Bai 7 bai tap nang luong dao dong dieu hoa

TIẾT: BÀI 7: BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I MỤC TIÊU Kiến thức - Phân tích chuyển hóa qua lại động trình dao động vật dao động điều hòa - Viết đại lượng: vận tốc; gia tốc; động năng; năng; lượng vật dao động điều hòa mối liên hệ đại lượng biết phương trình dao động vật - Vận dụng kiến thức chuyển hóa động dao động điều hòa để giải mốt số tập dao động lắc đơn lắc lò xo Phát triển lực a Năng lực chung + Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu: - Tự giác tìm tòi, khám phá để lĩnh hội kiến thức biết liên hệ ví dụ có thực tế biến đổi lượng dao động điều hòa - Biết nâng cao khả tự đọc hiểu sách giáo khoa + Năng lực trình bày trao đổi thơng tin: Có tinh thần xây dựng bài, hợp tác làm việc nhóm + Năng lực giải vấn đề: - Phân tích q trình trao đổi qua lại động vật dao động điều hòa - Nhận biết phân biệt ví dụ thực tế biến đổi qua lại động dao động điều hịa - Giải tốn biến đổi lượng dao động điều hịa b Năng lực vật lí - Vận dụng kiến thức học dao dộng điều hòa, dao động lắc lò xo, lắc đơn để giải tập giải thích tượng liên quan đến biến đổi qua lại động Phẩm chất - Chăm chỉ, tích cực xây dựng - Chủ động việc tìm tịi, nghiên cứu lĩnh hội kiến thức - Có tinh thần trách nhiệm, hợp tác q trình thảo luận chung II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên: - Sách giáo khoa, sách giáo viên; - Máy chiếu; trình chiếu Powerpoint liên quan; - Các tập Học sinh: SGK, ghi, giấy nháp, bút, thước kẻ III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động Mở đầu a Mục tiêu: Từ kiến thức học dao động điều hòa, thông qua hoạt động ôn lại kiến thức cũ làm nảy sinh vấn đề cần giải b Nội dung: GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi mở đầu học c Sản phẩm học tập: Bước đầu HS đưa nhận xét trình thực hoạt động d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước - GV cho học sinh đại diện nhóm viết cơng thức Bước 1: GV giao nhiệm vụ về: Chu kì, tần số dao động điều hòa, lắc lò xo lắc đơn Cơng thức tính động năng, năng, dao động điều hòa, lắc lò xo lắc đơn Mối liên hệ động theo li độ vận tốc vật dao động điều hòa Bước 2: HS thực nhiệm vụ - HS thảo luận với thành viên nhóm để trả lời cho câu hỏi mà GV đưa Bước 3: Báo cáo, thảo luận - Mối liên hệ chu kì, tần số tần số góc: ω=2 πff = πf T - Chu kì, tần số tần số góc lắc lò xo: ω= √ √ k m ⇒ T =2 πf ;f= m k πf √ √ √ √ k m - Chu kì, tần số tần số góc lắc đơn: ω= g l ⇒T =2 πf ;f = l g πf g l - Động vật dao động điều hòa: 1 Wd  mv2  m 2A2 sin2 t   2   - Thế vật dao động điều hòa: 1 Wt  m 2x2  m 2A cos2 t   2   2 2 - Động vật vị trí có li độ x: W d = m ω ( A −x ) 2 - Cơ vật dao động điều hòa: W =W d +W t= mω A 2 - Đối với lắc lị xo lắc W t = k x 2 2 2 nên lắc W =W d +W t= mv + k x = mω A - Đối với lắc đơn lắc s 2 Wt mgl   cos  , góc α nhỏ W t = m ω s với α = l nên 2 2 2 2 lắc W =W d +W t= mv + m ω s = mω A Bước 4: GV kết luận - GV tiếp nhận nhận xét câu trả lời HS nhận định - GV dẫn dắt HS vào bài: “Như em trả lời trên, q trình dao động vật dao động điều hịa có biến đổi qua lại động năng, chúng không đổi Vậy từ vật tìm li độ vận tốc vật thời điểm khơng? Chúng ta vào Bài Bài tập chuyển hóa lượng dao động điều hòa.” Hoạt động Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Xác định động vật dao động điều hòa a Mục tiêu: - HS xác định động vật vị trí biên, vị trí cân vị trí có li độ Xác định vị trí mà động thỏa tính chất - HS xác định động vật ứng với vận tốc li độ thời điểm biết - Hình thành kỹ đọc đồ thị cho học sinh b Nội dung: - GV cho HS đọc ví dụ 1; 2; mục I, GV đưa câu hỏi yêu cầu HS trả lời - GV yêu cầu HS chọn mốc tính cho thuận tiện nhất, xác định độ cao vị trí so với mốc Phân tích biến đổi động vị trí - GV yêu cầu HS tìm mối liên hệ năng, động biết hai ba yếu tố - HS thực yêu cầu giáo viên c Sản phẩm học tập: - HS xây dựng công thức tính động lắc đơn vị trí đặc biệt - HS xây dựng cơng thức xác định vị trí mà động lắc đơn thỏa mãn tính chất đặc biệt - HS xây dựng cơng thức tính theo động vật dao động điều hòa d Tổ chức hoạt động: Các bước thực Nội dung bước - GV chia lớp thành nhóm để giao nhiệm vụ học tập Bước 1: GV giao nhiệm vụ - GV yêu cầu: Nhóm 1+2: Đọc ví dụ mục I trả lời câu hỏi sau: C1: Mốc tính chọn đâu? C2: Xác định độ cao vị trí A, B, O vị trí so với mốc năng? C3: Phân tích mối quan hệ động vật vị trí C4: Xác định vị trí có động Nhóm 3+4: Đọc ví dụ mục I trả lời câu hỏi sau: C5: Viết định luật bảo toàn dao động điều hịa vật Từ suy cách xác định biết vận tốc (động năng) biên độ (cơ năng) Nhóm 5+6: Đọc ví dụ mục I trả lời câu hỏi sau: C6: Từ đồ thị tìm vị trí mà W d =W t ? C7: Áp dụng định luật bảo toàn với điều kiện W d =W t Bước 2: HS thực nhiệm vụ - HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời cho câu hỏi mà giáo viên yêu cầu giấy - GV mời đại diện nhóm trình bày câu trả lời cho câu hỏi - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức nhận định => GV kết luận lại: Bước 3: Báo cáo, thảo luận - Trong trình dao động lắc đơn động ln chuyển hóa qua lại lẫn Khi cực đại động ngược lại ki động cực đại - Trong trình vật dao động điều hịa, ln có chuyển hóa động tổng chúng tức không đổi Hoạt động 2.2: Xây dựng mối quan hệ chuyển hóa động dao động điều hòa a Mục tiêu: HS xây dựng sơ đồ phân bố lượng vật dao động điều hịa q trình dao động b Nội dung: - GV yêu cầu HS tìm mối liên hệ ly độ biên độ ứng với trường hợp W t =a W d ngược lại - HS thực yêu cầu giáo viên c Sản phẩm học tập: - HS xây dựng sơ đồ phân bố lượng trình dao động d Tổ chức hoạt động: Các bước thực Nội dung bước - GV yêu cầu nhóm thảo luận trả lời câu hỏi sau: Bước 1: GV giao nhiệm vụ C8: Sử dụng định luật bảo tồn năng, tìm mối liên hệ li độ biên độ W t =a W d - HS thảo luận trả lời cho câu hỏi mà giáo viên yêu cầu Bước 2: HS thực nhiệm vụ giấy - GV mời đại diện nhóm trình bày câu trả lời cho câu hỏi - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức nhận định Hoạt động 2.3: Giải tập luyện tâp a Mục tiêu: Giúp HS vận dụng kiến thức học dao động để giải tập liên quan sách giáo khoa b Nội dung: - GV cho HS đọc tập mục II, GV đưa câu hỏi yêu cầu HS trả lời - HS thực yêu cầu giáo viên c Sản phẩm học tập: - HS vận dụng kiến thức học dao động để hoàn thành yêu cầu tập luyện tập mục II d Tổ chức hoạt động: Các bước thực Nội dung bước - GV u cầu nhóm thảo luận hồn thành yêu Bước 1: GV giao nhiệm vụ cầu tập mục II theo gợi ý sau: Bước 3: Báo cáo, thảo luận f G1: Một hệ dao động có tần số riêng , chịu tác dụng ngoại lực lực tuần hoàn mà tần số ngoại lực tiến gần tới tần số dao động riêng hệ tượng xảy cho hệ? (Bài 1) G2: Viết công thức liên hệ gia tốc vật dao động điều hòa li độ, từ suy cách tìm tần số dao động Bước 2: HS thực nhiệm vụ (Bài 2) G3: Để viết phương trình dao động, ta cần xác định A,   Từ đồ thị định luật bảo toàn xác định địa lượng (Bài 3) G4: Sử dụng định luật bảo toàn biểu diễn phân bố động theo năng, từ suy tỷ số động năng; tỷ số (Bài 4) - HS thảo luận trả lời cho câu hỏi mà giáo viên yêu cầu giấy - GV mời đại diện nhóm trình bày câu trả lời cho câu hỏi - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức nhận định Hoạt động Luyện tập a Mục tiêu: Giúp HS tổng kết lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm giúp b Nội dung: HS suy nghĩ trả lời câu hỏi trắc nghiệm mà GV trình chiếu bảng c Sản phẩm học tập: HS nắm vững kiến thức tìm đáp án d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước - GV trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm: Bước 1: GV giao nhiệm vụ Câu 1: Một chất điểm khối lượng m=100(g), dao động điều Bước 3: Báo cáo, thảo luận x = 4cos( 2t ) (cm) hồ với phương trình Cơ dao động điều hoà chất điểm A 3200J B 3,2J C 0,32J D 0,32mJ Câu 2: Một lắc lị xo có độ cứng k =150 N /m có lượng dao động 0,12J Biên độ dao động lắc có giá trị A 0,4m B 4mm C 0,04m D 2cm Câu 3: Một vật dao động điều hòa với biên độ A Tại li độ động năng? A x= A C x= A A A D x= √2 B x= Câu 4: Một vật dao động điều hòa với biên độ A Tại li độ lần động năng? A A C x=± A x=± A √3 A D x=± √2 B x=± Câu 5: Một vật dao động điều hòa với biên độ A Tại li độ động lần năng? A x=± A B x=± A √2 C x=± A D x=± A √2 Câu 6: Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω biên độ A Khi động lần tốc độ v vật có biểu thức ωA ωA C v= √ A v= ωA √ 3 ωA D v= √ B v= Câu 7: Một vật dao động điều hịa với tần số góc ω biên độ A Khi lần động tốc độ v vật có biểu thức ωA ωA C v= √ A v= Bước 2: HS thực nhiệm vụ ωA ωA D v= √ B v= - HS quan sát câu hỏi mà GV trình chiếu, vận dụng kiến thức học để tìm đáp án - HS đưa đáp án cho tập lớp: Câu hỏi Đáp D C D B C D B án Bước 4: GV kết luận - Phần lớn HS chọn đáp án hay chưa nhận định Hoạt động Vận dụng a Mục tiêu: Vận dụng kiến thức học dao động để làm tập vận dụng liên quan b Nội dung: - GV yêu cầu HS hoàn thành tập vào ghi - GV giao phần câu hỏi tập lại làm nhiệm vụ nhà cho HS c Sản phẩm học tập: HS nắm vững vận dụng kiến thức làm tập d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước - GV yêu cầu HS dùng kiến thức học dao động Bước 1: GV giao nhiệm vụ để phân tích chuyển hóa lượng dao động đồng hồ lắc - GV giao tập nhà cho HS: Hãy phân tích chuyển hóa lượng động hệ gồm hai lò xo vật nặng m mắc hình vẽ bên Khi nặng thả cho dao động - HS tiếp nhận nhiệm vụ, suy nghĩ trả lời Bước 2: HS thực nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, thảo luận Bước 3: Báo cáo, thảo luận Khi lắc cung cấp lượng ban đầu, dao động Thơng qua hệ thống bánh đặc biệt làm kim đồng hồ dịch chuyển Trong trình lắc dao động có chuyển hóa động Nhưng ma sát trục bánh ma sát với khơng khí nên lượng lắc giảm dần Để trì dao động mà không làm thay đổi chu kỳ lắc, người ta cung cấp thêm sau nửa chu kì mật lượng lượng tiêu hao ma sát thơng qua hệ thống dây cót Bước 4: GV kết luận GV tổng quan lại học, nhận xét, kết thúc học nhận định *Hướng dẫn nhà - Xem lại kiến thức học - Hoàn thành nhiệm vụ GV giao hoạt động vận dụng - Xem trước nội dung 8: Mơ tả sóng IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………