Giao an kntt vat ly 11 chuong 1,2

Trường: Tổ: Họ tên giáo viên: …………………… Ngày soạn …………………… CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (2 TIẾT) I MỤC TIÊU Kiến thức Sau học này, HS sẽ: - Thực thí nghiệm đơn giản tạo dao động mơ tả số ví dụ đơn giản dao động tự - Vận dụng khái niệm: biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha để mơ tả dao động điều hoà 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 thơng tin liên quan đến dao động điều hịa, đề xuất giải pháp giải Năng lực vật lí: - Nêu khái niệm dao động điều hòa phương trình dao động điều hịa - Xác định biên độ điểm mặt pít – tông chuyển động xi lanh động đốt - Vận dụng kiến thức 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: dao động (dây đàn ghita rung động, đu đung đưa, pít – tơng chuyển động lên xuống xi lanh động cơ, ); dao động lắc lò xo, lắc đơn - Máy chiếu, máy tính (nếu có) Đối với học sinh: - Mỗi nhóm HS: giá thí nghiệm, lị xo dài, đoạn dây mảnh không dãn, nặng có móc treo (Hình 1.1 SGK) - HS lớp: Hình vẽ (hoặc video clip) thí nghiệm Hình 1.2 số vật dao động thực tế, máy tính, máy chiếu, TN minh hoạ mối liên hệ dao động điều hoà chuyển động trịn (Hình 1.4 SGK) III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG a Mục tiêu: Thông 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 vẽ xem video clip vật dao động sống ngày đàn ghi ta rung động, em bé đung đưa đu, pít-tơng chuyển động lên xuống xilanh động cơ, 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 + Pít – tơng chuyển động lên xuống - GV giới thiệu với HS: Chuyển động vật gọi dao động học - GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: + Khi dao động, dây đàn ghita, xích đu, pit – tơng có đặc điểm gì? + Dao động có đặc điểm chung gì? 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: Dao động điều hịa B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động Tìm hiểu đặc điểm chung dao động điều hòa 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 Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập I NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA DAO - GV chia HS thành đến nhóm, phát dụng cụ ĐỘNG CƠ thí nghiệm cho nhóm, u cầu HS làm việc Thí nghiệm nhóm theo bước phần thí Dao động nghiệm mục I.1 SGK – tr6 Đặc điểm chung vật dao động: - Có vị trí cân - Vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân Kết luận 1: Chuyển động qua lại quanh vị trí cân gọi dao động + Xác định vị trí cân vật + Kéo vật lệch khỏi vị trí cân thả ta cho chuyển động Quan sát chuyển động vật cho nhận xét đặc điểm 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 Gợi ý: + Vị trí cân vật vị trí vật đứng yên + Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng, vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân - GV nhận xét phát biểu thành kết luận - GV yêu cầu HS trả lời phần câu hỏi tập SGK – tr6: Nêu ví dụ dao động mà em biết - GV nêu ví dụ dao động cành đung đưa có gió thổi dao động lắc đơn đồng hồ lắc, yêu cầu HS khác hai dao động Gợi ý: + Dao động cành cây: vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân nhiên sau khoảng thời gian trạng thái dao động không lặp lại cũ (vật không trở lại vị trí cũ) + Dao động lắc đơn đồng hồ lắc: Vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng, sau khoảng thời gian nhau, trạng thái dao động lặp lại cũ (quả lắc trở lại vị trí cũ theo hướng cũ)  Sau HS phát biểu ý kiến, GV nêu kết luận dao động điều hòa Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS hoạt động nhóm thực hành thí nghiệm tìm * Câu hỏi tập (SGK – tr6) Ví dụ dao động cơ: 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, Kết luận 2: Dao động vật tuần hồn khơng tuần hồn Kết luận 3: Tùy theo vật hay hệ vật dao động mà dao động tuần hồn có mức độ phức tạp khác Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hòa 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 đồ thị phương trình dao động điều hịa a Mục tiêu: - HS nhận biết đồ thị dao động lắc lị xo có dạng hình sin - HS kết nối với kiến thức toán học để đưa phương trình dao động điều hồ b Nội dung: GV tổ chức cho HS quan sát hình ảnh, video thí nghiệm dao động lắc lị xo; giới thiệu đồ thị dao động lắc yêu cầu HS trả lời câu hỏi khám phá c Sản phẩm học tập: HS rút kiến thức đồ thị phương trình 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 Đồ thị dao động điều hòa hòa Đồ thị dao động lắc cho biết vị trí - GV cho HS quan sát video dao động của cầu trục x thời điểm lắc lò xo (link video) khác Đường cong có dạng hình - GV chiếu hình ảnh dao động lắc lị sin xo hình 1.2 SGK Gọi t = thời điểm bắt đầu quan sát, x = vị trí cân cầu - GV giới thiệu với HS: Đường cong Hình 1.2 SGK đồ thị dao động lắc lò xo - GV yêu cầu HS vẽ đồ thị dao động điều hòa ghi kết luận dao động điều hòa Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS đọc thơng tin SGK, quan sát thí hình ảnh, video, chăm nghe GV giảng bài, 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 Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu phương trình dao động điều hòa - Trên sở HS học hàm sin hàm cosin mơn tốn, GV tiếp tục giới thiệu với HS hàm x= Acos( ωtt+ φ) tương ứng cới đồ thị hình sin gọi phương trình dao động điều hịa - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết ý nghĩa đại lượng x, v, A, ωt φ dao động điều hòa - GV chốt lại kiến thức với HS phương trình dao động điều hịa Phương trình dao động điều hịa - Phương trình dao động điều hịa x= Acos( ωtt+ φ) Trong phương trình A, ωt φ số  x li độ dao động  A biên độ dao động (A > 0)  (ωtt + φ) pha dao động thời điểm t (đơn vị rad)  φ pha ban đầu (đơn vị rad) - Dao động mơ tả phương trình x= Acos( ωtt+ φ) gọi dao động điều hòa - Vật nặng lắc dao động điều hòa gọi vật dao động điều hòa - GV tổ chức cho HS trả lời câu hỏi hoạt Trả lời câu hỏi (SGK – tr7) động SGK – tr7, πt a) A = cm; φ= (rad) * Câu hỏi (SGK – tr7) Một vật dao động điều hịa có phương trình b) Khi t = 2s πt Pha dao động x=2 cos (4 πtt + )(cm) πt πt πt πtt + = πt 2+ = Hãy xác định: 2 a) Biên độ pha ban đầu dao động Li độ x = b) Pha li độ dao động t = 2s ( * Hoạt động (SGK – tr8) Đồ thị li độ - thời gian lắc đơn dao động điều hòa mơ tả hình 1.3 Hãy mơ tả dao động điều hòa lắc đơn Xác định biên độ li độ lắc thời điển t = 0; t = 0,5s; t = 2,0s * Câu hỏi (SGK – tr8) )( ) Hoạt động (SGK – tr8) x=40 cos ( 0,5 πtt ) ( cm ) Biên độ A = 40 cm (không đổi) - Tại thời điểm t = 0, x = A = 40 cm - Tại thời điểm t = 0,5s: A s= √ =20 √ cm - Tại thời điểm t = 2s: x= - A = - 40 cm Câu hỏi (SGK – tr8) Biên độ dao động điểm mặt pít – tơng: A = cm Pít – tông động đốt dao động đoạn thẳng dài 16cm làm cho trục khuỷu động quay (hình 1.5) Xác định biên độ dao động điểm mặt pít – tơng - GV lưu ý với HS: Dao động có phương trình x= Acos( ωtt+ φ) hay x= Asin( ωtt+ φ) có đồ thị dạng hình sin dao động điều hòa Dao động điều hòa dao động đơn giản - GV yêu cầu HS đọc mục “Em có biết” SGK – tr8 để biết cách tạo dao động điều hòa lắc đơn với biên độ dao động nhỏ - GV hướng dẫn HS tìm hiểu thí nghiệm mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn mục “Em có biết” SGK – tr8 - GV ý với HS lưu ý để thí nghiệm thành cơng: + Xác định chu kì vật chuyển động tròn khoảng 1,7s + Lựa chọn lắc lò xo lắc đơn - Đối với lắc lị xo cần lựa chọn lì xo có độ cứng k vật nặng có khối lượng m tính chu kì dao động theo cơng thức: m cho chu kì dao động T =2 πt k lắc lị xo chu kì vật chuyển động tròn - Đối với lắc đơn cần lựa chọn chiều dài dây treo phù hợp với tính chu kì dao động l theo cơng thức T =2 πt cho chu kì g dao động lắc đơn chu kì vật chuyển động trịn + Thí nghiệm cần xác định thời gian vật chuyển động tròn biên để thả vật nặng dao động - GV cho HS xem video minh họa mối liên hệ dao động lắc lò xo chuyển động tròn (link video) - GV tiếp tục chiếu cho HS xem video thí nghiệm mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn (link video: 0:21 – 0:57) Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS đọc thơng tin SGK, quan sát hình ảnh, video, chăm nghe GV giảng bài, 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: Khoanh tròn vào đáp án đúng: Câu 1: Một chất điểm dao động điều hồ có quỹ đạo đoạn thẳng dài 10 cm Biên độ dao động chất điểm A cm B.-5 cm C 10 cm D.-10 cm Câu 2: Một chất điểm dao động điều hoà 10 dao động toàn phần quãng đường dài 120 cm Quỹ đạo dao động có chiều dài A cm B 12 cm C cm D cm πt Câu 3: Một chất điểm dao động điều hịa với phương trình x=5 cos ⁡(10 πtt + ) (cm) Li độ vật pha dao động (πt ¿ là: A 5cm B -5cm C 2.5cm D -2,5cm Câu 4: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình li độ theo thời gian là: πt x=5 √ cos ⁡( 10 πtt + ) (cm) Tại thời điểm t = 1s li độ vật bằng: A 2,5cm B √ cm C 5cm D 2,5 √ cm Câu 5: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình li độ theo thời gian là: πt x=6 cos ⁡(10 πtt + ) (cm) −πt Li độ vật dao động là: A 3cm B -3cm C 4,24cm D -4,24cm 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-A 2–A 3-B 4-D 5-A Bước 4: - GV đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV nhận xét, đánh giá chuyển sang nội dung vận dụng 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: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình li độ theo thời gian là: πt πt x=10 cos ⁡( t+ ) (cm) a) Tính quãng đường vật sau dao động b) Tính li độ vật t = 6s Câu 2: Xét cấu truyền chuyển động hình 1.2 Hãy giải thích bánh xe quay pít – tơng dao động điều hòa 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 a) Quãng đường sau dao động là: s = 10 = 80 (cm) πt πt b) Li độ vật t = là: x=10 cos + =0 Câu Thanh ngang trùng với trục Ox Hình chiếu cầu trục Ox trùng với đầu ngang Do cầu chuyển động trịn ngang pít - tơng dao động điều hịa Bước 4: - GV đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV nhận xét, đánh giá kết thúc tiết học HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Xem lại kiến thức học - Hoàn thành tập Sách tập Vật lí 11 - Xem trước nội dung Bài Các đại lượng đặc trưng dao động điều hòa ( ) Ngày soạn:…/…/… Ngày dạy:…/…/… BÀI 2: MÔ TẢ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (2 TIẾT) I MỤC TIÊU Kiến thức Sau học này, HS sẽ: - 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 Năng lực Năng lực chung: - Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực cơng 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 để mô tả đại lượng đặc trưng dao động điều hòa - Năng lực giải vấn đề: Xác định biết tìm hiểu thơng tin liên quan đến mơ tả dao động điều hịa, đề xuất giải pháp giải Năng lực vật lí: - Nêu định nghĩa đại lượng đặc trưng dao động điều hòa - Nêu định nghĩa đặc điểm pha ban đầu, độ lệch pha hai dao động chu kì - Vận dụng kiến thức để làm tập giải thích số vấn đề thực tế Phẩm chất - Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm học tập II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU: Đối với giáo viên: - SGK, SGV, Giáo án - Hình vẽ số đồ thị li độ - thời gian vật dao động điều hòa, pha, ngược pha, lệch pha,… - Máy chiếu, máy tính (nếu có) Đối với học sinh: - Hình vẽ số đồ thị li độ - thời gian vật dao động điều hòa, pha, ngược pha, lệch pha,… III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG a Mục tiêu: Dựa kiến thức HS có dao động điều hịa, GV nêu câu hỏi nhu cầu muốn mô tả dao động điều hịa vẽ đồ thị viết phương trình dao động điều hòa để định hướng HS vào học b Nội dung: GV kiểm tra cũ, yêu cầu HS mô tả lại biên độ, pha pha ban đầu dao động điều hòa từ đồ thị li độ - thời gian có dạng hình sin GV chuẩn bị c Sản phẩm học tập: HS nắm đại lượng vật lí như: biên độ A, pha (ωtt + φ), pha ban đầu φ, tần số góc ωt dao động d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu hình ảnh đồ thị dao động điều hòa vật - GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Để vẽ đồ thị viết phương trình dao động điều hịa cần biết đại lượng vật lí nào? Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS quan sát hình ảnh đưa câu trả lơi 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 để vẽ đồ thị viết phương trình dao động điều hòa cần biết biên độ, tần số, chu kì,…) 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 vào học ngày hôm nay: Bài 2: Mơ tả dao động điều hịa B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động Tìm hiểu đại lượng đặc trưng dao động điều hịa (biên độ, chu kì, tần số, tần số góc) a Mục tiêu: Từ đồ thị phương trình li độ - thời gian dao động điều hịa hình thành khái niệm biên độ, chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hịa b Nội dung: HS tìm hiểu đại lượng biên độ, chu kì, tần số, tần số góc nội dụng mục I (trang 10 SGK) c Sản phẩm học tập: HS rút kiến thức đại lượng đặc trưng 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 I CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DAO - Từ đồ thị phương trình li độ - thời gian ĐỘNG ĐIỀU HỊA dao động điều hịa hình thành khái niệm biên độ, Các đại lượng dùng để mô tả dao động điều chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hòa hòa - GV tổ chức để HS tìm hiểu đại lượng biên - Li độ x độ dịch chuyển từ vị trí cân đến độ, chu kì, tần số góc dao động điều hịa vị trí vật thời điểm t - GV yêu cầu HS làm việc nhóm trả lời câu - Biên độ A độ dịch chuyển cực đại vật hỏi mục I (trang 10 SGK) tính từ vị trí cân * Câu hỏi (SGK – tr10) - Chu kì: khoảng thời gian để vật thực dao động, kí hiệu T Đơn vị chu kì dao động giây (kí hiệu s) - Tần số: số dao động mà vật thực giây, kí hiệu f Ta có: f = T Đơn vị tần số 1/s, gọi héc (kí hiệu Hz) - Tần số góc: Cứ sau chu kì dao động vật lặp lại Hãy xác định: 10