2.4.4.1. Nhiệm vụ bắt buộc
Nhiệm vụ 1: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học (Có một phiếu hỗ trợ: Phiếu A1).
Nhiệm vụ 2: Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.
(Có hai phiếu hỗ trợ: Phiếu số A2 - hỗ trợ ít, phiếu số B2 - hỗ trợ nhiều). Nhiệm vụ 3 (làm việc nhóm):
(Có ba phiếu hỗ trợ: Phiếu số A3: hỗ trợ ít, phiếu số B3: hỗ trợ nhiều, phiếu C3: hỗ trợ vừa)
Nhiệm vụ 4: Chứng minh rằng
k m
có đơn vị là giây? Từ đó suy ra mối liên
hệ giữa chu kì T với
k m
?
(Có một phiếu hỗ trợ: Phiếu A4) Nhiệm vụ 5: Vận dụng giải bài tập 1
Bài 1: Một vật dao động có đồ thị li độ theo thời gian như hình vẽ: a.Vật dao động như thế nào?
b.Xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha ban đầu của vật? c.Lập phương trình dao động của vật.
(Có hai phiếu hỗ trợ: Phiếu số A5: Hỗ trợ ít, Phiếu số B5: hỗ trợ nhiều) Nhiệm vụ 6: Vận dụng giải bài tập 2
Bài 2: : Một con lắc đơn có chiều dài 50cm, khối lượng 200g dao động tại nơi có g=10m/s2 với biên độ góc 0,12rad, chọn gốc thời gian lúc vật ở biên dương
a. Tìm cơ năng dao động của con lắc
b. Tính động năng và thế năng khi con lắc ở vị trí góc 0,06 rad c. Vẽ đồ thị Wđ(t), Wt(t), W trên cùng hệ toạ độ
2.4.4.2. Nhiệm vụ tự chọn
Nhiệm vụ 7: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng?
Nhiệm vụ 8: Khảo sát dao động của con lắc lò xo nằm ngang về mặt động lực học? Nhiệm vụ 9: Vận dụng giải bài tập 3
Bài 3: Một đầu của lò xo được treo vào điểm cố định O, đầu kia treo một quả nặng m1 thì chu kỳ dao động là T1 = 0,6s. Khi thay quả nặng m1 bằng quả nặng m2 = 2m1 vào thì chu kỳ dao động T2. Tính T2? Từ đó rút ra nhận xét về sự phụ thuộc của con lắc lò xo vào khối lượng của vật?
Nhiệm vụ 10: Vận dụng giải bài tập 4
Bài 4: Một con lắc đơn dài 1,20 m dao động tại một nơi có gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương một góc α0 = 100 rồi thả tay.
a.Tính chu kì dao động của con lắc.
b.Viết phương trình dao động của con lắc.
c. Tính tốc độ và gia tốc của quả cầu con lắc khi nó qua vị trí cân bằng. d.Thay đổi chiều dài của con lắc đơn sao cho l’ = 1,5 m. Tính chu kì dao động của con lắc trong trường hợp này? Rút ra nhận xét về sự phụ thuộc của con lắc vào chiều dài của dây treo con lắc?
Nhiệm vụ mang tính chất giải trí: Nhiệm vụ 11: Trò chơi lắp mảnh ghép
Chia lớp thành 4 nhóm. Mỗi nhóm có các mảnh ghép trong đó có ghi các từ còn thiếu trong bảng. Các nhóm sẽ phải ghép đúng các mảnh ghép vào chỗ trống trong thời gian nhanh nhất. Đội nào hoàn thành trong thời gian sớm nhất và đúng nhất sẽ giành giải nhất.
Con lắc …………. Con lắc ……….. Định nghĩa Con lắc ……..là hệ gồm hòn bi có
khối lượng m gắn vào ……… có khối lượng không đáng kể, độ cứng k, một đầu gắn vào điểm cố định, đặt nằm ngang hoặc treo thẳng đứng.
Con lắc……….. là hệ gồm hòn bi khối lượng m treo vào sợi dây không dãn có khối lượng không đáng kể và chiều dài rất lớn so với kích thước hòn bi. Điều kiện khảo sát Lực ……… và ……… không đáng kể. Lực ………….. và ……… không đáng kể. Góc ……… nhỏ, vị trí đặt con lắc không thay đổi.
Phương trình dao động x = ………cos (……..t + …….) s= ……cos (…t + ....) hoặc α = … cos (ω…+ …) Tần số góc m ... ……….: độ cứng của lò xo (N/m) m: …… (kg) ... g g: ….. rơi tự do (m/s2) ….: chiều dài dây treo (m) Chu kì dao động k m T 2 g l T 2 Thế năng Thế năng …… Wt = 2 2 1 kx = 2 1 k…cos2 (..t +…) Thế năng ……. Wt = mg…= mgl(1 – cos..) Động năng Wđ = 2 1 mv2 = 2 1 ……sin2(t + ) Wđ = 2 1 mv2 = …(cos α – cos α0) Cơ năng W = Wđ + Wt W = 2 1 k…. = 2 1 m….A2 = hằng số. W = Wđ + Wt = mgl (cos…. – cos …) + mgl(1 – cos…) W = mgl(1- cos….) = hằng số.
Nhiệm vụ 12: Giải ô chữ Chia lớp thành 4 nhóm
Có 9 từ hàng ngang – cũng chính là 9 gợi ý liên quan đến ô chữ hàng dọc các nhóm phải đi tìm.
Thời gian trả lời cho mỗi từ hàng ngang là 15s Trả lời đúng mỗi từ hàng ngang được 10 điểm.
Các nhóm có thể giơ tín hiệu trả lời từ hàng dọc bất cứ khi nào. Trả lời đúng từ hàng dọc khi chưa mở từ hàng ngang nào được 100 điểm, khi đã mở một từ hàng ngang, học sinh được 90 điểm… Cứ như vậy khi đã mở hết 9 từ hàng ngang, trả lời đúng từ hàng dọc chỉ được 10 điểm.
Nếu trả lời sai từ hàng dọc, nhóm đó sẽ bị loại khỏi cuộc chơi. Sau đây là ô chữ:
- Ô chữ ở hàng ngang đầu tiên gồm 7 chữ cái: Chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng gọi là?
- Ô chữ thứ hai gồm 1 chữ cái: Biên độ dao động được kí hiệu là?
- Ô chữ thứ ba gồm 10 chữ cái: Đây là công thức tính chu kì dao động của nó:
k m T 2
- Ô chữ thứ tư gồm 9 chữ cái: Thế năng của nó ở li độ góc α được tính bởi công thức:
Wt = mgl(1 – cosα) (mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng)
- Ô chữ thứ năm gồm 8 chữ cái: Đại lượng nào tính bởi công thức sau: 2
1 mv2
- Ô chữ thứ sáu gồm 5 chữ cái: Số dao động toàn phần được thực hiện trong 1 giây trong dao động điều hòa được gọi là gì?
- Ô chữ thứ bảy gồm 6 chữ cái: Trong dao động diều hòaĐại lượng này là đạo hàm bậc nhất của vận tốc và đạo hàm bậc hai của li độ.
- Ô chữ thứ tám gồm 5 chữ cái: Khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần trong dao động điều hòa gọi là?
(Các phiếu hỗ trợ cho các nhiệm vụ đã trình bày rất rõ ở phần 2.3 của luận văn, nên ở phần này luận văn không trình bày lại)