1.4.1 .Định hướng chung
2.4.5. Tiến trình dạy học chuyên đề “ phương trình daođộng cơ điều
Chúng tôi dự kiến chuyên đề đƣợc thực hiện trong thời gian 90 phút liên tục.
2.4.5.1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập lần 1 ( 15 phút )
GV: năm lớp 10 các em dã đƣợc ghiên cứu về một số chuyển động cơ học nhƣ chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động trịn đều. Hơm nay chúng ta sẽ tiếp tục ghiên cứu về một chuyển động khác.
Trong đoạn video trên màn hình mơ tả chuyển động của 3 vật (chiếu video). Hình 1: hình chiếu trên phƣơng một bán kính của một vật chuyển động trịn đều.
Hình 2: chuyển động của một vật nặng gắn vào một lò xo một dầu cố định, chuyển động trên mặt phẳng ngang không ma sát.
Hình 3: vật nhỏ đƣợc treo vào đầu một sợi dây đƣợc treo vào một điểm cố định trong trọng trƣờng, chuyển động với góc giữa dây treo và phƣơng thẳng đứng là góc nhỏ.
Hãy quan sát và nêu các điểm giống nhau và khác nhau giữa 3 chuyển động kể trên? Các nhóm thảo luận và chuẩn bị lên trình bày trên bảng.
HS: Theo dõi video, thảo luận nhóm, cử đại diện lên bảng trình bày. Chia bảng làm 4 phần mỗi nhóm một đại diện lên viết lên bảng.
Giống nhau: chuyển động qua lại một vị trí cân bằng sau những khoảng thời gian đều đặn,……..
Khác nhau……
GV: Các nhóm đều đƣa ra đặc điểm giống nhau là chuyển động qua lại một vị trí cân bằng sau những khoảng thời gian đều đặn. Vậy điều này có thực sự chính xác hay khơng? Các chuyển động này thuộc loại chuyển động nào ? HS: khơng giải thích đƣợc. giải thích chƣa chính xác.
GV: Để trả lời đƣợc câu hỏi này một cách chính xác các nhóm hãy nghiên cứu tài liệu và chuẩn bị thuyết trình trả lời câu hỏi “chuyển động của các vật nêu trên là loại chuyển động gì, giải thích ? ”
2.4.5.2. Thực hiện nhiệm vụ học tập lần 1 ( 20 phút )
HS: chủ động nghiêm cứu:
- Phân công nhiệm vụ mỗi thành viên.
- Độc lập nghiên cứu tài liệu và thảo luận nhóm.
- Thống nhất phƣơng án trả lời và chuẩn bị lên bảng trình bày. GV: Điều hành hoạt động nhóm:
- Đƣa ra những điều chỉnh, nhắc nhở thái độ làm việc của HS nếu cần.
- Hỗ trợ HS nếu cần.
2.4.5.3. Báo cáo kết quả và thảo luận lần 1 ( 20 phút )
- GV: Sau khi đã thảo luận nhóm và thống nhất phƣơng án trả lời các nhóm hãy thuyết trình về phƣơng án trả lời của mình. Bắt đầu từ nhóm… ( theo quan sát của GV là nhóm tốt nhất).
- Tiếp theo là nhóm số……( nhóm có nhiều điểm khác nhóm đã trình bày trƣớc).
- Lần lƣợt hai nhóm cịn lại….
GV: Các nhóm đều đã đƣa ra phƣơng án trả lời của mình, thuy nhiên giữa các phƣơng án trả lời của các nhóm vẫn cịn co những chỗ chƣa thống nhất. Các nhóm hãy thảo luận và đƣa ra ý kiến, góp ý với các nhóm khác.
HS: thống nhất câu hỏi và góp ý các nhóm khác.
GV: Các nhóm hãy nêu câu hỏi cho các nhóm khác (nếu có) và đƣa ra câu trả lời cho các nhóm khác.
HS: Trao đổi, tranh luận… GV: Điều hành tranh luận.
2.4.5.4. Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập lần 1 ( 15 phút )
- GV: Nhận xét quá trình thực hiện nhiệm vụ của HS và đƣa ra đánh giá về kết quả từng nhóm.
- GV: Nhận xét, đánh giá các câu hỏi và câu trả lời phần tranh luận. - GV: Giải đáp những vấn đề còn lại của cuộc tranh luận mà HS chƣa thể giải đáp hoặc chƣa thể thống nhất nếu có.
Mt Mo C P y x' wt j x x
+ Hình 1: chuyển động của hình chiếu cật trên phƣơng bán kính là dao động điều hịa vì: Xét một điểm M chuyển động đều trên một đƣờng trịn tâm 0, bán kính OM = A, với vận tốc góc là ω (rad/s).
Thời điểm t 0, vị trí của điểm chuyển động là Mt xác định bởi góc ( ωt + φ) x= OP = OMtcos( ωt + φ)
Hay: x = Acos( ωt + φ). A, , φ là các hằng số
+ Hình 2 : Chuyển động của vật gắn với lị xo là dao động điều hịa vì :
Áp dụng định luật 2 Newton ta có dh F P N ma uuur ur uur r -> - kx = ma -> a = ω2x với k m
Từ đây ta có x = Acos( ωt + φ)
+ Hình 3 : Vật dao động điều hịa vì :
Áp dụng định luật 2 Newton P T ma uur ur r Theo phƣơng OM ta có : " sin t s P mg mg ms l với g l ta có
s = s0cos( ωt + φ) nên vật dao động điều hịa. -GV: Chính xác hóa lại kiến thức của bài.
- GV : Vậy câu trả lời là chuyển động của các vật trên giống nhau ở chỗ đều là dao động điều hòa.
2.4.5.5. Chuyển giao nhiệm vụ lần 2 ( 5 phút)
GV: Bây giờ chúng ta đã biết thêm đƣợc một loại chuyển động khác nữa đó là “ Dao động điều hịa” vậy dao động điều hịa có các đặc điểm gì? Nghiên cứu tài liệu và trả lời câu hỏi :“ tìm phƣơng trình vận tốc, phƣơng trình gia tốc của dao động điều hòa và chỉ ra các đặc điểm của dao động điều hịa” Các nhóm làm việc và chuẩn bị trình bày.
HS: Tiếp nhận nghiệm vụ và hoạt động nhóm. GV: hỗ trợ các nhóm nếu cần.
2.4.5.6. Thực hiện nhiệm vụ học tập và thảo luận lần, đánh giá kết quả 2 ( 15 phút)
HS:- Chọn cử một nhóm lên bảng trình bày.
- Các nhóm cịn lại nhận xét, đóng góp ý kiến. GV: Điều hành thảo luận và xác nhận kiến thức. Vận tốc dao động : v = x' = - ωA sin (ωt + φ) Gia tốc dao động :a = v' = - ω2Acos( ωt + φ ) = -ω2
x
Khái quát: trong dao động điều hoà li độ, vận tốc, gia tốc biến thiên điều hoà với cùng một tần số góc.
Các đại lƣợng đặc trƣng cho tính tuần hồn của dao động điều hồ:
+ Chu kỳ dao động T (đo bằng giây ký hiệu s): là khoảng thời gian ngắn nhất để trạng thái chuyển động lặp lại nhƣ cũ.
+ Tần số dao động f (đo bằng Hec ký hiệu Hz hoặc s-1
): là số dao động toàn phần thực hiện trong 1s.
+ Tần số góc (hay vận tốc góc) (đo bằng radian/giây ký hiệu
rad/s): là đại lƣợng trung gian cho phép xác định chu kỳ và tần số của dao động,