Bài giảng Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức

BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12_CB_ NĂM HỌC 2011-2012 GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN TN Tiết 05 Bài 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. NỘI DUNG CƠ BẢN I. Dao động tắt dần II. Dao động duy trì III.Dao động cưỡng bức IV.Hiện tượng cộng hưởng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. - Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (fo). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Các em hảy quan sát ? Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. DAO ÑOÄNG TAÉT DAÀN VAØ DAO ÑOÄNG CÖÔÕNG BÖÙC  Taét daàn Cöôõng böùc Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Thế nào là dao động tắt dần ? Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. DAO ÑOÄNG TAÉT DAÀN Taét daàn Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Nguyeân nhaân naøo gaây ra dao ñoäng taét daàn? Hieän töôïng taét daàn phuï thuoäc yeáu toá naøo? o x t c) Nhôùt a) o x t Khoâng khí o x b) t Nöôù c Nhìn vaøo caùc ñoà thò em haõy cho bieát söï taét daàn cuûa con laéc trong caùc tröôøng hôïp nhö theá naøo ? Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Thế nào là dao động tắt dần ? 2. Giải thích - Do lực cản của môi trường làm cơ năng của con lắc chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. Vì thế làm biên độ của con lắc giảm dần và cuối cùng dừng lại. 3. Ứng dụng (Sgk) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì. 2. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. Thế naò là dao động duy trì ? Dao động duy trì Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Söï töï dao ñoäng-Dao ñoäng cuûa con laéc ñoàng hoà ñöôïc duy trì nhôø söï cung caáp naêng löôïng töø moät daây coùt. -Sau moät chu kyø dao ñoäng cuûa quaû laéc daây coùt giaõn ra moät chuùt thoâng qua heä thoáng baùnh raêng vaø nhöõng cô caáu thích hôïp ñeå cung caáp naêng löôïng cho con laéc giuùp naêng löôïng con laéc baûo toaøn neân dao ñoäng cuûa noù ñöôïc duy trì. 3 6 12 9 Dao ñoäng ñöôïc duy trì maø khoâng caàn taùc duïng cuûa ngoaïi löïc ñöôïc goïi laø söï töï dao ñoäng. Heä bao goàm: Vaät dao ñoäng, nguoàn naêng löôïng, vaø cô caáu truyeàn naêng löôïng goïi laø heä töï dao ñoäng. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Söï töï dao ñoäng Dao ñoäng cöôõng böùc: taàn soá laø taàn soá ngoaïi löïc, bieân ñoä phuï thuoäc ngoaïi löïc. Söï töï dao ñoäng: bieân ñoä vaø taàn soá gioáng nhö khi vaät dao ñoâïng töï do. 3 6 12 9 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Thế nào là dao động cưỡng bức? - Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức. Dao động cưỡng bức. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Thế nào là dao động cưỡng bức? 2. Ví dụ (Sgk) 3. Đặc điểm - Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức (f = fcb). - Biên độ của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ . Khi fcb càng gần fo thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. .Söï coäng höôûng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. .Söï coäng höôûng+ Thí nghieäm: A m A B L m M M B F - Cho con laéc A dao ñoäng ta ño ñöôïc taàn soá cuûa noù laø f0 - Khi B dao ñoäng noù taùc duïng löïc cöôõng böùc leân A laøm A dao ñoäng. - Dao ñoäng cuûa A maïnh nhaát khi taàn soá löïc cöôõng böùc (taàn soá ngoaïi löïc) f baèng taàn soá rieâng f cuûa A (f=f ) Hình a Hình b Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Định nghĩa: - Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng fo của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. - Điều kiện fcb = fo IV. Hiện tượng cộng hưởng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Định nghĩa: 2. Giải thích (Sgk) 3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng - Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe … - Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon … IV. Hiện tượng cộng hưởng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1.Dao động tắt dần là dao động: a.Có li độ phụ thuộc theo thời gian theo dạng sin hay cosin. b.Của hệ chỉ chịu ảnh hưởng của nội lực. c.Có biên độ giảm dần theo thời gian. d.Có chu kì luôn luôn không đổi. Củng cố Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 2.Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do? a.biên độ dao động giảm dần. b.lực ma sát và lực cản của không khí. c.dao động không còn là dao động điều hòa. d.có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ. CỦNG CỐ Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.Điều kiện để có dao động cưỡng bức? a.Có ngoại lực tác dụng vào hệ dao động. b.Biên động dao động thay đổi. c.Có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ. d.Do có lực ma sát tác dụng vào hệ. Củng cố Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1. Nhận xét nào sau đây là không đúng. A. Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn. B. Dao động duy trì có chu kì bằng chu kì dao động riêng của con lắc . C. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. D. Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng bức. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 2. Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động. B. Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian. C. Biên độ của dđ duy trì phụ thuộc vào phần năng lượng cung cấp thêm cho dao động trong mỗi chu kì D. Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3. Phát biểu nào sau đây đúng? A. Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dđđh. B. Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dđ riêng C. Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dđ tắt dần. D.Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dđ cưỡng bức 4. Phát biểu nào sau đây là không đúng ? Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là A. tần số góc lực cưỡng bức bằng tần số góc dđ riêng. B. tần số lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng. C. chu kì lực cưỡng bức bằng chu kì dao động riêng. D. biên độ lực cưỡng bức bằng biên độ dao động riêng. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5. Nhận xét nào sau đây về dao động tắt dần là đúng? A. Có tần số và biên độ giảm dần theo thời gian. B. Môi trường càng nhớt thì dao động tắt dần càng nhanh C. Có năng lượng dao động luôn không đổi theo thời gian. D. Biên độ không đổi nhưng tốc độ dao động thì giảm dần. 6. Nhận định nào sau đây sai khi nói về dao động cơ tắt dần? A.Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian. B. Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh C. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. D. Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòa. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 7. Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đoạn ổn định, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của ngoại lực cưỡng bức. B. Biên độ của hệ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ của ngoại lực cưỡng bức. C. Tần số của hệ dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ. D. Tần số của hệ dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 8. Dao động tắt dần là một dao động có: A. biên độ giảm dần do ma sát. B. chu kì tăng tỉ lệ với thời gian. C. có ma sát cực đại. D. biên độ thay đổi liên tục. 9. Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã: A. Làm mất lực cản của môi trường đối với vật chuyển động. B. Tác dụng vào vật một ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian. C. Kích thích lại dao động sau khi dao động bị tắt hẳn. D. Cung cấp cho vật một phần năng lượng đúng bằng năng lượng của vật bị tiêu hao trong từng chu kì. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 10. Sự cộng hưởng xảy ra trong dao động cưỡng bức khi: A. Hệ dao động với tần số dao động lớn nhất B. Ngoại lực tác dụng lên vật biến thiên tuần hoàn. C. Dao động không có ma sát D. Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng 11. Mét ng­êi x¸ch mét x« n­íc ®i trªn ®­êng, mçi b­íc ®i ®­îc 50cm. Chu kú dao ®éng riªng cña n­íc trong x« lµ 1s. §Ó n­íc trong x« sãng s¸nh m¹nh nhÊt th× ng­êi ®ã ph¶i ®i víi vËn tèc A. v = 100cm/s. B. v = 75cm/s. C. v = 50cm/s. D. v = 25cm/s. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 12. Mét ng­êi ®Ìo hai thïng n­íc ë phÝa sau xe ®¹p vµ ®¹p xe trªn mét con ®­êng l¸t bª t«ng. Cø c¸ch 3m, trªn ®­êng l¹i cã mét r·nh nhá. Chu kú dao ®éng riªng cña n­íc trong thïng lµ 0,6s. §Ó n­íc trong thïng sãng s¸nh m¹nh nhÊt th× ng­êi ®ã ph¶i ®i víi vËn tèc lµ A. v = 10m/s. B. v = 10km/h. C. v = 18m/s. D. v = 18km/h. 13. Mét hµnh kh¸ch dïng d©y ch»ng cao su treo mét chiÕc ba l« lªn trÇn toa tÇu, ngay phÝa trªn mét trôc b¸nh xe cña toa tÇu. Khèi l­îng ba l« lµ 16kg, hÖ sè cøng cña d©y ch»ng cao su lµ 900N/m, chiÒu dµi mçi thanh ray lµ 12,5m, ë chç nèi hai thanh ray cã mét khe hë nhá. §Ó ba l« dao ®éng m¹nh nhÊt th× tÇu ph¶i ch¹y víi vËn tèc lµ A. v  27km/h. B. v  54km/h. C. v  27m/s. D. v  54m/s. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Baøi: DAO ÑOÄNG TAÉT DAÀN VAØ DAO ÑOÄNG CÖÔÕNG BÖÙC  Taét daàn Cöôõng böùc Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Söï töï dao ñoäng -Dao ñoäng cuûa con laéc ñoàng hoà ñöôïc duy trì nhôø söï cung caáp naêng löôïng töø moät daây coùt. -Sau moät chu kyø dao ñoäng cuûa quaû laéc daây coùt giaõn ra moät chuùt thoâng qua heä thoáng baùnh raêng vaø nhöõng cô caáu thích hôïp ñeå cung caáp naêng löôïng cho con laéc giuùp naêng löôïng con laéc baûo toaøn neân dao ñoäng cuûa noù ñöôïc duy trì.Dao ñoäng ñöôïc duy trì maø khoâng caàn taùc duïng cuûa ngoaïi löïc ñöôïc goïi laø söï töï dao ñoäng. Heä bao goàm: Vaät dao ñoäng, nguoàn naêng löôïng, vaø cô caáu truyeàn naêng löôïng goïi laø heä töï dao ñoäng.Dao ñoäng cöôõng böùc: taàn soá laø taàn soá ngoaïi löïc, bieân ñoä phuï thuoäc ngoaïi löïc. 3 6 12 9 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.