩn bị của thầy: + Con lắc dõy, con lắc lũ xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giõy. 
 2.Chuẩn bị của trũ: + ễn lại đạo hàm, cỏch tớnh đạo hàm của cỏc hàm số lượng giỏc.
+ í nghĩa vật lý của đạo hàm.
+ ễn lại cỏc khỏi niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng của vật chịu tỏc dụng của lực thế.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC : 
A. Hoạt động ban đầu
 1.Ổn định tổ chức: (1phỳt) Kiểm tra sĩ số 
 2.Kiểm tra bài cũ: (5 phỳt)
Cõu 1 : Phỏt biểu định nghĩa của dao động điều hũa. Viết pt dao động điều hũa và giải thớch cỏc đại lượng trong phương trỡnh.
Cõu 2 : Nờu định nghĩa chu kỡ và tần số trong dao động điều hũa. Mối liờn hệ giữa dđđh và chuyển động trũn đều thể hiện ở chỗ nào ?
 3.Tạo tỡnh huống học tập:(2 phỳt)từ giới thiệu chương ở trờn , chỳng ta vào bài đầu tiờn . 
B. Hoạt động tiếp cận bài mới
Nội dung
Hoạt động GV và HS
Hoạt động 1: GV yờu cầu HS nhắc lại cấu tạo con lắc lũ xo và nờu cỏc phương ỏn kớch thớch cho vật m dao động .
I . CON LẮC Lề XO 
1. Cấu tạo 
2 Cỏch kớch thớch dao
GV: Cho học sinh quan sỏt chuyển động của con lắc lũ xo nằm ngang .
HS: Nờu cấu tạo của con lắc lũ xo
HS : Cú một vị trớ cõn bằng.
GV: Nờu đặc điểm chuyển động của con lắc lũ xo ? Cỏch kớch thớch cho con lắc lũ xo dao động.
HS : Chuyển động qua lại quanh vị trớ cõn bằng
Hoạt động 2: GV hướng dẫn HS khảo sỏt dao động con lắc lũ xo về mặt động lực học:
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC Lề XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG :
GV: Khi bi dao động, tại vị trớ bất kỡ bi cú li độ x. Phõn tớch cỏc lực tỏc dụng vào bi?
HS : Trọng lực P = mg
phản lực Q, lực đàn hồi. Fdh
GV : Theo định luật II Newton phương trỡnh chuyển động của vật được viết như thế nào ?
HS : 
 + += m. ( 1 )
GV : Con lắc lũ xo chịu tỏc dụng của những lực gỡ ?
GV : Lực đàn hồi được xỏc định như thế nào ?
 HS : - Fđh = m . a
HS : Fđh = – k . x
HS: Thử lại nghiệm x=Acos(wt+j) là nghiệm của phương trỡnh (1).
HS : So sỏnh biểu thức 
 với biểu thức 
 (gia tốc của dao động điều hũa) ta suy ra dao động của con lắc lũ xo cũng là dao động điều hũa)
GV: Gia tốc a cú độ lớn được xỏc định như thế nào ?
 GV : Nờu ý nghĩa vật lý của từng đại lượng trong cụng thức trờn ?
GV : Đơn vị chu kỳ là gỡ ?
GV : - Nhận xột về lực kộo về khi con lắc lũ xo dao động?
Hoạt động 3: GV hướng dẫn HS đi xõy dựng biểu thức động năng thế năng, sự bảo toàn cơ năng
III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA Lề XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
GV: Hướng dẫn HS cỏch hạ bậc
Khi vật chuyển động, động năng của vật được xỏc định như thế nào ?
Wt
t
O
mw2A2
mw2A2
đ Wđ dao động tuần hoàn với chu kỡ T/2 ( T là chu kỡ dao động li độ).
GV : Dưới tỏc dụng của lực đàn hồi thế năng của vật được xỏc định như thế nào ?
đ Wt dao động tuần hoàn với chu kỡ T/2 ( T là chu kỡ dao động li độ).
GV Hóy biến đổi toỏn học để dẫn đến biểu thức bảo toàn cơ năng. ?? 
GV : Trả lời cõu hỏi C2
HS: Wđ = Wđ=mw2A2sin2(wt+j)
 mw2A2=mw2A2-
HS: Wt= Wt=mw2A2cos2(wt+j) 
 =mw2A2=mw2A2 +
HS : W = Wt + Wđ 
 W = mw2A2[cos2(wt + j) + sin2(wt + j) )
W = mw2A2 = kA2 = const
: Cơ năng bảo toàn !
C. Hoạt động kết thỳc tiết học
1.Củng cố kiến thức: ( 5 phỳt) Trong mọi dao động điều hũa, cơ năng được bảo toàn.
+ Làm cỏc bài tập 1 đến 3 SGK.
2. Bài tập về nhà – Tỡm hiểu: (2 phỳt) Làm cỏc bài tập: 4,5, 6 trang 13 Sgk, và bài tập SBT
	Bài toỏn : Một vật cú khối lượng m = 100 g gắn vào lũ xo cú độ cứng k = 100 N/m sau đú đặt nằm ngang dao động trờn quĩ đạo 4 cm 
1/ Chu kỡ dao động của vật là:
	A: 0,5 s B: 0,2 s	C: 0,1 s D: 2 s
2/ Cơ năng của vật trong quỏ trỡnh dao động:
A: 0,02 J B: 0,002 J	C: 2 J D: 0,2 J
 Đọc lại phần bài đó học , trả lời cỏc cõu hỏi 1,2,3 sau bài học .
IV. RÚT KINH NGHIỆM - BỔ SUNG KIẾN THỨC :