MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

LÀM VIỆC NHÓM
Mỗi nhóm :
1. Đọc sách giáo khoa
2. Hoàn thành bảng các đại lượng đặc trưng của dao
động điều hòa ( Ghép các mảnh ghép vào bảng cho
trước)
3. Thời gian: 5 phút.

 

Con lắc đơn

Con lắc lò xo

 

Liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn

 

Tên đại
lượng
Kí hiệu

Định
nghĩa

Đơn vị
Công
thức liên
hệ

Li độ
x
là tọa độ của
vật mà gốc
tọa độ được
chọn trùng
với vị trí cân
bằng
m, cm...
x

Tần số
góc
A
ω
độ lớn Góc quay
mà bán
cực đại
kính quét
của li
được
độ  .
trong 1
đơ n vị
thời gian.
m, cm...
rad/s
Biên độ

 

A = xmax

Tần số Pha ban Pha tại t
đầu
T
f
ϕ
ωt +
Thời gian Số dao Cho biết Choϕ
biết
vật thực động
trạng
trạng
hiện 1
vật
thái của thái của
vật tại
dao động thực
vật tại
toàn
hiện
thời
thời
phần
được
điểm
điểm t
trong 1
t=0
giây
Hz
s
rad
rad
 
 
Chu kì

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU
HÒA

Đại lượng
đặc trưng
của dao
động điều
hòa

1

Độ dịch chuyển cực đại của
vật tính từ vị trí cân bằng.

Biên độ
A

2

Khoảng thời gian để vật thực
hiện được 1 dao động toàn
phần

Chu kỳ
T

3

Số dao động mà vật thực
hiện được trong 1 giây

Tần số f

4

 

Tầ n s ố
góc - ω

 

Dựa vào các đại lượng
đặc trưng của dao động
điều hòa. Hãy hoàn
thành phiếu học tập số
1

PHIẾU HỌC TẬP
1

Câu 2: Xét vật dao động điều hòa có sự phụ
thuộc giữa li độ và thời gian như hình vẽ. Tại
mỗi vị trí đang xét, vật đang ở đâu và chuyển
động theo chiều nào? Xét từ vị trí 1 (x = A)
đến các vị trí 2 ( x = 0) , 3 ( x = -A) , 4 ( x = 0) ,
5 ( x = A) vật đã thực hiện được bao nhiêu
phần của dao động? Tương ứng với bao
nhiêu phần của chu kì dao động?

 

PHIẾU HỌC TẬP
1

 

PHIẾU HỌC TẬP
1
Câu 2:

Hướng dẫn giải:
✔ Tại vị trí 1: Vật đang ở vị trí biên dương A và bắt
đầu dao động ( v = 0)
✔ Tại vị trí 2: Vật đang ở VTCB 0, chuyển động theo
chiều âm. Vật thực hiện được ¼ dao động tương
ứng với ¼ chu kì.
✔ Tại vị trí 3: Vật đang ở vị trí biên âm, v = 0. Vật
thực hiện được ½ dao động tương ứng với ½ chu
kì.
✔ Tại vị trí 4: Vật đang ở VTCB 0, chuyển động theo
chiều dương. Vật thực hiện được ¾ dao động
tương ứng với ¾ chu kì.
✔ Tại vị trí 5: Vật đang ở vị trí biên dương, v = 0.
Vật thực hiện được tròn 1 dao động tương ứng với
1 chu kì.

II. PHA BAN ĐẦU VÀ ĐỘ LỆCH
PHA
1. PHA BAN ĐẦU
Cách xác định pha ban đầu?

1

2

3

4

Tìm li độ tại t =0

Thay vào PT

Dùng lượng giác

Kết luận

Dựa vào đề bài
hoặc đồ thị :
t = 0: x =? ;
v > 0 hay v < 0

Tại thời
điểm bắt
đầu quan
sát ( t = 0)

x = A. cos ϕ = c
Dựa vào vòng
tròn lượng giác:
v > 0 thì ϕ < 0
v < 0 thì ϕ > 0

⇒ Cos ϕ = …
⇒ ϕ =……….

Vật dao động điều hòa ở
đâu
Vật đi về phía nào

Chú ý chiều chuyển
động để chọn giá trị
pha ban đầu phù hợp

2
P
Ậ
T
C
Ọ
thị
PHIẾU H
ồ
đ
i
ớ
v
òa
h
u
ề
i
đ
c
á
ộng
c
đ
u
o
a
ầ
d
đ
t
ba n
t vậ
é
m
X
ể
:
i
1
đ
i
u
Câ
u
thờ
ề
i
i
ạ
h
t
c
t
o
é
e
X
th
ẽ.
v
g
n
h
ộ
n
ì
đ
h
n
uyể
?
như
ì
h
g
c
u
à
ề
v
i
đ
u
đâ
iết
b
ở
o
g
h
n
c
a
g
đ
độn
vật
o
a
d
u
ầ
nđ
a
b
a
h
ật?
v
P
a
ủ
c
nào?
g
độn
o
a
d
a
h
p
Xác định

Hãy hoàn thành phiếu
t rí
ị
v
c
á
c
a
ủ
c
động
o
a
d
a
h
p
h
ín
Câu 2: Hãy t
ố 1?
s
p
ậ
t
c
ọ
h
u
hiế
p
g
n
o
r
t
2
u
â
ởc

học tập số 2 theo nhóm

PHIẾU HỌC TẬP 2
Câu 1: Xét vật dao động điều hòa với đồ
thị như hình vẽ. Xét tại thời điểm ban
đầu các vật đang ở đâu và chuyển động
theo chiều nào? Pha ban đầu dao động
cho biết điều gì? Xác định pha dao động
của vật?
 

PHIẾU HỌC TẬP 2
Câu 2: Hãy tính pha dao
động của các vị trí ở câu 2
trong phiếu học tập số 1?

 

2. ĐỘ LỆCH PHA GIỮA HAI DAO ĐỘNG CÙNG CHU
KÌ
Không đổi
Không phụ
thuộc vào thời
điểm quan sát
Trong khoa học và kĩ thuật, độ
lệch pha quan trong hơn pha.
 

Thời gian Δt

2. ĐỘ LỆCH PHA GIỮA HAI DAO ĐỘNG CÙNG CHU
KÌ

Minh họa độ lệch pha 2 dao động

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 3 theo nhóm

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Câu 1: Hãy chứng minh rằng độ lệch pha giữa
hai dao động cùng chu kì bằng độ lệch pha ban
đầu.
Vì hai dao động cùng chu kì nên cùng tần số góc
ω
+ Độ lệch pha ban đầu: Δφ = φ1 − φ2
+ Pha của dao động 1 là: ωt + φ1
Pha của dao động 2 là: ωt + φ2
⇒ Độ lệch pha của 2 dao động trong thời gian t
là:
Δφt = ωt + φ1 − ωt − φ2 = Δφ

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 3 theo nhóm

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Câu 2: Nhận xét về pha của 2 dao động trong các
trường hợp:
a. ϕ1 > ϕ2: dao động 1 sớm pha hơn dao động 2.
b. ϕ1 < ϕ2: dao động 1 trễ pha hơn dao động 2.
c. ϕ1 = ϕ2: dao động 1 đồng với dao động 2.
dao động 1 ngược pha với dao
d. ϕ1 = ϕ2 ± π:
động 2.

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 3 theo nhóm
Thời gian Δt

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Câu 3: Xét hai vật dao động điều hòa với đồ thị
như hình vẽ. Pha ban đầu dao động có giá trị bao
nhiêu? Độ lệch pha của hai dao động là bao
nhiêu?
 

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Câu 4: Hãy nhận xét về mối liên hệ về pha giữa
hai dao động sau? Giải thích?
Hãy hoàn thành phiếu
học tập 3 theo nhóm

Nhận thấy:
+ Hai dao động điều hòa trên cùng chu kì nhưng khác
biên độ.
+ Tại mỗi thời điểm hai vật dao động điều hòa có trạng
thái giống nhau:
∙ Tại thời điểm t1 hai vật đều đang ở vị trí cân bằng
và di chuyển theo chiều dương của trục tọa độ.
∙ Tại thời điểm t2 hai vật đều đang ở li độ cực đại x
= +A.
⮚ Hai dao động cùng pha. Li độ của chúng luôn cùng
dấu nhau.

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 3 theo nhóm
 

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Câu 5: Hai con lắc 1 và 2 dao động điều hòa tại
cùng thời điểm quan sát vị trí của chúng được
biểu diễn trên hình 2.5 a, b. Hỏi dao động của
con lắc nào sớm pha hơn và sớm hơn bao nhiêu?

2. ĐỘ LỆCH PHA GIỮA HAI DAO ĐỘNG CÙNG CHU
 KÌ

 

a. Hai dao
động
đồng pha

b. Hai dao
động
ngược pha

2. ĐỘ LỆCH PHA GIỮA HAI DAO ĐỘNG CÙNG CHU
 KÌ

Minh họa độ lệch pha 2 dao động

III. BÀI TẬP LUYỆN
TẬP

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 3 theo nhóm

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
Câu 1: Cho hai dao động cùng phương, có
phương trình lần lượt là: x1 = 10cos(100πt − π)
(cm), x2 = 10cos(100πt + π) (cm). Độ lệch pha
của hai dao động có độ lớn là:
A. 0. B. 0,25π. C. π. D. 2π.
Độ lệch pha của hai dao động:
Δϕ = ϕ2 - ϕ1 = π - (- π) = π + π = 2 π

III. BÀI TẬP LUYỆN
TẬP

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 4 theo nhóm

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4

Câu 2:
a. Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha
ban đầu và viết phương trình của dao động?
b. Xác định pha của dao động tại thời điểm t = 2,5 s
Giải:
 

Chu kì T

III. BÀI TẬP LUYỆN
TẬP

Hãy hoàn thành phiếu
học tập 4 theo nhóm
Độ lệch thời gian Δt

Chu kì T

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
Câu 3: Xác đinh độ lệch pha giữa hai dao động
sau? Giải thích?
Giải: