Giáo án vật lý - Năng lượng trong dao động điều hòa

Bài 8. NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Bàiết cch tính tốn v tìm ra Bàiểu thức động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lị xo. - Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác động của lực thế. 2) Kĩ năng: Có kĩ năng giải bài tập có liên quan, VD tính thế năng, động năng, cơ năng của con lắc đơn. II. Chuẩn bị: - GV: Kiến thức lượng giác, phiếu học tập với nội dung KT. - HS: Ôn lại khái niệm động năng, thế năng và cơ năng. III. Tổ chức các hoạt động dạy học: 1) Kiểm tra Bài cũ: (10ph) Gọi HS kiểm tra. Nhận xt kết quả. Pht phiếu học tập với 4 cu hỏi trắc nghiệm: 2) Giảng Bài mới: (45ph) Hoạt động 1: (30ph): Tìm hiểu SỰ BẢO TOÀN CƠ NĂNG. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung bằng những cu hỏi gợi ý H1: Nhắc lại khi niệm cơ năng của vật chuyển động? GV kết luận :Cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật: H2:Nhắc lại mối lin hệ giữa động năng và thế năng ? GV kết luận:khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại H3: Vật dao động không ma st thì cơ năng Bàiến đổi như thế nào? -GV kết luận như SGK. Suy nghĩ, trả lời câu hỏi. Nội dung trả lời đúng. -Cơng thức động năng: 2 2 1 mvWd  Công thức thế năng +đàn hồi: 2 2 1 kxWt  +Hấp dẫn. mghWt  -Ghi nhận kết luận của GV. Phn tích cu hỏi v trả lời: + Cơ năng l gì. + Cơ năng có thay đổi không khi bỏ qua ma sát. 1) Cơ năng (năng lượng cơ học) Là tổng động năng và thế năng của vật: 2)Khi vật chuyển động chỉ chịu tc dụng của lực thế thì cơ năng thì khơng đổi( thế năng và động năng có thể chuyển hoá cho nhau ) Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: Bàiểu thức của động năng và thế năng trong dao động điều hoà Hướng dẫn Hs tìm Bàiểu thức của thế năng trong dao động điều hoà phụ thuộc theo thời gian H1: Cĩ mấy loại thế năng? Viết Bàiểu thức của từng loại? H2: Xây dựng Bàiểu thức tính thế năng của con lắc lị xo dao động điều hoà H3:Thế năng của con lắc Bàiến đổi như thế nào theo thời gian như thế nào so với li độ. Hướng dẫn Hs tìm Bàiểu thức của động năng trong dao động điều hoà phụ thuộc theo thời gian H4:Động năng của con lắc Bàiến đổi như thế nào theo thời gian như thế nào so với Lm việc c nhn: Từ phương trình dao động điều hoà và Bàiểu thức thế năng tổng quát -Tìm hiểu đồ thị thế năng H8.1( Sgk)và Bàiểu thức thế năng. Rút ra tính chất của thế năng Làm việc cá nhân: Từ phương trình dao động điều hoà và Bàiểu thức thế năng tổng qut -Hs nhận xét tính chất của động năngdựa vào Hvẽ 1) Bàiểu thức thế năng - Từ Bàiểu thức x=A cos )(  t thay vo Wt = 2 2 1 kx ta được: )(2cos1( 4 1)(cos 2 1 222   tkAtkAWt -Thế năng trong DĐĐH Bàiến đổi tuần hoàn với chu kỳ 2 T tần số gĩc 2 ,tần số 2fv (Bàiến đổi điều hoà quanh giá trị 2 4 1 kA 2)Bàiểu thức động năng -Từ Bàiểu thức v =- )sin(  tA thay vào công thức Wđ = 2 2 1mv ta được )(2cos1( 4 1)(sin 2 1 2222   tkAtAmWd vận tốc. 8.2 Hoạt động 3. (10’) Tìm hiểu: Bàiểu thức của cơ năng trong dao động điều hoà Gv: hướng dẫn hs tìm Bàiểu thức cơ năng và nhận xét về sự bảo tồn cơ năng H1: Tìm Bàiểu thức của cơ năng đối với con lắc đơn và nghiệm lại ĐLBT cơ năng H1: Với rad1 thì  sin ? Làm việc cá nhân: Từ phương trình động năng và thế năng rút ra Bàiểu thức cơ năng 1)Bàiểu thức cơ năng 222 2 1 2 1 kAAmW   2) Cơ năng tỉ lệ với bình phương Bàiên độ dao động 3)Với con lắc đơn 20 2 0 2 2 1 2 1  mgsmW  3) Củng cố - Dặn dị: (5’) - Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi 1,2 trong SGK tramg 43. - Bài tập về nh 2,3,4.SGK trang 43 IV. Rút kinh nghiệm - Bổ sung: