Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 1: Dao động điều hòa (Bản chuẩn kĩ năng)

CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ 
VỀ DỰ THAO GIẢNG 
Bài Dạy : DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
Lớp dạy: 12A19 
CHƯƠNG II: 
 DAO ĐỘNG CƠ 
Tiết 11: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
1.Dao động: 
2.Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo 
3.Nghiệm của phương trình động lực học : phương trình dao động điều hòa. 
4.Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa 
5.Đồ thị li độ của dao động điều hòa 
Dao động: Là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng 
Dao động tuần hoàn: Dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau 
Dao động toàn phần: Là giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại trong dao động tuần hoàn (còn gọi là chu trình). 
a.Các khái niệm 
b.Chu kì, Tần số 
Dao động 
Dao động tuần hoàn: 
Dao động toàn phần: 
Chu kì T: thời gian thực hiện một dao động toàn phần , đơn vị: giây(s) 
Tần số f: số dao động toàn phần thực hiện trong 1 giây 
Đơn vị:1/s hay gọi là hec (Hz) 
A 
M 
B 
Dao động toàn phần: 
1. Dao động 
2.Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo 
 Xét chuyển động của vật nặng trong con lắc lò xo nằm ngang, bỏ qua ma sát 
Con lắc lò xo : Gồm vật nặng gắn vào một đầu lò xo có khối lượng không đáng kể, đầu kia lò xo cố định 
Gốc O tại vị trí cân bằng 
H1: Vật nặng ở vị trí O, lò xo không giãn 
Li độ x: Khoảng cách đại số từ vị trí vật đến vị trí cân bằng 
Xác định lực tác dụng lên 
vật nặng khi vật ở vị trí 
li độ x? 
Lực tác dụng lên vật nặng là lực đàn hồi của lò xo 
Vật nặng được kéo ra khỏi vị trí cân bằng và thả ra cho chuyển động 
Nhận xét F đàn hồi có đặc điểm như thế nào? 
 ; luôn hướng về vị trí cân bằng được gọi là lực kéo về hay lực hồi phục: 
 F= -kx 
Theo định luật II Niu-tơn: 
 - kx = ma 
 - kx = m x’’ 
Hay : x’’ + (k/m) x = 0 
Đặt 
Phương trình động lực học của dao động 
O 
H1 
x 
x 
O 
Hai lực 
3. Nghiệm của phương trình động lực học: phương trình dao động điều hòa 
Nghiệm của phương trình có dạng : 
A,  là hai hằng số bất kì 
x = Acos( t+) 
x’’ +  2 x= 0 
Dao động mà phương trình có li độ là hàm côsin hay sin của thời gian gọi là dao động điều hòa 
4. Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa 
Trong phương trình x = Acos( t+)có: 
*A: biên độ dao động, luôn luôn dương 
 Khi cos( t+)=1 thì giá trị cực đại của x là A 
* ( t+): pha dao động tại thời điểm t 
* : pha ban đầu tại thời điểm t=0, 
đơn vị radian (rad) 
A 
M 
B 
* : tần số góc của dao động, 
đơn vị rad/s hoặc độ/s. 
A 
- A 
O 
/2 
x 
t 
/ 
2  /  
5.Đồ thị li độ của dao động điều hòa 
Xét phương trình ; đơn giản xét  =0 có đồ thị x theo t như sau: 
x = Acos( t+) 
t 
 t 
x 
0 
0 
A 
 /2  
 /2 
0 
 /  
 
-A 
A 
0 
3 /2  
3 /2 
2 /  
2 
A 
- A 
O 
/2 
x 
t 
/ 
2  /  
Vận dụng 
Câu 1: Dao động cơ điều hòa đổi chiều khi: 
Lực tác dụng đổi chiều. 
Lực tác dụng bằng 0 
Lực tác dụng có độ lớn cực đại. 
Lực tác dụng có độ lớn cực tiểu. 
A 
B 
C 
D 
Vận dụng 
2,5 cm 
5 cm 
10 cm 
 20cm 
Câu 2: Một vật dao động điều hòa, có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 10cm. Biên độ dao động của vật là: 
A 
B 
C 
D 
Vận dụng 
4 cm 
8 cm 
16 cm 
 2 cm 
Câu 3: Một vật dao động điều hòa, có quãng đường đi được trong một chu kì là 16cm. Biên độ dao động của vật là: 
A 
B 
C 
D 
Vận dụng 
Câu 4: Phương trình dao động của một vật là: 
 x=5cos(4 t+ /2) (cm) 
a) Xác định biên độ, tần số góc, chu kì và tần số dao động 
b) Xác định pha của dao động tại thời điểm t=0,25s, từ đó suy ra li độ tại thời điểm ấy. 
The End 
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN 
CÁC THẦY CÔ ĐẾN DỰ 
THAO GIẢNG 
ĐÚNG RỒI! HOAN HÔ 
x 
A 
-A 
O 
Biên độ dao động 
F 
F 
F 
F 
F 
F 
F 
F 
X 
X 
O 
O 
Gốc O tại vị trí cân bằng 
X 
Khi con lắc dao động ( lệch khỏi vị trí cân bằng O) thì lò xo bị biến dạng và lực đàn hồi xuất hiện chống lại chiều biến dạng 
A 
M 
B 
Giai đoạn chuyển động AMBMA được lặp lại đúng như trước . Đó là dao động nhỏ nhất được lặp lại trong dao động tuần hoàn 
Dao động toàn phần 
A 
M 
B 
Ta gọi giai đoạn đó là một dao động toàn phần hay một chu trình 
SAI RỒI 
A 
B 
 l 
l CB 
l max 
l min 
x 
X’ 
A 
-A 
O 
l o