›
›
›

Giáo án Vật lý 12 học kỳ 1 theo phương pháp mới

docx 123 trang xuanha23 07/01/2023 3301
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Vật lý 12 học kỳ 1 theo phương pháp mới", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxgiao_an_vat_ly_12_hoc_ky_1_theo_phuong_phap_moi.docx

Nội dung text: Giáo án Vật lý 12 học kỳ 1 theo phương pháp mới

  1. Bài 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức * Nêu được: - Định nghĩa của dao động điều hòa. - Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha ban đầu là gì * Viết được: - Phương trình dao động điều hòa và giải thích được các đại lượng trong phương trình. - Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì, tần số. - Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. b) Kĩ năng - Vẽ đồ thị x, v theo t trong dao động điều hòa. - Biết điều kiện ban đầu tùy theo cách kích thích dao động, suy ra A và c) Thái độ: Làm việc nghiêm túc 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo. - Năng lực tự học, đọc hiểu. - Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày kết quả. - Năng lực tính toán. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2. - Các video thí nghiệm minh họa (H.1.4.SGK) 2. Học sinh - SGK, vở ghi bài, giấy nháp - Ôn lại chuyển động tròn đều III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH
  2. 1. Hướng dẫn chung Từ việc quan sát video, mô phỏng, thí nghiệm đơn giản về dao động, yêu cầu học sinh nhận biết được về dao động, dao động tuần hoàn. Từ chuyển động tròn đều ( hình vẽ và video mô phỏng) hình thành nên li độ và định nghĩa dao động điều hòa. Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Thời lượng Các bước Hoạt động Tên hoạt động dự kiến Tạo tình huống và phát biểu vấn đề về dao phút Khởi động Hoạt động 1 động. - Khảo sát chuyển động tròn đều. Hình thành - Xác định chuyển động của vật là dao động phút Hoạt động 2 kiến thức điều hòa - Xác định được x, A Hệ thống hóa kiến thức. Bài tập về dao động Luyện tập Hoạt động 3 phút điều hòa Áp dụng các kiến thức đã học về dao động Vận dụng Hoạt động 4 phút điều hòa để giải bài tập. Tìm tòi mở Áp dụng các vông thức về dao động điều hòa Ở nhà, Hoạt động 5 rộng làm bài tập phần này: Xác định x,v, a, t . phút ở lớp 2. Tổ chức từng hoạt động Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu: - Kiểm tra kiến thức đã học ở lớp 10. - Tìm hiểu về ? những dao động trong thực tế b) Nội dung: + Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV. + Quan sát dao động của con lắc đồng hồ, con lắc lò xo. c) Tổ chức hoạt động:
  3. - GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm ( mỗi HS 1 tờ giấy có đánh số thứ tự từ 1 đến 10). YC HS ghi các phương án lựa chọn của mình vào phiếu khi GV đọc câu hỏi từ 1 đến 10 Sau đó thu bài của một số HS để chấm điểm. - GV cho HS quan sát dao động của con lắc đồng hồ, con lắc lò xo. - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. HS mô tả chuyển động của vật - Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. - Xác định được các dao động - Dao động thể hiện những vị trí như thế nào theo thời gian. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 2 (Hình thành kiến thức): I. Khảo sát về dao động điều hòa a) Mục tiêu: + Hiểu được thế nào dao động điều hòa + Viết được phương trình dao động điều hòa + Hiểu được các đại lượng trong phương trình dao động; b) Nội dung: - GV mô tả chuyển động tròn đều theo hình 1.1 - Học sinh được hướng dẫn để phân tích chuyển động tròn đều của vật, xác định góc tại t = 0 và t # 0. - GV tổ chức cho HS thiết lập các phương trình dao động điều hòa Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau: + Khảo sát chuyển động của P là hình chiếu của M xuống Ox?. + Xác định các đại lượng li độ, li độ cực đại c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm quan sát chuyển động của điểm M trên đường tròn và hình chiếu P trên trục Ox.
  4. - GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát các chuyển động của điểm P + Tính chất chuyển động + Tọa độ của điểm P theo thời gian - Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hỗ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm học sinh. - Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập. d) Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS. + Xác định điểm P dao động điều hòa + Xác định được các đại lượng x, A, e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. II. Xác định chu kì, tần số của dao động điều hòa a) Mục tiêu: - Xác định được T, f,  b) Nội dung: Dựa vào dao động và sự hướng dẫn của GV, các nhóm thực hiện xác định T, f,  c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát chuyển động của vật dao động điều hòa + Xác định thời gian thực hiện một dao động toàn phần. + Mối liên hệ giữa T, f,  d) Sản phẩm mong đợi: - Chu kỳ là khoảng thời gian để thực hiện một dao động toàn phần . Kí hiệu T, đơn vị là (s). 1 - Tần số: Số dao động toàn phần thực hiện được trong 1giây, f = . Đơn vị là Hz T 2 - Liên hệ giữa T, f,  là:  = 2 f T
  5. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. III. Vận tốc, gia tốc, đồ thị trong dao động điều hòa a) Mục tiêu: - Từ phương trình li độ, đạo hàm tìm v, a - Từ toán học vẽ được đồ thị (x,t) b) Nội dung: Dựa vào toán học, đạo hàm tìm được v, a c) Tổ chức hoạt động: GV chuyển giao nhiệm vụ, cá nhân học sinh tự làm d) Sản phẩm mong đợi: + v = x’ = -Asin(t + ) = Acos(t + + /2) v luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v>0, theo chiều âm thì v<0) + a = v’ = x’’ = -2Acos(t + ) = 2Acos(t + + ) = -2x ; a luôn hướng về vị trí cân bằng - Vật ở VTCB: x = 0; vMax = A; a Min = 0 2 - Vật ở biên: x = ± A; vMin = 0; a Max =  ª 2 - Dao động điều hòa là chuyển động tuần hoàn với T = .  e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 3 (Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức. Giải bài tập. a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về dao động điều hòa
  6. b) Nội dung: - Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về về dao động điều hòa - Học sinh làm việc nhóm, trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về về dao động điều hòa c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ. HS ghi nhiệm vụ vào vở. - Yêu cầu làm việc nhóm, Nêu ra phương pháp chung để giải toán - Học sinh giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phẩm mong đợi: Bảng báo cáo của nhóm và các phương án trả lời của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 4 (Vận dụng): Giải bài tập về dao động điều hòa a) Mục tiêu: - Giải được các bài tập đơn giản về dao động điều hòa b) Nội dung: - GV chiếu bài tập có mô phỏng với các dữ kiện có sẵn. - Học sinh làm việc cá nhân vào vở và làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu. c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng. - Yêu cầu cả lớp giải các bài tập 7,8,9,10,11 trang 9 SGK . e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
  7. c) Sản phẩm mong đợi: Bài giải của học sinh. Hoạt động 5 (Tìm tòi mở rộng): Yêu cầu học sinh về nhà làm các dạng bài tập trong tài lệu a) Mục tiêu: Nêu được các dạng bài tập và giải được b) Nội dung: - Tìm hiểu các dạng bài tập + Xác định x, v, a + viết PT dao động + Xác định thời điểm, thời gian vật đi từ vị trí này đến vị trí kia c) Tổ chức hoạt động: - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực hiện ngoài lớp học. - HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở. Sau đó về nhà tìm hiểu để thực hiện về nhiệm vụ này. - HS báo cáo kết quả và thảo luận về nhiệm vụ được giao. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phầm mong đợi: Bài làm của học sinh. e) Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. IV. Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề 1. Một vật dao động điều hòa theo phương trình: x Acos(t ) . Vận tốc của vật tại thời điểm t có biểu thức: A. v Acos(t ) . B. v A 2cos(t ) . C. v Asin(t ) . D. v A 2sin(t ) . 2. Một vật dao động điều hòa theo phương trình: x Acos(t) Gia tốc của vật tại thời điểm t có biểu thức: A. a Acos(t ) . B. a A 2cos(t ) . C. a A sint . D. a A 2 sint . 3. Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của vận tốc là:
  8. 2 2 A. vmax A .B. vmax  A . C. vmax A . D. vmax  A . 4. Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại của gia tốc là: 2 2 A. amax A .B. amax  A . C. amax A . D. amax  A. 5. Chọn câu đúng khi nói về dao động điều hòa của một vật. A. Li độ dao động điều hòa của vật biến thiên theo định luật hàm sin hoặc cosin theo thời gian. B. Tần số của dao động phụ thuộc vào cách kích thích dao động. C. Ở vị trí biên, vận tốc của vật là cực đại. D. Ở vị trí cân bằng, gia tốc của vật là cực đại. 6. Trong dao động điều hòa A. vận tốc biến đổi điều hòa cùng pha với li độ. B. vận tốc biến đổi điều hòa ngược pha với li độ. C. vận tốc biến đổi điều hòa sớm pha so với li độ. 2 D. vận tốc biến đổi điều hòa chậm pha so với li độ. 2 7. Trong dao động điều hòa thì A. quỹ đạo là một đoạn thẳng. B. lực phục hồi là lực đàn hồi. C. vận tốc biến thiên điều hòa. D. gia tốc tỉ lệ thuận với thời gian. 8. Vận tốc trong dao động điều hòa A. luôn luôn không đổi. B.đạt giá trị cực đại khi đi qua vị trí cân bằng. C. luôn luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với li độ. T D. biến đổi theo hàm cosin theo thời gian với chu kỳ . 2 9. Gia tốc của vật dao động điều hòa có giá trị bằng không khi A. vật ở vị trí có li độ cực đại. B. vận tốc của vật cực tiểu. C. vật ở vị trí có li độ bằng không. D. vật ở vị trí có pha ban dao động cực đại. 10. Trong dao động điều hòa: A. gia tốc biến đổi điều hòa cùng pha với li độ. B. gia tốc biến đổi điều hòa ngược pha với li độ.
  9. C. gia tốc biến đổi điều hòa sớm pha so với li độ. 2 D. gia tốc biến đổi điều hòa chậm pha so với li độ. 2 11. Vật dao động điều hòa có vận tốc cực đại bằng 20 cm/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s 2. Lấy 2 = 10 thì biên độ đao động của vật là A. 5 cm. B. 10 cm . C. 15 cm. D. 20 cm. 12. Một vật dao động điều hoà với chu kỳ T = 1,2s và vận tốc cực đại khi vật qua vị trí cân bằng là 4 cm/s. Biên độ dao động của vật là A.2,4cm. B.5,5cm. C.6cm. D.3,3cm. 13. Một vật dao động điều hoà với tần số f =2Hz, lúc vật ở li độ x =A/2 thì gia tốc của vật có độ lớn 3,2m/s2 .Biên độ dao động có giá trị A.2cm. B.4cm. C.1cm. D.6cm. BÀI 2. CON LẮC LÒ XO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Hiểu được cấu tạo của con lắc lò xo - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo khi bỏ qua ma sát là dao động điều hòa. - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc lò xo - Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc lò xo, viết được các công thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo và được công thức lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa - Nêu được nhận xét định tính về quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà của con lắc lò xo b) Kĩ năng - - Áp dụng được các công thức có trong bài để giải bài tập - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa. c) Thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng liên quan đến chuyển động của con lắc lò xo - Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học.
  10. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo. - Năng lực tự học, đọc hiểu. - Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm. - Năng lực tính toán, Năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác và cách bố trí thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang, thí nghiệm mô phỏng dao động CLLX nằm ngang. 2. Học sinh: - Các công thức ly độ, vận tốc, gia tốc, liên hệ giữa tần số góc với chu kỳ trong dao động điều hòa - Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung Từ việc quan sát, thí nghiệm đơn giản về chuyển động con lắc lò xo, yêu cầu học sinh dự đoán về chuyển động con lắc lò xo khi có ma sát và khi bỏ qua mọi ma sát, thông qua đó khảo sát chuyển động con lắc lò xo về mặt động lực học và năng lượng Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Thời lượng dự Các bước Hoạt động Tên hoạt động kiến Tạo tình huống và phát biểu vấn đề về chuyển 5 phút Khởi động Hoạt động 1 động con lắc lò xo - Khảo sát chuyển động của con lắc lò xo về Hình thành mặt động lực học Hoạt động 2 28 phút kiến thức - Khảo sát chuyển động của con lắc lò xo về mặt năng lượng Hệ thống hóa kiến thức về chuyển động của Luyện tập Hoạt động 3 5 phút con lắc lò xo. Áp dụng các kiến thức đã học về chuyển động Vận dụng Hoạt động 4 7 phút con lắc lò xo, giải bài tập.
  11. Áp dụng phương pháp khảo sát chuyển động Tìm tòi mở Ở nhà, Hoạt động 5 của con lắc lò xo nằm ngang để xác định rộng chuyển động của con lắc lò xo thẳng đứng 30 phút ở lớp 2. Tổ chức từng hoạt động Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu: - Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà. b) Nội dung: + Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV. + Quan sát vi deo và mô phỏng chuyển động con lắc lò xo khi có ma sát và khi bỏ qua mọi ma sát c) Tổ chức hoạt động: - GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm ( mỗi HS 1 tờ giấy có đánh số thứ tự từ 1 đến 5). YC HS ghi các phương án lựa chọn của mình vào phiếu khi GV đọc câu hỏi từ 1 đến 5. Sau đó thu bài của một số HS để chấm điểm. - GV cho HS quan sát một đoạn video mô phỏng chuyển động con lắc lò xo khi bỏ qua mọi ma sát - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. HS mô tả cấu tạo con lắc lò xo, chuyển động của con lắc lò xo quanh vị trí cân bằng, khái niệm vị ví cân bằng - Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. - HS mô tả được cấu tạo con lắc lò xo, chuyển động của con lắc lò xo quanh vị trí cân bằng, khái niệm vị ví cân bằng e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 2 (Hình thành kiến thức): I. Khảo sát chuyển động của con lắc lò xo khi bỏ qua mọi ma sát
  12. a) Mục tiêu: + Chọn được hệ trục tọa độ thích hợp; + Phân tích được lực tác dụng và con lắc lò xo + Lập phương trình động lực học, công thức tính chu kỳ, tần số , biểu thức lực kéo về của con lắc lò xo - GV làm thí nghiệm con lắc lò xo nằm ngang để cho HS từ đó chọn được hệ trục tọa độ thích hợp nhất. - Học sinh được hướng dẫn để phân tích lực tác dụng và con lắc lò xo, cách để làm cho con lắc lò xo dao động - GV tổ chức cho HS thiết lập các phương trình theo định luật Huc và định luật II Niu-tơn Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau: + Để khảo sát chuyển động của con lắc lò xo nằm ngang cần chọn hệ trục tọa độ như thế nào?. + Phân tích các lực tác dụng vào CLLX; Tác dụng của các lực đó? + Viết được biểu thức lực đàn hồi theo định luật Huc và biểu thức định luật II Niu- tơn + Kết hợp với kiến thức ở bài 1, Nêu được kết luận về dao động CLLX, đưa ra được công thức tính chu kỳ, tần số góc CLLX +Hình thành khái niệm lực kéo về, biểu thức, đặc điểm lực kéo về của CLLX c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm quan sát chuyển động CLLX để chọn được hệ trục tọa độ thích hợp. - GV cho HS phân tích lực tác dụng và con lắc lò xo, cách để làm cho con lắc lò xo dao động - GV chuyển giao nhiệm vụ: Viết được biểu thức lực đàn hồi theo định luật Huc và biểu thức định luật II Niu- tơn + Kết hợp với kiến thức ở bài 1, kết luận về dao động CLLX, đưa ra được công thức tính chu kỳ , tần số góc CLLX + Hình thành khái niệm lực kéo về, biểu thức, đặc điểm lực kéo về của CLLX - Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hỗ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm học sinh. - Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập. k d) Sản phẩm mong đợi: Viết được a x m - Dao động của con lắc lò xo khi bỏ qua ma sát là dao động điều hoà.
  13. k m - Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo:  và T 2 m k - Lực kéo về: Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hoà chịu lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. II. Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng a) Mục tiêu: - Xác định được biểu thức động năng của CLLX - Xác định được biểu thức thế năng của CLLX - Xác định được biểu thức cơ năng của CLLX b) Nội dung: Dựa vào các công thức động năng, thế năng, cơ năng ở lớp 10 và các phương trình vận tốc, ly độ của CLLX ở lớp 12, và sự hướng dẫn của GV, các nhóm thực hiện xây dựng các biểu thức trên c) Tổ chức hoạt động: GV chuyển giao nhiệm vụ: Xây dựng thức động năng, biểu thức thế năng, biểu thức cơ năng của CLLX d) Sản phẩm mong đợi: 1 - Xác định được biểu thức động năng của CLLX: W mv2 ñ 2 1 - Xác định được biểu thức thế năng của CLLX: W kx2 t 2 1 1 - Xác định được biểu thức thế năng của CLLX: W mv2 kx2 Khi không có ma sát 2 2 1 1 W kA2 m2 A const 2 2 e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).
  14. - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 3 : Hệ thống hóa kiến thức. a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức b) Nội dung: Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ. HS ghi nhiệm vụ vào vở. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phẩm mong đợi: Học sinh nắm bắt được các kiến thức đã học e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 4 (Vận dụng): Giải bài tập chuyển động của CLLX - Giải được các bài tập đơn giản về CLLX b) Nội dung: - GV chiếu bài tập có mô phỏng với các dữ kiện có sẵn. - Học sinh làm việc cá nhân vào vở và làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu. c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng. - Yêu cầu cả lớp giải các bài tập 4,5,6- trang 13 SGK . e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
  15. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. c) Sản phẩm mong đợi: Bài giải của học sinh. Hoạt động 5 (Tìm tòi mở rộng): Yêu cầu HS xem khảo sát chuyển động của CLLX theo phương thẳng đứng a) Mục tiêu: - Nêu được phương pháp khảo sát chuyển động của CLLX thẳng đứng. - Viết được các phương trình, công thức tính chu kỳ, tần số góc ; biểu thức động năng,thế năng , cơ năng của CLLX thẳng đứng . b) Nội dung: Khảo sát chuyển động của CLLX thẳng đứng. Viết được các phương trình, công thức tính chu kỳ, tần số góc; biểu thức động năng,thế năng, cơ năng của CLLX thẳng đứng. c) Tổ chức hoạt động: - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực hiện ngoài lớp học. HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở. Sau đó về nhà tìm hiểu để thực hiện về nhiệm vụ này. - HS báo cáo kết quả và thảo luận về nhiệm vụ được giao. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phầm mong đợi: Bài làm của học sinh. e) Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. IV. Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề Câu 1: Hãy tìm nhận xét đúng về con lắc lò xo. A. Con lắc lò xo có chu kỳ tăng lên khi biên độ dao động tăng lên B. Con lắc lò xo có chu kỳ không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường C. Con lắc lò xo có chu kỳ giảm xuống khi khối lượng vật nặng tăng lên D. Con lắc lò xo có chu kỳ phụ thuộc vào việc kéo vật nhẹ hay mạnh trước khi buông tay cho vật dao động. Câu 2: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với biên độ 10 cm, chu kỳ 1s. Khối lượng của quả nặng 400g, lấy 2= 10, cho g = 10m/s2. Độ cứng của lò xo là bao nhiêu? A. 16N/m B. 20N/m C. 32N/m D. 40N/m Câu 3: Một vật khối lượng 1 kg dao động điều hòa với phương trình: x = 10cos t (cm). Lực kéo về tác dụng lên vật vào thời điểm 1/3 s là: A. 0,05 N. B. 2N. C. 1N D. Bằng 0. Câu 4: Trong dao động điều hòa của một vật thì tập hợp ba đại ℓượng sau đây ℓà không thay đổi
  16. theo thời gian A. Vận tốc, ℓực, năng ℓượng toàn phần B. Biên độ, tần số, gia tốc C. Biên độ, tần số, năng ℓượng toàn phần D. Gia tốc, chu kỳ, ℓực Câu 5: Một con lắc lò xo có khối lượng m = 50g, lò xo có độ cứng 200 N/m dao động điều hòa. Tần số dao động của con lắc là A.3,1 Hz. B.2,6 Hz. C.10,91 Hz. D.5,32 Hz Câu 6: Cho mét con l¾c lß xo dao ®éng ®iÒu hoµ víi ph-¬ng tr×nh x = 10cos(20t – π/3) (cm). BiÕt vËt nÆng cã khèi l-îng m = 100g. §éng n¨ng cña vËt nÆng t¹i li ®é x = 8 cm b»ng A. 2,6J. B. 0,072J. C. 7,2J. D. 0,72J. Câu 7: Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình x Acos t . Động năng của vật tại thời điểm t được tính: 1 A. W mA2 2 cos2 ( t) B. W mA2 2 sin 2 ( t) đ 2 đ 1 C. W mA2 2 sin 2 ( t) D. W 2mA2 2 sin 2 ( t) đ 2 đ Câu 8: Một con lắc lò xo có cơ năng 0,9 J và biên độ dao động 15cm. Tại vị trí con lắc có li độ là -5cm thì động năng của con lắc là bao nhiêu ? A.0,8 J. B. 0,3 J. C.0,6 J. D. 0,1J. Câu 9: Một vật nặng 500g gắn vào ℓò xo dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật thực hiện 540 dao động. Cho 2 = 10. Cơ năng của vật ℓà: A. 2025J B. 0,9J C. 0,89J D. 2,025J Câu 10: Một con lắc lò xo DĐĐH với phương trình x = 2cos(5 .t /3)(cm) , Vật nặng có khối lượng 100g Tính thế năng của vật ở thời điểm t = 2s kể từ t= 0. Cho 2 = 10. A. 1,25 mJ B. 12,5 J C. 1,25 J D. 12500J Nhóm câu hỏi kiểm tra bài cũ Câu 1. Một vật dao động điều hoà có phương trình của li độ: x = A sin( t+ ). Biểu thức gia tốc của vật là A. a = -2 x B. a = -2v C. a = -2x.sin(t + ) D. a = - 2A Câu 2. Một vật thực hiện dđđh xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình x = 2cos 4 t 2 cm. Chu kì dao động của vật là A. 2 (s). B. 1/2 (s). C. 2 (s). D. 0,5 (s). Câu 3. Một chất điểm chuyển động trên đoạn thẳng có tọa độ và gia tốc liên hệ với nhau bởi biểu thức: a = 25x (cm/s2) Chu kì và tần số góc của chất điểm là A. 1,256s; 25 rad/s. B. 1s; 5 rad/s. C. 2s; 5 rad/s. D. 1,256s; 5 rad/s. Câu 4: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 6cos4 t (cm), tọa độ của vật tại thời điểm t=10s là
  17. A. x = 3cm B.x = 6cm C. x = -3cm D. x = -6cm Câu 5. Một vật dao động điều hoà với phương trình: x = 2cos(4πt + π/3) cm. Vận tốc của vật tại thời điểm ban đầu là A. -4π cm/s. B. -4 3 π cm/s. C. 4π cm/s. D. 4 3 π cm/s. BÀI 3. CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Nêu được con lắc đơn là gì? - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc đơn. - Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. b) Kĩ năng - Giải được các bài tập đơn giản về dao động điều hòa của con lắc đơn. - Quan sát và làm thí nghiệm đơn giản về con lắc đơn. Thí nghiệm xác định gia tốc rơi tự do bằng con lắc đơn. c) Thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng liên quan đến con lắc đơn. - Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo. - Năng lực tự học, đọc hiểu. - Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm. - Năng lực tính toán, năng lực thực hành thí nghiệm: Các thao tác và cách bố trí thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên a) Thí nghiệm về con lắc đơn. b) Các video thí nghiệm, phần mềm mô phỏng con lắc đơn. 2. Học sinh: SGK, vở ghi bài, giấy nháp
  18. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian Thời lượng dự Các bước Hoạt động Tên hoạt động kiến Tạo tình huống và phát biểu vấn đề về con lắc 8 phút Khởi động Hoạt động 1 đơn. Hình thành - Tìm hiểu con lắc đơn Hoạt động 2 25 phút kiến thức - Khảo sát dao động con lắc đơn Hệ thống hóa kiến thức. Bài tập về con lắc Luyện tập Hoạt động 3 5 phút đơn. Áp dụng các kiến thức đã học về con lắc đơn, Vận dụng Hoạt động 4 7 phút giải bài tập. Tìm tòi mở Ở nhà, phòng thí Hoạt động 5 Xác định gia tốc rơi tự do rộng nghiệm 2. Tổ chức từng hoạt động Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu: - Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà. - Tìm hiểu dao động của con lắc đơn (biên độ góc lớn) và dao động của con lắc đồng hồ b) Nội dung: + Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV. + Quan sát dao động của con lắc đơn (biên độ góc lớn) và dao động con lắc đồng hồ (hoặc video hoặc thí nghiệm mô phỏng về dao động con lắc đồng hồ). c) Tổ chức hoạt động: - GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm (mỗi HS 1 tờ giấy có đánh số thứ tự từ 1 đến 10). YC HS ghi các phương án lựa chọn của mình vào phiếu khi GV đọc câu hỏi từ 1 đến 10 Sau đó thu bài của một số HS để chấm điểm. - GV cho HS quan sát thí nghiệm dao động của con lắc đơn với biên độ góc lớn và dao động con lắc đồng hồ (hoặc video hoặc thí nghiệm mô phỏng về dao động con lắc đồng hồ)
  19. - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. HS mô tả chuyển động của con lắc đơn và cho biết sự khác nhau giữa dao động của con lắc đơn với biên độ góc lớn và dao động con lắc đồng hồ. Tìm hiểu nguyên nhân. - Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 2 (Hình thành kiến thức): I. Tìm hiểu con lắc đơn a) Mục tiêu: Nêu được con lắc đơn là gì? b) Nội dung: - GV cho HS xem một con lắc đơn rồi YC HS nêu định nghĩa con lắc đơn và xác định VTCB của nó. - Học sinh làm việc nhóm, hoàn thành các yêu cầu của GV c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm quan sát con lắc đơn rồi thực hiện các yêu cầu của GV - Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hỗ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm học sinh. - Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập. d) Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
  20. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. II. Khảo sát dao động con lắc đơn a) Mục tiêu: - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc đơn. - Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. b) Nội dung: - Hướng dẫn HS phân tích lực tác dụng lên con lắc. Chú ý phân tích vecto trọng lực P thành 2 vecto thành phần Pn và Pt. Thành phần vecto Pt theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo là lực kéo về s vị trí cân bằng (nói chung dao động chưa phải là dao động điều hòa). Chỉ khi nhỏ sin  con lắc đơn mới dao động điều hòa. - Thiết lập phương trình dao động điều hòa con lắc đơn, công thức chu kỳ và nhận xét. c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát dao động con lắc đơn + Phân tích lực tác dụng lên con lắc + Phân tích vecto trọng lực P thành 2 vecto thành phần Pn và Pt + Thành phần vecto Pt theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo là lực kéo về vị trí cân bằng. s + Khi nhỏ sin con lắc đơn mới dao động điều hòa.  + Phương trình dao động điều hòa con lắc đơn. + Công thức chu kỳ. d) Sản phẩm mong đợi: - Công thức lực kéo về: Pt mg sin - Phương trình dao động điều hòa: s s0 cos(t )  - Công thức tính chu kỳ T = 2 g e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
  21. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 3 (Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức. Giải bài tập. a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về dao động điều hòa của con lắc đơn b) Nội dung: - Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về con lắc đơn - Học sinh làm việc nhóm, trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về con lắc đơn c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ. HS ghi nhiệm vụ vào vở. - Yêu cầu làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về con lắc đơn và trả trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về con lắc đơn. - Học sinh giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phẩm mong đợi: - Bảng báo cáo của nhóm và các phương án trả lời của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 4 (Vận dụng): Giải bài tập về con lắc đơn. a) Mục tiêu: Giải được các bài tập đơn giản về con lắc đơn. b) Nội dung: - GV chiếu bài tập có mô phỏng với các dữ kiện có sẵn. - Học sinh làm việc cá nhân vào vở và làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu. c) Tổ chức hoạt động: Các nhóm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng. d) Sản phẩm mong đợi:
  22. Bài giải của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 5 (Tìm tòi mở rộng): Xác định gia tốc rơi tự do a) Mục tiêu: Nêu được ứng dụng con lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự do b) Nội dung: Dựa vào các dụng cụ và sự hướng dẫn của GV, các nhóm tiến hành thí nghiệm c) Tổ chức hoạt động: Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm tiến hành thí nghiệm d) Sản phầm mong đợi: Bài báo cáo thí nghiệm các nhóm. e) Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. IV. Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề Câu 1. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn? A. Khi vật nặng qua vị trí biên ,cơ năng của con lắc bằng thế năng . B. Chuyển động của con lắc từ vị trí biên về vị trí cân bằng là nhanh dần. C. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng, trọng lực tác dụng lên vật cân bằng với lực căng dây. D. Với dao động nhỏ thì dao động của con lắc là dao động điều hòa . Câu 2. Công thức tính chu kì của con lắc đơn là 1  g 1 g  A. T = B. T = 2 C. T = D. T = 2 2 g l 2 l g Câu 3. Một con lắc đơn có chiều dài l dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường g = π2 = 10m/s thì chu kỳ dao động của nó là 2s. Giá trị của l là A. 0,5mB. 1mC. 1,5mD. 2m
  23. Câu 4. Một con lắc đơn chiều dài l, khối lượng m, dao động điều hòa với chu kỳ T = 0,2s. Trong 10s, số dao động mà con lắc thực hiện được là: A. 40 dao độngB. 50 dao độngC. 5 dao động D. 25 dao động Câu 5. Một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 12 dao động. Khi giảm độ dài con lắc đi 16cm thì trong cùng khoảng thời gian t như trên con lắc thực hiện 20 dao động. Lấy g = 9,8m/s2. Độ dài ban đầu của con lắc là A. 60 cmB. 50 cm C. 40 cmD. 25 cm C©u 6. Hai con l¾c ®¬n cã chiÒu dµi h¬n kÐm nhau 22cm, ®Æt ë cïng mét n¬i. Ng-êi ta thÊy r»ng trong cïng mét kho¶ng thêi gian t, con l¾c thø nhÊt thùc hiÖn ®-îc 30 dao ®éng, con l¾c thø hai ®-îc 36 dao ®éng. ChiÒu dµi cña c¸c con l¾c lµ A. 72cm vµ 50cm. B. 44cm vµ 22cm. C. 132cm vµ 110cm. D. 50cm vµ 72cm. C©u 7.T¹i mét n¬i trªn mÆt ®Êt, con l¾c ®¬n cã chiÒu dµi l1 dao ®éng víi tÇn sè 3Hz, con l¾c ®¬n cã chiÒu dµi l2 dao ®éng víi tÇn sè 4Hz. Con l¾c cã chiÒu dµi l1 + l2 sÏ dao ®éng víi tÇn sè lµ A. 1Hz.B. 7Hz. C. 5Hz.D. 2,4Hz. Câu 8. Một con lắc đơn có dây treo dài bằng l = 1m dao động điều hòa với biên độ góc 2 α0 = 0,1rad. Lấy g = 10m/s . Vận tốc con lắc qua vị trí cân bằng có giá trị gần bằng A. 0.1 m/s B. 1 m/s C. 0.316 m/sD. 0.0316 m/s Câu 9. Một con lắc đơn dao động với biên độ góc rad có chu kì T = 2s. Chọn gốc tọa độ 0 20 là vị trí cân bằng O, gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương. Phương trình dao động của con lắc đơn là: A. cos t B. cos 2 t 20 2 20 C. cos t D. cos t 20 20 2 Câu 10. Một con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài 20cm treo tại một điểm cố định. Kéo con lắc khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1rad về phía bên phải, rồi truyền cho con lắc một vận tốc bằng 14cm/s theo phương vuông góc với với dây về phía vị trí cân bằng. Coi con lắc dao động điều hoà, viết phương trình dao động đối với li độ dài của con lắc. Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất. Cho gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2. A. s 2 2sin 7t cm B. s 2 2sin 7t cm C. s 2sin 7t cm D. s 2sin 7t cm
  24. BÀI 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. - Nêu được để điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra. - Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng. b) Kỹ năng - Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần. - Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng. - Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và giải một số bài tập tương tự ở trong bài. - Giải thích được nhiều ứng dụng torng thực tế về cộng hưởng và kể ra được một vài ứng dụng khác. c) Thái độ - Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề thông qua các câu lệnh mà giáo viên (GV) đặt ra, tóm tắt các thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau. - Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề theo giải pháp đã lựa chọn thông qua việc tự nghiên cứu và vận dụng kiến thức về dao động tắt dần, cộng hưởng để giải thích các tình huống thực tiễn. - Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm. - Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên a. Chuẩn bị thêm một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại. b. Các tờ giấy trắng A4, phiếu học tập. c. Thí nghiệm về dao động cưỡng bức và cộng hưởng.
  25. d. Tổ chức chia lớp thành các nhóm học tập phù hợp, 2. Học sinh 1 a) Ôn lại kiến thức về thấu cơ năng con lắc lò xo W m 2 A2 . 2 b) Sách giáo khoa (SGK), vở ghi, thước kẻ, bút, giấy nháp, III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung. Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời lượng dự kiến Khởi động Hoạt động 1 Tạo tình huống có vấn đề về Dao động tắt dần 5 phút và dao động cưỡng bức. Hoạt động 2 Dao động tắt dần 10 phút Hình thành Hoạt động 3 Dao động duy trì 6 phút kiến thức Hoạt động 4 Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng. 15 phút Luyện tập Hoạt động 5 Hệ thống hoá kiến thức và luyện tập 6 phút Vận dụng Tìm hiểu ứng dụng của dao động tắt dần, dao động duy trì, cộng hưởng và những nhược Tìm tòi mở Hoạt động 6 4 phút điểm của chúng và qua đó đề ra phương án rộng khắc phục nhược điểm. 2. Tổ chức từng hoạt động A. KHỞI ĐỘNG Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu: - Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà. - Tìm hiểu vì sao trong thực tế các dao động có biên độ giảm dần , vì sao một em bé có thể đưa võng cho người lớn mà võng lại dao động rất mạnh ? b. Nội dung: + Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV. + Quan sát một số hình ảnh liên quan đến dao động tắt dần và cộng hưởng. c. Tổ chức hoạt động:
  26. - GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm ( mỗi HS 1 tờ giấy có đánh số thứ tự từ 1 đến 10). YC HS ghi các phương án lựa chọn của mình vào phiếu khi GV đọc câu hỏi từ 1 đến 10 Sau đó thu bài của một số HS để chấm điểm. - GV cho HS quan sát một số hình ảnh liên quan đến dao động tắt dần và cộng hưởng. - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. HS mô tả về dao động tắt dần và dao động cưỡng bức? - Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. - Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần. - Dao động cưỡng bức. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động 2: Định nghĩa, giải thích và ứng dụng của dao động tắt dần. a. Mục tiêu: + Nêu được định nghĩa về dao động tắt dần. + Giải thích được nguyên nhân dẫn đến sự tắt dần dao động. + Biết được các ứng dụng của dao động tắt dần. b. Nội dung: - GV yêu cầu HS phân tích hình 4.1 SGK và cho nhận xét về dao động của con lắc lò xo trong không khí. - Học sinh được hướng dẫn để tìm hiểu dao động của vật trong con lắc lò xo dao động trong môi trường không khí có điểm gì khác so với dao động trong chân không. - GV tổ chức cho HS thiết lập các kiến thức về dao động tắt dần, nguyên nhân dẫn đến dao động tắt dần và những ứng dụng của dao động tắt dần trong thực tế. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau: + Nhắc lại công thức tính cơ năng của dao động điều hòa?
  27. + Nếu không có ma sát thì cơ năng biến đổi thế nào? Biên độ biến đổi thế nào? + Nếu có ma sát thì cơ năng biến đổi như thế nào? Biên độ dao động có thay đổi không? + Nêu nguyên nhân của dao động tắt dần? + Độ nhớt của môi trường ảnh hưởng thế nào đến dao động tắt dần? + Tìm hiểu các ứng dụng thực tiễn của dao động tắt dần? c. Tổ chức hoạt động: - Các nhóm quan sát hình vẽ để phát hiện có sự giảm dần của biên độ trong quá trình vật dao động trong không khí - GV cho HS thảo luận nhóm trên cơ sở các câu hỏi mà GV yêu cầu . - GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát dao động tắt dần: + Định nghĩa. + Nguyên nhân làm cho dao động tắt dần. + Các ứng dụng của dao động tắt dần. - Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hỗ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm học sinh. - Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập. d. Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS. + Dao động tắt dần là dao động với biên độ giảm dần theo thời gian rồi dừng lại. + Lực cản môi trường sinh công âm làm giảm cơ năng của vật. Cơ năng giảm thì biên độ dao động giảm, tức là dao động tắt dần. + Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt. + Các ứng dụng của dao động tắt dần như: bộ giảm xóc ở ô tô, xe máy, e. Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 3: Tìm hiểu về dao động duy trì. a. Mục tiêu hoạt động + Biết cách duy trì dao động cho con lắc.
  28. + Nêu được đặc điểm của dao động duy trì và ứng dụng của nó. b. Nội dung: Dựa vào SGK để nêu cách duy trì dao động, đặc điểm của dao động tắt dần. Hình thức chủ yếu của hoạt động này là tự học qua tài liệu dưới sự hướng dẫn của GV để lĩnh hội được kiến thức. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau: + Muốn duy trì dao động không tắt dần, ta phải làm gì? + Nêu cách cung cấp năng lượng cho hệ. + Một người nằm võng muốn duy trì dao động của võng người đó có thể làm như thế nào? + Nếu duy trì dao động cho con lắc đồng hồ ( loại đồng hồ dây cót )người ta thường làm gì mà không cần tác dụng của ngoại lực? c. Tổ chức hoạt động GV giao cho mỗi nhóm nhiệm vụ học tập. HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở, tiến hành đọc tài liệu, ghi ý kiến của mình vào vở. Sau đó thảo luận nhóm, cùng với nhóm để thống nhất cách trình bày kết quả thảo luận nhóm, ghi vào vở cá nhân ý kiến của nhóm. Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát HS tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hổ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm HS. d. Sản phẩm hoạt động mong đợi Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS các khái niệm + Nêu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần để bù lại cho sự tiêu hao vì ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó thì dao động kéo dài mãi và được gọi là dao động duy trì. + Cứ mỗi chu kì ta tác dụng vào vật (trong thời gian ngắn) một lực cùng chiều với chuyển động để truyền thêm năng lượng cho vật. + Dao động duy trì có tần số bằng tần số dao động riêng của hệ và có biên độ dao động không đổi. e. Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 4: Tìm hiểu dao động cưỡng bức. Cộng hưởng.
  29. a. Mục tiêu hoạt động - Nêu được dao động cưỡng bức là gì ? Các đặc điểm của loại dao động này. - Nêu được hiện tượng cộng hưởng là gì ? Các đặc điểm của cộng hưởng và điều kiện để hiện tượng này xảy ra. Ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng? Tác hại của cộng hưởng cần phải tránh? b. Nội dung: GV làm thí nghiệm về dao động cưỡng bức yêu cầu HS theo dõi để nhận xét và đọc SGK để nêu các khái niệm về : - Dao động cưỡng bức. - Các đặc điểm của dao động cưỡng bức. - Cộng hưởng . - Điều kiện để có cộng hưởng và tác dụng của cộng hưởng. Hình thức chủ yếu của hoạt động này là làm thí nghiệm và tự học qua tài liệu dưới sự hướng dẫn của GV để lĩnh hội được kiến thức. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau: + Chuyển động của vật dưới tác dụng của ngoại lực nói trên như thế nào? Phân tích vì sao chuyển động chia làm 2 giai đoạn. + Dao động cưỡng bức là gì? Quan sát thí nghiệm để rút ra các đặc điểm của dao động cưỡng bức? + Khi bố trí để tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng thì biên độ của dao động cưỡng bức có đặc điểm gì? + Cộng hưởng là gì? Điều kiện để có cộng hưởng? + Ma sát của môi trường ảnh hưởng như thế nào đến cộng hưởng? + Chỉ ra một số tác dụng có lợi và cách phát huy, tác dụng có hại và cách tránh? c. Gợi ý tổ chức hoạt động GV cử một nhóm HS tiến hành làm thí nghiệm theo hướng dẫn của mình kèm nhiệm vụ học tập cho các thành viên khác. HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở, tiến hành làm thí nghiệm và quan sát kết quả, đọc tài liệu, ghi ý kiến cá nhân vào vở của mình. Sau đó thảo luận nhóm, cùng làm thí nghiệm với nhóm để đưa ra báo cáo, thống nhất cách trình bày kết quả thảo luận nhóm, ghi vào vở cá nhân ý kiến của nhóm. Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát HS làm thí nghiệm, tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hổ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm HS. d. Sản phẩm hoạt động mong đợi Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS các khái niệm :
  30. - Xét dao động giản đơn là dao động của con lắc đơn, để không tắt dần, cách đơn giản nhất là ta tác dụng vào nó một ngọai lực biến đổi tuần hoàn, gọi là lực cưỡng bức. - Dao động cưỡng bức là điều hòa. - Tần số góc dao động cưỡng bức bằng tần số góc  của ngoại lực. - Biên độ dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực và phụ thuộc tần số góc của ngoại lực. - Cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng( gần bằng) tần số riêng của hệ. - Điều kiện xảy ra cộng hưởng : Tần số góc  của ngoại lực bằng tần số góc riêng o của hệ. Đồng thời trả lời được câu hỏi: vì sao một em bé có thể đưa võng cho người lớn mà võng lại dao động rất mạnh ? e. Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. C. LUYỆN TẬP Hoạt động 5: Hệ thống hoá kiến thức và luyện tập a. Mục tiêu hoạt động Quan sát bảng ghi hoặc màn hình máy chiếu để thảo luận nhóm nhằm chuẩn hoá kiến thức và luyện tập. b. Nội dung: + Khái niệm về dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức . + Phân biệt điểm khác nhau giữa dao động duy trì và dao động cưỡng bức. + Cộng hưởng và điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng. + Tác dụng của dao động tắt dần, của cộng hưởng trong kỹ thuật và đời sống. Trường hợp nào cần phát huy, trường hợp nào cần hạn chế. + GV giao cho HS luyện tập một số bài tập đã biên soạn. b. Gợi ý tổ chức hoạt động
  31. GV yêu cầu HS quan sát lên bảng ghi hoặc xem các slide do giáo viên trình chiếu để thảo luận nhóm nhằm chuẩn hoá kiến thức. Khi GV dùng slide thì yêu cầu HS nhắc lại hoặc thảo luận để hoàn thiện các khái niệm vừa mới học ở từng slide một. Qua đó GV hệ thống và cùng HS chốt kiến thức. Sau cùng, HS thảo luận và giải các bài tập do GV đưa ra. 1. Trắc nghiệm Câu 1: Phát biểu nào sai khi nói về dao động tắt dần: A. Biên độ dao động giảm dần B. Cơ năng dao động giảm dần C. Tần số dao động càng lớn thì sự tắt dần càng chậm D. Lực cản và lực ma sát càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh Câu 2: Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ta đã: A. Làm mát lực cản môi trường đối với vật chuyển động B. Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào vật C. Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì D. Kích thích lại dao động khi dao động bị tắt dần Câu 3: Trong những dao động tắt dần sau, trường hợp nào tắt dần nhanh là có lợi: A. Dao động của khung xe qua chỗ đường mấp mô B. Dao động của đồng hồ quả lắc C. Dao động của con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm D. Cả B và C đều đúng Câu 4: Chọn câu đúng trong các câu sau: A. Dao động điều hoà là một dao động tắt dần theo thời gian B. Chu kì dao động điều hoà phụ thuộc vào biên độ dao động C. Khi vật dao động ở vị trí biên thì thế năng của vật lớn nhất D. Biên độ dao động là giá trị cực tiểu của li độ Câu 5: Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào: A. Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B. Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật C. Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D. Hệ số lực cản tác dụng lên vật Câu 6: Điều kiện nào sau đây là điều kiện của sự cộng hưởng: A. Chu kì của lực cưỡng bức phải lớn hơn chu kì riêng của hệ B. Lực cưỡng bức phải lớn hơn hoặc bằng một giá trị F0 nào đó C. Tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ D. Tần số của lực cưỡng bức phải lớn hơn nhiều tần số riêng của hệ Câu 7: Dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hoà F = Hsin (ωt + φ) gọi là dao động: A. Điều hoà B. Cưỡng bức C. Tự do D. Tắt dần Câu 8: Chọn câu sai khi nói về dao động cưỡng bức: A. Là dao động dưới tác dụng của ngoai lực biến thiên tuần hoàn B. Là dao động điều hoà C. Có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức D. Biên độ dao động thay đổi theo thời gian Câu 9: Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào:
  32. A. Hệ số lực cản tác dụng lên vật B. Tần số ngoại lực tác dụng lên vật C. Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D. Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật Câu 10. Con laéc loø xo goàm vaät naëng 100g vaø loø xo nheï ñoä cöùng 40(N/m). Taùc duïng 10 moät ngoaïi löïc ñieàu hoøa cöôõng böùc bieân ñoä FO vaø taàn soá f1 = (Hz) thì bieân ñoä dao ñoäng oån ñònh cuûa heä laø A1. Neáu giöõ nguyeân bieân ñoä FO vaø taêng taàn soá ngoaïi 12 löïc ñeán giaù trò f2 = (Hz) thì bieân ñoä dao ñoäng oån ñònh cuûa heä laø A2. So saùnh A1 vaø A2 ta coù A. A2 = A1 B. A2 A1 2. Tự luận Bài 1. Một chiếc xe chạy trên con đường lát gạch, cứ sau 15m trên đường lại có một rãnh nhỏ. Biết chu kì dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 1,5s. Hỏi vận tốc của xe bằng bao nhiêu thì xe bị xóc mạnh nhất? Bài 2. Một con lắc dao động tắt dần chậm. Cứ sau mỗi chu kỳ, phần năng lượng của con lắc bị mất đi trong một dao động toàn phần là 6%. Như vậy, sau mỗi chu kỳ biên độ giảm bao nhiêu phần trăm? c. Sản phẩm hoạt động - Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS. - Câu trả lời hoặc lời giải các bài tập do GV đưa ra. D. VẬN DỤNG, TÌM TÒI MỞ RỘNG Hoạt động 6: Tìm hiểu ứng dụng của dao động tắt dần, dao động duy trì và cộng hưởng trong đời sống và trong kĩ thuật a. Mục tiêu hoạt động Giúp HS tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tuỳ theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Chọn các câu hỏi và bài tập để tìm hiểu một phần trong lớp (nếu đủ thời gian) và phần còn lại tự tìm hiểu ở ngoài lớp học. - Tìm hiểu thêm một số ứng dụng của cộng hưởng ngoài SGK đã nêu ra. c. Gợi ý tổ chức hoạt động GV đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ để HS thực hiện một phần tại lớp học và phần còn lại ở ngoài lớp học.
  33. HS ghi nhiệm vụ vào vở. Sau đó thảo luận nhóm để đưa ra cách thực hiện về những nhiệm vụ này một phần tại lớp học và phần còn lại ở ngoài lớp học. GV ghi kết quả cam kết của cá nhân hoặc nhóm HS, hướng dẫn, gợi ý cách thực hiện cho HS, hướng dẫn HS tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau. d. Sản phẩm hoạt động Bài tự làm vào vở ghi của HS. BÀI 5. DAO ĐỘNG TỔNG HỢP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Nêu được cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp giản đồ Fre-nen. - Nêu được cách xác định biên độ dao động tổng hợp A. Biết A phụ thuộc vào biên độ của các dao động thành phần và độ lệch pha giữa chúng. Còn A không phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động thành phần . - Nêu được cách xác định pha ban đầu củadao động tổng hợp. Biết pha ban đầu này phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần. - Nêu được cách xác định độ lệch pha của dao động x 1 so với x2. Khi tính độ lệch pha của hai dao động thành phần x1 và x2 thì phương trình biểu diễn chúng bắt buộc phải cùng một dạng hàm và phải đảm bảo điều kiện biện độ dương b) Kĩ năng: - Biểu diễn đượcc các vectơ thành phần lên hệ trục tọa độ xoy. Sau đó dùng quy tắc hình bình hành để tìm vectơ tổng. Từ đó suy ra được biên độ của dao động tổng hợp, pha ban đầu - Tính được các trường hợp đặc biệt của biên độ tổng hợp , viết được phương trình dao động của các dao động thành phần, nếu biết được dao động tổng hợp và dao động thành phần kia. - Rèn được kĩ năng tính toán, suy luận. - Có thể giải bài toàn viết phương trình của dao động tổng hợp, hoặc dao động thành phần bằng máy tính cầm tay, hoặc dựa vào những dầu hiệu đặc biệt. c) Thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng liên quan đến dao động tổng hợp. - Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo.
  34. - Năng lực tự học, đọc hiểu. - Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày các cách để xác định biên độ dao động tổng hợp và pha ban đầu. - Năng lực tính toán, năng lực sử dụng máy tính cầm tay hoặc dựa vào những dấu hiệu đặt biệt để giải bài toán trên . II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên a ) Ph-¬ng ph¸p vect¬ quay. b) H×nh vÏ ph-¬ng ph¸p vÐc t¬ quay ,m« h×nh vÐct¬ quay. 2. Học sinh - SGK, vở ghi bài, giấy nháp - Các nhóm phải xem lại quy tắc hình bình hành hoặc quy tắc đa giác. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung -Dựa vào sự hướng dẫn của giáo viên khi cho hai dao động thành phần, yêu cầu học sinh dự đoán ta có thể tìm ra được dao động chung cho hai dao động trên được hay không ? -Nếu được thì phải làm như thế nào và phải thoãn mãn những điều kiện gì ? Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Thời lượng dự Các bước Hoạt động Tên hoạt động kiến Tạo tình huống và phát biểu vấn đề về hai dao 8 phút Khởi động Hoạt động 1 động thành phần . -Nêu hai dao động thành phần -Biểu biễn hai dao động thành phần đó lên 25 phút cùng một hệ trục tọa độ Hình thành Hoạt động 2 kiến thức - Nếu cách xác định biên độ , pha ban đầu của dao động tổng hợp . - Từ đó xác định một số trường hượp đặc biệt . Hệ thống hóa kiến thức. Bài tập về dao động Luyện tập Hoạt động 3 5 phút tổng hợp . Áp dụng các kiến thức đã học về dao động Vận dụng Hoạt động 4 7 phút tổng hợp để giải bài tập.
  35. Tìm tòi mở Sử dụng máy tính cầm tay để xác định biên Ở nhà, Hoạt động 5 rộng độ , pha ban đầu của dao động tổng hợp . 30 phút ở lớp 2. Tổ chức từng hoạt động Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu: Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà. b) Nội dung: Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV. c) Tổ chức hoạt động: - GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm. YC HS ghi các phương án của mình vào phiếu, khi đó GV YC mỗi nhóm trình bày ý tưởng của nhóm mình . - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. Làm thế nào để biểu diễn hai dao động thành phần trên lên cùng một hẹ trục tọa độ . Khi đó có cần thõa mãn những điều kiện gì không ? - Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. - Nêu được cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương , cùng tần số bằng phương pháp giản đồ Fre-nen. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 2 (Hình thành kiến thức): I. Xác định biên độ, pha ban đầu của dao động tổng hợp . a) Mục tiêu: - Nếu cách xác định biên độ , pha ban đầu của dao động tổng hợp . - Từ đó xác định một số trường hượp đặc biệt . b) Nội dung:
  36. Làm thế nào để tìm dao động tổng hợp của hai dao động thành phần trên . Khi đó có cần thõa mãn những điều kiện gì không ? c) Tổ chức hoạt động: - Nêu được cách xác định biên độ dao động tổng hợp A . Biết A phụ thuộc vào biên độ của các dao động thành phần và độ lệch pha giữa chúng hay không .Hay là A không phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động thành phần . - Nêu được cách xác định pha ban đầu của dao động tổng hợp . Biết pha ban đầu này có phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần hay không.? - Nêu được cách xác định độ lệch pha của dao động x 1 so với x2. Khi tính độ lệch pha của hai dao động thành phần x1 và x2 thì phương trình biểu diễn chúng bắt buộc phải cùng một dạng hàm hay khác dạng hàm và có phải đảm bảo điều kiện biện độ dương hay không ? d) Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS. - Xác định được biên độ dao động tổng hợp A. Biết A phụ thuộc vào biên độ của các dao động thành phần và độ lệch pha giữa chúng. Và còn A không phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động thành phần . - Nêu được cách xác định pha ban đầu củadao động tổng hợp. Biết pha ban đầu này phụ thuộc vào biên độ và phaban đầu của các dao động thành phần. - Nêu được cách xác định độ lệch pha của dao động x 1 so với x2. Khi tính độ lệch pha của hai dao động thành phần x1 và x2 thì phương trình biểu diễn chúng bắt buộc phải cùng một dạng hàm và phải đảm bảo điều kiện biện độ dương e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 3 (Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức. Giải bài tập. a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số . b) Nội dung: - Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về phương pháp tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số . - Học sinh làm việc nhóm, trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. c) Tổ chức hoạt động:
  37. - GV chuyển giao nhiệm vụ. HS ghi nhiệm vụ vào vở. - Yêu cầu làm việc nhóm, Nêu ra phương pháp chung để giải và trả trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số. - Học sinh trình bày kết quả của nhóm trước lớp và thảo luận. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phẩm mong đợi: Bảng báo cáo của nhóm và các phương án trả lời của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 4 (Vận dụng): Giải bài tập tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số . a) Mục tiêu: Giải được các bài tập đơn giản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số b) Nội dung: - GV chiếu bài tập có mô phỏng với các dữ kiện có sẵn. - Học sinh làm việc cá nhân vào vở và làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu. c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng. - Yêu cầu cả lớp giải các bài tập SGK. d) Sản phẩm mong đợi: Bài giải của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
  38. Hoạt động 5 (Tìm tòi mở rộng): Yêu cầu HS xem cách tìm biên độ và pha ban đầu dựa vào máy tính cầm tay a) Mục tiêu: HS biết sử dụng máy tính cầm tay để tìm biên độ và pha ban đầu b) Nội dung: Sử dụng máy tính cầm tay để giải rất nhanh c) Tổ chức hoạt động: - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực hiện ngoài lớp học. HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở. Sau đó về nhà tìm hiểu để thực hiện về nhiệm vụ này. - HS báo cáo kết quả và thảo luận về nhiệm vụ được giao. - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d) Sản phầm mong đợi: Bài làm của học sinh. e) Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. BÀI 6. THỰC HÀNH KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được cách kiểm tra mối quan hệ giữa chu kì với chiều dài của con lắc đơn khi con lắc dao động với biên độ góc nhỏ. b) Kĩ năng - Biết cách sử dụng các dụng cụ và bố trí được thí nghiệm + Biết dùng thước đo chiều dài, thước đo góc, đồng hồ bấm giây hoặc đồng hồ đo thời gian hiện số. + Biết lắp ráp được các thiết bị thí nghiệm. - Biết cách tiến hành thí nghiệm:
  39. + Thay đổi biên độ dao động, đo chu kì con lắc. + Thay đổi khối lượng con lắc, đo chu kì dao động. + Thay đổi chiều dài con lắc, đo chu kì dao động. + Ghi chép số liệu vào bảng. - Biết tính toán các số liệu thu được từ thí nghiệm để đưa ra kết quả. + Tính được T, T2, T2/l. + vẽ được đồ thị T(l) và đồ thị T2(l). + Xác định chu kì dao động của con lắc đơn bằng cách đo thời gian t 1 khi con lắc thực hiện n 1 dao động toàn phần, Tính T1 = t1/n1; tương tự T2 = t2/n2 từ đó xác định giá trị trung bình của T. 4 2 + Đo chiều dài l của con lắc đơn và tính g theo công thức g . T 2 + Từ đồ thị rút ra nhận xét. c) Thái độ - Quan tâm đến các kiến thức liên quan đến chuyển động của con lắc đơn. - Hứng thú trong quá trình thực hành. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm. - Năng lực tính toán, năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác và cách bố trí thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên. - Phân lớp ra làm 8 nhóm nhỏ, mỗi nhóm có một nhóm trưởng, một nhóm phó. - Dặn dò các nhóm phân công nhiệm vụ cho từng thành viên, chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong sgk. - Chuẩn bị 8 bộ dụng cụ thí nghiệm. Mỗi bộ gồm có: + Một giá đở cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thị nằm ngang có các vạch chia đối xứng. + Một cuộn chỉ. + Một đồng hồ bấm giây ( hoặc đồng hồ đeo tay có kim giây). + Một thước đo độ dài có giới hạn đo khoảng 500mm. + Ba quả nặng 20g; 50g ; 100g có móc treo. 2. Học sinh. Mỗi cá nhân HS
  40. + Đọc kĩ bài thực hành để xác định rõ mục đích và quy trình thực hành. + Trả lời câu hỏi cuối bài để định hướng bài thực hành. + Giấy kẻ ô milimet để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành. + Làm việc theo sự phân công của nhóm trưởng. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung Từ việc nắm vững kiến thức bài con lắc đơn, trả lời các câu hỏi trong sách giáo khoa, từ đó hình thành nên phương pháp khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn. Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Thời lượng dự Các bước Hoạt động Tên hoạt động kiến Khởi động Hoạt động 1 Xác định mục đích của bài thực hành 7 phút Tìm hiểu Hoạt động 2 Tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm 10 phút dụng cụ TN Tiến hành Hoạt động 3 Tiến hành TN 25 phút TN Nhận xét Hoạt động 4 Thu dọn dụng cụ, nhận xét và dặn dò 3 phút Báo cáo Hoạt động 5 Xử lí số liệu, báo cáo kết quả 45 phút 2. Tổ chức từng hoạt động Hoạt động 1 (Khởi động): Xác định mục đích của bài thực hành a) Mục tiêu: - Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà. - Tìm ra được mục đích của bài thực hành b) Nội dung: - Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng các câu hỏi trong sách giáo khoa bằng cách lập phiếu kiểm tra. c) Tổ chức hoạt động:
  41. - GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm ( mỗi HS 1 tờ giấy có đánh số thứ tự từ 1 đến 4). Yêu cầu HS ghi các câu trả lời của mình vào phiếu. Sau đó thu bài của một số HS để chấm điểm. - GV cho HS quan sát lại con lắc đơn và công thức tính chu kì con lắc đơn. - Yêu cầu HS thảo luận theo nhóm xác định mục đích của bài thực hành. - Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. - Mục đích bài thực hành: Khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn dối với chu kì dao động T. Từ đó tìm ra công thức tính chu kì l T 2 và ứng dụng tính gia tốc trọng trường g tại nơi thí nghiệm. g e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 2. Tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm a) Mục tiêu: Tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm - Tìm phương án tối ưu nhất với những dụng cụ thí nghiệm cụ thể để tiến hành thí nghiệm. - Giới thiệu công dụng của từng dụng cụ. b) Nội dung: - GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm để khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn để cho HS nắm vững cách sử dụng từng dụng cụ. Từ đó thao tác thí nghiệm nhanh nhất và cho kết quả chính xác nhất. - Học sinh được hướng dẫn để nhận biết và biết cách sử dụng từng loại dụng cụ. - GV cho các nhóm HS nhận dụng cụ Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm tảo luận và đưa các thiết bị cần thiết theo những yêu cầu sau: + Muốn khảo sát xem chu kì con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ phụ thuộc như thế nào vào biên độ, chiều dài con lắc đơn, khối lượng vật nặng ta cần có nhưng dụng cụ cần thiết nào. + Chu kì con lắc đơn có phụ thuộc vào nơi làm thí nghiệm hay không? Làm cách nào để phát hiện điều đó bằng thí nghiệm? c) Tổ chức hoạt động:
  42. - Các nhóm thảo luận từ đó đưa ra phương án thí nghiệm. - GV cho HS báo cáo kết quả thảo luận và đưa ra phương án tối ưu nhất - GV giới thiệu bộ dụng cụ có sẵn: + Một giá đở cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thị nằm ngang có các vạch chia đối xứng. + Một cuộn chỉ. + Một đồng hồ bấm giây. + Một thước đo độ dài có giới hạn đo khoảng 500mm. + Ba quả nặng 20g; 50g ; 100g có móc treo. d) Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm (phương án thí nghiệm và dụng cụ cần có) e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 3. Tiến hành thí nghiệm a) Mục tiêu: - Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kì T của con lắc đơn. - Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng con lắc m đới với chu kì dao động T. - Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn đới với chu kì dao động T. b) Nội dung: - Dựa vào các dụng cụ và sự hướng dẫn của GV, các nhóm tiến hành thí nghiệm c) Tổ chức hoạt động: GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu nhóm trưởng của mỗi nhóm nhận dụng cụ TN cho nhóm mình; kiểm tra dụng cụ và phân công nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm và thực hiện yêu cầu sau: - Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kì T của con lắc đơn. - Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng con lắc m đới với chu kì dao động T. - Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn đới với chu kì dao động T. Gợi ý tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG CỦA GV NỘI DUNG CƠ BẢN NHÓM HS
  43. GV: Bước 1. Kiểm tra xem III. CAÙC BÖÔÙC TIEÁN chu kỳ của con lắc đơn có HAØNH. phụ thuộc vào biên độ hay 1. Chu kì dao động T của con lắc không? đơn phụ thuộc vào biên độ dao - Để kiểm tra xem chu kì của động như thế nào? con lắc đơn có phụ thuộc - Chọn quả nặng m = 50g moùc vào vào biên độ dao động hay đầu một dây không dãn có chiều không thì ta thay đổi đại dài l = 50cm. lượng nào và giữ cho những đại lượng nào không đổi? - Giữ cho khối lượng m - Kéo quả nặng m ra khoûi VTCB và chiều dài l của con lắc một khoảng A = 3cm töông öùng - Thay đổi biên độ dao động không đổi. Chỉ thay đổi với góc lệch thả dao động tự do của con lắc bằng cách nào? biên độ dao động của con - Đo thời gian con lắc thực hiện 10 GV trình bày cho học sinh lắc. dao động toàn phần. Ghi kết qủa ño biết các bước làm tiếp theo vaøo baûng 6.1 trang 27. như sgk. - Kéo quả nặng m ra - Thực hiện lại thao tác treân với A khoûi = 6, 9, 18cm. VTCB một khoảng naøo - Đo thời gian trong 10 dao động ñoù. toàn phần. ghi kết quả vào bảng 6.1 2. chu kỳ dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng m GV: Bước 2: Để kiểm tra -HS lắng nghe, ghi nhận của con lắc như thế nào? xem chu kì của con lắc đơn có phụ thuộc vào khối lượng - Chọn quả nặng m = 50g moùc vào m hay không thì ta thay đổi đầu một dây không dãn có chiều đại lượng nào và giữ cho dài l = 50cm. những đại lượng nào không - Kéo quả nặng m ra một khoảng đổi? A = 3cm với góc lệch roài thaû - Thay đổi khối lượng của cho con laéc dao động tự do. con lắc bằng cách nào? - Đo thời gian con lắc thực hiện 10 GV trình bày cho học sinh dao động toàn phần. Ghi kq vào 6.2 biết các bước làm tiếp theo như sgk. -Giữ cho biên độ và chiều Thực hiện lại thao tác với : dài l của con lắc không m = 100g, 150g đổi. Chỉ thay đổi khối lượng của con lắc - Đo thời gian trong 10 dao động toàn phần. Ghi kết quả vào bảng 6.2 3. Chu kì dao độ của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài của con lắ như thế nào?
  44. GV: Bước 3: Để kiểm tra - Mắc thêm các quả nặng - Chọn quả nặng m = 50g, gắn vào xem chu kì của con lắc đơn để thay đổi KL m của con đầu một dây không dãn có chiều có phụ thuộc vào chiều dài l lắc. dài l1 = 50cm. hay không thì ta thay đổi đại -HS lắng nghe, ghi nhận - Kéo quả nặng m ra một khoảng A lượng nào và giữ cho những = 3cm với góc lệch thả dao động đại lượng nào không đổi? tự do. - Thay đổi chiều dài của con - Đo thời gian trong 10 dao động lắc bằng cách nào? toàn phần roài tính chu kyø T1 vaø GV trình bày cho học sinh ghi kết quả vào bảng 6.3 biết các bước làm tiếp theo Giữ cho biên độ và khối Thay đổi con lắc khaùc coù như sgk. lượng m của con lắc không đổi. Chỉ thay đổi chiều dài l2, l3 từ 40cm, 60cm vaø chiều dài của con lắc Đo thời gian trong 10 dao động toàn phần . Tính T2, T3. Ghi kết quả vào bảng 6.3 - Thay đổi con lắc khaùc coù chiều dài l2, l3 từ 40cm,60cm -HS lắng nghe, ghi nhận - Yêu cầu mỗi nhóm nộp kết quả. - Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát các nhóm làm việc, trợ giúp kịp thời khi các nhóm cần hỗ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của từng cá nhân và nhóm học sinh. d) Sản phẩm mong đợi: - Kĩ năng làm việc nhóm của các cá nhân HS - Kết quả của các nhóm. e) Đánh giá: GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình thực hành, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). Hoạt động 4. Nhận xét và dặn dò a) Mục tiêu: - Giúp HS thấy được ý nghĩa của quá trình làm việc nhóm - Các nhóm làm bài để báo cáo ở tiết sau b) Nội dung: - Các nhóm kiểm tra, sắp xếp và trả đồ dùng đã được nhận - Từ kết quả và quá trình quan sát các nhóm làm việc Gv nhận xét tiết thực hành
  45. - GV dặn dò các nhóm HS xem lại và làm báo cáo - Học sinh làm việc cá nhân và làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu. Từ đó mỗi cá nhân báo cáo kết quả c) Sản phẩm mong đợi: - Lần thực hành sau HS sẽ làm việc nhóm tốt hơn - Kết quả của từng nhóm Hoạt động 5. Xử lí số liệu và báo cáo kết quả (Tiết 2) a) Mục tiêu: - Giúp học sinh biết cách xử lí số liệu và vẽ đồ thị - Biết rút ra nhận xét từ kết quả thí nghiệm, từ đó tính toán được gia tốc trọng trường tại phòng thí nghiệm. - Biết viết bài báo cáo thực hành. b) Nội dung: GV yêu cầu các nhóm trao đổi, xử lí số liệu và nộp làm bản báo cáo như hướng dẫn sgk và nộp lại cho GV. c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng. -GV hướng dẫn HS hoàn thành theo yêu cầu sau: + Tính các giá trị sin α, α, t, T theo bảng từ đó rút ra kết luận chu kì con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ. + Tính chu kì T theo bảng 6.2 roài so sánh TA với TB và TC ñeå rút ra định luật về khối lượng của con lắc đơn. + Phát biểu định luật về khối lượng của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ (α < 100) 2 2 2 2 2 2 T1 T2 T3 + Tính bình phương T1 , T2 , T3 vaø lập caùc tỉ số : , , l1 l2 l3 + Ghi kết quả vào bảng 6.3 + Vẽ đồ thị bieåu dieãn söï phuï thuoäc cuûa T vaøo l roài rút ra nhận xét. + Vẽ đồ thị bieåu dieãn söï phuï thuoäc cuûa T2 vaøo l roài rút ra nhận xét. + Phát biểu định luật về chiều dài của con lắc đơn: - Kết luận về sự phụ thuộc của con lắc vaøo m,A,l vaø tính g taïi nôi laøm thí nghieäm. e) Đánh giá:
  46. - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. c) Sản phẩm mong đợi: - Bài báo cáo thực hành của nhóm và cá nhân Phiếu câu hỏi: P1. Tại một nơi xác định, một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ T, khi chiều dài con lắc tăng 4 lần thì chu kỳ con lắc A. không đổi. B. tăng 16 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần. P2: Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con lắc không đổi) thì tần số dao động điều hoà của nó sẽ A. tăng vì chu kỳ dao động điều hoà của nó giảm. B. tăng vì tần số dao động điều hoà của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường. C. giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao. D. không đổi vì chu kỳ dao động điều hoà của nó không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường. P3. Chọn câu Đúng. Tại một nơi xác định, một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ T, khi tay quả nặng 50g bằng quả nặng 20g thì: A. Chu kì của nó tăng lên rõ rệt. B. Chu kì của nó giảm rõ rệt C. Tần số của nó giảm đi nhiều. D. Tần số của nó hầu như không đổi P.4. Một con lắc đơn dao động với chu kì T = 2s, có biên độ S0 = 2cm. Kích thích cho con lắc đơn dao động với biên độ S0 = 4cm thì chu kì của nó lúc này là bao nhiêu? A. 2s B. 4s C. 1s D. 3s
  47. CHỦ ĐỀ: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ (2 TIẾT) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Phát biểu được định nghĩa sóng cơ. - Phát biểu được các khái niệm liên quan tới sóng cơ và sự truyền sóng cơ: sóng dọc, sóng ngang, vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa, tần số, tần số góc, chu kì, pha. - Viết được phương trình sóng. - Nêu được các đặc trưng của sóng hình sin. b) Kĩ năng - Phát triển ở học sinh kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp để thu nhận kiến thức. - Học sinh cần vận dụng linh hoạt kiến thức bài học để từ đó giải được một số bài tập liên quan và giải thích một số hiện tượng thực tế liên quan đến sóng cơ và sự truyền sóng cơ. - Rèn luyện cho học sinh kỹ năng làm việc cá nhân và làm việc theo nhóm cũng như tương tác với giáo viên. - Vận dụng được các biểu thức để làm các bài tập đơn giản về sóng cơ trong SGK và SBT Vật lý 12. - Tự làm các thí nghiệm về sóng cơ và sự truyền sóng trên một sợi dây như trong SGK. - Quan sát và phân tích cũng như rút ra nhận xét từ thí nghiệm. c) Thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học. - Có ý thức quan tâm đến các hiện tượng liên quan đến sóng cơ và sự truyền sóng cơ. - Có hứng thú trong học tập, có ý thức tìm hiểu và đam mê khoa học. - Có ý thức học tập, có tác phong làm việc nghiêm túc. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề. - Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề. - Năng lực tìm tòi, chọn lọc, xử lí và tổng hợp thông tin từ các nguồn khác nhau (sách, báo, truyền hình, internet, ) - Năng lực hợp tác nhóm. - Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực thực hành thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên - Giáo án word, bài giảng điện tử powerpoint, máy vi tính, máy chiếu; bảng phụ, bút lông, phấn trắng và các thiết bị hỗ trợ khác. - Đồ dùng dạy học: bộ thí nghiệm SGK hình 7.1, hình 7.2 và hình 7.3. - Hình ảnh, video clip để minh họa các nội dung. - Phiếu học tập. 2. Học sinh
  48. - Sách giáo khoa, vở ghi, bút, giấy nháp, bảng phụ, phấn trắng, bút lông, nam châm dính bảng. - Kiến thức cũ: Định nghĩa dao động điều hòa, các khái niệm tần số, chu kì, pha. - Đọc bài mới, tìm hiểu các kiến thức liên quan đến sóng cơ và sự truyền sóng cơ. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP 1. Hướng dẫn chung Chủ đề này thực hiện trong thời gian 02 tiết. Chủ đề gồm các hoạt động: Khởi động Hình thành kiến thức Luyện tập - củng cố - vận dụng. Bước vận dụng - tìm tòi - mở rộng được giáo viên giao cho học sinh tự tìm hiểu ở nhà và nộp bài cho GV sau. Có thể mô tả chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời gian Hoạt động 1 Kiểm tra bài cũ 3 phút Khởi động Hoạt động 2 Tạo tình huống học tập 7 phút Hoạt động 3 Tìm hiểu định nghĩa và phân loại sóng cơ 20 phút Hình thành Hoạt động 4 Tìm hiểu các đặc trưng của một sóng hình sin 25 phút kiến thức Hoạt động 5 Xây dựng phương trình sóng cơ 20 phút Luyện tập Hoạt động 6 Luyện tập, củng cố bài học 10 phút Tìm tòi, mở Hoạt động 7 Tìm hiểu thêm về mật độ năng lượng của sóng cơ 5 phút dặn rộng dò 2. Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động: 2.1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ a) Mục tiêu hoạt động: Kiểm tra việc học sinh ôn tập kiến thức đã học để làm cơ sở chuẩn bị cho bài mới. b) Gợi ý tổ chức hoạt động: Câu hỏi 1: Phát biểu định nghĩa dao động điều hòa. Câu hỏi 2: Phát biểu và viết hệ thức của các đại lượng vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa, tần số, tần số góc, chu kì, pha. c) Sản phẩm hoạt động: Định nghĩa dao động điều hòa và các đại lượng vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa; tần số, tần số góc, chu kì, pha dao động. 2.2. Hoạt động 2 (Khởi động): Tạo tình huống học tập về sóng cơ và sự truyền sóng cơ. a) Mục tiêu hoạt động: Làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu trong tiết học. b) Nội dung: Mâu thuẫn nhận thức dẫn đến nhiệm vụ học tập của học sinh. c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên mô tả và hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm biểu diễn sóng cơ như SGK (hình 7.1). Thí nghiệm cho thấy, sau một thời gian tất cả các phân tử nước đã dao động. Như vậy, dao động đã lan truyền theo thời gian nhưng tại sao nút chai vẫn không bị đẩy ra xa ? Từ tình huống, giáo viên đặt ra hai câu hỏi có vấn đề: - Dao động điều hòa lan truyền trong môi trường như hiện trên được gọi là gì? có đặc trưng gì, và được biểu diễn bằng phương trình toán học nào ? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta trả lời những câu hỏi trên. d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh. - Dao động điều hòa lan truyền trong môi trường như hiện trên được gọi là sóng cơ - Trong quá trình truyền sóng, chứ các không có sự lan truyền các phần tử vật chất mà chỉ lan truyền dao động. e) Đánh giá:
  49. - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. 2.3. Hoạt động 3:Hình thành khái niệm sóng cơ và phân loại sóng cơ a) Mục tiêu: + Thực hiện được thí nghiệm hình 7.1 SGK và thí nghiệm hình 7.2 SGK + Nêu được khái niệm sóng cơ, sóng dọc và sóng ngang. b) Nội dung: GV cho 4 nhóm học sinh tự tiến hai thí nghiệm như hình 7.1 SGK và hình 7.2 SGK. Từ đó, học sinh tự rút ra được các kiến thức về sóng cơ, sóng dọc và sóng ngang. c) Tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của Nội dung viên học sinh - Cho học sinh làm thí - Làm thí I. Sóng cơ nghiệm và phân tích nghiệm và phân 1. Thí nghiệm rút ra các định nghĩa tích rút ra các định nghĩa - Yêu cầu hs định nghĩa sóng cơ. - Định nghĩa 2. Định nghĩa sóng cơ (SGK) - Đặt vấn đề về Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường. phương dao động của - Sóng nước truyền theo các phương khác nhau với phần tử sóng. cùng một vận tốc v + Nếu phương dao + Sóng ngang 3. Sóng ngang động vuông góc với phương truyền sóng Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương + Phương dao động + Sóng dọc truyền sóng trùng phương truyền sóng. - Trừ sóng nước, còn sóng ngang chỉ truyền trong chất rắn. - Giải thích thêm phần tạo thành sóng - Tiếp thu 4. Sóng dọc của các phân tử Sóng dọc là sóng mà trong đó các phần tử của môi - Cung cấp cho hs môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền - Tiếp thu trường truyền sóng sóng. của sóng dọc, sóng ngang và sóng cơ. Sóng dọc truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí. Sóng cơ không truyền được trong chân không. d) Sản phẩm mong đợi:
  50. - Các thí nghiệm thành công. - Khái niệm sóng cơ, sóng dọc và sóng ngang. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. 2.4. Hoạt động 4:Hình thành kiến thức đặc trưng của một sóng hình sin a) Mục tiêu: + Thực hiện được thí nghiệm hình 7.3 SGK. + Khảo sát và vẽ được đồ thị của sóng hình sin trên một sợi dây. + Nắm được các đặc trưng của một sóng hình sin (các đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, năng lượng sóng) b) Nội dung: GV cho 4 nhóm học sinh tự tiến thí nghiệm như hình 7.3 SGK và khảo sát vẽ đồ thị của sóng hình sin trên một sợi dây. Từ đó, học sinh tự rút ra được các kiến thức về đồ thị của sóng hình sin, các đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, năng lượng sóng. c) Tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của học Nội dung viên sinh - Cho học sinh làm thí - Làm thí nghiệm và II. Các đặc trưng của một sóng hình sin. nghiệm và khảo sát vẽ khảo sát vẽ được đồ thị 1. Sự truyền của một sóng hình sin được đồ thị của sóng hình của sóng hình sin sin Kích thích một đầu dây căng thẳng, đầu còn lại cố định cho nó dao động hình sin. - Vẽ hình và giải thích - Theo dõi cách giải Trên dây xuất hiện một sóng hình sin cách tạo ra một sóng hình thích của GV sin trên dây. - Trình bày cách truyền - Yêu cầu học sinh trình sóng của một sóng hình bày cách truyền sóng của sin. một sóng hình sin. - Học sinh nhắc lại các - Yêu cầu học sinh nhắc đại lượng: Biên độ, chu lại các đại lượng: Biên kì, tần số, năng lượng độ, chu kì, tần số, năng của dao động điều hòa. lượng của dao động điều Từ đó định nghĩa các hòa. Từ đó yêu cầu học đại lượng: Biên độ, chu sinh định nghĩa các đại kì, tần số, tốc độ truyền lượng: Biên độ, chu kì, Từ hình vẽ ta thấy đỉnh sóng dịch chuyển sóng, bước sóng và tần số, tốc độ truyền sóng, theo phương truyền sóng với vận tốc v. năng lượng sóng. 2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
  51. bước sóng và năng lượng a./ Biên độ của sóng: Biên độ A của sóng sóng. là biên độ dao động của một phần tử của môi - Thực hiện trường có sóng truyền qua. - Nhận xét về vận tốc dịch chuyển của đỉnh sóng. b./ Chu kì của sóng: Là chu kì dao động - Đọc SGK và nêu ra của một phần tử của môi trường có sóng - Yêu cầu học sinh đọc các đặc trưng của một truyền qua. SGK và rút ra các đặc sóng hình sin: 1 trưng của một sóng hình f gọi là tần số của sóng sin a./ Biên độ sóng T a./ Biên độ sóng b./ Chu kì của sóng c./ Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. b./ Chu kì của sóng c./ Tốc độ truyền sóng Đối với 1 môi trường vận tốc truyền sóng c./ Tốc độ truyền sóng d./ Bước sóng là một giá trị không đổi. d./ Bước sóng e./ Năng lượng của d./ Bước sóng: Bước sóng λ là quãng sóng e./ Năng lượng của sóng đường mà sóng truyền được trong một chu kì v  vT f e./ Năng lượng của sóng: Là năng lượng của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. - Tiếp thu - Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. d) Sản phẩm mong đợi: + Khảo sát và vẽ được đồ thị của sóng hình sin trên một sợi dây. + Nắm được các đặc trưng của một sóng hình sin (các đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, năng lượng sóng) e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. 2.5. Hoạt động 5: Xây dựng phương trình sóng cơ a) Mục tiêu: - Xây dựng phương trình sóng cơ. - Chứng tỏ được phương trình sóng cơ là một hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian. b) Nội dung: GV cho 4 nhóm học sinh tự thảo luận để đưa ra phương trình sóng cơ và nhận xét. c) Tổ chức hoạt động:
  52. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung - Giáo viên đặt vấn đề - Tiếp nhận vấn đề. III. Phương trình sóng nghiên cứu định lượng của - Pt sóng tại 0 - Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian sao chuyển động sóng, sự cần cho: thiết phải lập phương trình t u0 Acost Acos 2 sóng: Sự phụ thuộc li độ x T t u Acost Acos 2 và thời gian t. 0 T GV yêu cầu học sinh thảo - Khi dao động truyền từ O đến M thì - Pt sóng tại M luận nhóm để đưa ra phương M dao động giống như O ở thời điểm t x t-Δt trước đó. trình sóng cơ và nhận xét. u Acos 2 ( ) M T  - Gọi học sinh lên bảng viết Pt sóng tại M là: phương trình sóng tại M với - Nhận xét: Phương trình u Acos(t t) φ = 0. sóng tại M là một phương M trình tuần hoàn theo thời t x u Acos 2 ( ) - Gọi học sinh nhận xét sự gian và không gian M T  phụ thuộc li độ của sóng tại một điểm vào t và x từ đó + Sau một chu kì dao - Phương trình trên là phương trình của kết luận tính tuần hoàn của động tại một điểm lập lại một sóng hình sin truyền theo trục x. sóng như cũ - Phương trình sóng tại M là một + Theo thời gian + Cách nhau một bước phương trình tuần hoàn theo thời gian sóng thì các điểm dao động và không gian + Theo không gian giống hệt + Sau một chu kì dao động tại một điểm lập lại như cũ + Cách nhau một bước sóng thì các điểm dao động giống hệt nhau d) Sản phẩm mong đợi: - Xây dựng phương trình sóng cơ. - Chứng tỏ được phương trình sóng cơ là một hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. 2.6. Hoạt động 6: Luyện tập, củng cố và vận dụng a) Mục tiêu
  53. Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng làm bài tập cơ bản về các đặc trưng của một sóng hình sin và phương trình sóng cơ. Nội dung hoạt động: Học sinh hệ thống hóa kiến thức bài học và hoàn thành các bài tập được giao trong phiếu học tập. b) Nội dung: GV cho 4 nhóm học sinh tự thảo luận để đưa ra đáp án và báo cáo. c) Tổ chức hoạt động: Giáo viên yêu cầu làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về sóng cơ và sự truyền sóng cơ. Yêu cầu học sinh hoàn thành các bài tập trong phiếu học tập theo nhóm. đ) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung ghi vở của học sinh. e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. 2.7. Hoạt động 7: (Vận dụng - tìm tòi mở rộng): Tìm hiểu thêm về mật độ năng lượng của sóng cơ a) Mục tiêu Tìm hiểu về mật độ năng lượng của sóng cơ b) Nội dung: GV cho học sinh tìm hiểu nội dung này theo 4 nhóm. c) Tổ chức hoạt động: Yêu cầu học sinh: Làm việc ở nhà, nộp báo cáo kết quả ở tiết tự chọn. đ) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung ghi vở của học sinh e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. PHIẾU HỌC TẬP CHỦ ĐỀ: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ (2 TIẾT) Nhóm:
  54. Danh sách các thành viên trong nhóm: Hãy hoàn thành những bài tập sau đây theo nhóm Bài 1: Sóng cơ là A. dao động lan truyền trong một môi trường. B. dao động của một điểm trong một môi trường. C. chuyển động của tất cả các phần tử vật chất trong môi trường. D. sự truyền chuyển động của các phần tử vật chất trong môi trường. Bài 2: Chọn câu đúng A. Sóng dọc là sóng truyền dọc theo sợi dây. B. Sóng dọc là sóng truyền theo phương thẳng đứng, còn sóng ngang là sóng truyền theo phương nằm ngang. C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử của môi trường) trùng với phương truyền sóng. D. Sóng dọc là sóng truyền theo trục tung, còn sóng ngang là sóng truyền theo trục hoành. Bài 3: Quá trình truyền sóng là: A. quá trình truyền pha dao động. B. quá trình truyền năng lượng. C. quá trình truyền các phần tử vật chất. D. Cả A và B Bài 4: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng l = 2m . Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha nhau là: A. 0,5m B. 1m C. 1,5m D. 2m Bài 5: Một sóng cơ học có tần số 120Hz truyền trong một môi trường với vận tốc 60m/s, thì bước sóng của nó là: A. 1m B. 2m C. 0,5m D. 0,25m Bài 6 : Sóng cơ có tần số dao động là 500Hz lan truyền với vận tốc v = 400m/s trong không khí a) Tính  b) Tính độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau 10cm trên phương truyền sóng. Bài 7 : Sóng cơ có tần số dao động là 500Hz lan truyền với vận tốc v = 300m/s trong không khí. a)Tính độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau 1,05m trên phương truyền sóng . b) từ đó có nhận xét gì? Bài 8: Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình: u= cos(20t - 4x) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tính tốc độ truyền sóng? GIAO THOA SÓNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước. - Nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng. - Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa.
  55. b) Kĩ năng - Giải thích được sự hình thành các vân cực đại và cực tiểu giao thoa. - Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa. - Quan sát và biết được các bước làm thí nghiệm giao thoa sóng. c) Thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng liên quan đến sóng cơ, giao thoa sóng cơ. - Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh Hình thành và phát triển năng lực tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực ngôn ngữ, tính toán, năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội, năng lực công nghệ, tin học, năng lực thẩm mỹ, thể chất. Cụ thể như sau: - Năng lực tự học, đọc hiểu: Đọc SGK, tài liệu, phiếu học tập, ghi chép - Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thảo luận. - Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo: Hình ảnh quan sát được như thế nào? Chúng được hình thành như thế nào? - Năng lực tính toán, năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác lý thuyết để đua ra phương trình sóng tại điểm M, II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Thí nghiệm về giao thoa sóng nước. - Các video thí nghiệm, hình ảnh giao thoa sóng nước. - Những thiết bị, học liệu khác cần cho bài học 2. Học sinh - SGK, vở ghi bài, giấy nháp - Những nhiệm vụ khác do GV phân công liên quan đến bài học - Ôn lại phần tổng hợp dao động. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung Từ việc quan sát video thí nghiệm về sự truyền sóng trên mặt nước, yêu cầu học sinh nhắc lại sự truyền sóng (hình 7.1). Yêu càu học sinh dự đoán hình ảnh quan sát được nếu dùng thí nghiệm tương tự hình 7.1, nhưng sử dụng 2 nguồn giống hệt nhau. Thông qua quan sát thí nghiệm hướng dẫn học sinh giải thích thí nghiệm bằng thực nghiệm quan sát và chứng minh bằng còn đường lý thuyết từ đó giải quyết những vấn đề liên quan đến hieejn tượng giao thoa và nêu ra điều kiện giao thoa sóng. Học sinh được giao nhiệm vụ tìm tòi khám phá giải quyết vấn đề, tự học cá nhân, thảo luận nhóm, báo cáo kết quả học tập, ghi chép thông tin được tương tác thầy với trò, trò với trò, trò với thiết bị, phương tiện và học liệu (môi trường học tập).