Chuẩn kiến thức vật lý 12

PHẦN THỨ HAI HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG MƠN VẬT LÍ LỚP 12 THPT MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG Phần “Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ năng” tài liệu trình bày theo lớp theo chương Mỗi chương gồm hai phần : a) Chuẩn kiến thức, kĩ chương trình : Phần nêu lại nguyên văn chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình hành tương ứng chương b) Hướng dẫn thực : Phần chi tiết hoá chuẩn kiến thức, kĩ nêu phần dạng bảng gồm có cột xếp theo chủ đề môn học Các cột bảng gồm : - Cột thứ (STT) ghi thứ tự đơn vị kiến thức, kĩ chủ đề - Cột thứ hai (Chuẩn KT, KN quy định chương trình) nêu lại chuẩn kiến thức, kĩ tương ứng với chủ đề quy định chương trình hành - Cột thứ ba (Mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN) trình bày nội dung chi tiết tương ứng với chuẩn kiến thức, kĩ nêu cột thứ hai Đây phần trọng tâm, trình bày kiến thức, kĩ tối thiểu mà HS cần phải đạt trình học tập Các kiến thức, kĩ trình bày cột cấp độ khác để dấu ngoặc vuông [ ] Các chuẩn kiến thức, kĩ chi tiết hóa cột để kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh trình học tập cấp THPT - Cột thứ tư (Ghi chú) trình bày nội dung liên quan đến chuẩn kiến thức, kĩ nêu cột thứ ba Đó kiến thức, kĩ cần tham khảo chúng sử dụng SGK hành tiếp cận chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình, ví dụ minh hoạ, điểm cần ý thực Đối với vùng sâu, vùng xa vùng nơng thơn cịn có khó khăn, GV cần bám sát vào chuẩn kiến thức, kĩ chương trình chuẩn, khơng u cầu HS biết nội dung chuẩn kiến thức, kĩ khác liên quan có tài liệu tham khảo Ngược lại, vùng phát triển thị xã, thành phố, vùng có điều kiện kinh tế, văn hoá xã hội, GV cần linh hoạt đưa vào kiến thức, kĩ liên quan để tạo điều kiện cho HS phát triển lực Trong trình vận dụng, GV cần phân hố trình độ HS để có giải pháp tốt việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS Trên điểm cần lưu ý thực chuẩn kiến thức, kĩ Sở Giáo dục Đào tạo đạo trường THPT tổ chức cho tổ chuyên môn rà sốt chương trình, khung phân phối chương trình Bộ, xây dựng khung giáo án chung cho tổ chun mơn để từ GV có sở soạn nâng cao chất lượng dạy học 13 A CHNG TRèNH CHUN Chơng I DAO ĐộNG CƠ Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình Chủ đề Mức độ cần đạt Kiến thức Phát biểu đợc định nghĩa dao động điều hoà Nêu đợc li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu Nêu đợc trình biến đổi lợng dao động điều hoà Viết đợc phơng trình động lực học phơng trình dao động điều hoà lắc lò xo lắc đơn Viết đợc công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà lắc lò xo lắc đơn Nêu đợc ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự Trình bày đợc nội dung phơng pháp giản đồ Fre-nen Nêu đợc cách sử dụng phơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số phơng dao động Nêu đợc dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cỡng e) Phơng pháp giản Nêu đợc điều kiện để tợng cộng hởng xảy đồ Fre-nen Nêu đợc đặc điểm dao động tắt dần, dao động cỡng bức, dao động trì Kĩ Giải đợc toán đơn giản dao động lắc lò xo lắc đơn Biểu diễn đợc dao động điều hoà vectơ quay Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tèc r¬i tù b»ng thÝ nghiƯm a) Dao động điều hoà Các đại lợng đặc trng b) Con lắc lò xo Con lắc đơn c) Dao động riêng Dao động tắt dần d) Dao động cỡng Hiện tợng cộng hởng Dao động trì Hớng dẫn thực Dao động điều hoà 14 ghi Dao động lắc lò xo lắc đơn bỏ qua ma sát lực cản dao động riêng Trong toán đơn giản, xét dao động điều hoà riêng lắc, : lắc lò xo gồm lò xo, đợc đặt nằm ngang treo thẳng đứng: lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng dây treo Stt Chuẩn KT, KN quy định chơng trình mức ®é thĨ hiƯn thĨ cđa chn KT, KN Ghi Phát biểu đợc định [Thụng hiu] nghĩa dao động ®iỊu Dao ®éng ®iỊu hoµ lµ dao ®éng ®ã li độ vật hàm côsin hoà (hay hàm sin) cña thêi gian.m sin) cña thêi gian Phơng trình dao động điều hoà có dạng: x = Acos(t + ) đó, x li độ, A biên độ dao động (là số d ơng), pha ban đầu, tần số góc dao động, (t + ) pha dao động thời điểm t Chuyển động vật lặp lặp lại quanh vị trí đặc biệt (gọi vị trí cân bằng), gọi dao động Nếu sau khoảng thời gian nhau, gọi chu kì, vật trở lại vị trí cũ vàm sin) cđa thêi gian chun ®éng theo híng cị dao động vật tuần hoàn Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hoà Nêu đợc li độ, biên [Thông hiểu] Với biên độ đà cho pha độ, tần số, chu kì, Li độ x dao động toạ độ vật hệ toạ độ có gốc vị trí cân đại lợng xác định vị trí chiều pha, pha ban đầu Đơn vị đo li độ đơn vị đo chiều dài chuyển động vật thời điểm t Biên ®é A cđa dao ®éng lµ ®é lƯch lín nhÊt vật khỏi vị trí cân Giữa dao động điều hoà chuyển Đơn vị đo biên độ đơn vị đo chiều dài động tròn có mối liên hệ là: (t + ) gọi pha dao động thời điểm t, có đơn vị rađian (rad) Điểm P dao động điều hoà Với biên độ đà cho pha đại lợng xác định vị trí chiều chuyển đoạn thẳng đợc động vật thời điểm t coi hình chiếu điểm M pha ban đầu dao động, có đơn vị rađian (rad) chuyển động tròn lên đờng kính đoạn thẳng tần số góc dao động, có đơn vị rađian giây (rad/s) Chu kì T dao động điều hoà khoảng thời gian để vật thực đợc Vận tốc dao động điều hoà dao động toàn phần Đơn vị chu kì gi©y (s) v = x' = -Asin(t + ) Tần số (f) dao động điều hoà số dao động toàn phần thực Gia tốc dao động điều hoà giây, có đơn vị giây (1/s), gọi héc (kí hiÖu Hz) a = v' =  2 Acos(t + ) =  2 x 2 HƯ thøc mèi liªn hệ chu kì tần số 2f T CON LắC Lò XO Stt Chuẩn KT, KN quy định chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Viết đợc phơng trình [Thông hiểu] Ghi Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lợng m 15 động lực học ph- Phơng trình động lực học dao động điều hoà ơng trình dao động k điều hoà lắc F = ma = kx hay a =  x m lß xo F lực tác dụng lên vật m, x li độ vật m Phơng trình đợc viết dới dạng : x" = 2x Phơng trình dao động dao động điều hoà gắn vào lò xo có khối lợng không đáng kể, độ cứng k, đầu gắn vào điểm cố định Điều kiện khảo sát lm sin) thời gian lực cản môi tr ờng lực ma sát không đáng kể Lực hớng vị trí cân gọi lực kéo về, có độ lớn tỉ lệ với li độ gây gia tốc cho vật dao ®éng ®iỊu hoµ k x = Acos(ωt + ) víi m [Thông hiểu] Viết đợc công thức tính chu kì (hoặc tần Công thức tính tần số góc dao động điều hoà lắc lò số) dao động điều k hoà lắc lò xo m xo Công thức tính chu kì dao động dao động điều hoà lắc lò xo T m k Trong đó, k độ cứng lò xo, có đơn vị niutơn mét (N/m), m khối lợng vật dao động điều hoà, đơn vị kilôgam (kg) Nêu đợc trình biến đổi lợng dao động điều hoà [Thông hiểu] Với dao động lắc lò xo, bỏ qua Trong trình dao động điều hoà, có biến đổi qua lại ma sát lực cản, chọn mốc tính động Động tăng giảm ngợc vị trí cân bằng, lại Nhng vật dao động điều hòa luôn không đổi Động : mv2 = Wsin2(t + ) Thế : Wt = kx2 = Wcos2(t + ) Wđ = 16 Cơ : W= Giải đợc [Vận dụng] toán đơn giản dao Biết cách chọn hệ trục toạ độ, đợc lực tác dụng lên vật động lắc lò dao động xo Biết cách lập phơng trình dao động, tính chu kì dao động đại lợng công thức lắc lß xo 1 kA2 = m2A2 = h»ng sè 2 Chỉ xét dao động điều hoà riêng lắc, đó, lắc lò xo dao động theo phơng ngang theo phơng thẳng đứng Chú ý mốc thời gian để xác định pha ban đầu dao động CON LắC ĐƠN Stt Chuẩn KT, KN quy định chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Viết đợc phơng trình [Thông hiểu] động lực học ph- Với lắc đơn, thành phần lực kéo vật vị trí cân ơng trình dao động s s điều hoà lắc Pt = mg = ma = ms" hay s" =  g = 2s l l đơn đó, s li độ cong vật đo mét (m), l chiều dài lắc đơn đo mét (m) Đó phơng trình động lực học lắc đơn Phơng trình dao động lắc đơn là s  s0 cos(t  ) ®ã, s0 = l0 biên độ dao động Ghi Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lợng m treo vào sợi dây không dÃn có khối lợng không đáng kể chiều dài l Điều kiện khảo sát lực cản môi trờng lực ma sát không đáng kể Biên độ góc nhỏ (0 10o) Động lắc đơn động vật m Wđ = mv 2 Thế lắc đơn trọng trờng vật m Chọn mốc tính vị trí cân Wt = mgl(1  cos) NÕu bá qua ma s¸t, 17 lắc đơn đợc bảo toàn W= Viết đợc công thức [Thông hiểu] tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều Công thức tính tần số góc dao động lắc đơn : g hoà lắc đơn l mv mgl(1 cos) = hng s nơi Trái Đất (g không đổi), chu kì dao động T lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài l lắc đơn l g Trong đó, g : gia tốc rơi tự do, có đơn vị mét giây bình phơng (m/s2), l chiều dài lắc, có đơn vị mét (m) Công thức tính chu kì dao động : lắc đơn T Nêu đợc ứng dụng [Thông hiểu] lắc đơn Dùng lắc đơn có chiều dài m Cho dao động điều hoà Đo việc xác định thời gian số dao động toàn phần, từ suy chu kì T gia tốc rơi tự  TÝnh g theo c«ng thøc :: g  4 l T2 Giải đợc [Vận dụng] toán đơn giản Biết cách chọn hệ trục toạ độ, đợc lực tác dụng lên vật dao động dao động lắc đơn Biết cách lập phơng trình dao động, tính chu kì dao động đại lợng công thức lắc đơn Chỉ xét lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng dây treo Chú ý mốc thời gian để xác định pha ban đầu DAO ĐộNG TắT DầN DAO ĐộNG CƯỡNG BứC Stt Chuẩn KT, KN quy định chơng trình møc ®é thĨ hiƯn thĨ cđa chn KT, KN Ghi Nêu đợc dao động [Thông hiểu] Dao động trì dao động riêng, dao động tắt có biên độ đợc giữ không đổi dần, dao động cỡng Dao động hệ xảy dới tác dụng nội lực gọi dao động tự hay cách bù lợng cho hệ dao động riêng Dao động riêng có chu kì phụ thuộc yếu tố hệ mà 18 Nêu đợc đặc điểm dao động tắt dần, dao động cỡng bức, dao động trì lợng mát tần số dao động tần số dao động riêng hệ Dao động lắc lò xo, có tần số phụ thuộc vào m k, dao động riêng Nếu dao động chất lỏng (môi trờng có ma sát) thì, dao động lắc đơn dao động tắt dần Dao động thân xe buýt gây chuyển động pit-tông xilanh máy nổ, xe không chuyển động, Đặc điểm dao động trì : biên độ dao động không đổi tần số dao dao động cỡng động tần số riêng hệ Biên độ không đổi : chu kì đà bổ sung phần lợng phần lợng hệ tiêu hao ma sát không phụ thuộc vào cách kích thích để tạo nên dao động Trong trình dao động, tần số dao động riêng không đổi Tần số gọi tần số riêng dao động, kí hiệu f0 Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân gây dao động tắt dần lực cản môi tr ờng Vật dao động bị dần lợng Biên độ dao động giảm nhanh lực cản môi tr ờng lớn Dao động cỡng dao động mà vật dao động chịu tác dụng ngoại lực cỡng tuần hoàn : Dao động cỡng có biên độ không đổi, có tần số tần số lực cỡng Biên độ dao động cỡng phụ thuộc vào biên độ lực cỡng độ chênh lệch tần số lực cỡng tần số riêng hệ dao động Khi tần số lực cỡng gần với tần số riêng biên độ dao động cỡng lớn Nêu đợc điều kiện [Thông hiểu] để tợng cộng h- Hiện tợng cộng hởng tợng biên độ dao động cỡng tăng đến ởng xảy giá trị cực đại tần số (f) lực cỡng tần số riêng (f0) hệ dao động Điều kiện xảy tợng cộng hởng : f = f0 Hiện tợng cộng hởng có hại nh làm hỏng cầu cống, công trình xây dựng, chi tiết máy móc Nhng cịng thĨ cã cã lỵi, nh hép céng hëng dao động âm đàn ghita, viôlon, TổNG HợP HAI DAO ĐộNG ĐIềU HOà CùNG PHƯƠNG, CùNG TầN Số PHƯƠNG PHáP GIảN Đồ FRE-NEN Stt Chuẩn KT, KN quy định chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Trình bày đợc nội [Thông hiểu] dung phơng pháp giản đồ Fre-nen Phơng trình dao động điều hoà Biểu diễn đợc dao x  A cos(t  ) Ta biÓu diễn dao 19 Ghi động điều hoà động điều hoà vectơ quay uuur OM vectơ quay có đặc điểm sau : : Có gốc gốc trục tọa độ Ox Có độ dài biên độ dao động, OM = A Hợp với trục Ox góc pha ban đầu quay ®Ịu quanh O víi tèc ®é gãc , víi chiều quay chiều dơng đờng tròn lợng giác, ngợc chiều kim đồng hồ [Vận dụng] Biết cách biểu diễn đợc dao động điều hoà vectơ quay M + Nêu đợc cách sử [Vận dụng] dụng phơng pháp M2 giản đồ Fre-nen để Phơng pháp giản đồ Fre-nen : : tỉng hỵp hai dao XÐt hai dao động điều hòa phơng, động điều hoà cùng tần số : x = A cos(t + ) 1 tần số, phơng M1 dao động x2 = A cos(t + ) Để tổng hợp hai dao động điều hoà nµy, ta thùc hiƯn O x P2 P1 P nh sau: Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phơng, tần số dao động điều hoà phơng, tần số với hai dao ®éng ®ã NÕu  2  1 > : dao động x2 sớm pha dao động x 1, hay dao ®éng x1 trƠ pha so víi dao động Vẽ hai vectơ OM OM biểu diễn hai dao động thành phần x x2 NÕu  2  1 < : th× dao động x Vẽ vectơ OM OM OM vectơ biểu diễn dao động tổng hợp : x2 trƠ pha so víi dao ®éng x 1, hay Hình bình hành OMM1M2 không biến dạng, quay với tốc độ dao động x1 sớm pha dao động uuur quanh O Vectơ OM quay nh thÕ Do ®ã x = x + x2 = x2 NÕu  2  1 = 2n (n = ;; Acos(t + ) Biên độ A pha ban đầu dao động tổng hợp đợc xác định 1;; ; ; ) : hai dao động pha biên độ dao động tổng công thức : : hợp lớn : lµ: A  A12  A 22  2A1A cos(2  1 ) ; A = A + A A sin 1  A sin 2 NÕu  2  1 = (2n + 1) (n = tan   A1cos1  A cos 2 0; ; 1 ;; 2 ;; 3 ) : hai dao động thành phần ngợc pha Độ lệch pha hai dao động thành phần : biên độ dao động nhỏ : lµ: 20   (t  2 )  (t  1 ) 2  1 A = A1  A = A Th c hàm sin) cña thêi gian.nh: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠNO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠNC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠNM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠNNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠNT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠNNG CỦA CON LẮC ĐƠNA CON LẮC ĐƠNC ĐƠNN Stt ChuÈn KT, KN quy định chơng trình mức độ thể hiƯn thĨ cđa chn KT, KN Xác định chu kì dao [Thơng hiểu] động lắc đơn Hiểu sở lí thuyết: gia tốc rơi tự - Nêu cấu tạo lắc đơn thí nghiệm - Nêu cách kiểm tra mối quan hệ chu kì với chiều dài lắc đơn co lắc dao động với biên độ góc nhỏ [Vận dụng]  Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm: - Biết dùng thước đo chiều dài, thước đo góc, đồng hồ bấm giây đồng hồ đo thời gian số - Biết lắp ráp thiết bị thí nghiệm  Biết cách tiến hành thí nghiệm: - Thay đổi biên độ dao động, đo chu kì lắc - Thay đổi khối lượng lắc, đo chu kì dao động - Thay đổi chiều dài lắc, đo chu kì dao động - Ghi chép số liệu vào bảng  Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả: - Tính T, T2, T2/l - Vẽ đồ thị T(l) đồ thị T2(l) - Xác định chu kì dao động lắc đơn cách đo thời gian t lắc thực 21 Ghi chó n1 dao động tồn phần, tính T1  t1 t2 ; tương tự T2  … từ xác định T n1 n2 - Đo chiều dài l lắc đơn tính g theo cơng thức g  4 T2 - Từ đồ thị rút cỏc nhn xột Chơng II SóNG CƠ Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình Chủ đề Mức độ cần đạt ghi 22 ...A CHNG TRèNH CHUN Chơng I DAO ĐộNG CƠ Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình Chủ đề Mức độ cần đạt Kiến thức Phát biểu đợc định nghĩa dao động điều hoà Nêu đợc li độ, biên... xác định T n1 n2 - Đo chiều dài l lắc đơn tính g theo cơng thức g  4 T2 - Từ đồ thị rút cỏc nhn xột Chơng II SóNG CƠ Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình Chủ đề Mức độ cần đạt ghi 22 a) Khái niệm... với biên độ lớn (bụng sóng) ĐặC TRƯNG VậT Lí CủA ÂM Stt Chuẩn KT, KN quy định chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi Nêu đợc sóng âm, [Nhận biết] Một vật dao động phát âm âm thanh, hạ âm,