Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 4: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

Kính chào các thầy cô! 
Chào các em! 
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
Baì 4 
I./Dao động tắt dần 
II./Dao động duy trì 
III./ Dao động cưỡng bức 
IV./Hiện tượng cộng hưởng 
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (fo). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc. 
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
Các em hảy quan sát ? 
I .Dao động tắt dần- 
1. Thế nào là dao động tắt dần ? 
 DAO ĐỘNG TẮT DẦN 
Tắt dần 
Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. 
Nguyên nhân nào gây ra dao động tắt dần? Hiện t ư ợng tắt dần phụ thuộc yếu tố nào? 
o 
x 
t 
c) 
Nhớt 
Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do ma sát. 
Ma sát càng lớn dao động tắt dần diễn ra càng nhanh và ng ư ợc lại. 
a) 
o 
x 
t 
Không khí 
o 
x 
b) 
t 
N ư ớc 
Nhìn vào các đồ thị em hãy cho biết sự tắt dần của con lắc trong các tr ư ờng hợp nh ư thế nào ? 
a) 
o 
x 
t 
Không khí 
1. Thế nào là dao động tắt dần ? 
2. Giải thích 
- Do lực cản của môi trường làm cơ năng của con lắc chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. Vì thế làm biên độ của con lắc giảm dần và cuối cùng dừng lại. 
3. Ứng dụng ( Sgk ) 
I-Dao động tắt dần- 
Nguyên nhân nào gây ra dao động tắt dần? Hiện t ư ợng tắt dần phụ thuộc yếu tố nào? 
o 
x 
t 
c) 
Nhớt 
Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do ma sát. 
Ma sát càng lớn dao động tắt dần diễn ra càng nhanh và ng ư ợc lại. 
a) 
o 
x 
t 
Không khí 
o 
x 
b) 
t 
N ư ớc 
Nhìn vào các đồ thị em hãy cho biết sự tắt dần của con lắc trong các tr ư ờng hợp nh ư thế nào ? 
a) 
o 
x 
t 
Không khí 
1. 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. 
2. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. 
II-Dao động duy trì. 
Thế naò là dao động duy trì ? 
 Sự tự dao động 
Dao động của con lắc đồng hồ đ ư ợc duy trì nhờ sự cung cấp năng l ư ợng từ một dây cót. 
Sau một chu kỳ dao động của quả lắc dây cót giãn ra một chút thông qua hệ thống bánh răng và những c ơ cấu thích hợp để cung cấp năng l ư ợng cho con lắc giúp năng l ư ợng con lắc bảo toàn nên dao động của nó đ ư ợc duy trì. 
Dao động đ ư ợc duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực đ ư ợc gọi là sự tự dao động. 
Hệ bao gồm: Vật dao động, nguồn năng l ư ợng, và c ơ cấu truyền năng l ư ợng gọi là hệ tự dao động . 
Dao động c ư ỡng bức: tần số là tần số ngoại lực, biên độ phụ thuộc ngoại lực. 
Sự tự dao động: biên độ và tần số giống nh ư khi vật dao đôïng tự do. 
3 
6 
12 
9 
 : DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG C Ư ỠNG BỨC 
 
Tắt dần 
C ư ỡng bức 
1 . Thế nào là dao động cưỡng bức? 
- Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức. 
III-Dao động cưỡng bức . 
III-Dao động cưỡng bức . 
1. Thế nào là dao động cưỡng bức? 
2. Ví dụ (Sgk) 
3. Đặc điểm 
- Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức (f = fcb). 
- Biên độ của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ . Khi fcb càng gần fo thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn. 
. Sự cộng h ư ởng 
+ Thí nghiệm: 
A 
m 
A 
B 
L 
m 
M 
M 
B 
F 
- Cho con lắc A dao động ta đo đ ư ợc tần số của nó là f 0 
 Khi B dao động nó tác dụng lực c ư ỡng bức lên A làm A dao động. 
- Dao động của A mạnh nhất khi tần số lực c ư ỡng bức (tần số ngoại lực) f bằng tần số riêng f 0 của A (f=f 0 ) 
Cho B dao động tần số f. Thay đổi chiều dài của B để thay đổi f của nó. 
Hình a 
Hình b 
1. Định nghĩa: 
- Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng fo của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. 
- Điều kiện fcb = fo 
IV-Hiênj tươngj côngj hươngx 
IV. Hiện tượng cộng hưởng 
3. Sự cộng h ư ởng 
+ Thí nghiệm: 
A 
m 
A 
B 
L 
m 
M 
M 
B 
F 
- Cho con lắc A dao động ta đo đ ư ợc tần số của nó là f 0 
 Khi B dao động nó tác dụng lực c ư ỡng bức lên A làm A dao động. 
- Dao động của A mạnh nhất khi tần số lực c ư ỡng bức (tần số ngoại lực) f bằng tần số riêng f 0 của A (f=f 0 ) 
Cho B dao động tần số f. Thay đổi chiều dài của B để thay đổi f của nó. 
Hình a 
Hình b 
1. Định nghĩa: 
2. Giải thích ( Sgk ) 
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng 
- Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe  
- Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon  
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
IV. Hiện tượng cộng hưởng 
1.Dao động tắt dần là: 
a.Dao động có li độ phụ thuộc theo thời gian theo dạng sin hay cosin. 
b.Dao động của hệ chỉ chịu ảnh hưởng của nội lực. 
c.Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. 
d.Dao động có chu kì luôn luôn không đổi. 
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
ÔN TẬP 
2.Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là do? 
a.biên độ dao động giảm dần. 
b.lực ma sát và lực cản của không khí. 
c.dao động không còn là dao động điều hòa. 
d.có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ. 
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
ÔN TẬP 
3.Điều kiện để có dao động cưỡng bức? 
a.Có ngoại lực tác dụng vào hệ dao động. 
b.Biên động dao động thay đổi. 
c.Có ngoại lực tuần hoàn tác dụng vào hệ. 
d.Do có lực ma sát tác dụng vào hệ. 
Dao động tắt dần-dao động cưỡng bức 
ÔN TẬP 
 Bài: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG C Ư ỠNG BỨC 
 
Tắt dần 
C ư ỡng bức