Slide bài giảng Vật lí 11 cánh diều Chủ đề 1 Bài 4: Dao động tắt dần – Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng
Slide điện tử Chủ đề 1 Bài 4: Dao động tắt dần – Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng. Trình bày với các hiệu ứng hiện đại, hấp dẫn. Giúp học sinh hứng thú học bài. Học nhanh, nhớ lâu. Có tài liệu này, hiệu quả học tập của học môn Vật lí 11 Cánh diều sẽ khác biệt
Bạn chưa đủ điều kiện để xem được slide bài này. => Xem slide bài mẫu
Tóm lược nội dung
BÀI 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
KHỞI ĐỘNG
GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Khi ngừng lực tác dụng thì xích đu sẽ chuyển động như thế nào?
NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM
- DAO ĐỘNG TẮT DẦN
- Quan sát hiện tượng dao động tắt dần
- DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
- Dao động cưỡng bức
- Hiện tượng cộng hưởng
- Lợi ích và tác hại của hiện tượng cộng hưởng
HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
I. DAO ĐỘNG TẮT DẦN
GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:
- Em biết gì về dao động tắt dần. Nêu ví dụ?
- Dựa theo lực cản tác dụng lên vật và cho ví dụ tương ứng hãy phân biệt các loại dao động tắt dần
Nội dung ghi nhớ:
1. Quan sát hiện tượng dao động tắt dần
Trong môi trường có lực cản, sẽ sinh ra ma sát từ đó phát sinh năng lượng hao phí dẫn đến năng lượng ban đầu của dao động chuyển hoá dần thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, âm thanh,…). Từ đó biên độ dao động giảm dần và tắt hẳn dẫn đến dao động của các vật sẽ tắt dần theo thời gian.
*Kết luận:
- Trong môi trường không có lực cản, cơ năng của vật dao động được bảo toàn và dao động của nó được duy trì mãi mãi.
- Trong thực tế, dao động của các vật sẽ giảm dần biên độ, dao động như vậy được gọi là dao động tắt dần. Kí hiệu A0 để chỉ biên độ dao động của vật trong chu kì đầu. Sau mỗi chu kì, biên độ dao động của vật sẽ giảm dần.
Ví dụ về dao động tắt dần:
- Bộ phận đóng khép cửa tự động
Dao động của xe máy khi qua đoạn đường bị xóc (bộ phận giảm xóc của xe máy)
II. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:
- Phát biểu khái niệm về dao động duy trì, dao động cưỡng bức
Nội dung ghi nhớ:
1. Dao động cưỡng bức
Trong trò chơi xích đu bạn nam tác dụng lực vào bạn nữ để xích đu chuyển động. Xích đu sẽ dao động tắt dần, bạn nam tiếp tục tác dụng một lực lên xích đu, làm cho xích đu dao động theo tần số của lực do tay tạo nên. Lúc này dao động của xích đu được gọi là dao động cưỡng bức.
*Kết luận:
- Để một vật dao động không tắt dần, người ta thường tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn. Khi đó, dao động của vật được gọi là dao động cưỡng bức. Lúc này, vật dao động với tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
2. Hiện tượng cộng hưởng
- Mỗi hệ dao động đều có một tần số dao động riêng đặc trưng. Nếu để cho hệ tự dao động sau một kích thích ban đầu, hệ sẽ dao động với tần số riêng của nó. Tần số dao động riêng này chỉ phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của hệ mà không phụ thuộc vào cách kích thích dao động.
- Trong trường hợp dao động cưỡng bức, ta đã tác động một ngoại lực vào hệ và bắt hệ dao động theo tần số của ngoại lực.
3. Lợi ích và tác hại của hiện tượng cộng hưởng
Hộp cộng hưởng có vai trò giúp cho không khí trong hộp có thể dao động cộng hưởng với những tần số dao động khác nhau của dây đàn. Trường hợp cộng hưởng này có lợi.
- Ví dụ 2: Chiếc cầu bị rung lắc do hiện tượng cộng hưởng. Trường hợp này cộng hưởng có hại.
- Ví dụ 3: Chiếc li thuỷ tinh đặt gần một chiếc loa công suất lớn, li thuỷ tinh bị vỡ khi loa phát ra âm thanh tương đối lớn. Trường hợp này cộng hưởng có hại.
*Kết luận
- Cộng hưởng là một hiện tượng vật lí quan trọng có thể xuất hiện trong nhiều tình huống khác nhau.
- Tùy từng trường hợp mà hiện tượng cộng hưởng có thể có lợi hoặc có thể có hại.
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:
Câu 1. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?
A. Biên độ của dao động tắt dần không đổi theo thời gian.
B. Cơ năng của dao động tắt dần không đổi theo thời gian.
C. Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.
D. Dao động tắt dần là dao động chỉ chịu tác dụng của nội lực.
Câu 2. Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = F0cosπft (với F0 và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là
A. 1,2f
B. 0,5f
C. f
D. 0,2f
Câu 3. Nhận xét nào sau đây là đúng khi nói về dao động cưỡng bức?
A. Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức.
B. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi.
C. Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức.
D. Cả A, B và C đều đúng.
Câu 4. Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theo thời gian?
A. Vận tốc và gia tốc.
B. Li độ và cơ năng
C. Biên độ và cơ năng
D. Li độ và gia tốc
Câu 5. Nhận xét nào sau đây là đúng khi nói về dao động duy trì?
A. Trong trò chơi dân gian “đánh đu”, khi người đánh đu làm cho đu dao động với biên độ ổn định thì dao động của hệ lúc đó là dao động duy trì.
B. 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.
C. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì.
D. Cả A, B và C đều đúng.
Gợi ý đáp án:
Câu | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Đáp án | C | B | D | C | D |
D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:
Câu 1: Nêu ví dụ về dao động cưỡng bức trong thực tế?
Câu 2: Nêu một số ví dụ về hiện tượng cộng hưởng có lợi và có hại trong thực tế. Hãy chỉ rõ hệ dao động và nguồn gốc gây ra sự cộng hưởng.