Giao an ctst hki 1 (b1 b11)

Trường: Tổ: Họ tên giáo viên: …………………… Ngày soạn …………………… VẬT LÍ 11-CHÂN TRỜI SÁNG TẠO CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG BÀI 1: MÔ TẢ DAO ĐỘNG I MỤC TIÊU Kiến thức Sau học này, HS sẽ: - Mô tả số ví dụ đơn giản dao động tự - Dùng đồ thị li độ - thời gian có dạng hình sin (tạo thí nghiệm, hình vẽ cho trước), nêu định nghĩa: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha - Vận dụng khái niệm: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha để mơ tả dao động điều hòa Năng lực Năng lực chung: - Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực công việc thân học tập thơng qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi trả lời yêu cầu - Giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm thực thí nghiệm để mơ tả số ví dụ đơn giản dao động tự - Năng lực giải vấn đề: Xác định biết tìm hiểu thông tin liên quan đến dao động điều hòa, đề xuất giải pháp giải Năng lực vật lí: - Nhận thức vật lí: Định nghĩa biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha Mơ tả dao động điều hồ - Vận dụng kiến thức, kĩ học: Vận dụng kiến thức dao động để làm tập giải thích số vấn đề thực tế Phẩm chất - Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm học tập thực hành II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Đối với giáo viên: - SGK, SGV, Giáo án - Ảnh video số tượng đề cập đến SGK - Máy chiếu, máy tính (nếu có) Đối với học sinh: - SGK, SBT Vật lí 11 - Tư liệu, tranh ảnh, video, liên quan đến nội dung học dụng cụ học tập theo yêu cầu GV III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG a Mục tiêu: Thơng qua số ví dụ thực tiễn số vật dao động để HS có khái niệm ban đầu dao động đặc điểm chung chúng b Nội dung: GV cho HS quan sát hình ảnh vật dao động sống ngày đàn ghi ta rung động, dao động lắc đồng hồ, dao động cánh chim ruồi thảo luận khái niệm dao động đặc điểm chung dao động c Sản phẩm học tập: HS trả lời câu hỏi mà GV đưa để thảo luận đặc điểm chung dao động d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu video/ hình ành số vật dao động thực tế + dây đàn ghita rung động (link video) + Xích đu đung đưa + Dao động lắc đồng hồ + Dao động cánh chim ruồi để giữ cho thể bay chỗ không trung hút mật - GV đặt câu hỏi: Vậy dao động có đặc điểm mơ tả nào? Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS quan sát video, hình ảnh đưa câu trả lời Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - GV mời – bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ (HS chưa cần trả lời xác đầy đủ: ví dụ vật chuyển động quanh vị trí đặc biệt) Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi chúng vào học ngày hôm nay: Bài 1: Mô tả dao động B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động Tìm hiểu khái niệm dao động tự a Mục tiêu: - HS làm thí nghiệm, quan sát để tìm đặc điểm chung dao động b Nội dung: GV cho HS làm thí nghiệm thực hoạt động theo SGK để tìm hiểu đặc điểm chung dao động điều hòa c Sản phẩm học tập: Rút đặc điểm dao động điều hòa d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM * Khái niệm dao động Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia HS thành đến nhóm, phát dụng cụ thí nghiệm cho nhóm bao gồm: lị xo nhẹ, dây nhẹ không dãn, vật nặng giá đỡ - GV cho HS làm việc nhóm theo yêu cầu phần Thảo luận (SGK – tr5) Từ số dụng cụ đơn giản như: lị xo nhẹ, dây nhẹ khơng dãn, vật nặng giá đỡ a) Em thực hai thí nghiệm sau: - Cố định đầu lò xo, gắn vật nặng vào đầu lại lò xo Hình 1.2a Kéo vật nặng xuống đoạn theo phương thẳng đứng buông nhẹ - Cố định đầu dây nhẹ không dãn, gắn vật nặng vào đầu lại dây Kéo vật nặng để dây treo lệch góc xác định bng nhẹ I KHÁI NIỆM DAO ĐỘNG TỰ DO Khái niệm dao động * Thảo luận (SGK – tr5) a) Thí nghiệm dao động lắc đơn, lắc lò xo b) Mơ tả chuyển động: lắc lị xo lắc đơn dao động xung quanh vị trí xác định - Điểm giống chuyển động chúng: + Chuyển động có tính lặp lại + Chuyển động có giới hạn khơng gian * Kết luận Dao động học chuyển động có giới hạn không gian vật quanh vị trí xác định gọi vị trí cân * Thảo luận (SGK – tr6) Ví dụ dao động tuần hoàn: chuyển động lắc đơn; chuyển động lên xuống lò xo; dao động sóng điện từ, chuyển động lắc đồng hồ,… * Thảo luận (SGK – tr6) Ứng dụng dao động tuần hoàn sống: Dao động điện từ dòng điện sử dụng sinh hoạt hàng ngày b) Quan sát mô tả chuyển động vật, nêu điểm giống chuyển động chúng  GV theo dõi nhóm, kịp thời giúp đỡ, gợi ý, hướng dẫn động viên nhóm - GV yêu cầu đại diện nhóm báo cáo kết thí nghiệm - Sau HS phát biểu, GV cho HS rút kết luận: Thế dao động học yêu cầu HS ghi vào - GV chiếu video thí nghiệm động cho HS quan sát (link video) - GV thông báo với HS: Dao động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian gọi dao động tuần hồn - GV đưa ví dụ dao động tuần hoàn (dao động lắc đồng hồ) cho HS dễ hình dung - GV yêu cầu HS nghiên cứu nội dung SGK, thảo luận nhóm đơi trả lời phần Thảo luận 2, (SGK – tr6) Thảo luận (SGK – tr6) Nêu số ví dụ dao động tuần hoàn Thảo luận (SGK – tr6) Hãy nêu ứng dụng dao động tuần hoàn sống Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS hoạt động nhóm thực hành thí nghiệm tìm hiểu đặc điểm dao động - HS ý lắng nghe GV giảng bài, tìm câu trả lời cho câu hỏi mà GV yêu cầu Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - Đại diện nhóm trình bày kết thí nghiệm - GV mời đại diện – HS trình bày câu trả lời, HS trả lời câu - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức chuyển sang nội dung * Dao động tự Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - Xét hệ thực dao động: lắc lò xo gồm vật nặng gắn vào đầu lị xo (Hình 1.2a), lắc đơn gồm vật nặng gắn vào đầu dây khơng dãn (Hình 1.2b) Dao dộng tự Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự (dao động riêng) Luyện tập (SGK – tr6) Ví dụ dao động tự do: Chiếc thuyền nhấp nhô chỗ neo, chuyển động đung đưa lá, chuyển động mặt nước gợn sóng, chuyển động xích đu bập bênh, chuyển động dây đàn guitar sau gảy, - GV yêu cầu HS xác định lực tác dụng lên lắc lị xo lắc đơn - GV thơng báo với HS: Lực đàn hồi tác dụng lên vật lắc lò xo trọng lực tác dụng lên vật lắc đơn gọi nội lực hệ - GV kết luận khái niệm dao động tự do: Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự (dao động riêng) - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi phần luyện tập SGK – tr8: Nêu số ví dụ vật dao động tự thực tế Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS hoạt động nhóm thực hành thí nghiệm tìm hiểu đặc điểm dao động - HS ý lắng nghe GV giảng bài, tìm câu trả lời cho câu hỏi mà GV yêu cầu Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - Đại diện nhóm trình bày kết thí nghiệm - GV mời đại diện – HS trình bày câu trả lời, HS trả lời câu - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức chuyển sang nội dung Hoạt động Tìm hiểu dao động điều hòa a Mục tiêu: - HS dựa vào thí nghiệm khảo sát phụ thuộc tọa độ vật dao động theo thời gian - HS phải biểu khái niệm dao động điều hoà; định nghĩa biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha - Vận dụng đại lượng vật lí đặc trưng để mơ tả dao động điều hòa b Nội dung: GV tổ chức cho HS quan sát hình ảnh, video thí nghiệm dao động lắc lò xo; giới thiệu đồ thị dao động lắc; Định nghĩa biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha yêu cầu HS trả lời câu hỏi khám phá c Sản phẩm học tập: HS biết đại lượng vật lí đặc trưng dao động điều hịa, vận dụng đại lượng để mơ tả dao động điều hòa d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập II DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu đồ thị dao động điều hịa Thí nghiệm khảo sát phụ thuộc tọa - GV giới thiệu cho HS thí nghiệm khảo sát độ vật dao động theo thời gian phụ thuộc tọa độ vật dao động theo thời gian Thảo luận (SGK – tr7) nội dung SGK Đồ thị tọa độ - thời gian vật dao động + Dụng cụ thí nghiệm Hình 1.4 có dạng hình sin + Tiến hành thí nghiệm (SGK – tr7) - Tọa độ vật nặng thời điểm khác - Đồ thị tạo độ - thời gian vật dao động thí nghiệm Li độ, biên độ, chi kì dao động, tần số dao động - Li độ vật dao độ tọa độ vật mà gốc tọa độ chọn trùng với vị trí cân - Biên độ độ lớn cực đại li độ - Chu kì dao động khoảng thời gian để vật thực dao động - Tần số dao động xác định số dao - GV yêu cầu HS dựa vào đồ thị trả lời câu hỏi phần động mà vật thực giây Thảo luận (SGK - tr7): Nhận xét hình dạng đồ thị tạo độ - thời gian vật dao động hình 1.4 f = T * Li độ, biên độ, chu kì dao động, tần số dao động - Trong hệ SI, chu kì dao động có đơn vị - GV chiếu hình ảnh cho biết vị trí vật nặng giây (s) tần số dao động có đơn vị héc hệ lắc lò xo thời điểm khác (Hz) Thảo luận (SGK – tr8) a) Điểm G, P có toạ độ dương; điểm E, M, R có tọa độ âm; điểm F, H, N, Q có tọa độ khơng b) Điểm E, G, M, P, R có khoảng cách đến vị trí cân cực đại c) Điểm gần có trạng thái chuyển động: điểm G P; điểm E M; điểm M R - GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh, nghiên cứu nội dung SGK, thảo luận cho biết li độ, biên độ, chu kì dao động tần số dao động - GV yêu cầu HS thảo luận trả lời câu hỏi Thảo luận 5, Thảo luận (SGK – tr8,9) Thảo luận (SGK – tr8) Quan sát Hình 1.5 điểm: a) Có toạ độ dương, âm khơng b) Có khoảng cách đến vị trí cân cực đại c) Gần có trạng thái chuyển động Thảo luận (SGK – tr9) Một ong mật bay chỗ khơng trung (Hình 1.6), đập cánh với tần số khoảng 300 Hz Xác định số dao động mà cánh ong mật thực s chu kì dao động cánh ong * Khái niệm dao động điều hòa - GV ý với HS: Khi lực cản q trình dao động khơng đáng kể, đồ thị tạo độ - thời gian đồ thị li độ - thời gian - Từ đó, GV giới thiệu với HS khái niệm dao động điều hòa * Pha dao động, độ lệch pha, tần số góc - GV giới thiệu với HS khái niệm vệ pha dao động - GV ý: Khi xét hai dao động chu kì (cùng tần số), ta thường quan tâm đến độ lệch pha chúng - GV yêu cầu HS quan sát đồ thị trả lời câu hỏi Thảo luận (SGK – tr10): Quan sát Hình 1.7, so sánh biên độ li độ hai dao động thời điểm - Dựa vào kết trả lời câu hỏi LT7, GV giới thiệu với HS khái niệm độ lệch pha cơng thức tính độ lệch pha hai dao động - GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đơi tìm hiểu tần Thảo luận (SGK – tr9) - Số dao động mà ong thực hiện: n=f t=300.1=300 ( dao động ) - Chu kì dao động cánh ong 1 T= = (s) f 300 Khái niệm dao động điều hòa Dao động điều hòa dao động tuần hoàn mà li độ vật dao động hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian Pha dao động, độ lệch pha, tần số góc - Pha dao động đại lượng đặc trưng cho trạng thái vật trình dao động Thảo luận (SGK – tr10) Tại thời điểm t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương trục toạ độ Sau khoảng thời gian ngắn ∆ t, vật đạt trạng thái tương tự - Độ lệch pha hai dao động điều hịa chu kì (cùng tần số) xác định theo công thức: ∆t ∆ φ=2 π T - Tần số góc dao động đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên pha dao động - Đối với dao động điều hồ, tần số góc có giá trị khơng đổi xác định theo công thức: ∆φ 2π ω= = ∆t T - Trong hệ SI, tần số góc có đơn vị radian giây (rad/s) Thảo luận (SGK – tr10) Tần số góc ong đập cánh: 2π ω= =2 πf =2 π 300=600 π T Vận dụng đại lượng vật lí đặc trưng để mơ tả dao động điều hịa - Ví dụ (SGK – tr11) - Ví dụ (SGK – tr11) Thảo luận (SGK – tr11) Trong trình dao động, vật thứ qua vị trí biên vật thứ hai qua vị trí cân Nghĩa khoảng thời gian ngắn để T vật có trạng thái dao động là: ∆ t= Độ lệch pha hai dao động là: ∆t π ∆ φ=2 π = rad T số góc => Hai dao động vuông pha với + Thế tần số góc dao động? Kí hiệu tần số góc + Cơng thức xác định tần số góc? + Thảo luận (SGK – tr10): Dựa vào kiện câu thảo luận 6, xác định tần số gócc ong đập cánh * Vận dụng đại lượng vật lí đặc trưng để mơ tả dao động điều hịa - GV yêu cầu HS đọc phân tích ví dụ 1, ví dụ SGK – tr11 để hiểu cách xác định đại lượng biên độ, chu kì, tần số, tần số góc độ lệch pha dao động điều hòa - GV yêu cầu HS quan sát hình 1.9 trả lời câu hỏi thảo luận (SGK – tr11) Xác định độ lệch pha hai dao động Hình 1,9 Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS đọc thơng tin SGK, quan sát hình ảnh, chăm nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời câu hỏi mà GV đưa Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ý kiến thân - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết chuyển sang nội dung luyện tập C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP a Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm b Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời c Sản phẩm học tập: HS đưa đáp án d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm: Câu 1: Cho hai dao động điều hòa x x2 quanh vị trí cân O trục Ox Đồ thị li độ theo thời gian hai dao động cho hình vẽ Độ lệch pha hai dao động π π 7π C D 12 Câu 2: Hai dao động điều hòa tần số có đồ thị hình vẽ Độ lệch pha đao động (1) so với dao động (2) A 0,5 π A 0,5 2π rad B B π rad C π rad D −π rad Câu 3: Theo định nghĩa Dao động điều hoà A chuyển động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian B chuyển động vật tác dụng lực không đổi C hình chiếu chuyển động trịn lên đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo D dao động tuần hoàn mà li độ vật dao động hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian Câu 4: Đồ thị vận tốc biến thiên theo thời gian biểu diễn theo hình vẽ bên Pha ban đầu chu kỳ dao động vật π A φ= ,T =0,4 s B φ=0, T =0,4 s π C φ= ,T =0,2 s D φ=0 , T =0,2 s Câu 5: Đồ thi biễu diễn hai dao động điều hòa phương, tần số, biên độ A hình vẽ Hai dao động ln A Có li độ đối B Cùng qua vị trí cân theo phương C Có độ lệch pha 2π D Có biên độ dao động tổng hợp 2A Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức học, tìm đáp án Bước 3: HS báo cáo kết hoạt động thảo luận - HS đưa đáp án cho tập: 1-D 2–B 3-D 4-A 5-A Bước 4: GV đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập D HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG a Mục tiêu: Vận dụng kiến thức học để giải số tập vận dụng liên quan b Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời c Sản phẩm học tập: HS vận dụng kiến thức dao động điều hòa để trả lời câu hỏi GV đưa d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập GV chiếu câu hỏi tập: Câu 1: Quan sát đồ thị li độ – thời gian hai vật dao động điều hồ thể Hình 1.8 Hãy xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc vật dao động độ lệch pha hai dao động Câu 2: Vẽ phác đồ thị li độ - thời gian hai dao động điều hòa trường hợp sau: a) Cùng biên độ, chu kì dao động thứ ba lần chu kì dao động thứ hai b) Biên độ dao động thứ hai lần biên độ dao động thứ hai, chu kì, pha Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức học, tìm đáp án Bước 3: HS báo cáo kết hoạt động thảo luận - HS đưa đáp án cho tập: Câu - Vật dao động biên độ: A = 10 cm - Vật dao động chu kì: T = s 1 - Tần số dao động vật: f = = Hz T 10 π - Tần số góc vật là: ω=2 πf =2 π = rad/s 10 - Trong trình dao động, vật qua biên dương vật qua biên âm Nghĩa khoảng thời gian T ngắn để vật có trạng thái dao động là: ∆ t= ∆t =π rad => Độ lệch pha hai dao động là: ∆ φ=2 π T => vật dao động ngược pha 10