Giáo án powerpoint vật lí 11 cánh diều

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Hằng ngày, chúng ta thấy rất nhiều chuyển động, trong đó, có những vật chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng. Chuyển động của người chơi đu là một ví dụ như vậy (Hình 1.1).

Lấy ví dụ về những chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng cuộc sống.

Dây đàn ghita rung động

Pít tông chuyển động lên xuống

• Mô tả dao động như thế nào?
• Dao động cơ có những đặc điểm chung gì?

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

BÀI 1:  DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (2 TIẾT)

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. DAO ĐỘNG
2. Thí nghiệm tạo dao động

Hoạt động nhóm

Dụng cụ:

Qủa cầu kim loại nhỏ, sợi dây mảnh nhẹ, giá thí nghiệm.

Tiến hành

• Treo quả cầu vào giá thí nghiệm.
• Khi quả cầu đứng yên tại vị trí cân bằng, dây treo có phương thẳng đứng, kéo quả cầu khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi buông tay cho quả cầu chuyển động (Hình 1.2)
• Mô tả chuyển động của quả cầu.

Hãy mô tả chuyển động của quả cầu trong thí nghiệm

Kết luận

Chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng gọi là dao động.

Câu hỏi SGK – tr8

Câu 1: Dùng một lò xo, một quả cầu nhỏ bằng kim loại, sợi dây và giá thí nghiệm, thảo luận với bạn xây dựng phương án và thực hiện phương án tạo ra dao động của quả cầu treo ở đầu lò xo.

Câu 2: Nêu những ví dụ về dao động mà em quan sát được trong thực tế.

Trả lời câu 1

Phương án thí nghiệm tạo ra dao động của quả cầu treo ở một đầu lò xo

• Treo một vật nhỏ nặng vào đầu tự do của một lò xo nhẹ
• Khi quả cầu đứng yên tại vị trí can bằng, kéo quả cầu lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả tay cho quả cầu chuyển động
• Mô tả chuyển động của quả cầu.

Trả lời câu 2

Ví dụ về dao động trong thực tế: chuyển động đung đưa của chiếc lá, chuyển động của mặt nước gợn sóng, chuyển động của xích đu hoặc bập bênh,...

2. Dao động tự do

Khi đi từ vị trí 1 qua vị trí cân bằng O đến vị trí 2 rồi quan ngược lại đi qua O về vị trí cũ 1.

Nếu không có lực cản thì chuyển động của quả cầu có thể tự tiếp diễn, dao động của quả cầu là dao động tự do

Một số dao động tự do

Câu hỏi 3 (SGK – tr9): Với một cái thước mỏng đàn hồi, hãy đề xuất phương án tạo ra dao động tự do của thước và mô tả cách làm

Phương án thí nghiệm tạo ra dao động tự do của thước:

• Cố định một đầu thước trên mặt gỗ, 1 đầu thả tự do. Khi đó thước đứng yên tại vị trí cân bằng
• Nâng đầu tự do của thước lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả tay
• Mô tả chuyển động của thước

Luyện tập: Nếu bỏ qua lực cản, chuyển động nào sau đây là dao động tự do?

1. Một con muỗi đang đập cánh.
2. Tòa nha rung chuyển trong trận động đất.
3. Mặt trống rung động sau khi gõ
4. Bông hoa rung rinh trong gió nhẹ.

Trong thực tế luôn có sự xuất hiện của lực cản, vậy lực cản ảnh hưởng như thế nào đến dao động tự do của một vật?

Lực cản làm cho năng lượng dao động của vật bị giảm dần và chuyển hóa thành nhiệt năng => Các dao động sẽ bị tắt dần.

3. Biên độ, chu kì, tần số của dao động

Quan sát hình ảnh để tìm hiểu về thí nghiệm chuyển động của xe kĩ thuật số.

• Li độ là độ dịch chuyển của xe so với vị trí cân bằng
• Li độ cho biết độ lệch và chiều lệch của xe so với vị trí cân bằng.

Câu hỏi 4 (SGK – tr10): từ đồ thị hình 1.7, mô tả sự thay đổi li độ của xe theo thời gian.

Sau khoảng thời gian t/2 li độ của vật đạt giá trí cực đại;

Sau khoảng thời gian t, li độ của vật quay trở về vị trí cân bằng.

Quan sát Hình 1.8, dựa vào đồ thị nêu định nghĩa về biên độ, chu kì và tần số của dao động

• Biên độ của dao động là độ lớn cực đại của độ dịch chuyển của vật dao động so với vị trí cân bằng, kí hiệu là A.
• Chu kì của dao động là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động, kí hiệu là T.
• Đơn vị của chu kì là giây.
• Tần số của dao động là số dao động vật thực hiện được trong một giây, kí hiệu là f.
• Đơn vị của tần số là hertz (kí hiệu là Hz).

Câu hỏi 5 (SGK – tr 10): tìm mối liên hệ giữa chu kì T và tần số f của dao động.

Mối liên hệ giữa chu kì T và tần số f của dao động: f  = 1/T

Câu hỏi phần hoạt động (SGK – tr11): Xác định chu kì đập của tim

Chu kì đập của tim: 7. 0,12 = 0,84

2. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
3. Định nghĩa

Quan sát hình ảnh đồ thị mô tả dao động của xe kĩ thuật số và giới thiệu về phương trình của dao động điều hòa

Trong điều kiện không có lực cản, đồ thi mô tả dao động của xe kĩ thuật số có dạng hình sin.

Li độ của vật, tính từ gốc tọa độ (hình 1.11) liên hệ với thời gian theo phương trình:  

Trong đó, A,  và  là các hằng số.

Thế nào là dao động điều hòa?

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian

• x là li độ dao động, có đơn vị đo độ dài (cm, m,…)
• A là biên độ dao động, có đơn vị đo độ dài (cm, m, …)
• là pha của dao động, có đơn vị là rad
• là pha ban đầu của dao động, có đơn vị là rad

Lưu ý:

• Dao động điều hòa cũng có các đại lượng biên độ A, chu kì T, tần số f như đã được định nghĩa ở phần trước.

2. Tần số góc

Đại lượng  được gọi là tần số góc của dao động và có đơn vị là rad/s

Câu hỏi 7 (SGK – tr12) Tần số góc và tần số của dao động điều hòa có liên hệ như thế nào?

Tần số góc của dao động điều hoà liên hệ với chu kì T hoặc với tần số f bằng các hệ thức:

-----------------Còn tiếp -------------------