Bài soạn Vật lý học kỳ 1 lớp 12 theo hướng phát triển năng lực học sinh

Ngày dạy: 12C1:
Sĩ số

12C2:

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ
Tiết 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 1)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ
a. Kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà.
- Nêu được li độ, biên độ, pha, pha ban đầu là gì.
b. Kỹ năng
- Từ phương trình dao động của một vật dao động điều hòa xác định được li độ, biên
độ, tần số góc, pha, pha ban đầu.
- Viết được phương trình dao động của một vật dao động điều hòa
c. Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực và sáng tạo trong quá trình học.
- Có thái độ yêu thích bộ môn và say mê khoa học. Hợp tác trong quá trình học.
2. Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo.
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ khi tham gia giải quyết các vấn đề của
bài học.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên: Kiến thức về dao động điều hòa
2.Học sinh: Đọc trước bài “Dao động điều hòa”.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1. Khởi động
Mục tiêu

- Tạo sự hứng thú, thu hút học sinh và định hướng nội dung kiến thức bài học cho HS
Nội dung
- Giới thiệu nội dung kiến thức học trong chương “Dao động cơ” và bài “Dao động
điều hòa”.
Tổ chức dạy học
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân quan sát hình trong SGK/3 và trả lời các câu hỏi:
“Tại sao chiếc cốc lại bị vỡ?”.
HS: quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi, các HS khác nhận xét và bổ sung
Dự kiến sản phẩm của HS
- Chiếc cốc bị vỡ do hiện tượng cộng hưởng
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Mục tiêu
- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà.
- Nêu được li độ, biên độ, pha, pha ban đầu là gì.
- Từ phương trình dao động của một vật dao động điều hòa xác định được li độ, biên
độ, tần số góc, pha, pha ban đầu.


- Viết được phương trình dao động của một vật dao động điều hòa
Nội dung; Tổ chức dạy học; Dự kiến sản phẩm HS
HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS
NỘI DUNG
GV: Lấy các ví dụ về các vật dao động
trong đời sống: chuyển động của chiếc
xích đu, chuyển động của pit-tông trong
xi lanh, chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ
neo, dây đàn ghita rung động, màng trống
rung động, ta nói những vật này đang dao
động cơ. Vậy như thế nào là dao động
cơ?

I. DAO ĐỘNG CƠ
1. Thế nào là dao động cơ
HS: Là chuyển động qua lại của một vật - Là chuyển động có giới hạn trong
trên một đoạn đường xác định quanh một không gian lặp đi lặp lại nhiều lần
vị trí cân bằng.
quanh một vị trí cân bằng.
- VTCB: thường là vị trí của vật khi
đứng yên.
GV: Khảo sát các dao động trên, ta nhận
thấy chúng chuyển động qua lại không
mang tính tuần hoàn. Nếu xét dao động
của quả lắc đồng hồ thì sao?
HS: Sau một khoảng thời gian nhất định
nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ, dao
động của quả lắc đồng hồ có tính tuần
hoàn.
GV: Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc
không. Nhưng nếu sau những khoảng
thời gian T bằng nhau vật trở lại vị trí
như cũ với vận tốc như cũ ta gọi là dao
động tuần hoàn.
2. Dao động tuần hoàn
- Là dao động mà sau những khoảng
thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật
trở lại vị trí như cũ với vận tốc như cũ.
- Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là
dao động điều hoà.
Hoạt động 2: Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà
II. PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO
ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

1. Ví dụ
GV: Minh hoạ chuyển động tròn đều của - Giả sử một điểm M chuyển động tròn
một điểm M
đều trên đường tròn theo chiều dương
với tốc độ góc .


GV: Nhận xét gì về dao động của P khi M - P là hình chiếu của M lên Ox.
chuyển động?
- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với
�
POM
  (rad)
1
0
- Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí
�
M, với POM
 ( t   ) rad
1
M

+

t

M0

x P

P1



HS: Trong quá trình M chuyển động tròn
đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ
độ O.

O

GV: Khi đó toạ độ x của điểm P có
phương trình như thế nào?
- Toạ độ x = OP của điểm P có phương
HS: x = OMcos(t + )
trình:
x = OMcos(t + )
Đặt OM = A
HS: Tương tự, xây dựng : x = Asin(t +
x = Acos(t + )
)
GV: Có nhận xét gì về dao động của điểm
P?
(Biến thiên theo thời gian theo định luật
dạng cosin hoặc sin)
HS: Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều
hoà do đó dao động của điểm P là dao
động điều hoà.
Vậy: Dao động của điểm P là dao động
GV: Hình dung P không phải là một điểm điều hoà.
hình học mà là chất điểm P, ta nói vật dao

động quanh VTCB O, còn toạ độ x chính
là li độ của vật.
2. Định nghĩa
Dao động điều hoà là dao động
trong đó li độ của vật là một hàm cosin
(hay sin) của thời gian.
3. Phương trình
GV: Gọi tên và đơn vị của các đại lượng Phương trình dao động điều hoà:
có mặt trong phương trình.
x = Acos(t + )
HS: Ghi nhận các đại lượng trong phương - x: li độ của dao động (cm; m)
trình.
- A: biên độ dao động, là xmax. (A > 0)


- Lưu ý:
+ A,  và  trong phương trình là những
hằng số, trong đó A > 0 và  > 0.
+ Để xác định  cần đưa phương trình về
dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác
định.
GV: Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác
định được gì? ((t + ) là đại lượng cho
phép ta xác định được gì?)
HS: Chúng ta sẽ xác định được li độ x ở
thời điểm t.
GV: Tương tự nếu biết ?
HS: Xác định được li độ x tại thời điểm
ban đầu t0.

- : tần số góc của dao động, đơn vị là
rad/s.
- (t + ): pha của dao động tại thời
điểm t, đơn vị là rad.
- : pha ban đầu của dao động, có thể
dương hoặc âm hoặc bằng không.

4. Chú ý

GV: Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa
chuyển động tròn đều và dao động điều
hoà có mối liên hệ gì?
HS: Một điểm dao động điều hoà trên
một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi
là hình chiếu của một điểm tương ứng
chuyển động tròn đều lên đường kính là
a, Một điểm dao động điều hoà trên
đoạn thẳng đó.
một đoạn thẳng luôn luôn có thể được
coi là hình chiếu của một điểm tương
ứng chuyển động tròn đều lên đường
kính là đoạn thẳng đó.
GV lưu ý cho HS: Mối liên hệ giữa
chuyển động tròn đều và dao động điều
hòa có thể giúp chúng ta giải rất nhiều bài
tập trong chương cũng như các chương
khác. Yêu cầu các em phải tìm hiểu kĩ.

Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành
Mục tiêu

b, Trong phương trình: x = Acos(t + )
ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính
pha của dao động và chiều tăng của pha
�
tương ứng với chiều tăng của góc POM
1
trong chuyển động tròn đều.


- Vận dụng kiến thức bài học để làm một số bài tập trắc nghiệm
Nội dung
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Thông hiểu
1. Phương trình dao động của vật có dạng x = -Asin ωt. Pha ban đầu của dao động là:
A. 0
B. π/2
C. π
D. -π/2
Vận dụng
2. Phương trình dđộng của một vật dao động điều hòa có dạng x = 6cos(10πt+π)(cm).
Li độ của vật khi pha dao động bằng (-600) là
A. – 3cm.
B. 3cm.
C. 4,24cm.
D. – 4,24cm.
3. Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 12 cm. Biên độ dao
động của vật là
A. 12 cm
B. – 12 cm

C. 6 cm
D. – 6 cm
Tổ chức dạy học
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân trả lời các câu trắc nghiệm
HS: Cá nhân vận dụng kiến thức vừa học để lựa chọn đáp án và giải thích rõ tại sao
lại chọn đáp án đó.
Dự kiến sản phẩm của HS

1
B

2
B

3
C

Hoạt động 4: Vận dụng, mở rộng
Mục tiêu
- Vận dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải các
bài tập về tính thời gian, quãng đường đi được và vận tốc trung bình của vật dao động
điều hòa.
Nội dung
- Tính thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x2
- Tính quãng đường đi được, quãng đường lớn nhất, quãng đường nhỏ nhất trong
khoảng thời gian Δt.
- Tính vận tốc trung bình của vật dao động điều hòa.
Tổ chức dạy học
GV: Hướng dẫn HS vận dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động
điều hòa để giải các bài tập về tính thời gian, quãng đường đi được và vận tốc trung

bình của vật dao động điều hòa.
HS: Hoạt động cá nhâ, tiếp thu và ghi nhớ để vận dụng là bài tập.
Dự kiến sản phẩm của HS
- Biết giải các bài tập liên quan đến tính thời gian, quãng đường và vận tốc trung bình
của vật dao động điều hòa.
* Hướng dẫn về nhà
GV: Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: CH 1,2,3 và BT 7, 9, 10( SGK/8,9)
Yêu cầu HS chuẩn bị bài sau: Đọc phần còn lại của bài trong SGK
HS: Ghi câu hỏi và bài tập về nhà, chuẩn bị cho bài sau: Học tiếp bài "Dao động điều
hòa"


..................................................................*****.............................................................
Ngày dạy: 12C1:
12C2:
Sĩ số
Tiết 2: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiếp)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.
2. Kỹ năng
- Từ phương trình dao động của một vật dao động điều hòa xác định được li độ, biên
độ, tần số góc, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu.
- Viết được phương trình dao động của một vật dao động điều hòa
- Viết được biểu thức vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa. Tính được các giá trị
cực đại của vận tốc và gia tốc.
3. Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực và sáng tạo trong quá trình học.
- Hứng thú học tập, say mê tìm hiểu và vận dụng kiến thức.
4. Năng lực và phẩm chất

- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo.
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ khi tham gia giải quyết các vấn đề của
bài học.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên: Kiến thức về dao động điều hòa
2.Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều: chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ
góc với chu kì hoặc tần số.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. Khởi động
Mục tiêu
- Tạo sự hứng thú, thu hút học sinh và định hướng nội dung kiến thức bài học cho HS
Nội dung
- Định nghĩa dao động điều hòa
- Phương trình dao động điều hòa
Tổ chức dạy học
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi sau:
1/ Phát biểu định nghĩa của dao động điều hòa?
2/ Viết phương trình dao động điều hòa và giải thích các đại lượng trong phương
trình?
HS: Hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi, các HS khác nhận xét và bổ sung.
GV: Nêu tính chất chuyển động của vật dao động điều hòa, căn cứ vào tính chất để
thấy được vật dao động điều hòa có vận tốc, gia tốc. Vậy vận tốc và gia tốc của dao
động điều hòa được xác định như thế nào?
Dự kiến sản phẩm của HS
- Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hoặc sin)
của thời gian.

- Phương trình dao động điều hòa: x = Acos(t + )
- Tính vận tốc, gia tốc theo chuyển động cơ.
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Mục tiêu
- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.
- Từ phương trình dao động của một vật dao động điều hòa xác định được li độ, biên
độ, tần số góc, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu.
- Viết được phương trình dao động của một vật dao động điều hòa
- Viết được biểu thức vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa. Tính được các giá trị
cực đại của vận tốc và gia tốc.
NỘI DUNG, TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG

SẢN PHẨM
III. CHU KÌ, TẦN SỐ, TẦN SỐ
GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
1. Chu kì và tần số

GV: Dao động điều hoà có tính tuần
hoàn, cứ sau một khoảng thời gian thì
điểm M chuyển động được 1 vòng, còn
điểm P thực hiện được 1 dao động toàn
phần và trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.
Khoảng thời gian đó gọi là chu kỳ.
HS: Nêu định nghĩa chu kỳ
- Chu kì (kí hiệu và T) của dao động
điều hoà là khoảng thời gian để vật
thực hiện một dao động toàn phần.
Đơn vị của T là giây (s).
GV: Số dao động thực hiện được trong 1
giây gọi là tần số của dao động điều hòa. - Tần số (kí hiệu là f) của dao động

điều hoà là số dao động toàn phần thực
hiện được trong một giây.
Đơn vị của f là 1/s gọi là Héc (Hz).
2. Tần số góc
GV: Trong chuyển động tròn đều giữa tốc Trong dao động điều hoà  gọi là tần
độ góc , chu kì T và tần số có mối liên số góc. Đơn vị là rad/s.
hệ như thế nào?
2


 2 f
2
T
HS:  
 2 f
T
IV. VẬN TỐC VÀ GIA TỐC
TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
GV: Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li 1. Vận tốc
độ theo thời gian. Các em hãy viết
phương trình li độ và lấy đạo hàm bậc
nhất của li độ theo thời gian t?
HS: Cá nhân thực hiện:


x = Acos(t + )
v = x’ = -Asin(t + )
GV: Có nhận xét gì về mối quan hệ giữa
x và v?
HS:Vận tốc là đại lượng biến thiên điều

hoà cùng tần số với li độ. Lệch pha so với

li độ góc
2
GV: Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận
tốc theo thời gian. Các em hãy lấy đạo
hàm bậc nhất của vận tốc v theo thời gian
t (hoặc đạo hàm bậc 2 của li độ x)?
HS: Cá nhân thực hiện:
a = v’ = -2Acos(t + )
GV: Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều
gì?
HS: Gia tốc luôn ngược dấu với li độ
(vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB)

v = x’ = -Asin(t + )
- Ở vị trí biên (x = A): v = 0.
- Ở VTCB (x = 0): |vmax| = A

2. Gia tốc

a = v’ = -2Acos(t + )
= -2x

- Ở vị trí biên (x = A): |amax| = -2A
GV: Gia tốc ngược pha với li độ x và sớm - Ở VTCB (x = 0): a = 0

pha so với vận tốc v góc
2
Nhận xét: Gia tốc ngược pha với li độ


x và sớm pha so với vận tốc v góc
2
V. ĐỒ THỊ TRONG DAO ĐỘNG
GV: Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao ĐIỀU HOÀ
động điều hoà x = Acost ( = 0)
HS: Vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV.
GV: Nhận xét về dạng đồ thị?
HS: Đồ thị có dạng một đường hình sin
GV: Do đó người ta gọi dao động điều
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của x
hoà là dao động hình sin.
vào t với ( = 0) là một đường hình sin,
vì thế người ta gọi dao động điều hoà là
dao động hình sin.
x
A

0
A

Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành

3T
2

T
2

T

t


Mục tiêu
- Vận dụng kiến thức bài học để làm một số bài tập trắc nghiệm
Nội dung
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Thông hiểu
1. Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox, phương trình dao động là
x  8cos(2t  )  cm  . Sau thời gian t = 0,5s kể từ khi bắt đầu chuyển động quãng
đường vật đi được là:
A. 8cm
B. 12cm
C. 16cm
D. 20cm
2. Một chất điểm thực hiện dao động điều hòa với chu kì T= 3,14s và biên độ A = 1m.
Tại thời điểm chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì vận tốc của nó có độ lớn bằng:
A. 0,5m/s.
B. 1m/s.
C. 2m/s.
D. 3m/s.
3. Một vật dao động điều hòa , trong thời gian 1 phút vật thực hiện được 30 dao động.
Chu kì dao động của vật là
A. 2s.
B. 30s.
C. 0,5s.
D. 1s.
4. Một vật dao động điều hòa có phương trình dao động là x = 5cos(2πt+π/3)(cm).
Lấy π2 = 10. Gia tốc của vật khi có có li độ x = 3cm là

A. – 12cm/s2.
B. – 120cm/s2.
C. 1,20cm/s2.
D. -60cm/s2.
Tổ chức dạy học
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân trả lời các câu trắc nghiệm
HS: Cá nhân vận dụng kiến thức vừa học để lựa chọn đáp án và giải thích rõ tại sao
lại chọn đáp án đó.
Dự kiến sản phẩm của HS
1
2
3
4
C
C
A
B
Hoạt động 4: Vận dụng, mở rộng
Mục tiêu
- Thiết lập được công thức độc lập với thời gian và công thức liên hệ giữa vận tốc, gia
tốc .
Nội dung
- Viết công thức độc lập với thời gian
- Viết công thức liên hệ giữa vận tốc và gia tốc.
Tổ chức dạy học
GV: Hướng dẫn HS xây dựng công thức từ kiến thức bài học.
HS: Hoạt động cá nhân, thực hiện nhiệm vụ, dựa vào phuuwong trình dao động, biểu
thức vận tốc và gia tốc để thiết lập công thức.
Dự kiến sản phẩm của HS
v2

.
2
- Công thức liên hệ giữa vận tốc và gia tốc : v2.  2  a 2  A 2 . 4

- Công thức độc lập với thời gian: A2 = x2 +

* Hướng dẫn về nhà
GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: CH 1,2,3,4,5,6 và BT 7,8,9,10,11/SGK/8,9
Chuẩn bị cho bài sau: Ôn tập kiến thức tiết 3,4 , giờ sau: "Bài tập"


HS: Ghi chép yêu cầu của GV, chuẩn bị cho bài sau.
..................................................................*****.............................................................
Ngày dạy: 12C1:
12C2:
Sĩ số
Tiết 3: BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
1.Kiến thức
- Ôn tập, củng cố và hệ thống lại nội dung kiến thức đã học về dao động điều hoà
đồng thời khắc sâu nội dung kiến thức đó.
- Viết phương trình dao động của vật dao động điều hoà , phương trình vận tốc , gia
tốc. Tính chu kỳ và tần số của dao động.
2.Kỹ năng
- Vận dụng công thức vào giải bài tập: Tính chu kì, tần số, tần số góc, vận tốc, gia tốc
- Rèn luyện cách viết phương trình dao động điều hòa dựa vào điều kiện ban đầu, sử
dụng phương trình dao động điều hòa.
- Dựa vào mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải bài tập
3. Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực và hợp tác trong quá trình học.

- Say mê, hứng thú học tập.
4. Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo.
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ khi tham gia giải quyết các vấn đề của
bài học.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Một số bài tập củng cố kiến thức và rèn luyện kĩ năng.
2.Học sinh
- Học bài và làm bài tập về nhà.
- Chuẩn bị các nội dung còn thắc mắc cần hỏi giáo viên.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Kiểm tra bài cũ
1. Nêu định nghĩa dao động điều hoà? Nêu quan hệ giữa dao động điều hòa và
chuyển động tròn đều .
2. Viết phương trình dao động điều hòa, biểu thức vận tốc, gia tốc, chu kì. tần số
trong dao động điều hòa, công thức liên hệ giữa T, f,  ?
HS: Hai HS lên bảng trình bày, các HS khác hoạt động theo cặp hoàn thành các câu
hỏi trên ra nháp.
2. Bài mới:
Hoạt động 1: Giải bài tập trong SGK
HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS
NỘI DUNG
Bài tập 8/SGK/9
 =  rad
GV: Hướng dẫn HS giải bài tập
HS: Áp dụng công thức tính chu kì, tần

số từ đó chọn đáp án đúng.
( hoạt động cá nhân)

GV: Gợi ý để HS xác định biên độ dao
động
HS: Tính biên độ A từ đó xác định được
chu kì T và tần số f

2
2
=
=2s


1
Tần số: f = = 0,5 Hz
T

Chu kì: T =

Bài tập 11/SGK/9
a, Theo đề, 2 vị trí biên cách nhau 36 cm,
do đó ta có : A = 18 cm
Thời gian để đi từ vị trí biên này tới vị trí
biên kia là ½ T
Vậy T = 0,5 s
b,Tần số: f =

1

=2 Hz
T

c, Biên độ: A = = 18 cm
Hoạt động 2: Giải bài tập tổng hợp kiến thức về dao động điều hoà
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài, hướng dẫn Bài tập 1.6/SBT/4
HS tìm hiểu đề, phân tích bài toán và
giải bài toán đó.
HS: Tiến hành theo yêu cầu của GV
GV: Tổ chức HS hoạt động nhóm để
giải bài tập.
Nhóm 1,2: Giải bài tập 1.6/sbt
Nhóm 3,4: Giải bài tập 1.7/sbt
HS: Chia nhóm, nhận nhiệm vụ và tổ
chức hoạt động.
GV: Hướng dẫn nhóm 1,2:
Phương trình dđđh: x = 0,05 cos 10  t ( m)
- Dựa vào phương trình dao động a, Xác định A, T, f
điều hoà tìm các đại lượng A, T, Theo đề bài ta có: A = 0,05 m
2
2
f
Chu kì T =
=
= 0,2 s

10
- Áp dụng công thức để tính vận
1
tốc cực đại và gia tốc cực đại.

Tần số: f = = 5 Hz
T
- Thay t = 0,075s vào phương
trình dao động điều hoà để xác b, Tốc độ cực đại:
Vmax =  A = 10  . 0,05 = 1,57 m/s
định li độ x.
Gia tốc cực đại:
amax =  2.A = (10  )2. 0,05 = 49,3 m/s2
c, Khi t = 0,075 s pha của dao động là:
3
rad
4
Li độ: x = 0,05 cos 10  . 0,075

10  t = 10  . 0,075 =

= 0,05 cos
HS: Giải bài tập theo hướng dẫn.

3
= - 0,035 m
4

Bài tập 1.7/SBT/4
a, Viết phương trình dao động:


GV: Hướng dẫn nhóm 3,4
Phương trình dao động có dạng:
- Để viết phương trình dao động x = A cos(  t +  )

2
2

cần phải xác định : A,  ,. 
Ta có :  =
=
= rad/s
T
4
2
- Lưu ý ch HS cách xác định góc

A = 24 cm
Theo đề khi t = 0 thì x = -A, v =0
HS: Viết phương trình dao động
 A cos   A
 

  A sin  0

 cos   1
  =  rad

sin


0


Vậy phương trình dao động là:


x = 24 cos( t +  ) cm
2

b, Về nhà tự làm

c, x = -12 cm  24 cos( t +  ) = -12

GV: Để tính thời gian t ta thay giá trị
2


1

của x vào phương trình dao động. Giải 
cos( t +  ) =
= cos(   )
2
2
3
phương trình để tính t. Từ đó tính được


vận tốc v.
 t=
 t = 2/3 s
2

3


Tốc độ : v = -  Asin(   )= 32,6 cm/s
3

3. Củng cố
GV: Hệ thống lại nội dung bài học, khắc sâu phương pháp giải bài tập
Yêu cầu HS trả lời CH:
1. Viết phương trình dao động điều hòa. Cách xác định A ,  ,  dựa vào điều kiện
ban đầu của bài toán?
2. Một vật chuyển động được mô tả theo phương trình sau : x = - 4 sin  t ( cm ) .
Vật có dao động điều hòa không ? Nếu có, hãy xác định A ,  ,  ?
HS: Trả lời các CH của GV
GV: Lưu ý HS ở câu hỏi 2: Khi A < 0 ta phải biến đổi để A > 0.
4. Hướng dẫn về nhà
GV: Ghi nhiệm vụ về nhà: Các bài tập tương tự trong SBT: Bài 1.1 đến 1.5/SBT
Chuẩn bị cho bài sau: Đọc trước bài” Con lắc lò xo”
HS: Ghi chép yêu cầu của GV, chuẩn bị cho bài sau.
..................................................................*****.............................................................


Ngày dạy: 12C1:
12C2:
Sĩ số
Tiết 4: CON LẮC LÒ XO
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con
lắc lò xo.
- Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc lò xo.
- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa.

2. Kỹ năng
Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo (Chỉ xét dao động
điều hoà của riêng một con lắc)
- Biết cách chọn hệ trục toạ độ, chỉ ra được các lực tác dụng lên vật dao động.
- Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động và các đại lượng trong
các công thức của con lắc lò xo.
3. Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực và tự giác trong quá trình học.
- Hứng thú, say mê học tập bộ môn.
4. Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo.
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ khi tham gia giải quyết các vấn đề của
bài học.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Kiến thức về con lắc lò xo.
2.Học sinh
- Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. Khởi động
Mục tiêu
- Kiểm tra những hiểu biết của HS về dao động điều hòa, đồng thời HS bộc lộ những
hiểu biết của bản thân về dao động điều hòa trong thực tế.
- Tạo sự hứng thú, thu hút học sinh và định hướng nội dung kiến thức bài học cho HS
Nội dung
- Con lắc lò xo là mô hình nghiên cứu dao động điều hòa về mặt động lực học và
năng lượng.
Tổ chức dạy học

GV: Cho HS xem video về dao động của con lắc lò xo và đặ câu hỏi:
- Nêu cấu tạo của con lắc lò xo?
- Dao động của con lắc lò xo có phải là dao động điều hòa không? Muốn chứng minh
dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa ta phải làm thế nào?


- Trong dao động của con lắc lò xo tồn tại những dạng năng lượng nào?
HS: Quan sát video kết hợp với kiến thức đã học để trả lời các câu hỏi
Dự kiến sản phẩm của HS
- Cấu tạo con lắc lò xo gồm vật nặng và một lò xo (1 đầu lò xo cố định, 1 đầu
gắn vào vật nặng).
- Dao động của con lắc lò xo là dao đông điều hòa. Để chứng minh điều đó ta
cần xác định gia tốc thỏa mãn công thức: a = - ω2.x
- Trong dao động của con lắc lò xo tồn tại 2 dạng năng lượng là động năng và
thế năng.
Họat động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Mục tiêu
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con
lắc lò xo.
- Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc lò xo.
- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa.
- Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo (Chỉ xét dao
động điều hoà của riêng một con lắc)
+ Biết cách chọn hệ trục toạ độ, chỉ ra được các lực tác dụng lên vật dao động.
+ Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động và các đại lượng trong
các công thức của con lắc lò xo.
NỘI DUNG, TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
SẢN PHẨM
I. CON LẮC LÒ XO
HS: Dựa vào video minh hoạ của GV để 1. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối

trình bày cấu tạo của con lắc lò xo
lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ
cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu
kia của lò xo được giữ cố định.
2. VTCB:
GV: Trình bày minh hoạ chuyển động của - Con lắc nằm ngang: VTCB là vị trí
vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo khi lò xo không bị biến dạng.
dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay.
- Con lắc treo thẳng đứng: VTCB lò xo
HS: Dự đoán tính chất chuyển động của đã bị dãn đoạn Δl với Δl = mg/k
con lắc lò xo.
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG
GV: Vẽ hình, hướng dẫn HS chọn hệ quy LỰC HỌC
chiếu hợp lí
k F=0
HS: Tiến hành theo yêu cầu của GV
m

k

k

r
N
r
P r
r
m
F N

rv = 0
P
r
r
F N
rm
P


x
-A toạ
O độ A
1. Chọn trục
x song
song với
trục của lò xo, chiều dương là chiều
tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O
tại VTCB, giả sử vật có li độ x.

GV:Vật chịu tác dụng của những lực
nào?
r
r
HS: Trọng lực P , phản lực N của mặt
r
phẳng, và lực đàn hồi F của lò xo.
GV: Ta cór nhận
xét gì về 3 lực này?
r
HS: Vì P  N  0 nên hợp lực tác dụng

vào vật là lực đàn hồi của lò xo.
GV: Viết
r biểur thức định luật II Niuton?
HS: F  ma
Chiếu lên trục Ox ta có:
F = ma
(1)
GV: Khi con lắc nằm ngang, li độ x và độ
biến dạng l liên hệ như thế nào?
HS: x = l
GV: Giá trị đại số của lực đàn hồi? Dấu
trừ ( - ) có ý nghĩa gì?
r
HS: F = - kx (2). Dấu trừ chỉ rằng F
luôn luôn hướng về VTCB.
Kết hợp (1) và (2) viết được biểu thức
tính a.
GV: Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về
dao động của con lắc lò xo?
HS: So sánh với phương trình vi phân
của dao động điều hoà a = - 2x  dao
động của con lắc lò xo là dao động điều
hoà.
GV:Từ đó  và T được xác định như thế
nào?
HS: Đối chiếu để tìm công thức  và T.
Trả lời CH C1.
GV: Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng
vào vật trong quá trình chuyển động.
HS:Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB.

GV:Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là
lực đàn hồi.

2. Hợp
vào vật:
r lực
r tác
r dụng
r
P  N  F  ma
r r
r
r
- Vì P  N  0  F  ma
Chiếu lên trục Ox ta có:
F = ma
(1)
- Lực đàn hồi của lò xo
r
r
F  kl  dạng đại số: F = -kx (2)
Từ (1) và (2) ta có:
k
a  x
m
2
3. Đặt  

k
ta được a = -  2 x

m

- Dao động của con lắc lò xo là dao
động điều hoà.
- Tần số góc và chu kì của con lắc lò
xo
k
m
và


m

T  2

k

4. Lực kéo về
Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực
kéo về. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li
độ và gây ra gia tốc cho vật dao động
điều hòa.


Trường hợp lò xo treo thẳng đứng lực
kéo về là một phần của lực đàn hồi vì:
F = -k(l0 + x)
III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
GV: Khi dao động, động năng của con lắc 1. Động năng của con lắc lò xo

1
lò xo (động năng của vật) được xác định
Wd  mv 2
bởi biểu thức?
2
1
2

HS: W�  mv2

2. Thế năng của con lắc lò xo
GV: Khi con lắc dao động thế năng của Chọn mốc thế năng tại mặt phẳng nằm
con lắc được xác định bởi biểu thức nào? ngang.
Thế năng của con lắc lò xo là thế năng
HS: W  1 k(l )2 � W  1 kx2
t
đàn hồi.
2
2
1
Wt  kx2
2
3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo
GV: Xét trường hợp khi không có ma sát, toàn cơ năng
cơ năng của con lắc thay đổi như thế a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng
nào?
của động năng và thế năng của con lắc.
HS: Cơ năng không đổi, vì:
1 2 1 2
W

1
1
m 2 A2sin2( t   )  kA2cos2( t   )
2
2

Vì k = m2 nên
W

1 2 1
kA  m 2 A2  const
2
2

W

2

mv  kx
2

b. Khi không có ma sát cơ năng được
bảo toàn.
1
1
W  kA2  m 2 A  const
2
2

GV: Nhận xét gì về mối quan hệ giữa W
và A?
- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình
HS: W tỉ lệ với A2
phương biên độ dao động.
GV: Yêu cầu HS trả lời CH C2
- Cơ năng của con lắc được bảo toàn
nếu bỏ qua mọi ma sát.
HS: Cá nhân trả lời
C2:
- Khi con lắc đi từ vị trí biên về vị trí
cân bằng: động năng tăng, thế năng
giảm.
- Khi con lắc đi từ vị trí cân bằng đến
vị trí biên: động năng giảm, thế năng
tăng.
Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành
Mục tiêu
- Vận dụng kiến thức bài học để làm một số bài tập trắc nghiệm
Nội dung


BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Thông hiểu
Câu 1: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T thì khoảng thời gian hai lần
liền động năng của vật bằng thế năng lò xo là
A. T
B. T/2
C. T/4
D. T/8

Câu 2: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 10sin(4πt +
π/2)(cm) với t tính bằng giây. Động năng của vật đó biến thiên với chu kì bằng
A. 1,00 s.
B. 1,50 s.
C. 0,50 s.
D. 0,25 s.
Vận dụng
Câu 3: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 10 g và lò xo có độ cứng k, dao
động điều hòa trên quỹ đạo dài 4 cm, tần số 5 Hz. Lúc t = 0, vật ở vị trí cân bằng và
bắt đầu đi theo hướng dương. Biểu thức tọa độ của vật theo thời gian là:
A. x = 2cos(10πt - π) (cm).
B. x = 4cos(10πt + π) (cm).
C. x = 4cos(10πt + π/2) (cm).
D. x = 2cos(10πt - π/2) (cm).
Câu 4. Con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương ngang, lực đàn hồi cực đại tác
dụng vào vật bằng 2N và gia tốc cực đại của vật là 2m/s 2. Khối lượng vật nặng bằng
A. 1 kg.
B. 2kg.
C. 4kg.
D. 100g
Câu 5: Một con lắc lò xo nằm ngang, tại vị trí cân bằng, cấp cho vật nặng một vận
tốc có độ lớn 10cm/s dọc theo trục lò xo, thì sau 0,4s thế năng con lắc đạt cực đại lần
đầu tiên, lúc đó vật cách vị trí cân bằng
A. 1,25cm.
B. 4cm.
C. 2,5cm.
D. 5cm.
Tổ chức dạy học
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân trả lời các câu trắc nghiệm
HS: Cá nhân vận dụng kiến thức vừa học để lựa chọn đáp án và giải thích rõ tại sao

lại chọn đáp án đó.
Dự kiến sản phẩm của HS
1
2
3
4
5
A
D
D
A
C
Hoạt động 4: Vận dụng, mở rộng
Mục tiêu
- Phân biệt lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo
Nội dung
- Xây dựng được công thức tính lực hồi phục và lực đàn hồi của lò xo trong các
trường hợp cụ thể.
Tổ chức dạy học
GV: Kết hợp sử dụng hình vẽ và kiến thức về lực kéo về, lực đàn hồi mà học sinh đã
được học để hướng dẫn HS xây dựng công thức tính trong những trường hợp cụ thể
của con lắc lò xo.
HS: Hoạt động cá nhân
Dự kiến sản phẩm của HS
1. Lực kéo về ( hay lực hồi phục) : Là lực để đưa vật về VTCB
F = -k . x = m. a
 Fmax = k . A = m . amax
Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật.

* Luôn hướng về VTCB
* Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
2. Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng.
* Trường hợp lò xo nằm ngang ( thì ở VTCB l = 0 ) :
* Fđh = Fph = - k.x � Fmax  k.A ; Fmin= 0
* Trường hợp lò xo treo thẳng đứng (ở VTCB lò xo bị dãn) :Chọn chiều dương
hướng xuống
* Ở VTCB
* P = Fđh  m.g = k. 
  (m) : độ dãn của lò xo khi vật cân bằng
* Fđhmax = k(  + A)
* Fđhmin = k(  - A)
nếu l > A
* Fđhmin = 0
nếu l  A
* Hướng dẫn về nhà
GV: Nêu câu hỏi và bài tập về nhà: CH 1,2,3 và BT 4,5,6( sgk/13)
Yêu cầu HS chuẩn bị bài sau: ‘Bài tập”
HS: Ghi câu hỏi và bài tập về nhà, chuẩn bị cho bài sau.
..................................................................*****.............................................................


Ngày dạy: 12C1:
12C2:
Sĩ số
Tiết 5: BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
1.Kiến thức
- Ôn tập, củng cố và hệ thống lại nội dung kiến thức đã học về dao động của con lắc
lò xo.

- Vận dụng những kiến thức trên để giải thích các hiện tượng vật lí liên quan trong
thực tế và giải bài tập.
- Viết phương trình dao động của con lắc, phương trình vận tốc, gia tốc . Tính chu kỳ
và tần số của dao động.
2.Kỹ năng
- Vận dụng công thức vào giải bài tập.
- Rèn luyện cách viết phương trình dao động của con lắc lò xo dựa vào điều kiện ban
đầu.
3. Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực và hợp tác trong quá trình hoạt động nhóm.
4. Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo.
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ khi tham gia giải quyết các vấn đề của
bài học.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Một số bài tập củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng
2.Học sinh
- Ôn tập kiến thức con lắc lò xo và giải bài tập GV giao về nhà.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Kiểm tra bài cũ (Lồng ghép trong quá trình dạy bài mới)
2. Bài mới
Hoạt động 1: Hệ thống kiến thức
1. Phương trình dao động: x = Acos(t + ); với:  =
2. Chu kì, tần số của con lắc lò xo: T = 2

1
m

;f=
2
k

3. Năng lượng của con lắc lò xo:
1
1
mv2 = m2A2sin2(t+).
2
2
1 2 1
+ Thế năng: Wt = kx = k A2cos2(t + ).
2
2

+ Động năng: Wđ =

k
.
m
k
.
m


Động năng, thế năng của vật dao động điều hòa biến thiên tuần hoàn với tần số góc
T
.
2
1

1
+ Cơ năng: W = Wt + Wđ = k A2 = m2A2 = hằng số
2
2
g
mg
k
4. Con lắc lò xo treo thẳng đứng: l0 =
;=
=
.
l0
k
m

’ = 2, tần số f’ = 2f, chu kì T’ =

- Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = l0 + l0 + A.
- Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = l0 + l0 – A.
- Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k(A + l0),
- Lực đàn hồi cực tiểu Fmin = 0 nếu A  l0;
Fmin = k(l0 – A) nếu A < l0.
- Độ lớn của lực đàn hồi tại vị trí có li độ x: Fđh = k|l0 + x| nếu chiều dương hướng
xuống; Fđh = k|l0 - x| nếu chiều dương hướng lên.
- Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại (lúc vật ở vị trí cao nhất): Fmax = k( l0 - A),
Hoạt động 2: Bài tập tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS
NỘI DUNG
GV:Hướng dẫn HS tìm hiểu đề và giải Bài tập 5/SGK/13
bài tập.

Thế năng của con lắc lò xo là:
1
1
HS: Hoạt động cá nhân. Áp dụng công
Wt = kx2 = . 40. (-0,02)2 = 8.10-3 J
2
2
thức và giải bài tập:
Chọn D
- Tính thế năng của con lắc lò xo.
Bài tập 6/SGK/13 : B
- Tính tốc độ của con lắc khi qua vị trí Tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân
bằng đạt giá trị cực đại:
cân bằng.
Vmax=  A= A
GV: Hướng dẫn HS tìm hiểu đề và tìm
phương pháp giải bài toán.
HS: Dựa vào gợi ý của GV, hoạt động
theo nhóm để giải bài tập.
GV: Chia lớp thành 4 nhóm và giao
nhiệm vụ
HS: Hợp nhóm, trao đổi, thảo luận để
giải bài tập trong thời gian 5 phút
GV: Gơi ý:
- Để viết phương rình dao động của vật
ta cần xác định các đại lượng nào?
- Lưu ý cách xác định pha ban đầu.
- Bài 2.6: Khi t = 3/4T xác định pha dao
động từ đó áp dụng công thức tính vận
tốc, gia tốc và lực.

80
k
= 0,1
= 1,41 m/s
0,4
m

Bài 2.6/SBT/5
a, Viết phương trình dao động:
Phương trình có dạng: x = A cos( t  
)
Theo đề: A = 0,2 m
2
 =
= 10  rad/s
T
Chọn gốc toạ độ O tại VTCB, gốc thời
gian là lúc con lắc qua VTCB theo
chiều âm. Khi đó:
 A cos  0
 x 0
 rad
 
  =

2
v  0
  A sin   0

Vậy PT dao động là:

x = 0,2 cos(10  t + ) (m)
2


b, Tại t = 3/4T ta có :
2 3T 
( t   ) = (
. + )= 2 
T 4 2
Vận tốc: v = -A  sin2  = 0
Gia tốc: a = -  2A cos2  = -1,97 m/s2
a < 0 chứng tỏ vectơ gia tốc hướng theo
chiều âm của trục x về VTCB.
Lực kéo về: F = ma = 0,05(-1,97) =
9,85 N < 0 chứng tỏ F cùng chiều với
vecto gia tốc.
Hoạt động 3: Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Phương trình vận tốc của một vật dao động điều hòa có dạng v = A  cost .
Kết luận nào sau đây là đúng?
A. Gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
B. Gốc thời gian là lúc chất điểm có tọa độ x = -A
C. Gốc thời gian là lúc chất điểm có tọa độ x = A.
D. Gốc thời gian là lúc chất điểm có tọa độ x = A hoặc x = - A
Câu 2: Xét một vật dao động điều hoà với biên độ A, tần số góc  . Tại vị trí có li độ
x vật có vận tốc v, hệ thức nào sau đây là không đúng ?
A. v2 =  2 (A2 - x2)
B. B  2 

A2  x 2
v2

C. A 2  x 2 
D.  2 

v2
2

v2
A2  x 2

Câu 3: Một vật dao động điều hoà thì vận tốc và li độ luôn dao động
A. cùng pha với nhau.
B. ngược pha với nhau.
0
C. Lệch pha nhau góc 90 . D. lệch pha nhau góc bất kỳ.
Câu 4: Một con lắc lò xo có độ cứng là k treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới
gắn vật. Gọi độ giãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là Δl. Cho con lắc dao động
điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ là A (A > Δl). Lực đàn hồi của lò xo có
độ lớn nhỏ nhất trong quá trình dao động là
A. F = 0.
B. F =. k(A + Δl).
C. F = kΔl.
D. F = k(A - Δl).
Câu 5: Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật có khối lượng
m = 250g, dao động điều hoà với biên độ A = 6cm. Chọn gốc thời gian t = 0 lúc vật
qua vị trí cân bằng. Quãng đường vật đi được trong 10π (s) đầu tiên là
A. 9m.
B. 24m.

C. 6m.
D. 1m.
Câu 6: Một vật nhỏ khối lượng 400g được treo vào lò xo nhẹ có độ cứng 160N/m.
Vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 10cm. Vận tốc của vật
khi qua vị trí cân bằng có độ lớn là
A. 4 (m/s).
B. 0 (m/s).
C. 2 (m/s).
D. 6,28 (m/s).
3. Củng cố
GV: Hệ thống lại nội dung bài học, khắc sâu phương pháp giải bài tập
HS: Tiếp thu, ghi nhớ
4. Hướng dẫn về nhà


GV: Giao nhiệm vụ vè nhà cho HS: Bài tập 2.7/ SBT
Chuẩn bị cho bài sau: Đọc trước bài "Con lắc đơn”
Hs: Ghi chép nhiệm vụ về nhà, chuẩn bị cho bài sau.
..................................................................*****.............................................................
Ngày dạy: 12C1:
12C2:
Sĩ số
Tiết 6: CON LẮC ĐƠN
I. MỤC TIÊU
1.Kiến thức
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con
lắc đơn.
- Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc đơn.
- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
2. Kỹ năng

Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc đơn:
- Biết cách chọn hệ trục toạ độ, chỉ ra được các lực tác dụng lên vật dao động.
- Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động và các đại lượng trong
các công thức của con lắc đơn.
3. Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực, tự giác trong học tập.
- Hứng thú, say mê học tập bộ môn, yêu thích môn học.
4. Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo; năng lực dự đoán.
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ khi tham gia giải quyết các vấn đề của
bài học.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Kiến thức về con lắc đơn
2.Học sinh
- Ôn tập kiến thức về phân tích lực.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. Khởi động
Mục tiêu
- Kiểm tra những hiểu biết của HS về dao động điều hòa, đồng thời HS bộc lộ những
hiểu biết của bản thân về dao động điều hòa trong thực tế.
- Tạo sự hứng thú, thu hút học sinh và định hướng nội dung kiến thức bài học cho HS
Nội dung
- Cấu tạo và dao động của con lắc đơn.
Tổ chức dạy học
GV: Cho HS xem mô hình con lắc đơn.
HS: Hoạt động cá nhân, quan sát và nêu cấu tạo của con lắc đơn.
GV: Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng rồi buông tay nhẹ nhàng cho con lắc dao

động.


HS: Hoạt động cá nhân quan sát dao động của con lắc đơn và nêu nhận xét.
Dự kiến sản phẩm của HS
- Cấu tạo con lắc đơn gồm 1 sợi dây không dãn chiều dài l có một đầu cố định,
một đầu gắn vào vật khối lượng m.
- Dao động của con lắc đơn là dao đông điều hòa. Để chứng minh điều đó ta cần
xác định gia tốc thỏa mãn công thức: a = - ω2.x
Họat động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Mục tiêu
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con
lắc đơn.
- Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc đơn.
- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
- Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc đơn:
+ Biết cách chọn hệ trục toạ độ, chỉ ra được các lực tác dụng lên vật dao động.
+ Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động và các đại lượng trong
các công thức của con lắc đơn.
NỘI DUNG, TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
SẢN PHẨM
I. THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
GV: Mô tả cấu tạo của con lắc đơn
1. Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng
HS: Thảo luận để đưa ra định nghĩa về m, treo ở đầu của một sợi dây không
con lắc đơn.
dãn, khối lượng không đáng kể, dài l.
α

l

m

GV: Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ
dao động như thế nào?
HS: Dao động qua lại vị trí dây treo có
phương thẳng đứng (vị trí cân bằng).
2. VTCB: dây treo có phương thẳng
đứng.
GV: Ta hãy xét xem dao động của con lắc
đơn có phải là dao động điều hoà?
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG
GV: Vẽ hình, hướng dẫn HS chọn hệ quy LỰC HỌC
chiếu
1. Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc
toạ độ tại O.
HS: Ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu - Vị trí của vật được xác định bởi li độ
�
SGK về cách chọn chiều dương, gốc toạ góc   OCM
hay bởi li độ cong
độ …
�  l .
s  OM
- α và s dương khi con lắc lệch khỏi


GV: Con lắc chịu tác dụng của những lực VTCB theo chiều dương và ngược lại.
nào và phân tích tác dụng của các lực đến
chuyển động của con lắc.
HS: Con rlắc chịu tác dụng

của hai lực:
r
r
lực căng T và trọng lực P .
2. Vật chịu
tác
dụng
của
lực
căng
T và
r
trọng lực P .

r

r

r

C

Phân tích P  Pt  Pn
r r
α>0
r r r
r
Ta thấy T  Pn không làm thay đổi tốc độ
- Phân tích P  Pt  Pn ; thành phần Pt là
của vật, hợp lực của chúng là lực hướng

l u
r
lực kéo về có giá
α 0 Pt = - mg.sinα
tâm giữ vật chuyển động trên cung tròn.
T
M

GV: Dựa vào biểu thức của lực kéo về ta
lαr
O s =u
thấy con lắc đơn không dao động điều Nhận xét: Dao động của con lắc đơn nóiu
u
r
chung không phải là dao động
điều
t hoà.
+ P
hoà.
P

u
r
P

GV:Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để
sinα   (rad). Khi đó  tính như thế nào
thông qua s và l?
s

HS: s = l   
l
GV: Ta có nhận xét gì về lực kéo về trong
trường hợp này? r
HS: Thành phần Pt là lực kéo về. Lực
kéo về tỉ lệ với s : Pt = - mg

s
(1)
l

GV: Thành phần lực Pt gây ra gia tốc cho
vật, theo định luật II Niuton: Pt = ma (2)
g
Từ (1) và (2) suy ra: a   s
l

- Nếu  nhỏ thì sinα   (rad), khi đó:
Pt = - mg  = - mg
Đặt  

s
= ma
l

g
khi đó: a  2s
l

Vậy, khi dao động nhỏ (sin   (rad)),

con lắc đơn dao động điều hoà theo
Vậy, dao động của con lắc đơn được xem phương trình:
s  s 0 cos(t  )
là dao động điều hoà.
Đặt  

g
khi đó: a  2s
l

n


với chu kì: T  2

l
g

( s0 = l  0 )

III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA
CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT NĂNG
LƯỢNG
GV:Trong quá trình dao động, năng
lượng của con lắc đơn có thể có ở những
dạng nào?
HS: Thảo luận từ đó đưa ra được: động
năng và thế năng trọng trường.
GV: Động năng của con lắc là động năng
của vật được xác định như thế nào?

HS: Vận dụng kiến thức cũ để hoàn thành 1. Động năng của con lắc:
1
yêu cầu của GV.
Wd  mv 2
2
GV: Đưa ra công thức tính thế năng trọng
trường
HS: Tiếp thu, ghi nhớ
2. Thế năng trọng trường của con lắc
đơn (chọn mốc thế năng là VTCB) thế
năng của con lắc là thế năng trọng
trường:
Wt = mgl(1 - cos)
GV: Trong quá trình dao động mối quan
hệ giữa Wđ và Wt như thế nào?
HS: Biến đổi qua lại: Nếu động năng tăng
thì thế năng giảm, động năng cực đại thì
thế năng bằng không và ngược lại, nhưng
tổng của chúng là cơ năng được bảo toàn
(bỏ qua mọi ma sát).
3. Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của
con lắc đơn được bảo toàn.
1
GV: Công thức bên đúng với mọi li độ
W  mv2  mgl(1 cos )  const
góc (không chỉ trong trường hợp  nhỏ).
2
IV. ỨNG DỤNG: XÁC ĐỊNH GIA
TỐC RƠI TỰ DO
GV: Yêu cầu HS đọc các ứng dụng của

con lắc đơn.
HS: Đọc SGK và từ đó nêu các ứng dụng
của con lắc đơn.
GV: Hãy trình bày cách xác định gia tốc
rơi tự do?
HS:
- Đo chiều dài l của con lắc.
- Đo thời gian của số dao động toàn phần,
từ đó tìm T.

Đo gia tốc rơi tự do: