Giáo án tích hợp AI Vật lí 11 Bài 7: Bài tập về sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà

BÀI 7: BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I. NỘI DUNG CHI TIẾT BÀI HỌC

1. Động năng ()

• Công thức: .

• Đặc điểm: Biến thiên tuần hoàn với tần số góc (chu kì ).

2. Thế năng ()

• Công thức: .

• Đặc điểm: Biến thiên tuần hoàn với tần số góc (chu kì ).

3. Cơ năng ()

• Công thức: .

• Đặc điểm: Bảo toàn trong dao động điều hòa (nếu bỏ qua ma sát).

4. Sự chuyển hóa năng lượng

• Khi vật chuyển động từ vị trí cân bằng (VTCB) ra biên: Động năng chuyển hóa thành thế năng.

• Khi vật chuyển động từ biên về VTCB: Thế năng chuyển hóa thành động năng.

• Ví dụ: Con lắc lò xo tại VTCB có và ; tại biên có   và .

II. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Cơ năng là đại lượng không đổi (bảo toàn) trong suốt quá trình dao động.

2. Động năng và Thế năng luôn chuyển hóa qua lại, tổng của chúng luôn bằng cơ năng ().

3. Chu kì và tần số: Động năng và thế năng biến thiên với tần số gấp đôi và chu kì bằng một nửa so với li độ.

4. Vị trí đặc biệt:

   • Tại VTCB (): , (vận tốc cực đại).

   • Tại vị trí biên (): , (vận tốc bằng 0).

5. Mối quan hệ: Tại vị trí thì .

III. BỐ CỤC SLIDE PPTX 

• Slide 1: Tiêu đề bài học

  • Tên bài: Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa.

• Slide 2: Tổng quan năng lượng

  • Định nghĩa: Động năng, Thế năng, Cơ năng.

• Slide 3: Biểu thức toán học

  • Các công thức tính .

• Slide 4: Sự chuyển hóa (Trực quan)

  • Sơ đồ/Hình ảnh con lắc chuyển động giữa VTCB và biên.

• Slide 5: Đồ thị năng lượng

  • Đồ thị biến thiên theo thời gian trên cùng một hệ trục.

• Slide 6: Các vị trí đặc biệt

  • Bảng tóm tắt năng lượng tại VTCB, biên và các vị trí trung gian ().

• Slide 7: Bài tập vận dụng nhanh

  • 1 ví dụ tính cơ năng khi biết .

• Slide 8: Tổng kết

  • Sơ đồ tư duy tóm tắt nội dung chính.