SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH ÔN TẬP DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO Tên tác giả: CAO THỊ THANH PHƯƠNG Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ chuyên môn: Vật lý – Công nghệ Đơn vị công tác: Trường THPT số TP Lào Cai Tháng năm 2014 MỤC LỤC Nội dung STT Lý chọn đề tài Phần nội dung thực Trang I Cơ sở lý luận vấn đề II Thực trạng vân đề III Các biện pháp tiến hành Ôn tập kiến thức Phân loại tập phương pháp giải Bài tập vận dụng Bài tập ôn tập 20 Đề kiểm tra khảo sát 21 Nhận xét qua kết kiểm tra 22 IV Hiệu áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 22 Phần kết luận 23 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Dao động phần kiến thức nối tiếp phần học cuối giành cho chương trình vật lý phổ thông Kiến thức dao động đặc biệt lắc lò xo kiến thức xương sống giúp cho học sinh nghiên cứu, tiếp thu kiến thức dao động điện, sóng cơ, sóng điện từ, dòng điện xoay chiều Phương pháp khảo sát để tìm dạng dao động vận dụng theo kiến thức học từ lớp 10 phương pháp lượng phương pháp động lực học dùng không nhiều Với toán dao động chủ yếu tìm đại lượng dao động biên độ dao động, thời gian từ trạng thái đến trạng thái kia, số lần qua vị trí thời gian cho… Đây phần kiến thức em mà lớp 12 lớp cuối cấp em tham gia kỳ thi, thi tốt nghiệp, thi đại học số em tham gia thi học sinh giỏi Riêng thi học sinh giỏi em làm thi tự luận lại thi trắc nghiệm Nếu em có kiến thức vững vàng dao động giúp em tiếp thu kiến thức dao động điện, dòng điện xoay chiều, sóng học dễ dàng Ngoài với yêu cầu đổi phương pháp dạy học nay, người thầy phải dạy cho em cách học, dạy cho em cách tìm hiểu kiến thức để em có phương pháp, có khả tự học Từ nâng cao hiệu học tập em PHẦN NỘI DUNG THỰC HIỆN I Cơ sở lý luận vấn đề: Số tiết học chương trình 17%, chương trình nâng cao chiếm 21% Tỷ lệ đề thi trắc nghiệm có tới 10 - 12 câu tương ứng 2,0 – 2,4 điểm ( 20 - 24% điểm toàn thi đại học cao đẳng) chương trình Trong trình làm tập dụng phương trình lượng giác để giải nhiều thời gian, giải phức tạp, trí có khó để có kết Trong dùng véc tơ quay toán giải ngắn gọn cho kết xác II Thực trạng vấn đề: Các kỳ thi ( thi tốt nghiệp, thi Đại học, Cao đẳng) hình thức trắc nghiệm môn Vật lý Thời gian cho câu không nhiều ( trung bình 1,8 phút/1 câu) đòi hỏi em phải có cách giải ngắn gọn, thật nhanh thu kết tốt Mặt khác phân tích đề tìm hiểu tượng vật lý từ xác định đại lượng đầu cho, đại lượng cần tìm bước quan toán Vật lý Ở phần không học sinh xác định sai tượng nên không đưa đại lượng mà đầu cho cách xác Dẫn đến kết làm bị sai Vì vậy, việc tổ chức hướng dẫn học sinh ôn tập, phân loại tập, tìm phương pháp, khai thác, vận dụng kiến thức em học lớp có hiệu cấp thiết III Các biện pháp tiến hành: Vì phần kiến thức dao động có dao động lắc lò xo dao động lắc đơn, có phần cách giải tương phạm vi đề tài này, đề cập chủ yếu đến “ tập có liên quan đến dao động lắc lò xo” chương trình vật lý lớp 12 trung học phổ thông Tiến hành theo bước sau: Ôn tập kiến thức bản: 1.1 Dao động điều hòa: a) Các phương trình: - Phương trình dao động: x  A.cos(.t   )  - Phương trình vận tốc: v  x '   A.sin(.t   )  A.cos(.t    ) - Phương trình gia tốc: a  x ''   A. cos(.t   )   x b) Các khái niệm công thức: - Tần số góc: Đại lượng cho phép xác định tần số, chu kỳ dao động Con lắc lò xo:   k m - Tần số: số lần dao động giây f  1.2 Con lắc lò xo: f  2 k m  2 Con lắc lò xo thẳng đứng: f  2 g  - Chu kỳ dao động: thời gian để vật thực dao động toàn phần T Con lắc lò xo: T  2 2  f  m k Con lắc lò xo thẳng đứng: T  2  g - Ly độ (x): độ dời vật khỏi vị trí cân - Biên độ (A) : giá trị cực đại ly độ - Pha dao động thời điểm t ( .t   ) cho biết trạng thái dao động ( vị trí, vận tốc tính chất chuyển động lắc) - Pha ban đầu (  ) cho biết trạng thái ban đầu vật c) Năng lượng dao động: - Động năng: Eđ = mv = mA2 sin (.t   ) 2 Động biến đổi tuần hoàn với tần số f’ = 2f ( f’ lần tần số dao động) - Thế năng: Et = 1 kx = kA2cos (.t   ) 2 Thế biến đổi tuần hoàn với tần số f’ = 2f ( f’ lần tần số dao động) - Năng lượng dao động: E = Eđ + Et = kA = mA2 = số 2 d) Các công thức khác: - Công thức tính lực kéo về: F = - k.x Lực kéo hướng vị trí cân bằng, có độ lớn tỷ lệ với độ lớn li độ - Lực đàn hồi: Fđh = k  - Công thức độc lập với thời gian: A  x  A2  a2 4  v2 2 v2 2 - Hai lò xo mắc song song: k = k1 + k2 - Hai lò xo mắc nối tiếp: 1   k k1 k2 e) Quan hệ vec tơ quay dao động điều hòa: Một dao động điều hòa coi hình chiếu chuyển động tròn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quĩ đạo 1.2 Dao động tắt dần: dao động có biên độ giảm dần theo thời gian - Độ giảm lượng dao động độ lớn công lực cản tác dụng lên vật E  AC  FC s Phân loại tập: Loại 1: Véc tơ quay dao động điều hòa Dựa vào vec tơ quay để xác định đại lượng pha ban đầu; pha dao động; thời gian vật từ vị trí x1 đến vị trí x2; Xác định thời gian ứng với giới hạn vận tốc gia tốc từ tìm tần số ( chu kỳ dao động) - Loại 2: Phương trình dao động Xác định đại lượng A,   dao động điều hòa - Loại 3: Dao động hệ vật Xác định lực liên kết hai vật đặc điểm lực liên kết để tìm điều kiện hệ vật dao động - Loại 4: Dao động tắt dần Dao động cưỡng Dựa vào định luật bảo toàn lượng thiết lập quan hệ độ giảm biên độ độ lớn lực cản môi trường Bài tập vận dụng - Định hướng kiến thức nhận xét tìm bước giải vài tập cụ thể , kiểm tra lại nhận định bước giải loại nêu 3.1 Bài toán loại 1: Xác định pha ban đầu; thời gian chuyển động; tần số ( chu kỳ dao động) * Yêu cầu: Xác định véc tơ quay tương ứng với vị trí cho vật đề từ định góc hợp vec tơ quay với trục Ox góc quay tương ứng ngược lại Bài 1: ( xác định pha ban đầu dao động) Một lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ cm Xác định pha ban đầu dao động Chọn gốc thời gian lúc a) lắc chuyển động qua vị trí cân theo chiều dương b) lắc qua vị trí có ly độ 3cm chuyển động ngược chiều dương c) lắc qua vị trí có ly độ - 3cm chuyển động chiều dương Hướng dẫn giải: * Nhận xét: + Mỗi dao động điều hòa biểu diễn vec tơ quay , thời điểm t = OM hợp với Ox góc  - pha ban đầu dao động + Khi vec tơ OM quay nửa vòng tròn hình chiếu đầu mút vec tơ OM ( dao động diều hòa) chuyển động ngược chiều dương + Khi vec tơ OM quay nửa vòng tròn hình chiếu đầu mút vec tơ OM ( dao động diều hòa) chuyển động chiều dương Vậy để xác định pha ban  đầu ta phải vẽ OM Muốn cần: + Vẽ đường tròng tâm O, bán kính A; vẽ trục Ox + Xác định vị trí vật thời điểm t = Ox + vẽ phương, chiều vec tơ vận tốc vật thời thiểm t = + Từ vị trí vật hạ đường vuông góc với trục Ox ( hướng lên vật chuyển động ngược chiều dương; xuống dược nến vật chuyển đọng chiều dương), đường vuông góc cắt đường tròn M0 ( ngược + Vẽ vec tơ OM ; góc hợp OM hợp với Ox góc  Vận dụng với tập : M0 00 -6 O v0 Hình vẽ O -6  /3 x x v0 Hình vẽ M0 a) Làm bước phần a ta có hình vẽ Từ hình vẽ     b) Làm bước phần b ta có hình vẽ Từ hình vẽ      c) Làm bước phần a ta có hình vẽ Từ hình vẽ     2 v0 -6 -3 O 2 x M0 Hình 00 Bài 2: (Xác định thời gian ngắn nhất,dài vật từ vị trí x1 đến vị trí x2 ) Con lắc lò xo treo thẳng đứng, k = 80N/m, vật có khối lượng 400g Từ vị trí cân kéo vật xuống đoạn 10cm buông tay cho vật dao động điều hòa Xác định thời gian ngắn vật từ vị trí thấp đến vị trí lò xo không biến dạng Hướng dẫn giải: * Nhận xét: - Khi vật vị trí x1 tương ứng với chất điểm chuyển động tròn vị trí M1 – vec tơ quay OM1 ( xác định bước 1) - Khi vật vị trí x1 tương ứng với chất điểm chuyển động tròn vị trí M1 – vec tơ quay OM - Thời gian ngắn để chất điểm từ x đến x2 thời gian đề vec tơ quay quay góc M1OM2 =  Do t    * Vận d�  A. = 60cm/s   = 10 rad/s - Thời điểm t = động giảm tức vận tốc vật có độ lớn giảm  v hướng vị trí biên - Từ hình vẽ có :      Pt dao động: x = cos(10t - ) ( cm,s) v0 O xx M0 14 Bài 4: Một lắc lò xo dao động theo phương ngang, ma sát Vật có khối lượng M = 640(g), lò xo nhẹ có độ cứng k = 64 N/m Con lắc nằm yên vị trí cân vật có khối lượng m = 360(g) bay theo phương ngang với vận tốc v0 ( v0  1m / s ) tới va chạm với vật M Viết phương trình dao động M Chọn mốc thời gian lúc va chạm, chiều dương chiều v0 trường hợp a) va chạm đàn hồi xuyên tâm M b) va chạm hoàn toàn mềm v0 x m Hướng dẫn giải: - PT dao động dạng: x  A.cos(.t   ) a) Va chạm đàn hồi xuyên tâm: - Sau va chạm M dao động với tần số   k 64   10 ( rad/s) M 0, 64 - Vận tốc M thu sau va chạm: ( ADCT: v2'  V ' (m2  m1 )v2  2m1v1 với M = m2 ) m1  m2 2mv0 = 0,72 m/s M m - Vận tốc M sau va chạm vận tốc dao động VTCB nên V’ = Vmax = A   Biên độ dao động A = 0,072 mm = 7,2cm - Chọn mốc thời gian sau va chạm:  x  0cm t  0 v  Từ hình vẽ ta có    v0 O    x  Vậy PT dao động x  7, 2.cos(10t  ) ( cm,s) 15 Hướng dẫn giải: Khi m nằm yên M: + lực ma sát m M lực ma sát nghỉ + vật dao động với tần số  - Phương trình động lực học cho m: Fmsn = m.ahệ = - m  x - Mặt khác Fmsn   N   mg  m x   mg (1) a) Với biên độ A, chu kỳ dao động nhỏ cho : Từ (1)    2x g  4 x (a) m nằm yên M gT Để biểu thức (a) thỏa mãn với giá trị x phải thỏa mãn với x =  A T = T0 nhỏ max = 4 A = 0,1 gT02 b) Với tần số, khối lượng m, hệ số ma sát m M cho: Từ (1)  x   gT g  2 (b) m nằm yên M 4 f 4 Để biểu thức (b) thỏa mãn với giá trị x phải thỏa mãn với x =  A A = g = 10 (cm) f 4 2 Bài 2: Một hệ lắc lò xo có cấu tạo hình vẽ Lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m Vật M có khối lượng 250(g) Đặt lên vật M vật m có khối lượng 150(g) Kích thích cho hệ dao động theo phương thẳng đứng Hỏi biên độ dao động hệ vật có giá trị lớn bao m nhiêu để m không dời khỏi M M Hướng dẫn giải: 17 Khi M m dao động, chúng dao động với tần số góc   N k =  rad/s M m P1 Xét chuyển động m: lực tác dụng lên m dao động gồm P1  mg phản lực M lên m Theo ĐL Niu Tơn có: P1 – N = ma  N = mg – ma = mg + m  x Để m không dời M  N   g +  x  (*) Muốn (*) thỏa mãn thời điểm (*) phải thỏa mãn với giá trị nhỏ x tức x = - A Vậy: g -  A   A  g  hay Amax  g 2 = 0,04(m) = (cm) Bài 3: Một hệ có cấu tạo hình vẽ Hai vật m1 m2 giống hệ m1 = m2 = 100(g), k1 = 25N/m, k2 = 100 N/m Tại VTCB lò xo không biến dạng k1 m1 m2 k2 vật tiếp xúc Kéo m1 phía A A B đoạn 10cm thả Xác định khoảng thời gian ngắn hai lần va chạm chu kỳ dao động hệ Biết va chạm hoàn toàn đàn hồi Hướng dẫn giải: Vì va chạm đàn hồi xuyên tâm khối lượng hai vật nên sau va chạm hai vật trao đổi vận tốc cho Sau m1 va chạm với m2 m1 lại đứng yên, m2 chuyển động B đến vị trí biên, chuyển động vị trí cân trao đổi vận tốc cho A; sau m đứng yên m1 chuyển động phía A… Do chu kỳ dao động hệ T  với T1  2 T1 T2  2 m1 m = 0,4(s) T2  2 = 2(s) k1 k2 Do vậy: Chu kỳ dao động hệ 0,3 (s) 18 Vật m1 chuyển động sau 0,2 (s) đến va chạm với m2; m2 chuyển động sau 0,1(s) đến va chạm với m1 nên khoảng thời gian ngắn hai lần va chạm 0,1(s) Bài 4: Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có đầu cố định, đầu gắn vào vật nhỏ m1 Ban đầu giữ cho m1 vị trí lò xo bị nén 8cm, đặt vật nhỏ m2 ( có m1 = m2 ) mặt phẳng ngang tiếp xúc với m1 Buông nhẹ để vật chuyển động theo phương trục lò xo Bỏ qua ma sát Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần khoảng cách hai vật m1 m2 bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Khi thả tay hệ hai vật chuyển động m1 VTCB Tốc độ vật VTCB lớn 2 (1) ( A0 = 8cm) kA0  (2m)v1max 2  v1max  v2max  A0 A0 m2 O k 2m A x O O O Tại vị trí cân vật bắt đầu dời m1 bắt đầu chịu tác dụng lực kéo lò xo chuyển động chậm dần, thực dao động điều hòa với biên độ A 2 kA  mv1max (2) 2 Từ (1) (2)  A  A0  (cm) - Còn m2 chuyển động thẳng - Khi lò xo có độ dài dài lần m1 thực dao động biên độ A T nên + m1 vị trí biên dương – cách O x1 = A = cm + m2 quãng đường ( cách O ) s = v2max T = A0 2 = x2 19 - Khoảng cách vật: x2 – x1 = 3,2 (cm) 3.4 Bài toán loại : Dao động tắt dần Dao động cưỡng * Yêu cầu: Xác định độ giảm biên độ sau chu kỳ dao động Xác định số lần dao động tắt hẳn Bài 1: Một lắc gồm lò xo nhẹ khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 250 N/m vật nhỏ khối lượng m = 0,5kg Vật dao động mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát  = 0,05 Từ vị trí cân bằng, kéo vật theo phương trục lò xo đoạn x0 = 3,0 cm thả nhẹ tay a) Xét chu kỳ coi dao động gần điều hòa Tìm độ giảm biên độ sau chu kỳ b) Tính số dao động mà lắc thực trược đến dừng lại c) Tính quãng đường mà lắc thực đến dừng lại Hướng dẫn giải: a) Độ giảm biên độ sau mộtchu kỳ: - Nửa chu kỳ đầu: Vị trí thả tay P có x0 = cm = A0 vật chuyển động sang phải đến vị trí biên phải ( lần 1) Q, biên độ A1 < A0 Theo định luật bảo toàn NL có: M P 2 kA0  kA1  Fc ( A0  A1 ) 2  O Q 2F k ( A0  A1 )( A0  A1 )  Fc ( A0  A1 )  ( A0  A1 )  c (1) k - Nửa chu kỳ tiếp theo: Khi vật chuyển động sang trái đến vị trí biên P có A2 < A1 Tương tự ta có: ( A1  A2 )  Fc (2) k - Từ (1) (2) ta có độ giảm biên độ sau chu kỳ A  A0  A2  FC k Thay số : A = 4.10-3 (m) = (mm) 20 b) Số dao động thực dừng (AN = 0): Vì coi gần dao động điều hòa nên coi độ giảm biên độ sau chu kỳ nên có N= A A Thay số có : N = 7,5 ( dđ) c) Quãng đường đến dừng lại: Khi dừng lại toàn ban đầu bỏ để thắng lực cản nên: E0 = Ac  kA02  Fc s  Quãng đường đến dừng lại: s kA02 Fc Thay số: s = 0,45 (m) Bài 2: Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng N/cm, vật nhỏ khối lượng m = 0,02 kg Hệ số ma sát trượt sàn và vật  = 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lò xo bị nén 10cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động bao nhiêu? Hướng dẫn giải: - Vật đạt tốc độ lớn vật vị m trí cân lần - Tại vị trí thả tay lò xo bị nén nên vị trí cân lò xo bị nén có tọa độ x0 < - VTCB: Fdh  Fms  P  N  A0 O N Fms O F Chiếu lên Ox được: O - Fms + Fđh = x0    mg k  O O A x O O O Fđh P O O O   mg  kx0  O 0,1.0,02.10  0,02 (m) = - (cm) Theo ĐL bảo toàn lượng có: 21 2 kA0  kx0  mv1  Fms s 2 với s = A0 - x0 = (cm) Fms =  N =  mg ( mặt phẳng ngang)  v1  kA02  kx02  2 mgs = 0, 2(m / s)  40 2(cm / s) m ( Lưu ý : mặt phẳng nghiêng N = mg.cos ) Bài tập ôn tập: Bài 1: Con lắc lò xo dao động điều hòa có phương trình dao động  x  6cos(4 t  ) (cm,s) Xác định: a) vận tốc trung bình thời gian 1,25s kể từ thời điểm t = b) quãng đường dài vật thời gian 1,125s c) tốc độ trung bình lớn thời gian 0,625s Bài 2: : Một lắc lò xo nhẹ có độ cứng k vật nhỏ có khối lượng m = 100g treo thẳng đứng vào giá cố định Tại VTCB O vật lò xo dãn 1,0 cm Chọn trục toạ độ có phương thẳng đứng, gốc VTCB, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động Viết phương trình dao động vật trường hợp sau: a) Từ vị trí cân nâng vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng thả nhẹ tay b) Kéo vật dọc theo trục lò xo xuống vị trí cân O đoạn cm truyền cho vận tốc ban đầu 20  cm/s, hướng lên c) Nâng vật lên vị trí lò xo bị nén cm truyền cho vật vận tốc 20  cm/s hướng xuống Bài 3: Hai vật khối lượng m1 = 3,6 kg, m2 = 6,4kg gắn với nhờ lò xo có độ cứng k = 1,6.103 Nm-1 bố trí hình vẽ Tác dụng lực F thẳng đứng hướng xuống lên vật m2 Cho F = 96,0N 22 a) Tính độ biến dạng lò xo lúc hệ cân b) Ngừng tác dụng lực nén đột ngột Viết phương trình dao F m2 động vật tính lực nén cực đại, cực tiểu m1 lên mặt đỡ m1 c) Lực F có độ lớn thỏa mãn điều kiện để vật dao động vật m1 không bị nhấc lên khỏi mặt sàn Bài 4: Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m vật nhỏ khối lượng m = 100g Hệ số ma sát trượt sàn và vật  = 0,01 Ban đâu giữ vật vị trí lò xo bị dãn 10cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 a) Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động bao nhiêu? b) Xác định độ giảm biên độ sau chu kỳ c) Sau chu kỳ lượng dao động giảm phần trăm? d) Sau chu kỳ vật dừng lại? Khi vật quãng đường bao nhiêu? Kiểm tra khảo sát: ĐỀ KIỂM TRA KHẢO SÁT (Thời gian làm 60 phút – không kể thời gian giao đề) Câu 1: ( 4,0 đ) Con lắc gồm vật nhỏ khối lượng m = 100g, lò xo nhẹ, độ cứng k = 100N/m treo thẳng đứng Từ vị trí cân kéo vật xướng cho lò xo dãn 4cm truyền cho vận tốc 30  cm/s hướng lên a) Viết phương trình dao động vật Chọn trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng lên, gốc vị trí cân b) Xác định quãng đường dài vật thời gian 0,125s 23 c) Xác định lực lớn nhất, nhỏ tác dụng lên điểm treo Câu ( 3,5đ) Hệ có cấu tạo hình vẽ bên Cho biết m1 m1 = m2 = 200(g); k = 50N/m; g = 10 m/s2 Bỏ qua ma sát khối lượng ròng rọc a) Tính độ dãn lò xo vật vị trí cân m2 b) Từ vị trí cân kéo m1 xuống 10cm v0 theo phương thẳng đứng buông nhẹ để hệ dao động điều hòa Tìm vận tốc vật lực căng dây lò xo không biến dạng (biết bàn đủ dài để m2 mặt bàn phẳng nằm ngang) c) m1 dao động với biên độ để dây căng? Câu 3: (2,5đ) Con lắc lò xo gồm m = 1kg, k = 100N/m đặt mặt phẳng nghiêng, đầu cố định Giữa vật mặt phẳng nghiêng có ma sát Từ vị trí cân kéo vật dọc theo trục lò xo cách vị trí cân đoạn 5cm buông nhẹ Vật thực 25 dao động dừng lại Tính hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng Biết góc nghiêng  = 600 KẾT QUẢ Kết khảo sát: Tổng số h/s Điểm giỏi Điểm Điểm TB Điểm yếu, 34 ( 14,7%) 19 ( 55,9%) 10 ( 29,4%) Đánh giá qua kết làm học sinh: Qua thực hướng dẫn học sinh ôn tập phần lắc lò xo dao động cơ, với kế hoạch thời gian, nội dung kiến thức nêu thấy học sinh có kỹ 24 vận dụng kiến thức vào giải tập, thành thạo việc sử dụng véc tơ quay, sử dụng công thức hợp lý Kết học sinh đạt tốt Trong trình làm em không mắc phải sai lầm nêu Từ phương pháp ôn tập mà học sinh tự tìm tòi kiến thức, tìm tập tương tự tự giải để trau dồi kiến thức, rèn luyện kỹ Học sinh có kiến thức nên tự tin kiểm tra, thi cử IV Hiệu áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Quá trình dạy học nội dung dao động học , vật lý lớp 12, trường THPT số Thành phố Lào Cai có hiệu rõ rệt lớp giảng dạy Cụ thể - Khắc phục tồn nêu học tập giảng dạy môn vật lý nói chung phần dao động nói riêng - Các em có kiến thức dao động học đặc biệt dao động lắc lò xo cách chắn Sử dụng thành thạo véc tơ quay công thức có liên quan để giải toán dao động có kiến thức sở để học dao động điện, sóng tốt - Các em có kỹ nhận biết tượng, phân tích kiện toán lắc lò xo để tìm kết nhanh gọn PHẦN KẾT LUẬN Với đề tài nghiên cứu hướng dẫn học sinh ôn tập lắc lò xo dao động thấy bước đầu có hiệu Với nội dung nêu đầy đủ thể loại, kiến thức rõ ràng Mạch kiến thức lô gich Có phần tập giao nhà tương tự phương pháp có phần khác biệt công thức sử dụng để giúp em củng cố kiến thức, phương pháp giải, cách xác định 25 đại lượng liên quan đến véc tơ quay không mắc sai lầm nêu phần đầu Tôi thấy áp dụng rộng rãi cho học sinh lớp 12 ôn thi tốt nghiệp, ôn thi cao đẳng đại học Trên kinh nghiệm rút trình giảng dạy, học hỏi đồng nghiệp Trong báo cáo không tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp để giảng dạy tốt Hết - Lào Cai, ngày 12 tháng3 năm 2014 Người thực Cao Thị Thanh Phương 26 [...]... về dao động cơ học đặc biệt dao động của con lắc lò xo một cách chắc chắn Sử dụng thành thạo véc tơ quay và các công thức có liên quan để giải bài toán về dao động và có kiến thức cơ sở để học về dao động điện, về sóng tốt hơn - Các em có kỹ năng nhận biết hiện tượng, phân tích dữ kiện trong bài toán con lắc lò xo để tìm kết quả nhanh gọn PHẦN KẾT LUẬN Với đề tài nghiên cứu về hướng dẫn học sinh ôn tập. .. và khối lượng của ròng rọc a) Tính độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng m2 b) Từ vị trí cân bằng kéo m1 xuống 10cm v0 theo phương thẳng đứng và buông nhẹ để hệ dao động điều hòa Tìm vận tốc của vật và lực căng của dây khi lò xo không biến dạng (biết bàn đủ dài để m2 luôn ở trên mặt bàn phẳng nằm ngang) c) m1 dao động với biên độ bao nhiêu để dây luôn căng? Câu 3: (2,5đ) Con lắc lò xo gồm m = 1kg,... hệ con lắc lò xo có cấu tạo như hình vẽ Lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m Vật M có khối lượng 250(g) Đặt lên vật M một vật m có khối lượng 150(g) Kích thích cho hệ dao động theo phương thẳng đứng Hỏi biên độ dao động của hệ vật có giá trị lớn nhất bao m nhiêu để m không dời khỏi M M Hướng dẫn giải: 17 Khi M và m cùng dao động, chúng sẽ dao động với tần số góc   N k = 5  rad/s M m P1 Xét chuyển động của. .. trục của lò xo cách vị trí cân bằng một đoạn 5cm và buông nhẹ Vật thực hiện được 25 dao động thì dừng lại Tính hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng Biết góc nghiêng  = 600 KẾT QUẢ Kết quả khảo sát: Tổng số h/s Điểm giỏi Điểm khá Điểm TB Điểm yếu, kém 34 5 ( 14,7%) 19 ( 55,9%) 10 ( 29,4%) 0 6 Đánh giá qua kết quả bài làm của học sinh: Qua thực hiện hướng dẫn học sinh ôn tập phần con lắc lò xo trong... động của vật và tính lực nén cực đại, cực tiểu của m1 lên mặt đỡ m1 c) Lực F có độ lớn thỏa mãn điều kiện nào để khi vật dao động vật m1 không bị nhấc lên khỏi mặt sàn Bài 4: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m vật nhỏ khối lượng m = 100g Hệ số ma sát trượt giữa sàn và và vật là  = 0,01 Ban đâu giữ vật ở vị trí lò xo bị dãn 10cm rồi buông nhẹ để con lắc dao. .. Thay số: s = 0,45 (m) Bài 2: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 1 N/cm, vật nhỏ khối lượng m = 0,02 kg Hệ số ma sát trượt giữa sàn và và vật là  = 0,1 Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s 2 Tốc độ lớn nhất của vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: - Vật đạt tốc độ lớn... lần dao động cho đến khi tắt hẳn Bài 1: Một con lắc gồm lò xo nhẹ khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 250 N/m và vật nhỏ khối lượng m = 0,5kg Vật dao động trên mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát  = 0,05 Từ vị trí cân bằng, kéo vật theo phương trục của lò xo đoạn x0 = 3,0 cm và thả nhẹ tay a) Xét một chu kỳ coi dao động gần đúng là điều hòa Tìm độ giảm của biên độ sau mỗi chu kỳ b) Tính số dao động. .. giữa các vật trong hệ; tần số dao động của hệ từ đó tìm được điều kiện thỏa mãn đầu bài yêu cầu Bài 1: Một con lắc lò xo có cấu tạo như hình vẽ Lò xo nhẹ Vật M dao động không ma sát trên sàn nằm ngang Đặt lên vật M một vật m Nhờ m có ma sát giữa hai vật nên có thể giữ vật m nằm M yên trên M và dao động theo Mặt tiếp xúc giữa M và m là phẳng a) Với biên độ A = 10cm, chu kỳ dao động nhỏ nhất T0 = 2s thì... con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn vào vật nhỏ m1 Ban đầu giữ cho m1 ở vị trí lò xo bị nén 8cm, đặt vật nhỏ m2 ( có m1 = m2 ) trên mặt phẳng ngang và tiếp xúc với m1 Buông nhẹ để 2 vật chuyển động theo phương của trục lò xo Bỏ qua mọi ma sát Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa hai vật m1 và m2 là bao nhiêu? Hướng. .. ý : mặt phẳng nghiêng N = mg.cos ) 4 Bài tập ôn tập: Bài 1: Con lắc lò xo dao động điều hòa có phương trình dao động  x  6cos(4 t  ) (cm,s) Xác định: 6 a) vận tốc trung bình trong thời gian 1,25s kể từ thời điểm t = 0 b) quãng đường dài nhất vật đi được trong thời gian 1,125s c) tốc độ trung bình lớn nhất trong thời gian 0,625s Bài 2: : Một con lắc lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có khối ... niệm công thức: - Tần số góc: Đại lượng cho phép xác định tần số, chu kỳ dao động Con lắc lò xo:   k m - Tần số: số lần dao động giây f  1.2 Con lắc lò xo: f  2 k m  2 Con lắc lò xo thẳng...ua kết làm học sinh: Qua thực hướng dẫn học sinh ôn tập phần lắc lò xo dao động cơ, với kế hoạch thời gian, nội dung kiến thức nêu thấy học sinh có kỹ 24 vận dụng kiến thức vào giải tập, thành t...hục tồn nêu học tập giảng dạy môn vật lý nói chung phần dao động nói riêng - Các em có kiến thức dao động học đặc biệt dao động lắc lò xo cách chắn Sử dụng thành thạo véc tơ quay công thức có liên q