Chủ đề 1 : DAO ĐỘNG CƠ (4 tiết)
Tiết 1 - 2. BỔ SUNG VỀ CON LẮC LÒ XO
Tiết 1
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo nằm ngang.
Hoạt động 2 (10 phút) : Tòm hiểu cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo treo thẳng đứng.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản



Vẽ hình 2.1
Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo của con lắc lò xo treo thẳng đứng.
Yêu cầu học sinh mô tả chuyển động của con lắc.


Xem hình vẽ.
Nêu cấu tạo của con lắc lò xo treo thẳng đứng.

Mô tả chuyển động của con lắc khi kích thích cho con lắc dao động.
I. Lý thuyết
1. Con lắc lò xo treo thẳng đứng
Gồm lò xo có độ cứng k, có khối lượng không đáng kể, được treo vào một điểm cố định, còn vật có khối lượng m, được móc vào đầu dưới của lò xo.
Kéo vật theo phương thẳng đứng khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi buông tay, ta thấy con lắc dao động quanh vị trí cân bằng.

Hoạt động 3 (15 phút) : Khảo sát dao động của con lắc lò xo thẳng đứng về mặt động lực học.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản

 Vẽ hình 2.2.
Yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên vật và xác định vị trí cân bằng của vật.
Yêu cầu học sinh viết phương trinh động lực học dưới dạng véc tơ.
Yêu cầu học sinh chiếu lên trục Ox để tìm phương trình động lực học dưới dạng đại số.
Yêu cầu học sinh kết luận về dao động điều hòa của cong lắc lò xo treo thẳng đứng.



Xem hình vẽ.
Xác định các lực tác dụng lên vật.

Xác điịnh độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng.



Viết phương trinh động lực học dưới dạng véc tơ.

Chiếu lên trục Ox để tìm phương trình động lực học dưới dạng đại số.

Kết luận về dao động điều hòa của cong lắc lò xo treo thẳng đứng.
2. Khảo sát dao động của con lắc lò xo thẳng đứng về mặt động lực học
a) Xác định vị trí cân bằng
Trong quá trình dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực
và lực đàn hồi của lò xo.
Ở vị trí cân bằng ta có:
+
Chiếu lên trục Ox ta có:
mg – k(l0 = 0
Với (l0 là độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng.
b) Xác định hợp lực tác dụng vào vật
Ở vị trí có tọa độ x ta có:
+ m
Chiếu lên trục Ox ta có:
mg – k((l0 + x) = ma
=> -kx = ma => a = - x = - (2x
Vậy con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa với với tần số góc ( =
Hợp lực tác dụng vào vật là lực kéo về, có độ lớn tỉ lệ với li độ: F = -kx.

Hoạt động 4 (15 phút) : Tìm hiểu phương trình và đồ thị của dao động điều hòa.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản



Giới thiệu phương trình vi phân của dao động điều hòa.
Yêu cầu h/s nêu phương trình của dao động điều hòa.


Giới thiệu đồ thị li độ – thời gian của dao động điều hòa.


Giới thiệu đồ thị vận tốc – thời gian của dao động điều hòa.


Giới thiệu đồ thị gia tốc – thời gian của dao động điều hòa.
Yêu cầu học sinh dựa vào đồ thị, nhận xét về độ lệch pha giữa x. v và a.


Ghi nhận phương trình vi phân của dao động điều hòa.
Nêu phương trình li độ của dao động điều hòa.


Ghi nhận đồ thị li độ – thời gian của dao động điều hòa.


Ghi nhận đồ thị vận tốc – thời gian của dao động điều hòa.



Ghi nhận đồ thị gia tốc – thời gian của dao động điều hòa.

Dựa vào đồ thị, nhận xét về độ lệch pha giữa li độ, vận tốc và gia tốc.
3. Phương trình và đồ thị của dao động điều hòa
a) Phương trình vi phân của dao động điều hòa