Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo án Vật lí 12 (Học kỳ 1) được biên soạn nhằm giúp các em học sinh hiểu được thế nào là: Dao động, dao động tuần hoàn, chu kì dao động, tần số dao động và dao động điều hòa. Biết dạng phương trình dao động, xác định được các đại lượng đặc trưng của vật dao động điều hòa. Viết được phương trình vận tốc, gia tốc và hiểu được đặc điểm vận tốc gia tốc của vật. Mời các bạn cùng tham khảo.
TUẦN: Ngày soạn: Ngày dạy: CHƯƠNG I:DAO ĐỘNG CƠ TIẾT 1,2: DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Học sinh hiểu được thế nào là: Dao động, dao động tuần hồn, chu kì dao động, tần số dao động và dao động điều hịa Học sinh biết dạng phương trình dao động, xác định được các đại lượng đặc trưng của vật dao động điều hịa. Viết được phương trinhg vận tốc, gia tốc và hiểu được đặc điểm vận tốc gia tốc của vật DĐĐH Vẽ được đồ thị của vật dao dộng điều hịa. Từ đồ thị xác định được PT vật dao động 2. Năng lực: a. Năng lực chung Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngơn ngữ; Năng lực tính tốn b. Năng lực chun biệt mơn học Học sinh hiểu được phương trình li độ, vận tốc, gia tốc vật dđđh. Đặc điểm tính chất của chúng. Xác định được các đại lượng đặc trưng vật dao động điều hịa: Biên độ, chu kì tàn số, tần số góc. pha ban đầu, li độ, vận tốc và gia tốc 3. Phẩm chất: Phẩm chất: Giúp học sinh rèn luyện bản thân phát triển các phẩm chất tốt đẹp: u nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên: Hình vẽ mơ tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ 2. Học sinh: Ơn lại chuyển động trịn đều III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU) a) Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được b) Nội dung: Hs dựa vào hiểu biết để trả lời câu hỏi c) Sản phẩm: Từ bài tốnHS vận dụng kiến thức để trả lời câu hỏi GV đưa ra d) Tổ chức thực hiện: * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: Giới thiệu về chương Cho học sinh quan sát dao động của chiếc đồng hồ quả lắc. Dao động của quả lắc đồng hồ là dao động như thế nào? * Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát, đưa ra phán đoán Cho học sinh quan sát dao động của chiếc đồng hồ quả lắc. Dao động của quả lắc đồng hồ là dao động như thế nào? * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung * Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Hoạt động 1: Dao động cơ a) Mục tiêu: Dao động, dao động tuần hồn, chu kì dao động, tần số dao động và dao động điều hịa b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo u cầu của GV c) Sản phẩm: HS hồn thành tìm hiểu kiến thức d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động của GV và HS * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Sản phẩm dự kiến I. Dao động cơ Lấy ví dụ về dao động trong thực tế mà hs có 1. Thế nào là dao động cơ? thể thấy từ đó yêu cầu hs định nghĩa dao động cơ Dao động cơ là chuyển động là Lấy một con lắc đơn cho dao động và chỉ cho hs chuyển động qua lại quanh một vị dao động như vậy là dao động tuần hồn trí đặc biệt gọi là vị trí cân bằng Dao động tuần hồn là gì? 2. Dao động tuần hồn * Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: Dao động tuần hồn là dao động Theo gợi ý của GV định nghĩa dao động cơ mà trạng thái chuyển động của vật Quan sát và trả lời câu hỏi của GV * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: được lặp lại như cũ (vị trí cũ và hướng cũ) sau những khoảng thời gian bằng nhau HS trình bày câu trả lời Dao động tuần hoàn đơn giản * Bước 4: Kết luận, nhận định: nhất là dao động điều hịa GV chính xác hóa kiến thức Ghi tổng kết của GV Hoạt động 2: Phương trình của dao động điều hịa a) Mục tiêu: Dạng phương trình dao động, xác định được các đại lượng đặc trưng của vật dao động điều hịa. Viết được phương trình vận tốc, gia tốc và hiểu được đặc điểm vận tốc gia tốc của vật DĐĐH Vẽ được đồ thị của vật dao dộng điều hịa. Từ đồ thị xác định được PT vật dao động b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo u cầu của GV c) Sản phẩm: HS hồn thành tìm hiểu kiến thức d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: II. Phương trình của dao động điều hịa Vẽ hình minh họa ví dụ 1. Ví dụ Yêu cầu hs xác định góc MOP sau khoảng thời gian t Giả sử Yêu cầu hs viết phương trình hình M chuyển chiếu của OM lên x động Đặt OM = A yêu cầu hs viết lại biểu ngược thức chiều Nhận xét tính chất của hàm cosin dương vận tốc Rút ra P dao động điều hịa góc là ω, P là hình chiếu của M lên Ox u cầu hs định nghĩa dựa vào phương Tại t = 0, M có tọa độ góc φ trình Sau t, M có tọa độ góc φ + ωt Giới thiệu phương trình dao động điều Khi đó: điểm P có phương trình là: hịa Đặt A = OM ta có: Giải thích các đại lượng + A + (ωt + φ) + φ Trong đó A, ω, φ là hằng số Do hàm cosin là hàm điều hịa nên điểm P được gọi là dao động điều hịa Nhấn mạnh hai chú ý của dao động 2. Định nghĩa liên hệ với bài sau Dao động điều hịa là dao động trong đó li Tổng kết độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của * Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: thời gian HS đọc sgk thực hiện u cầu của GV 3. Phương trình * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: Phương trình x = A cos( ωt + φ) gọi là Một HS lên bảng chữa, các học sinh phương trình của dao động điều hịa khác làm vào vở * A là biên độ dao động, là li độ cực đại của * Bước 4: Kết luận, nhận định: vật. A > 0 GV chính xác hóa và gọi 1 học sinh nhắc lại kiến thức * (ωt + φ) là pha của dao động tại thời điểm t * φ là pha ban đầu tại t = 0 (φ0, φ = 0) 4. Chú ý a) Điểm P dao động điều hịa trên một đoạn thẳng ln ln có thể coi là hình chiếu của điểm M chuyển động tròn lên đường kính là đoạn thẳng đó Hoạt động 3: Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hịa a) Mục tiêu: Biết được chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hịa b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo u cầu của GV c) Sản phẩm: HS hồn thành tìm hiểu kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN III. Chu kì, tần số, tần số góc của Giới thiệu cho hs Hiểu được thế nào là dao dao động điều hịa động tịn phần 1. Chu kì và tần số u cầu hs nhắc lại cách định nghĩa chu kì và Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ tần số của chuyển động trịn? thì ta nói vật thực hiện 1 dao động Liên hệ dắt hs đi đến định nghĩa chu kì và tần tồn phần số, tần số góc của dao động điều hịa * Chu kì (T): của dao động điều Nhận xét chung hịa là khoảng thời gian để vật thực * Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS lắng nghe, nhớ lại kiến thức, thực hiện u cầu của GV * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: hiện một dao động tồn phần. Đơn vị là s * Tần số (f): của dao động điều hịa là số dao động tuần hồn thực hiện trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz Một HS xung phong trả lời 2. Tần số góc HS khác chép vào vở Trong dao động điều hịa ω được * Bước 4: Kết luận, nhận định: gọi là tần số góc GV nhận xét, đánh giá Giữa tần số góc, chu kì và tần số GV thể chế hóa kiến thức có mối liên hệ: Hoạt động 4: Vận tốc và gia tốc của dao động điều hịa a) Mục tiêu: Biết được vận tốc và gia tốc của dao động điều hịa và các đồ thị b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo u cầu của GV c) Sản phẩm: HS hồn thành tìm hiểu kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN IV. Vận tốc và gia tốc của dao u cầu hs nhắc lại biểu thức của định nghĩ đạo động điều hịa hàm 1. Vận tốc Gợi ý cho hs tìm vận tốc tại thời điểm t của vật Vận tốc là đạo hàm của li độ dao động theo thời gian Hãy xác định giá trị của v tại v = x’ = ωA sin(ωt + φ) + Tại thì v = 0 Vận tốc cũng biến thiên theo thời + Tại x = 0 thì v = vmax = ω.A gian Tương tự cho cách tìm hiểu gia tốc * Tại thì v = 0 Theo sự gợi ý của GV tìm hiểu gia tốc của dao * Tại x = 0 thì v = vmax = ω.A động điều hịa 2. Gia tốc * Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: Gia tốc là đạo hàm của vận tốc HS hoạt động cá nhân, tìm hiểu câu trả lời theo thời gian GV quan sát và trợ giúp. * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: a = v’ = x” = ω2A cos(ωt + φ) a = ω2x Một HS lên bảng chữa, các học sinh khác làm * Tại x = 0 thì a = 0 vào vở * Tại thì a = amax = ω2A Các nhóm nhận xét, bổ sung cho nhau. * Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét tổng qt GV chốt kiến thức Hoạt động 5: Đồ thị của dao động điều hịa a) Mục tiêu: Biết được đồ thị của dao động điều hịa b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo u cầu của GV c) Sản phẩm: HS hồn thành tìm hiểu kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS SẢN PHẨM DỰ KIẾN * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: V. Đồ thị của dao động điều hịa Yêu cầu hs lập bảng giá trị của li độ với đk pha ban đầu bằng không * Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS đọc sgk, áp dụng kiến thức thực hiện Khi φ = 0 cá nhân theo yêu cầu của GV x = A cosωt * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: t ωt x 0 A làm vào vở T/4 π/2 * Bước 4: Kết luận, nhận định: T/2 π A 3T/4 3π/2 T 2π A GV nhận xét gọi hs lên bản vẽ đồ thị Một HS lên bảng chữa, các học sinh khác GV củng cố bài học Đồ thị của dao động điều hịa với φ = 0 có dạng hình sin nên người ta cịn gọi là dao động hình sin C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP a) Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học b) Nội dung: Dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Bài tập trắc nghiệm 1. Chọn câu đúng. Dao động điều hồ là dao động có: A. Li độ được mơ tả bằng định luật dạng sin (hay cosin) theo thời gian B. Vận tốc của vật biến thiên theo hàm bậc nhất đối với thời gian C. Sự chuyển hố qua lại giữa thế năng và động năng nhưng cơ năng ln ln bảo tồn D. A và C đúng 2. Chọn câu đúng. Chu kỳ của dao động tuần hồn là A. khoảng thời gian mà trạng thái dao động được lặp lại như cũ B. khoảng thời gian ngắn nhất mà trạng thái dao động được lặp lại như cũ C. khoảng thời gian vật thực hiện dao động D. B và C đều đúng 3. Chọn câu đúng. Chu kỳ dao động của con lắc lị xo là: A. B. C. D. 4. Chọn câu đúng. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hồ có phương trình dao động: và thì biên độ dao động tổng hợp là: A. A = A1 + A2 nếu hai dao động cùng pha B. A = nếu hai dao động ngược pha C.