Giáo án vật lí 12 theo định hướng phát triển năng lực 5 bước

Ngày soạn: 14/08/2019
CHỦ ĐỀ 1: DAO ĐỘNG CƠ
Nội dung 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 1)
---------o0o-------I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà.
- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.
- Đồ thị giữa x và v, mối quan hệ giữa a và v, và a với x.
2. Kĩ năng:
Viết được:
- Phương trình của DĐĐH và giải thích được các đại lượng trong phương trình.
- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số.
- Công thức vận tốc và gia tốc của vật DĐĐH.
- Vẽ được đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không.
- Làm được các bài tập tương tự như ở trong SGK.
3. Thái độ: Có hứng thú học tập và vận dụng kiến thức vào bài tập.
4. Năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực mô hình hóa, năng lực hợp tác, năng lực
trao đổi thông tin.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Chuẩn bị một con lắc lò xo treo thẳng đứng
- Chuẩn bị một số giấy A0, thẻ bài, một số hình ảnh về các dạng dao động.
2. Học sinh
- Ôn tập về các chuyển động đã học
- Đọc trước bài mới
III. PHƯƠNG PHÁP
- Hoạt động nhóm, lập sơ đồ tư duy, báo cáo vòng tròn, kĩ thuật khăn phủ bàn.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định tổ chức:(1 phút)
2. Hoạt động khởi động:
+ Giới thiệu nội dung kiến thức chương.

+ Tạo tình huống học tập về dao động điều hòa (10 phút).
- Mục tiêu hoạt động: Thông qua video, tranh ảnh làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết.
- Nội dung: Quan sát video, tranh ảnh về dao động điều hòa.
+ Chuẩn bị: video, tranh ảnh
+ Nhiệm vụ chuyển giao cho học sinh: Quan sát video tranh ảnh và trả lời câu hỏi.
- Phương pháp: hoạt động nhóm, báo cáo vòng tròn, sơ dồ tư duy
- Tổ chức hoạt động
3. Hoạt động hình thành kiến thức
HĐ 1: Tìm hiêu về dao động cơ
HĐ của GV- HS
Nội dung kiến thức cần đạt
I. Dao động cơ
Sơ đồ tư duy
1. Thế nào là dao động cơ?
- Chiếu video, tranh ảnh
Dao động cơ là chuyển động là chuyển
- Chia hs thành các nhóm
động qua lại quanh một vị trí đặc biệt gọi là
HS : Quan sát video, tranh ảnh
vị trí cân bằng.
HS : Nghiên cứu SGK
2. Sơ đồ tư duy về phân loại các dạng dao
- Yêu cầu HS quan sát, trả lời câu hỏi:
động
Gọi tên các dạng dao động cơ?
HS báo cáo vòng tròn
Trinh bày định nghĩa về các dạng dao
động đó

HS báo cáo vòng tròn
? Thế nào là dao động cơ?
?Phân loại các dạng dao động cơ trong
chương 1 và trình bày tiêu chí để phân
loại ?
GV yêu cầu hs thảo luận, hoàn thành sơ
đồ vào giấy A0.
HS : Hoàn thành nhiệm vụ GV giao
Gọi nhóm bất kì báo cáo về cách làm.
HS : Nhóm báo cáo
HS : Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét,
bổ sung.
ĐVĐ: Các dạng dao động này có những
đặc điểm gì?
HĐ 2: Xây dựng khái niệm, đặc điểm về dao động điều hòa
- Mục tiêu hoạt động: Thông qua việc làm việc nhóm, nghiên cứu SGK trình bày được
các khái niệm, đặc điểm về dao động điều hòa
- Nội dung:
+ Chuẩn bị: PHT, mỗi nhóm 1 tờ Ao hoặc bảng phụ,
+ Nhiệm vụ chuyển giao cho học sinh: Yêu cầu HS làm PHT và thảo luận nhóm.
- Phương pháp: Kĩ thuật mảnh ghép, sơ đồ tư duy, hoạt động nhóm, dạy lại cho người
khác.
- Tổ chức hoạt động
HĐ của GV- HS
Nội dung cần đạt
(Kĩ thuật mảnh ghép)
II. Phương trình của dao động điều hòa
1. Ví dụ
- Chia lớp thành 8 nhóm ( nhóm
chuyên gia)

- Giả sử M chuyển động ngược chiều dương vận tốc
- Giao nhiệm vụ cho HS
góc là ω, P là hình chiếu của M lên Ox.
- Chuyển giao nhiệm vụ:
Tại t = 0, M có tọa độ góc φ
HS : Ngồi đúng vị trí nhóm, nhận
Sau t, M có tọa độ góc φ + ωt
nhiệm vụ
Khi đó: OP  x  điểm P có phương trình là:
+ HS làm việc cá nhân – nhóm
x OM cos(t   )
HS : Nhận nhiệm vụ
- Đặt A = OM ta có:
HS : Thực hiện thảo luận ghi lại
x  A cos(.t   )
kết quả thảo luận chung của cả Trong đó A, ω, φ là hằng số
nhóm.
- Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P được
Sản phẩm: bằng sơ đồ tư duy, bằng gọi là dao động điều hòa
ppt, bằng bảng biểu, bằng hình ảnh,
2. Định nghĩa
bằng poster.
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của
vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.
Nhóm 1,2: + Trình bày định nghĩa
3. Phương trình
về dao động điều hòa
- Phương trình x = A cos(ωt + φ) gọi là phương
+ Viết PTDĐ và giải thíc các đại trình của dao động điều hòa
lượng

* A là biên độ dao động, là li độ cực đại của vật.
Nhóm 3,4: + Trình bày mối liên hệ A > 0.
về dao động điều hòa và chuyển
* (ωt + φ) là pha của dao động tại thời điểm t
động tròn đều.
* φ là pha ban đầu tại t = 0 (φ < 0, φ>0, φ = 0)
Nhóm 5,6: + Trình bày về chu kỳ
4. Chú ý
vật dao động điều hòa
a) Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng
+ Đồ thị của vật dao động điều luôn luôn có thể coi là hình chiếu của điểm M
hòa.
chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng
Nhóm 7,8: Trình bày đặc điểm về đó.


vận tốc, gia tốc dao động điều hòa

b) 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 MOP trong chuyển động tròn đều.

4. Hoạt động luyện tập:
Vận dụng kiến thức làm bài tập sau:
Câu 1: Phương trình dao động điều hòa của vật là x = 4cos(8t +
pha ban đầu và chu kì dao động của vật là



A.2 ; ; 0,5 s.

B. 4 ; ; 2,5 s.
C. 4 ; ; 0,25 s.


) (cm,s). Biên độ,
6


4 s.
6
6
6
2
Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm và trong 3 phút thực
hiện 240 dao động , lấy 2 =10. Biên độ, chu kì, tần số của dao động là:
A. 20cm; 0,0125s; 80Hz
B. 10cm; 0,125s; 8Hz
C. 10cm; 0,75s; 1,33Hz
D.20cm; 0,25s; 4Hz
5. Hoạt động vận dụng
Câu 3: Một vật đang dao động điều hòa với   10 rad/s. Khi vận tốc của vật là 20cm/s
thì gia tốc của nó bằng 2 3 m/s. Tính biên độ dao động của vật.
A. 20 3 cm
B. 16cm C. 8cm
D. 4cm
6. Hoạt động mở rộng
Các nhóm về nhà tìm hiểu trên mạng internet, trên trang web vật lý để hoàn thiện sản
phẩm các nhóm

D. 4 ;

Ngày soạn: 15/08/2019
Nội dung 1:

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 2)
---------o0o--------

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà.
- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.
- Đồ thị giữa x và v, mối quan hệ giữa a và v, và a với x.
2. Kĩ năng:
Viết được:
- Phương trình của DĐĐH và giải thích được các đại lượng trong phương trình.
- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số.
- Công thức vận tốc và gia tốc của vật DĐĐH.
- Vẽ được đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không.
- Làm được các bài tập tương tự như ở trong SGK.
3. Thái độ: Có hứng thú học tập và vận dụng kiến thức vào bài tập.
4. Năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực mô hình hóa, năng lực hợp tác, năng lực
trao đổi thông tin.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Chuẩn bị sơ đồ thu sản phẩm của hs.
2. Học sinh
Sản phẩm đã hoàn thiện về nhiệm vụ được giao
III. PHƯƠNG PHÁP
- Hoạt động nhóm, lập sơ đồ tư duy, báo cáo vòng tròn, kĩ thuật mảnh ghép, dạy lại cho

người khác.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định tổ chức:(1 phút)
2. Hoạt động khởi động
3. Hoạt động hình thành kiến thức mới
* ĐVĐ: Tiết trước các nhóm đã hoàn thanh sản phẩm của nhóm minh. GV yêu cầu
các nhóm treo sản phẩm tại vị trí nhóm minh.
Hoạt động của giáo viên Nội dung cần đạt
học sinh
Kĩ thuật mảnh ghép
III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
GV tạo thành các nhóm
1. Chu kì và tần số
mảnh ghép
Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 dao
Hs về đúng nhóm của mình động toàn phần.
- Yêu cầu hs di chuyển
* Chu kì (T): của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật
theo khẩu lênh và tại mỗi thực hiện một dao động toàn phần. Đơn vị là s
vị trí cử chuyên gia dạy lại
* Tần số (f): của dao động điều hòa là số dao động tuần hoàn thực
cho người khác.
hiện trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz.
Kết thúc vòng dịch chuyển
2. Tần số góc
hs về vị trí ngồi của mình.
Trong dao động điều hòa ω được gọi là tần số góc.
GV yêu cầu hs báo cáo
Giữa tần số góc, chu kì và tần số có mối liên hệ:
2

vòng tròn

2f
Hs thực hiện yêu cầu của
T
GV
IV. Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa
GV chốt lại kiến thức.
1. Vận tốc
Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.
v = x’ = -ωA sin(ωt + φ)
- Vận tốc cũng biến thiên theo thời gian


* Tại x A thì v = 0
* Tại x = 0 thì v = vmax = ω.A
2. Gia tốc
Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian
a = v’ = x” = -ω2A cos(ωt + φ)
a = - ω2x
* Tại x = 0 thì a = 0
* Tại x A thì a = amax = ω2A
V. Đồ thị của dao động điều hòa

T
2

3T
2

t

T
Đồ thị của dao động điều hòa với φ = 0 có dạng hình sin nên
người ta còn gọi là dao động hình sin.
4. hoạt động luyện tập:
Câu 1: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Lúc vật ở li độ x  2 cm thì vận tốc
2
v   2 cm/s và gia tốc a 2 2 cm s . Biên độ A và tần số góc  lần lượt là
A. 20 cm;  rad/s. B. 2 cm;  rad/s.
C. 2 2 cm;  rad/s. D. 2 cm; 2  rad/s.
Câu 2: Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ 4 cm thì tốc độ là 30 (cm/s), còn khi
vật có li độ 3 cm thì vận tốc là 40 (cm/s). Biên độ và tần số của dao động là
A. A = 5cm, f = 5Hz.
B. A = 12cm, f = 12Hz.
C. A = 12cm, f = 10Hz.
D. A = 10cm, f = 10Hz.
5. Hoạt động vận dụng
Câu 3: Vật dao động điều hoà theo hàm cosin với biên độ 4 cm và chu kỳ 0,5 s (lấy 2 =
10). Tại thời điểm mà pha dao động bằng 7/3 thì gia tốc của vật là
A. – 320 cm/s2. B. 160 cm/s2.
C. 3,2 m/s2.
D. - 160 cm/s2.
Câu 4. Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 3,14 s. Xác định pha dao động của vật khi
nó qua vị trí x = 2 cm với vận tốc v = 0,04 m/s.
A.


rad.
3


4

B.  rad


6

C.  rad

D.


rad
4

Câu 5. Một vật dao động điều hòa, trong 1 phút thực hiện được 30 dao động toàn phần.
Quãng đường mà vật di chuyển trong 8s là 64cm. Biên độ dao động của vật là
A. 3cm
B. 2cm
C. 4cm
D. 5cm
6. Hoạt động mở rông
- Tìm hiểu cách giải tất cả các bài tập trong SGK và SBT có liên quan.
- Tìm hiểu về cấu tạo, chuyển động của con lắc lò xo, chứng minh con lắc lò xo thực hiện
dao động điều hòa. Từ đó viết biểu thức chu kỳ, tần số, động năng, thế năng, cơ năng của
con lắc lò xo.

Đức Hợp, ngày..........tháng..........năm 2019

Tổ Trưởng

NGUYỄN TUẤN ĐỊNH