chương I. Dao động điều hoà

Lê Đình Bửu CHƯƠNG I Tiết + 2: – Giáo án vật lí 12 Chương trình DAO ĐỘNG VÀ SĨNG CƠ HỌC DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Thông qua quan sát, học sinh hình thành khái niệm dao động học, dao động toần hoàn; Biết cách thiết lập phương trình động lực lắc lị xo; Hiểu đại lượng đặc trưng dao động điều hồ ý nghĩa vật lí đại lượng đó; viết biểu thức liên hệ vận tốc góc, chu kì tần số, biểu thức vận tốc gia tốc dao động điều hoà; Kĩ năng: Học sinh vận dụng phương pháp động lực học để tìm phương trình dao động điều hồ lắc lò xo lắc đơn (con lắc toán học), hiểu biểu thức dao động nghiệm phương trình động lực học;Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu ϕ = Giáo dục thái độ: Giáo dục học ham mê khám phá khoa học, tìm hiểu nghiên cứu tượng khoa học, tính tập thể nghiên cứu khoa học B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Con lắc lị xo, lắc đơn, hình vẽ miêu tả dao động hình chiếu P điểm M đường kính P1P2 Học sinh: Ơn lại kiến thức động lực học đặc điểm lực đàn hồi; kiến thức chuyển động tròn chu kì, tần số, vận tốc góc… học lớp 10 C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Đặt vấn đề - giới thiệu nội dung học HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Trong chương trình lớp 10, 11 nghiên cứu sử dụng phương pháp động lực *Học sinh ý lắng nghe giáo viên đặt vấn đề, học để nghiên cứu dạng chuyển động vật giới thiệu nội dung học; thể, chuyển động hạt mang điện *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm điện trường từ trường.Tuy nhiên nhận xét được: Trong trường hợp này, vật chưa bắt gặp dạng chuyển động lặp lặp chuyển động qua lại xung quanh vị trí xác lại xung quanh vị trí xác định định, vị trí xác định vị trí vật đứng yên *Giáo viên tiến hành thí nghiệm để yêu cầu học * Học sinh khái niệm dao động: Là chuyển sinh rút đặc điểm chuyển động hình động lặp lặp lại xung quanh vị trí xác thành khái niệm dao động định gọi vị trí cân Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động tuần hồn HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm, sinh sử dụng đồng hồ bấm giây để kiếm tra sử dụng đồng hồ bấm giây để chứng tỏ vật thực trình thực dao động lắc lị xo dao động toàn phần với khoảng * Giáo viên kết luận: Vậy vật lặp lại trạng thái thời gian bất kì; dao động khoảng thời gian * Học sinh ghi nhận khái niệm dao động tuần hồn * Giáo viên yêu cầu học sinh hình thành khái * Học sinh nắm dao động tuần hồn có niệm chu kì T dao động điều hồ tính chu kì, liên hệ với chuyển động trịn học lớp 10 để hình thành khái niệm chu kì dao động Hoạt động 3: Nghiên cứu dao động điều hoà HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm dao động điều *Học sinh quan sát giáo viên lắp ghép dụng cụ thí hồ với lắc đơn; nghiệm; * Lắp sơ đồ thí nghiệm hình vẽ (ở sách giáo * Học sinh tìm hiểu nghiên cứu đê nắm khoa); mục đích thí nghiệm: Khi cho bàn chuyển động * Tiến hành cho lắc đơn dao động cho mặt thẳng đều, tập hợp điểm mà bút lông vạch lên bàn bàn chuyển động nhờ động cơ; cho ta biết li độ lắc theo thời gian; *Yêu cầu học sinh nhận xét đường mà bút lông vạch bàn; * Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm *Học sinh nhận xét được: Li độ x bi nhận xét được: Hình dạng đường cong hàm cosin (sin) theo thời gian t: đường cosin hay đường sin thời gian t x = Acos(ωt + ϕ) *Giáo viên trình tự phân tích dẫn dắt học sinh *Học sinh nắm khái niệm dao động điều Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Chương trình nắm khái niệm dao động điều hoà Dao động điều hoà dao động có li độ x tuân theo quy luật hàm cosin (hoặc sin) thời gian t: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đóA, ω ϕ số đặc trưng cho dao động * Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm khái niệm phương trình dao động điều hồ; hồ; Dao động điều hồ dao động có li độ x tn theo quy luật hàm cosin (hoặc sin) thời gian t: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đóA, ω ϕ số đặc trưng cho dao động *Học sinh nắm phương trình dao động điều hồ; *Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm mối liên hệ * Giáo viên yêu cầu học sinh tìm mối liên hệ giữa hàm cosin hàm sin, vận dụng kiến thức hàm cosin hàm sin để chứng tỏ hai hàm toán học để chứng minh hàm điều hồ, từ suy hai hàm điều hồ mặt tốn học chuyển động có li độ tuân theo quy luật hàm cosin hay sin thời gian t dao động điều hồ Hoạt động 4: Tìm hiểu đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh tìm giới hạn li độ *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi dao động điều hoà; giáo viên, câu trả lời đúng: * Giáo viên phân tích, để học sinh rút + Quỹ đạo dao động điều hoà vật biên độ A = xmax > 0; đoạn thẳng s = 2A + Li độ vật biến thiên khoảng: * Giáo viên nhấn mạnh: - A ≤ x ≤ A; * Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm khái niệm -A≤x≤A *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi pha dao động: ωt + ϕ; * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo theo yêu cầu giáo viên, câu trả lời đúng: Pha dao động đại lượng trung gian cho phép ta xác nhóm để tìm ý nghĩa vật lí pha dao động; * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận để tìm định trạng thái dao động vật thời điểm khái niệm pha ban đầu (t = 0) ý nghĩa pha t; * Học sinh rút khái niệm pha ban đầu ϕ ban đầu; *Giáo viên nêu khái niệm độ lệch pha dao động ứng với pha dao động thời điểm t = 0, đại lượng trung gian cho phép ta xác định trạng ban đầu ∆ϕ = ϕ2 - ϕ1; *Giáo viên nêu khái niệm hai dao động thái dao động ban đầu, ứng với t = * Học sinh tiếp thu ghi nhận kiến thức; pha *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm * Học sinh nhắc lại khái niệm chu kì chuyển chu kì chuyển động tròn học lớp 10, động tròn đều: Là khoảng thời gian để vật chuyển từ yêu cầu học sinh rút khái niệm chu kì động trịn vịng * Học sinh nắm khái niệm chu kì dao dao động điều hoà; * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo động điều hoà; * Học sinh thảo luận theo nhóm để thiết lập nhóm, tìm mối liên hệ ω T; 2π * Giáo viên nhấn mạnh: Đại lượng f = biểu thức: T = ω T gọi tần số dao động, xác định số dao * Học sinh nắm ý nghĩa vật lí tần số động tồn phần giây dao động điều hoà lắc lị xo, qua 2π * Giáo viên nhấn mạnh: đại lượng ω = = tìm mối liên hệ vận tốc góc, chu kì tần số T 2πf gọi tần số góc dao động điều hồ dao động điều hồ có đơn vị rad/s *Giáo viên nhấn mạnh: Nếu biết đại lượng đặc trưng dao động điều hồ ta có *Học sinh tiếp thu ghi nhận kiến thức theo yêu cầu giáo viên thể thiết lập phương trình dao động điều hồ Hoạt động 5: Tìm hiểu vận tốc gia tốc dao động điều hoà HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa học *Học sinh thảo luận theo nhóm trả lời câu hỏi theo đạo hàm cấp đạo hàm cấp giải tích yêu cầu giáo viên 11 Câu trả lời ý nghĩa học đạo hàm: + vận tốc tức thời chuyển động đạo hàm cấp Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Chương trình *Giáo viên cho phương trình dao động điều hồ chất điểm: x = Acos(ωt + ϕ); *Giáo viên yêu cầu học sinh tìm biểu thức vận tốc tức thời chất điểm thời điểm t; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, chứng minh rằng, thời điểm t, ta ln có hệ thức: A = x2 + quỹ đạo thời gian; + Gia tốc tức thời chuyển động đạo hàm cấp quỹ đạo theo thời gian *Học sinh làm việc cá nhân, thiết lập biểu thức tức thời vận tốc: x = -ωAsin(ωt + ϕ) *Học sinh thảo luận theo nhóm, thiết lập biểu thức A2 = x2 + v2 => v = ± ω A − x theo yêu cầu ω2 v2 => v = giáo viên *Học sinh thảo luận theo nhóm, kết luận độ lệch ω pha vận tốc li độ *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc cá nhân, rút được: + Tại vị trí biên: x = ±A v = 0; nhận xét pha dao động vận tốc li độ; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét vận tốc + Tại vị trí cân bằng, x = 0, v = ±ωA v max = ωA vật vị trí biên (x = ±A) vận tốc vật => *Học sinh làm việc cá nhân, thiết lập biểu thức gia vị trí cân (x = 0) tốc dao động điều hoà: a = -ω2Acos(ωt + ϕ); *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân, => a = -ω2x thiết lập biểu thức gia tốc tức thời thời điểm t; *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo viên ± ω A2 − x2 * Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét giá trị gia tốc vị trí biên (x = ±A) vị trí cân (x = 0); *Học sinh thảo luận theo nhóm, nhận xét gia tốc ngược pha với li độ *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét độ lệch pha gia tốc tức thời li độ Hoạt động 6: Tìm hiểu đồ thị toạ độ - thời gian dao động điều hoà: x = x(t) HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại đặc điểm *Học sinh nhắc lại dạng đồ thị hàm số cosin đồ thị hàm cosin; (sin) theo yêu cầu giáo viên; * Giáo viên nhấn mạnh: Đồ thị hàm cosin tuần *Học sinh ghi nhớ kiến thức; hồn với chu kì T = 2π; *Học sinh làm việc theo nhóm, vẽ đồ thị theo yêu * Giáo viên phân tích hướng dẫn học sinh vẽ cầu giáo viên; *Học sinh nhận xét hai đồ thị hệ trục đồ thị hàm số x = A1cosin(ωt) x = A2cosin(ωt) hệ trục toạ toạ độ; độ *Giáo viên phân tích yêu cầu học sinh vẽ vào *Học sinh làm việc theo nhóm, vẽ hai đồ thị lên hệ trục toạ độ; giấy đồ thị hai hàm số hệ trục toạ độ: *Học sinh nhận xét đồ thị hai hàm số; x = Acosin(ωt) π x = Acosin(ωt + ) *Học sinh làm việc theo nhóm, vẽ hai đồ thị lên * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm hệ trục toạ độ; vẽ đồ thị hai hàm cosin ngược pha *Học sinh nhận xét đồ thị hai hàm số; hệ trục toạ độ: x = Acosin(ωt) x = Acosin(ωt +π ) Hoạt động 7: Củng cố học định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa câu hỏi nhằm củng cố kiến *Học sinh làm việc cá nhân trả lời câu hỏi theo yêu thức cho học sinh: cầu giáo viên Câu trả lời đúng: + Trình bày khái niệm dao động tuần hoàn dao + Khái niệm dao động tuần hoàn, dao động điều động điều hồ? Dao động điều hồ có phải dao hồ (như sách giáo khoa); Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 động tuần hồn khơng? Tại sao? + Viết biểu thức liên hệ tần số góc, chu kì tần số dao động điều hoà; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhà làm tập sách giáo khoa; *Giáo viên yêu cầu học sinh xem trước mới: Con lắc lò xo Chương trình + Dao động điều hồ dao động tuần hồn chúng có tính chu kì, ngược lại dao động tuần hồn khơng phải dao động điều hồ, chưa hẳn chúng có li độ tuân theo quy luật dạng sin thời gian + Học sinh viết biểu thức theo yêu cầu giáo viên; *Học sinh tiếp thu ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu giáo viên; D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… … Lê Đình Bửu Tiết – Giáo án vật lí 12 Chương trình CON LẮC LỊ XO A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh viết công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hồ, cơng thức tính chu kì lắc lị xo, cơng thức tính năng, động lắc lò xo Kĩ năng: Học sinh giải thích dao động lắc dao động điều hoà, nêu định tính biến thiên động lắc dao động; Áp dụng công thức đinh có để giải tập liên quan; Viết phương trình động lực học lắc lò xo Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang Vật m vật hình chữ nhật “V” ngược chiều chuyển động đệm khơng khí Học sinh: Ơn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi học lớp 10 C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh làm tập; * Một học sinh lên bảng làm tập theo yêu cầu *Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức liên giáo viên; hệ tần số góc, chu kì tần số * Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết *Giáo viên nhận xét, bổ sung cho điểm đánh giá làm bạn; *Giáo viên nêu mục tiêu học *Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo lắc lò xo chuyển động vật vật bị lệch khỏi VTCB HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh quan sát trả lời câu hỏi theo yêu cầu *Giáo viên cho học sinh quan sát lắc lò xo giáo viên Câu trả lời cấu tạo yêu cầu học sinh mô tả cấu tạo lắc lị xo: + Một lị xo có độ cứng k, có khối lượng khơng đáng kể (có thể bỏ qua q trình khảo sát); + Một vật có khối lượng m, kích thước không đáng kể; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét trạng thái *Học sinh thảo luận làm việc theo cặp, trả lời câu ban đầu vật lò xo không bị biến dạng hỏi theo yêu cầu giáo viên Vật đứng yên, vị trí cân (hợp lực tác dụng lên vật m không) *Giáo viên tiến hành thí nghiệm: Đưa vật khỏi *Học sinh quan sát trả lời câu hỏi theo yêu cầu vị trí cân bng vật để vật dao động, yêu giáo viên: Vật dao động xung quanh vị trí cầu học sinh nhận xét trạng thái chuyển động cân vật * Vậy chuyển động lắc lị xo mơ tả *Học sinh tiếp nhận thơng tin, suy nghĩ dự đốn phương trình tốn học dạng phương trình chuyển động vật cần phải thiết lập Hoạt động 3: Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại phương *Học sinh làm việc theo nhóm, tái lại kiến pháp động lực học học lớp 10; thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo * Giáo viên hướng dẫn học sinh chọn hệ trục toạ viên độ thích hợp *Học sinh xác định hệ trục toạ độ để *Giáo viên yêu cầu học sinh xác định lực tác trình khảo sát thuận lợi dụng lên vật m vị trí cân vị trí lị *Học sinh thảo luận theo nhóm trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo viên;  xo dãn ∆ + Tại vị trí cân bằng: F + P + N = * Giáo viên nhấn mạnh: F = − ∆ k   + Tại vị trí vật mà lị xo biến dạng ∆  * Giáo viên phân tích dẫn dắt học sinh ∆ = x F + P + N = ma Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 *Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật II Newton k *Giáo viên hướng dẫn học sinh đặt: ω = m *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo k nhóm, chứng minh biểu thức có đơn vị m giây *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại mối liên hệ gia tốc tức thời li độ dao động điều hoà => Kết luận vấn đề *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại mối liên hệ tần số góc, tần số chu kì dao động điều hồ => Tìm biểu thức tính chu kì, tần số dao động điều hồ lắc lị xo Chương trình *Học sinh chiếu lên hệ trục toạ độ vận dụng biểu thức định luật Hooke để xác định được: k a=x m *Học sinh làm việc theo nhóm để trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo viên *Học sinh ghi nhận phương pháp *Học sinh làm việc theo nhóm để rút kết luận: Hệ dao động điều hoà, với li độ: x = Acos(ωt + ϕ) *Học sinh làm việc cá nhân, tái lại kiến thức trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo viên: m + Chu kì dao động lắc lị xo: T = 2π k k + Tần số dao động lắc lò xo: f = 2π m *Học sinh ghi nhận đặc điểm lực kéo (lực hồi phục); *Giáo viên yêu cầu học sinh phân tích lực tác dụng tìm hướng hợp lực vật li độ x? *Giáo viên nhấn mạnh: Lực kéo cịn gọi *Học sinh thảo luận theo nhóm, phân biệt lực hồi lực hồi phục, lực gây gia tốc cho vật phục lực đàn hồi dao động điều hoà *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, phân biệt lực đàn hồi lực kéo (lực hồi phục) Hoạt động 4: Khảo sát đao dộng lắc lò xo mặt lượng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời câu hỏi tính động vật dao động theo yêu cầu giáo viên? *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức 1  Wđ = mv2; Wt = k (∆ ) = kx tính đàn hồi lò xo 2 *Học sinh viết biểu thức toàn *Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức 1 phần hệ dao động: W = mv2 + kx ; toàn phần lắc lò xo; 2 *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm *Học sinh làm việc theo nhóm để chứng minh để chứng minh toàn phần hệ 1 dao động bảo toàn được: W = kA2 = mω2A2 = const 2 *Giáo viên yêu cầu học sinh kết luận vấn đề *Học sinh kết luận vấn đề: *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm + Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động; trả lời câu hỏi C2 + Nếu bỏ qua masát lắc + Khi lắc chuyển động từ VTCB → biên: bảo toàn Động giảm, tăng; *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi C2: + Khi lắc chuyển động từ biên → VTCB: Động tăng, giảm Hoạt động : Củng cố học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống kiến thức *Học sinh trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo công thức học; viên; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhà làm tập sách giáo khoa trang 13; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập *Giáo viên yêu cầu học sinh nhà chuẩn bị PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG : …………… …………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………… Tiết CON LẮC ĐƠN Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Chương trình A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh nắm cấu tạo lắc đơn, nêu điều kiện để lắc đơn dao động điều hồ, viết cơng thức tính chu kì, tần số dao động lắc đơn; Kĩ năng: Viết cơng thức tính lắc đơn; xác định lực kéo tác dụng lên lắc đơn; Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động; Vận dụng kiến thức lắc đơn dao động điều hoà để giải số tập liên quan; Nắm ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Con lắc đơn Học sinh: Ơn tập kiến thức phân tích lực, lắc lò xo C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, điều kiện xuất phát - đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nêu câu hỏi tập để kiểm tra *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời câu hỏi cũ học sinh: theo yêu cầu giáo viên; Viết biểu thức tính chu kì, tần số *Hai học sinh lên bảng giải tập theo yêu cầu toàn phần lắc lò xo; giáo viên, học sinh lại thảo luận theo Giải tập 5,6/sgk – 13; nhóm, nhận xét làm bạn *Giáo viên nhận xét cho điểm *Học sinh nhận thức vấn đề, hình thành ý tưởng * Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu học nghiên cứu học Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo chuyển động lắc đơn HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh quan sát nhận xét cấu tạo *Giáo viên giới thiệu lắc đơn (con lắc tốn lắc lị xo: Vật nhỏ có khối lượng m treo vào học), yêu cầu học sinh mô tả cấu tạo; đầu sợi dây không dãn dài l Đầu dây treo vào điểm cố định *Giáo viên giữ cho vật nằm vị trí cân bằng, yêu *Học sinh quan sát nhận xét được: cầu học sinh quan sát nhận xét đặc điểm vị + Khi vật vị trí cân dây treo có phương trí thẳng đứng; * Giáo viên tiến hành thí nghiệm: Đưa vật khỏi + Học sinh quan sát nhận xét được: Vật m dao vị trí cân bng tay, u cầu học sinh động qua lại xung quanh vị trí cân quan sát nhận xét dạng chuyển động lắc đơn * Vậy lắc đơn có dao động điều hồ khơng? *Học sinh suy nghĩ phán đoán rằng: Vật dao Để làm rõ vấn đề này, cần phải thiết lập động điều hoà phương trình chuyển động Hoạt động 3: Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên hướng dẫn học sinh chọn hệ quy *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên; chiếu thích hợp; *Học sinh phân tích lực tác dụng lên vật m: P , * Giáo viên yêu cầu học sinh phân tích lực T ; tác dụng lên vật m hai trường hợp: + Tại vị trí cân bằng: P + T = 0; + Vật vị trí cân bằng; + Tại vị trí có li độ góc α: Fhl = P + T ≠ + Vật vị trí có li độ góc α; *Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích lực *Học sinh làm việc theo trình tự dẫn dắt giáo căng T , trọng lực P thành hai thành phần viên: + Phân tích trọng lực P thành hai thành phần pháp tuyến Pn thành phần tiếp tuyến Pt ; *Giáo viên phân tích lập luận thành phần pháp pháp tuyến Pn thành phần tiếp tuyến Pt ; + Học sinh lập luận: Thành phần Pn vuông tuyến Fn không làm thay đổi tốc độ vật *Giáo viên phân tích để chứng tỏ hợp lực góc với phương chuyển động nên khơng làm thay chúng lực hướng tâm để giữ cho vật đổi tốc độ chuyển động, vật Pn + T = 0; chuyển động cung tròn; *Giáo viên hướng dẫn để học sinh rút *Học sinh làm việc cá nhân, rút biểu thức: biểu thức lực kéo về: Pt = -mgsinα; Pt = -mgsinα * Vậy lắc đơn có dao động điều hồ khơng? Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Vì sao? Muốn lắc đơn dao động điều hồ cần phải có điều kiện gì? *Giáo viên dẫn dắt học sinh vào điều kiện lắc đơn dao động điều hoà: s Khi α≤ 10o => sinα ≈ α (rad) =  *Giáo viên chứng tỏ trường hợp lắc dao động điều hoà *Giáo viên yêu cầu học sinh kết luận vấn đề *Giáo viên yêu cầu học sinh rút biểu thức tính chu kì tần số dao động lắc đơn: Chương trình *Học sinh nhận xét rằng, lực kéo không tỉ lệ với li độ nên lắc đơn không dao động điều hồ * Học sinh làm việc theo nhóm, tìm điều kiện để lắc đơn dao động điều hồ khi: Pt = -mgα Điều xảy khi: sinα ≈ α => α≤ 10o *Học sinh thảo luận theo nhóm để thiết lập g biểu thức: Pt = - m s, so sánh rút  phương trình dao động lắc đơn: s = socos(ωt + ϕ) *Học sinh làm việc cá nhân, rút biểu thức tính chu kì, tần số dao động lắc đơn:  g T = 2π (s) ; f= (Hz) g 2π  Hoạt động 4: Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh xác định dạng *Học sinh thảo luận để rút dạng lượng lượng trình dao động lắc trình dao động lắc đơn: động đơn; trọng trường; * Giáo viên yêu cầu học sinh xác định gốc *Học sinh nêu biểu thức động năng:Wđ = mv2 trọng trường để dễ khảo sát năng; *Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức tính * Học sinh làm việc theo nhóm, chứng minh động vật; biểu thức năng: Wt = mg(1 - cosα); * Giáo viên yêu cầu học sinh thiết lập biểu thức * Học sinh làm việc cá nhân, viết biểu thức tính vị trí có li độ góc α; 1 mv2 + mv2 *Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức toàn phần: W = 2 toàn phần lắc trình dao *Học sinh tái kiến thức học, nhận định động; toàn phần hệ bảo tồn: *Có nhận xét tồn phần hệ 1 q trình dao động bỏ qua sức cản W= mv2 + mv2 = const 2 môi trường? *Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả cách định * Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm hiểu biến tính biến đổi lượng lắc đơn đổi lượng cảu lắc đơn trình dao động trình dao động Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên để tìm hiểu nội dung Hoạt động 6: Củng cố học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu giáo tóm tắt sách giáo khoa; viên; * giáo viên yêu cầu hai học sinh lên bảng làm * Hai học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên, tập 6,7/sgk – 17; lớp làm việc theo nhóm, nhận xét bổ sung * Giáo viên yêu cầu học sinh chuẩn bị nội dung làm; học *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… …………… ……………………………………………………………………………………… …………… Lê Đình Bửu Tiết – Giáo án vật lí 12 Chương trình DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh nắm đặc điểm dao động tắt dần, dao động trì, dao động cưỡng tượng cộng hưởng; Nêu điều kiện để xảy tượng cộng hưởng; Giải thích nguyển nhân dao động tắt dần Kĩ năng: Vẽ giải thích đường cong cộng hưởng; Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thích số tượng vật lí liên quan giải số tập định tính định lượng Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Chuẩn bị số ví dụ cộng hưởng có lợi có hại Học sinh: Ơn tập kiến thức lượng dao động điều hoà C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nêu câu hỏi để kiểm tra cũ *Học sinh làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi học sinh: giáo viên: + Khi lắc dao động điều hồ? + Con lắc lị xo dao động điều hoà lực bỏ qua + Con lắc đơn có dao động điều hồ khơng? masat Vì sao? + Con lắc đơn dao động điều hoà bỏ qua + Viết biểu thức tồn phần lắc masat (và góc α bé); lò xo? 1 +W= kA2 = mω2A2 *Giáo viên nhận xét cho điểm 2 *Giáo viên đặt vấn đề giới thiệu nội dung *Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề học cần nghiên cứu Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động tắt dần HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm với lắc đơn *Học sinh quan sát thí nghiệm nhận xét kết lắc lò xo, yêu cầu học sinh quan sát thu được: Vật dao động với biên độ giảm dần nhận xét sau thời gian vật dừng lại vị trí cân *Học sinh yêu cầu học sinh rút khái niệm *Học sinh nằm khái niệm dao động tắt dao động tắt dần dần: Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian; * Giáo viên nhấn mạnh: Dao động điều hoà * Học sinh ghi nhận kiến thức dao động lí tưởng *Học sinh thảo luận theo nhóm để giải thích *Ngun nhân làm cho lắc đơn nguyên nhân dao động tắt dần lắc lò xo dao động tắt dần? + Các vật dao động môi trường chịu tác *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm dụng mơi trường để tìm ngun nhân + Vật thực cơng để thắng lực cản môi *Giáo viên gợi ý: trường => Cơ vật giảm dần theo thời + Các lực tác dụng lên vật m; gian + Biểu thức tồn phần dao động + Vì W∼ A2 nên giảm biên độ dao + Nguyên nhân làm giảm dần động giảm Kết sau thời gian *Giáo viên yêu cầu học sinh kết luận vấn đề W = nên A = Vậy vật đứng yên vị trí cân *Giáo viên nêu phân tích số ứng dụng dao động tắt dần thực tế *Học sinh đọc sách giáo khoa, kết hợp với phân tích giáo viên, nắm vài ứng dụng thực tế dao động tắt dần Hoạt động 3: Tìm hiểu dao động trì HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nhấn mạnh: Nguyên nhân tắt dần *Học sinh ghi nhận kiến thức: Nguyên nhân mà dao động mát lượng Vậy muốn dao động tắt dần bị lượng để giữ cho biên độ dao động lắc không đổi thực cơng thắng lực cản mơi trường, mà khơng làm thay đổi chu kì riêng ta muốn dao động khơng tắt dần cần phải cung phải làm gì? cấp lượng để bù vào phần lượng tiêu * Giáo viên nhấn mạnh nguyên tắc phải dùng hao masat thiết bị cung cấp cho dao động phần Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 lượng phần lưọng tiêu hao masat => Năng lượng hệ dao động không thay đổi nên biên độ dao động không đổi theo thời gian => Dao động trì *Giáo viên giới thiệu cấu trì dao động đồng hồ: + Đối với đồng hồ loại cũ người ta dùng dây cót + Các loại đồng hồ dùng pin Hoạt động 4: Tìm hiểu dao động cưỡng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *Giáo viên lấy vài ví dụ để học sinh rút khái niệm dao động cưỡng Chương trình *Học sinh làm việc theo nhóm để rút khái niệm dao động trì *Học sinh ghi nhận thông tin cấu trì dao động lắc đồng hồ: + Loại đồng hồ cũ dây cót có nhiệm vụ cung cấp lượng dạng năng; + Đồng hồ loại (đồng hồ điện tử) phận cung cấp lượng pin HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Học sinh làm việc theo nhóm, phân tích ví dụ hình thành khái niệm dao động cưỡng bức: Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn *Học sinh phân tích để làm sáng tỏ vai trị pittong dao động xi lanh máy nổ * Học sinh ghi nhận đặc điểm thứ dao động cưỡng bức: Có biên độ khơng đổi có tần số tần số ngoại lực cưỡng * Học sinh quan sát, thảo luận theo nhóm rút đặc điểm thứ hai: Biên độ ngoại lực cưỡng phụ thuộc vào độ chênh lệch tần số ∆ = f −f o , ∆f nhỏ biên độ dao f động cưỡng lớn *Giáo viên lấy vài ví dụ để làm sáng tỏ dao động cưỡng *Giáo viên dẫn dắt học sinh vào đặc điểm thứ dao động cưỡng *Giáo viên giới thiệu đường thực nghiệm phụ thuộc biên độ dao động cưỡng vào tần số ngoại lực cưỡng *Dựa vào đường thực nghiệm trên, giáo viên yêu cầu học sinh rút đặc điểm thứ hai dao động cưỡng Hoạt động 5: Tìm hiểu tượng cộng hưởng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét biên độ *Học sinh quan sát nhận xét được: Khi tần số dao động cưỡng tần số ngoại lực ngoại lực cưỡng xấp xĩ gần tần số dao cưỡng xấp xĩ gần tần số dao động riêng động riêng hệ biên độ tăng nhanh đến giá trị hệ; cực đại *Giáo viên yêu cầu học sinh rút định nghĩa *Học sinh làm việc cá nhân, hình thành định nghĩa tượng cộng hưởng tượng cộng hưởng cơ; *Giáo viên nhấn mạnh điều kiện xảy *Học sinh ghi nhận điều kiện cộng hưởng; tượng cộng hưởng cơ; *Học sinh ghi nhận đặc điểm tượng cộng hưởng; *Học sinh ghi nhận đặc điểm tượng cộng hưởng: Biên độ cực đại phụ thuộc vào lực cản mội *Giáo viên phân tích dẫn dắt học sinh đặc trường: Lực cản mơi trường nhỏ biên độ cực đại lớn, nói cách khác cộng hưởng thể rõ lực điểm tượng cộng hưởng cản môi trường không đáng kể Trong trường hợp lực cản mơi trường lớn lượng cưỡng cung cấp chủ yếu dùng để bù vào phần lượng bị tiêu hao masát, biên độ tăng khơng đáng kể *Giáo viên u cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc theo nhóm theo u cầu giải thích kết tượng cộng hưởng cơ; giáo viên; *Giáo viên phân tích dẫn dắt học sinh tầm *Học sinh ghi nhận thông tin nguyên nhân quan trọng tượng cộng hưởng tượng; + Cộng hưởng có hại: *Học sinh nắm ứng dụng tượng - Tai nạn cầu sông Lorie (Pháp) năm 1950 ; cộng hưởng quân thiết kế qua hai ví dụ - Tai nạn đường sắt cuối kỉ 19; giáo viên vừa nêu => khắc phục *Học sinh phân tích nắm vai trị hộp + Cộng hưởng có lợi: Hộp đàn ghi ta, violon… đàn ghi ta, violon… Hoạt động : Củng cố học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại kiến *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên; thức trọng tâm học; *Yêu cầu học sinh làm tập sách giáo khoa *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu *Xem trước cho tiết học sau giáo viên Lê Đình Bửu Tiết – Giáo án vật lí 12 Chương trình TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRESNEL A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh biểu diễn phương trình dao động điều hoà vector quay Vận dụng phương pháp giản đồ vector quay Fresnel để tìm biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp, suy phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số Kĩ năng: Học sinh vận dụng kiến thức để tìm biên độ pha ban đầu trường hợp đặc biệt; Vận dụng phương pháp để giải số tập định lượng liên quan Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Các hình vẽ 5.1 5.2/sgk trang 51, 52; Học sinh: Ôn tập kiến thức phương pháp chiếu vector lên hệ trục toạ độ C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh định nghĩa *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời câu hỏi tượng cộng hưởng đặc điểm theo yêu cầu giáo viên; tượng cộng hưởng *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên: * Giáo viên yêu cầu học sinh xác định hình chiếu Xác định hình chiếu vector lên hệ trục toạ vector lên hệ trục toạ độ độ * Giáo viên đặt vấn đề giới thiệu nội dung *Học sinh ý lắng nghe, nhận thức vấn đề cần học nghiên cứu Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp vẽ vector quay HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nhấn mạnh: Trong ta biết *Học sinh ghi nhận thông tin giáo viên cung điểm M chuyển động trịn vector OM cấp quay với vận tốc góc ω Khi x=Acos(ωt+ϕ) phương trình hình chiếu *Học sinh làm việc theo nhóm tìm đặc điểm vector quay: vector OM lên trục Ox Vậy ta biểu diễn dao động điều hoà + Gốc: Tại tâm O; + Có độ dài vector tỉ lệ với biên độ dao động; vector không? Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm +Hợp với trục Ox góc có giá trị pha ban đầu tìm cách biểu diễn vector quay *Giáo viên nhấn mạnh: Ta chọn chiều dương *Học sinh tiếp thu ghi nhận kiến thức chiều dương vòng tròn lượng giác Hoạt động 3: Xây dựng phương pháp giản đồ vector quay Fresnel HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu nội *Học sinh ghi nhận nội dung theo yêu cầu giáo dung; viên; *Giáo viên nhấn mạnh: Trong trường hợp có *Học sinh sử dụng cơng thức lượng giác; A1=A2 ta dễ dàng viết phương trình dao động *Học sinh phán đốn phương pháp; tổng hợp công thức cộng lượng giác, *Học sinh ghi nhận phương pháp: nhiên trường hợp tổng qt cơng việc + Cơ sở lí thuyết phương pháp: Một dao động khó khăn => Xây dựng phương pháp giản đồ điều hoà xem hình chiếu chuyển vector quay Fresnel động trịn lên đường thẳng nằm mặt *Giáo viên yêu cầu học sinh lên biểu diễn hai phẳng quỹ đạo Điều nghĩa dao vector dao động thành phần x1 x2 thời động điều hồ x = Acos(ωt+ϕ) biểu điểm ban đầu t = hệ trục Oxy; diễn vector quay A *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên; nhận xét vector OM hai vector *Học sinh nhận xét được: hai vector OM , OM quay phương với tốc độ OM , OM khơng đổi ϕ1 ϕ2 khơng đổi, góc ω; suy vector OM có độ lớn khơng đổi, hai *Giáo viên dẫn dắt học sinh chứng minh vector vector OM , OM quay phương với vận OM biểu diễn dao động điều hoà tổng hợp: tốc góc ω x = Acos(ωt+ϕ) *Học sinh kết luận được: vector OM biểu diễn Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 *Giáo viên dẫn dắt học sinh kết luận vấn đề: Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số dao động điều hoà phương, tần số với hai dao động *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thiết lập biểu thức tính biên độ A pha ban đầu ϕ dao động tổng hợp *Giáo viên gợi ý: + thiết lập phương trình A = A + A (*) + Chiếu phương trình (*) lên Oxy; => Tìm kết Chương trình cho dao động tổng hợp x = x1 + x2 *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận rút kết luận theo dẫn dắt giáo viên *Học sinh làm việc theo nhóm, từ dẫn dắt giáo viên, rút biểu thức tính biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp: A2= A + A + A A cos(ϕ − ϕ1 ) A1 sin ϕ1 + A sin ϕ tanϕ = A cos ϕ + A cos ϕ Hoạt động 4: Tìm hiểu ảnh hưởng độ lệch pha hai dao động HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời câu hỏi độ lệch pha hai dao động; theo yêu cầu giáo viên; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét dao * Biểu thức độ lệch pha: ϕ = ϕ2 − ϕ1 động tổng hợp trường hợp đặc biệt: *Học sinh thảo luận theo nhóm, rút kết + Khi hai dao động pha: ϕ2 − ϕ1 = 2nπ quả: + Khi hai dao động thành phần ngược pha: + Khi hai dao động pha: A = A1+ A2; ϕ2 − ϕ1 = (2n+ 1)π; + Khi hai dao động ngược pha: A = A −A + Khi hai dao động thành phần vuông pha ; + Khi hai dao động thành phần vuông pha với nhau: A = A + A Hoạt động 5: Củng cố học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên gọi học sinh lên đọc tập ví dụ sách giáo khoa; *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên; * Giáo viên yêu cầu hai học sinh lên bảng giải, lớp làm việc theo nhóm => tìm so sánh kết quả; * Giáo viên nhận xét bổ sung *Giáo viên yêu cầu học sinh nhà làm *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu tập sách giáo khoa trang 25 sách tập để giáo viên chuẩn bị cho tiết học sau D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… … Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Chương trình KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM Tiết CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh nắm hai phương pháp dùng để phát định luật vật lý: Phương pháp suy diễn toán học dựa vào thuyết hay định luật biết để suy định luật dùng thí nghiệm để kiểm tra đắn đó; phương pháp thực nghiệm dùng hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số đại lượng có liên quan nhằm tìm định luật Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định: Chu kì T lắc đơn khơng phụ thuộc vào biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc vào khối lượng mà phụ thuộc vào chiều dài  dây gia tốc rơi tự vị trí tiến hành thí nghiệm; Tìm thí nghiệm T = a  , với hệ số a ≈2, kết hợp với nhận xét tỉ số 2π g ≈2 với g = 9,8m.s-2, từ nghiệm lại cơng thức lí thuyết chu kì dao động lắc đơn Ứng dụng kết đo a để xác định gia tốc trọng trường g nơi làm thí nghiệm Kĩ năng: Lựa chọn độ dài của lắc cách đo để xác định  với sai số nhỏ cho phép; Lựa chọn loại đồng hồ đo thời gian dự tính hợp lí số lần dao động tồn phần cần thực để xác đinh chu kì lắc đơn với sai số tỉ đối 2% đến 4%; Rèn luyện kĩ thu thập xử lí kết thí nghiệm: Lập bảng ghi kết đo kèm sai số Xử lí số liệu cách lập tỉ số cần thiết cách vẽ đồ thị để xác định giá trị a, từ suy cơng thức thực nghiệm chu kì dao động lắc đơn, vận dụng tính gia tốc g nơi tiến hành thí nghiệm Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Chuẩn bị nội dung phần báo cáo thực hành sách giáo khoa; Chọn cân có móc treo 50g; Chọn đồng hồ bấm giây số có độ chia nhỏ 0,01s cộng thêm sai số chủ quan người đo 0,2s sai số phép đo ∆t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với lắc chu ∆t ∆T 0,21 = ≈ ≈ 2% Thí kì T≈ 1,0s, đo n = 10 dao động t = 10s sai số tỉ đối phạm phải t T 10 nghiệm ∆T ≈ x ≈ 0,02s Kết đủ xác, chấp nhận Trong trường hợp 100 dùng đồng hồ đo thời gian số với cổng quang điện, đo T có sai số ≤ 0,001s Học sinh: Đọc kĩ nội dung thực hành để định hướng rõ mục đích quy trình thực hành; Trả lời câu hỏi cuối để định hướng thực hành, chuẩn bị giấy kẻ ô milimet để vẽ đồ thị lập sẳn bảng để ghi kết theo mẫu phần báo cáo thực hành sách giáo khoa C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Nêu điều kiện để lắc đơn dao động điều hoà; *Học sinh tái lại kiến thức cách có hệ * Viết biểu thức tính chu kì, tần số lắc thống để trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo đơn viên; * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi; *Học sinh ghi nhận thông tin, nắm mục tiêu * Giáo viên đặt vấn đề, giới thiệu mục tiêu bài học hình thành ý tưởng nghiên cứu học Hoạt động 2: Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm cách sử dụng thiết bị HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên giới thiệu nặng 50g, mục đích sử dụng; *Học sinh ghi nhận thông tin dụng cụ thí * Giáo viên giới thiệu lắc đơn đồng hồ nghiệm; thị thời gian cổng quang điện; *Giáo viên nêu ứng dụng thước *Học sinh nắm bắt cách sử dụng thiết bị trình thực hành thí nghiệm thực hành, cách sử dụng đồng *Giáo viên nhấn mạnh, cách sử dụng đồng hồ hồ thị thời gian cổng quang điện thị thời gian cổng quang điện, cách sử dụng đọc giá trị Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Chương trình Hoạt động 3: Nghiên cứu phụ thuộc chu kì T lắc đơn vào biên độ dao động HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên phân nhóm, lớp thành nhóm *Học sinh làm việc theo nhóm, trình tự làm việc *Giáo viên hướng dẫn học sinh chọn nặng theo dẫn dắt giáo viên; 50g mắc vào đầu tự sợi dây mảnh, *Học sinh chọn nặng 50gam thực theo không dãn để treo làm thí nghiệm (con lắc đơn), yêu cầu giáo viên; điều chỉnh lắc đơn có chiều dài *Học sinh sử dụng thước để đo chiều dài dây 50cm 50cm *Giáo viên dẫn dắt học sinh tiến hành thí nghiệm: Kéo nặng lệch khỏi vị trí cân đoạn A = 3cm cho dây treo lắc hợp với phương *Học sinh tiến hành thí nghiệm: Kéo vật nặng thẳng đứng góc α bng cho vật dao khỏi vị trí cân A = 3cm, bng không vận tốc đầu, cho hệ thực 10 dao động động *Giáo viên yêu cầu học sinh thực khoảng 10 toàn phần đo thời gian t; dao động toàn phần ghi kết vào bảng 6.1 *Giáo viên yêu cầu học sinh tiếp tục thí nghiệm *Giáo viên tiến hành thí nghiệm đo kết quả, ghi thay đổi giá trị biên độ A, đo kết kết vào bảng 6.1/sgk; ghi vào bảng *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận trả lời tính giá trị sinα, α, t, T theo bảng 6.1/sgk – 27 từ câu hỏi theo yêu cầu giáo viên; rút định luật chu kì dao động lắc đơn với biên độ nhỏ Hoạt động 4: Nghiên cứu phụ thuộc chu kì dao động lắc đơn vào khối lượng vật HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh sử dụng lắc đơn *Học sinh làm việc theo dẫn dắt giáo viên: tiến hành thí nghiệm trên, thay đổi vật nặng có Thay đổi khối lượng, thực thí nghiệm với 10 khối lượng thay đổi cách móc thêm dao động tồn phần, đo thời gian ghi kết thí nặng có gia trọng xác định 50g nghiệm vào bảng 6.2/sgk – 27; *Giáo viên yêu cầu học sinh đo thời gian thực 10 dao động tồn phần cho thí nghiệm ghi kết vào bảng 2; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận tính *Giáo viên u cầu học sinh làm việc theo nhóm chu kì dao động trường hợp, qua rút tính chu kì dao động trường hợp để rút ra định luật khối lượng lắc đơn định luật khối lượng lắc đơn Hoạt động : Tìm hiểu phụ thuộc chu kì lắc đơn vào chiểu dài lắc HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên dẫn dắt học sinh thực theo trình tự, ghi kết vào bảng 6.3/sgk – 28; *Học sinh làm việc theo nhóm theo dẫn dắt *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, giáo viên phân tích số liệu vẽ đồ thị phụ thuộc T, T2 vào chiều dài lắc đơn = > nhận xét Hoạt động : Hướng dẫn học sinh viết báo cáo thực hành HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên hướng dẫn học sinh viết báo cáo thực hành theo nhóm; *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên *Giáo viên nhận xét tiết học, yêu cầu học sinh thu dọn thiết bị, phòng thực hành nộp báo cáo thực hành D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………… Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Chương trình …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………… ... khái niệm dao động tuần hoàn dao + Khái niệm dao động tuần hoàn, dao động điều động điều hoà? Dao động điều hồ có phải dao hồ (như sách giáo khoa); Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 động tuần hồn... sinh: giáo viên: + Khi lắc dao động điều hồ? + Con lắc lị xo dao động điều hoà lực bỏ qua + Con lắc đơn có dao động điều hồ khơng? masat Vì sao? + Con lắc đơn dao động điều hoà bỏ qua + Viết biểu... phương trình dao động điều hoà; hoà; Dao động điều hoà dao động có li độ x tuân theo quy luật hàm cosin (hoặc sin) thời gian t: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đóA, ω ϕ số đặc trưng cho dao động *Học sinh