NỘI DUNG CHÍNH I. VẬN TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA II. GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA VẬN DỤNG LUYỆN TẬP
Ta có thể dựa vào đồ thị (x – t) của dao động điều hòa để xác định vận tốc và gia tốc của vật được không?
khởi động Quan sát video và trả lời các câu hỏi: Quả bóng chuyển động nhanh nhất khi đi qua vị trí nào? A. Vị trí biên trái B. Vị trí biên phải C. Vị trí cân bằng D. Mọi vị trí đều như nhau
khởi động Quan sát video và trả lời các câu hỏi: Khi quả bóng đến một trong hai vị trí biên, vận tốc của nó có giá trị bằng bao nhiêu? A. Cực đại B. Bằng 0 C. Không đổi D. Tăng dần
I. VẬN TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Xây dựng phương trình vận tốc. Quan sát đồ thị li độ – thời gian ở Hình 3.1 và đồ thị vận tốc – thời gian ở Hình 3.2, thảo luận nhóm và hoàn thành các yêu cầu sau: Đồ thị vận tốc của dao động điều hòa có dạng hình gì? Đồ thị vận tốc của dao động điều hòa có dạng hình gì?
HOẠT ĐỘNG (SGK – TR14) Xác định độ dốc của đồ thị trên Hình 3.1 tại các điểm C, D, E, G, H bằng cách đặt một thước kẻ (loại 20cm) cho mép của thước tiếp xúc với đồ thị li độ - thời gian tại các điểm đó. Từ độ dốc của thước, hãy so sánh độ lớn vận tốc của vật tại các điểm C, E, H. Độ dốc tại điểm D lớn nhất, độ dốc tại điểm E và H bằng 0, độ dốc tại điểm C bằng độ dốc tại điểm G. Do vậy, ta suy ra vận tốc tại điểm D đạt cực đại, vận tốc tại điểm E và H bằng 0, vận tốc tại C và G bằng nhau.
CÂU HỎI (SGK – TR15) 1. So sánh đồ thị của vận tốc (Hình 3.2) với đồ thị của li độ (Hình 3.1), hãy cho biết vận tốc sớm pha hay trễ pha bao nhiêu so với li độ. Vận tốc sớm pha 𝝅 𝟐 so với li độ
CÂU HỎI (SGK – TR15) 2. Trong các khoảng thời gian: từ 0 đến 𝐓 𝟒 , từ 𝐓 𝟒 đến 𝐓 𝟐 , từ 𝐓 𝟐 đến 𝟑𝐓 𝟒 , từ 𝟑𝐓 𝟒 đến T, vận tốc của dao động điều hòa thay đổi như thế nào? • Từ 0 đến 𝑻 𝟒 : vận tốc có giá trị thay đổi từ 0 đến 𝝎𝑨. • Từ 𝑻 𝟒 đến 𝑻 𝟐 : vận tốc có giá trị thay đổi từ 𝝎𝑨 đến 0. • Từ 𝑻 𝟐 đến 𝟑𝑻 𝟒 : vận tốc có giá trị thay đổi 0 đến 𝝎𝑨. • Từ 𝟑𝑻 𝟒 đến T: vận tốc có giá trị thay đổi 𝝎𝑨 đến 0 theo chiều dương.
I. VẬN TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1. Phương trình của vận tốc Vận tốc của vật dao động điều hòa cũng biến thiên tuần hoàn theo quy luật hàm sin (cosin) cùng chu kì T của li độ. Phương trình của vận tốc là:
I. VẬN TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1. Phương trình của vận tốc Thay 𝒄𝒐𝒔(𝝎𝒕 + 𝝋) = 𝒙 𝑨 , ta được: 𝒗 = ±𝝎 𝑨𝟐 − 𝒙 𝟐 Độ lớn của vận tốc: 𝒗 = 𝝎𝑨 𝟏 − 𝒄𝒐𝒔𝟐(𝝎𝒕 + 𝝋) • Khi vật ở vị trí cân bằng thì 𝒗 = ±𝝎𝑨. • Khi vật ở vị trí biên thì v = 0.
Hình 3.2 Hình 3.3 II. GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Quan sát đồ thị vận tốc – thời gian ở Hình 3.2 và đồ thị gia tốc – thời gian ở Hình 3.3, thảo luận nhóm và hoàn thành các yêu cầu sau:
nhiệm vụ 1 Từ phương trình vận tốc, hãy xây dựng phương trình gia tốc của vật. 2 Nêu mối liên hệ giữa gia tốc và li độ trong dao động điều hòa. 3 Nhận xét dạng của đồ thị gia tốc – thời gian. 4 Dựa vào độ dốc của đồ thị v-t, xác định thời điểm gia tốc bằng 0 và thời điểm độ lớn gia tốc cực đại. 5 So sánh pha của gia tốc với pha của li độ. 6 Nhận xét sự thay đổi của gia tốc trong các khoảng: từ 0 đến 𝑇 4 , từ 𝑇 4 đến 𝑇 2 , từ 𝑇 2 đến 3𝑇 4 , từ 3𝑇 4 đến T
HOẠT ĐỘNG (SGK – TR15) 1. Dùng thước kẻ (loại 20cm) để xác định xem trên đồ thị (v – t) Hình 3.2, tại thời điểm nào độ dốc của đồ thị bằng 0 và tại thời điểm nào độ dốc của đồ thị cực đại. Từ đó, so sánh độ lớn của gia tốc trên đồ thị (a – t) Hình 3.3 ở các thời điểm tương ứng. Hình 3.2 • Độ dốc của đồ thị bằng 0 tại các thời điểm: 𝒕 = 𝑻 𝟒 và 𝒕 = 𝟑𝑻 𝟒 . • Độ dốc của đồ thị đạt cực đại tại các thời điểm: t = 0; 𝒕 = 𝑻 𝟐 và t = T. • Từ đó suy ra: • Gia tốc của dao động bằng 0 tại các thời điểm: 𝒕 = 𝑻 𝟒 và 𝒕 = 𝟑𝑻 𝟒 . • Gia tốc của dao động đạt giá trị cực đại tại các thời điểm: t = 0; 𝒕 = 𝑻 𝟐 và t = T.
2. Phương trình dao động của một vật là (cm). Hãy viết phương trình vận tốc, gia tốc và vẽ đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc theo thời gian của vật. 𝒗 = 𝟐𝟎𝝅𝒄𝒐𝒔(𝟒𝝅𝒕 + 𝝅 𝟐 ) (cm/s); 𝒂 = 𝟖𝟎𝝅 𝟐 (𝟒𝝅𝒕 + 𝝅) (cm/s2 ).
CÂU HỎI (SGK – TR15) 1. So sánh đồ thị Hình 3.3 và Hình 3.1, ta có nhận xét gì về pha của li độ và gia tốc của một dao động. Gia tốc dao động ngược pha với li độ.
CÂU HỎI (SGK – TR15) 2. Trong các khoảng thời gian: từ 0 đến T 4 , từ T 4 đến T 2 , từ T 2 đến 3T 4 , từ 3T 4 đến T, gia tốc của dao động điều hòa thay đổi như thế nào? • Từ 0 đến 𝑻 𝟒 : gia tốc có giá trị thay đổi từ 𝝎𝟐𝑨 đến 0. • Từ 𝑻 𝟒 đến 𝑻 𝟐 : gia tốc có giá trị thay đổi từ 0 đến 𝝎𝟐𝑨. • Từ 𝑻 𝟐 đến 𝟑𝑻 𝟒 : gia tốc có giá trị thay đổi 𝝎𝟐𝑨 đến 0. • Từ 𝟑𝑻 𝟒 đến T: gia tốc có giá trị thay đổi 0 đến 𝝎𝟐𝑨. Hình 3.3
Affichage des 20 premières pages. Téléchargez le document pour le voir en entier.
Aucun commentaire pour le moment. Soyez le premier !
Commentaires (0)
Aucun commentaire pour le moment. Soyez le premier !