2.1.1. Vị trớ –Cấu trỳc – Vai trũ cỏc kiến thức chƣơng “Dao động cơ” ( vật lớ 12) trong chƣơng trỡnh Vật lớ THPT
Vị trớ cỏc kiến thức “Dao động cơ” vật lớ 12 trong chương trỡnh Vật lớ THPT, mụn vật lớ cú vai trũ quan trọng trong việc thực hiện cỏc mục tiờu của giỏo dục phổ thụng. Việc giảng dạy mụn vật lớ núi chung và chương dao động cơ núi riờng cú nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức vật lớ, cơ bản ở trỡnh độ phổ thụng, bước đầu hỡnh thành cho học sinh những kỹ năng, những thúi quen làm việc khoa học, gúp phần tạo ra cho học sinh cỏc năng lực nhận thức, năng lực hành động và cỏc phẩm chất về nhõn cỏch mà mục tiờu giỏo dục đó đề ra, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục tham gia lao động sản xuất, cú thể thớch ứng với sự phỏt triển khoa học – kĩ thuật.
Chương dao động cơ - vật lớ 12 trỡnh bày cỏc loại dao động và một số ứng dụng, giải thớch hiện tượng thực tế. Qua những kiến thức trong chương và thụng qua việc giải bài tập của chương, giỳp việc rốn luyện cho HS tư duy logic và tư duy biện chứng, hỡnh thành ở HS niền tin về bản chất khoa học của cỏc hiện tượng tự hiờn cũng như khả năng nhận thức con người, khả năng ứng dụng kiến thức vật lớ trong kĩ thuật, đời sống.
Cấu trỳc: Theo phõn phối chương trỡnh số tiết dành cho phần này lại khụng nhiều: với 8 tiết lý thuyết, 3 tiết bài tập, 2 tiết
Kiến thức trong chương cú nhiều kiến thức mới, song cú mối liờn hệ mật thiết với cỏc kiến thức đó học trước đú. Trước khi học chương này HS đó biết một số khỏi niệm như con lắc lũ xo, con lắc đơn, vận tốc, gia tốc, chu kỳ của chuyển động trũn. Ngoài ra trong phần động lực học chất điểm, tĩnh học, cỏc
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
định luật bảo tồn học sinh đó được học sẽ được ứng dụng để xõy dựng kiến thức trong chương dao động cơ
2.1.2. Nghiờn cứu nội dung chƣơng trỡnh, sỏch giỏo khoa chƣơng dao động cơ và xõy dựng cấu trỳc logic nội dung chƣơng dao động cơ.
Cỏc mục tiờu dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi về “Dao động cơ” vật lớ 12
Về kiến thức:
Dao động điều hũa
Thụng qua quan sỏt cú khỏi niệm về chuyển động dao động, biết cỏch thiết lập phương trỡnh động lực học của con lắc lũ xo, biết rằng biểu thức của dao động là nghiệm của phương trỡnh động lực học, biết cỏc đại lượng đặc trưng của dao động điều hũa.
Khảo sỏt dao động điều hoà
Biết tớnh toỏn và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hũa (DĐĐH)
Hiểu rừ khỏi niệm chu kỡ và tần số của DĐĐH. Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay.
Biết viết điều kiện sau đõy tựy theo cỏch kớch thớch dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biờn độ A và pha ban đầu
Củng cố kiến thức về DĐĐH, cú kĩ năng giải bài tập về động học dao động. Con lắc lũ xo, con lắc đơn, con lắc vật lớ, con lắc xoắn
Biết cỏch thiết lập phương trỡnh động lực học của con lắc
Nắm vững những cụng thức về con lắc và vận dụng trong cỏc bài toỏn đơn giản.
Hướng dẫn học sinh ỏp dụng mối liờn hệ giữa chuyển động trũn đều và dao động điều hũa để giải nhanh cỏc bài toỏn liờn quan đến tỡm thời gian, thời điểm đại lượng dao động đạt giỏ trị xỏc định, pha dao động hoặc cỏc đại lượng cú liờn quan đến thời gian dao động
Củng cố kiến thức về DĐĐH đó học trong bài trước và gặp lại trong bài này.
Năng lƣợng trong dao động điều hoà
Biết cỏch tớnh toỏn và tỡm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cú kĩ năng giải bài tập cú liờn quan, vớ dụ tớnh động năng, thế năng, cơ năng của con lắc đơn.
Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tỏc dụng của lực thế (học ở lớp 10).
Dao động tắt dần và dao động duy trỡ
Hiểu được nguyờn nhõn làm tắt dần dao động cơ học là do ma sỏt nhớt tạo nờn lực cản đối với vật dao động. Ma sỏt nhỏ dẫn đến dao động tắt dần chậm. Ma sỏt lớn dẫn đến tắt dần nhanh và dẫn đến khụng dao động.
Biết được nguyờn tắc làm cho dao động cú ma sỏt được duy trỡ.
Dao động cƣỡng bức, cộng hƣởng.
Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định cú tần số bằng tần số ngoại lực, cú biờn độ phụ thuộc tần số ngoại lực. Biờn độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riờng của hệ. Hiện tượng biờn độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng. Cộng hưởng thể hiện rừ khi ma sỏt nhỏ.
Biết được rằng hiện tượng cộng hưởng cú nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra được một vài ứng dụng.
Tổng hợp dao động
Biết rằng cú thể thay thế việc cộng hai hàm dạng sin x1 và x2 cựng tần số
gúc bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng X1
và X2 ở thời điểm t = 0. Nếu x1 X1 , x2 X2 thỡ x1 + x2 X1 + X2
Cú kĩ năng dựng cỏch vẽ Frenen để tổng hợp hai hay nhiều dao động cựng tần số gúc.
Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động.
Kĩ năng:
- Biết quan sỏt cỏc hiện tượng, cỏc quỏ trỡnh vật lý trong thớ nghiệm, trong đời sống hằng ngày.
- Biết sử dụng cỏc dụng cụ đo và biết lắp rỏp, tiến hành cỏc thớ nghiệm vật lý.
- Biết phõn tớch, so sỏnh, tổng hợp và xử lý thụng tin thu được để rỳt ra cỏc kết luận, dự đoỏn mối quan hệ giữa cỏc đại lượng vật lý….
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Vận dụng một cỏch linh hoạt, sỏng tạo cỏc định luật và cỏc kiến thức chương Dũng điện xoay chiều, Mạch dao động điện từ và súng cơ học
Về thỏi độ:
- Hỡnh thành lũng ham mờ, yờu thớch mụn Vật lý, yờu thớch tỡm tũi khoa học. - Rốn luyện ý thức tự giỏc, chủ động trong học tập thụng qua hoạt động nhúm, cựng hợp tỏc với bạn bố và GV trong học tập. Đồng thời tự học để tự lực chiếm lĩnh kiến thức.
- Rốn luyện tỏc phong làm việc tỉ mỉ, cẩn thận trung thực.
- Cú ý thức phấn đấu, tự tin vào bản thõn, mong muốn khẳng định mỡnh trước tập thể.
- Cú ý thức sẵn sàng ỏp dụng những hiểu biết vật lý của mỡnh vào thực tế để cải thiện điều kiện sống và mụi trường.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
SƠ ĐỒ LOGIC CẤU TRÚC NỘI DUNG CHƢƠNG DAO ĐỘNG CƠ
DAO ĐỘNG CƠ DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG DUY TRè DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC DAO ĐỘNG ĐIỀU HềA CỘNG HƢỞNG CON LẮC Lề XO CON LẮC ĐƠN TỔNG HỢP DAO ĐỘNG PHƢƠNG TRèNH ĐỘNG LƢC HỌC PHƢƠNG TRèNH ĐỘNG HỌC CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG CHO DĐĐH
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.2. Cấu trỳc và nội dung chuyờn đề “Dao động cơ” vật lớ 12 hỗ trợ bồi dƣỡng học sinh giỏi mụn Vật lớ ở THPT miền nỳi.