chương I. Dao động điều hoà

Lê Đình Bửu

CHƯƠNG I
Tiết 1 + 2:

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

DAO ĐỘNG VÀ SĨNG CƠ HỌC
DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ

A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Thơng qua quan sát, học sinh hình thành khái niệm về dao động cơ học, dao
động toần hoàn; Biết cách thiết lập phương trình động lực của con lắc lị xo; Hiểu được các đại lượng
đặc trưng của dao động điều hoà và ý nghĩa vật lí của các đại lượng đó; viết được biểu thức liên hệ giữa
vận tốc góc, chu kì và tần số, biểu thức của vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà;
2. Kĩ năng: Học sinh vận dụng được phương pháp động lực học để tìm phương trình dao động
điều hồ của con lắc lị xo và con lắc đơn (con lắc toán học), hiểu được biểu thức của dao động là
nghiệm của phương trình động lực học;Vẽ được đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu ϕ = 0.
3. Giáo dục thái độ: Giáo dục học ham mê khám phá khoa học, tìm hiểu và nghiên cứu hiện
tượng mới của khoa học, tính tập thể trong nghiên cứu khoa học.
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên: Con lắc lị xo, con lắc đơn, hình vẽ miêu tả sự dao động hình chiếu P của điểm M
trên đường kính P1P2.
2. Học sinh: Ơn lại kiến thức về động lực học và đặc điểm của lực đàn hồi; những kiến thức về
chuyển động trịn đều như chu kì, tần số, vận tốc góc… đã học ở lớp 10.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Đặt vấn đề - giới thiệu nội dung bài học.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
Trong chương trình lớp 10, 11 chúng ta đã
nghiên cứu và sử dụng phương pháp động lực *Học sinh chú ý lắng nghe giáo viên đặt vấn đề,
học để nghiên cứu các dạng chuyển động của vật giới thiệu nội dung bài học;
thể, chuyển động của các hạt mang điện trong *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm
điện trường và từ trường.Tuy nhiên chúng ta và nhận xét được: Trong các trường hợp này, vật
chưa bắt gặp được dạng chuyển động lặp đi lặp chỉ chuyển động qua lại xung quanh một vị trí xác
lại xung quanh một vị trí xác định.
định, vị trí xác định này là vị trí vật đứng yên.
*Giáo viên tiến hành thí nghiệm để yêu cầu học * Học sinh khái niệm dao động: Là những chuyển
sinh rút ra đặc điểm của chuyển động và hình động được lặp đi lặp lại xung quanh một vị trí xác
thành khái niệm dao động.
định gọi là vị trí cân bằng.
Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động tuần hồn.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm,
sinh sử dụng đồng hồ bấm giây để kiếm tra quá sử dụng đồng hồ bấm giây để chứng tỏ vật sẽ thực
trình thực hiện dao động của con lắc lị xo.
hiện những dao động tồn phần với những khoảng
* Giáo viên kết luận: Vậy vật sẽ lặp lại trạng thái thời gian bằng nhau bất kì;
dao động trong những khoảng thời gian bằng * Học sinh ghi nhận khái niệm dao động tuần
nhau bất kì.
hồn.
* Giáo viên yêu cầu học sinh hình thành khái * Học sinh nắm được dao động tuần hồn thì có
niệm chu kì T của dao động điều hồ.
tính chu kì, liên hệ với chuyển động tròn đều đã
học ở lớp 10 để hình thành khái niệm chu kì dao
động.

Hoạt động 3: Nghiên cứu dao động điều hoà.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên tiến hành thí nghiệm dao động điều *Học sinh quan sát giáo viên lắp ghép dụng cụ thí
hồ với con lắc đơn;
nghiệm;
* Lắp sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ (ở sách giáo * Học sinh tìm hiểu và nghiên cứu đê nắm được
khoa);
mục đích thí nghiệm: Khi cho bàn chuyển động
* Tiến hành cho con lắc đơn dao động và cho mặt thẳng đều, tập hợp điểm mà bút lông vạch lên bàn
bàn chuyển động đều nhờ một động cơ;
cho ta biết được li độ của con lắc theo thời gian;
*Yêu cầu học sinh nhận xét đường mà bút lông
vạch trên bàn;
* Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm
*Học sinh nhận xét được: Li độ x của bi là một và nhận xét được: Hình dạng của đường cong là
hàm cosin (sin) theo thời gian t:
một đường cosin hay đường sin của thời gian t.
x = Acos(ωt + ϕ)
*Giáo viên trình tự phân tích và dẫn dắt học sinh *Học sinh nắm được khái niệm về dao động điều


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

nắm được khái niệm về dao động điều hoà.
Dao động điều hồ là dao động có li độ x tn
theo quy luật hàm cosin (hoặc sin) đối với thời
gian t:
x = Acos(ωt + ϕ)
Trong đóA, ω và ϕ là các hằng số đặc trưng cho
mỗi dao động.
* Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm được khái niệm
về phương trình dao động điều hồ;

hồ;
Dao động điều hồ là dao động có li độ x tuân
theo quy luật hàm cosin (hoặc sin) đối với thời
gian t:
x = Acos(ωt + ϕ)
Trong đóA, ω và ϕ là các hằng số đặc trưng cho
mỗi dao động.
*Học sinh nắm được phương trình của dao động
điều hồ;
*Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm mối liên hệ
* Giáo viên yêu cầu học sinh tìm mối liên hệ giữa giữa hàm cosin và hàm sin, vận dụng kiến thức
hàm cosin và hàm sin để chứng tỏ hai hàm trên toán học để chứng minh là hàm điều hồ, từ đó suy
đều là hai hàm điều hồ về mặt tốn học.
ra những chuyển động có li độ tuân theo quy luật
hàm cosin hay sin đối với thời gian t là dao động
điều hồ.
Hoạt động 4: Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh tìm giới hạn li độ *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi

dao động điều hoà;
của giáo viên, câu trả lời đúng:
* Giáo viên phân tích, để học sinh rút ra được + Quỹ đạo trong dao động điều hoà của vật là
biên độ A = xmax > 0;
đoạn thẳng s = 2A.
+ Li độ của vật biến thiên trong khoảng:
* Giáo viên nhấn mạnh: - A ≤ x ≤ A;
* Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm được khái niệm
-A≤x≤A
*Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi
pha dao động: ωt + ϕ;
* Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo theo yêu cầu của giáo viên, câu trả lời đúng: Pha
dao động là đại lượng trung gian cho phép ta xác
nhóm để tìm ý nghĩa vật lí của pha dao động;
* Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận để tìm định được trạng thái dao động của vật ở thời điểm
khái niệm pha ban đầu (t = 0) và ý nghĩa của pha t;
* Học sinh rút ra được khái niệm pha ban đầu ϕ
ban đầu;
*Giáo viên nêu khái niệm độ lệch pha dao động ứng với pha dao động tại thời điểm t = 0, là đại
lượng trung gian cho phép ta xác định được trạng
ban đầu ∆ϕ = ϕ2 - ϕ1;
*Giáo viên nêu khái niệm hai dao động cùng thái dao động ban đầu, ứng với t = 0.
* Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức;
pha.
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm * Học sinh nhắc lại khái niệm chu kì trong chuyển
chu kì trong chuyển động tròn đều đã học lớp 10, động tròn đều: Là khoảng thời gian để vật chuyển
từ đó yêu cầu học sinh rút ra khái niệm chu kì động tròn đều được một vòng.
* Học sinh nắm được khái niệm chu kì trong dao
dao động điều hồ;
* Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo động điều hoà;

* Học sinh thảo luận theo nhóm để thiết lập được
nhóm, tìm mối liên hệ giữa ω và T;
2π
1
* Giáo viên nhấn mạnh: Đại lượng f =
được biểu thức: T =
ω
T
gọi là tần số dao động, được xác định là số dao
* Học sinh nắm được ý nghĩa vật lí của tần số
động toàn phần trong 1 giây.
trong dao động điều hồ của con lắc lị xo, qua đó
2π
* Giáo viên nhấn mạnh: đại lượng ω =
= tìm mối liên hệ giữa vận tốc góc, chu kì và tần số
T
2πf được gọi là tần số góc của dao động điều hồ trong dao động điều hồ.
có đơn vị là rad/s.
*Giáo viên nhấn mạnh: Nếu biết được các đại
lượng đặc trưng của dao động điều hồ thì ta có *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức theo yêu
cầu của giáo viên.
thể thiết lập được phương trình của dao động
điều hồ.
Hoạt động 5: Tìm hiểu vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa cơ học *Học sinh thảo luận theo nhóm trả lời câu hỏi theo
của đạo hàm cấp 1 và đạo hàm cấp 2 ở giải tích yêu cầu của giáo viên.
11
Câu trả lời đúng về ý nghĩa cơ học của đạo hàm:

+ vận tốc tức thời của chuyển động là đạo hàm cấp


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

*Giáo viên cho phương trình dao động điều hồ
của một chất điểm: x = Acos(ωt + ϕ);
*Giáo viên yêu cầu học sinh tìm biểu thức vận
tốc tức thời của một chất điểm tại thời điểm t;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,
chứng minh rằng, tại mọi thời điểm t, ta ln
ln có hệ thức:

A 2 = x2 +

1 của quỹ đạo đối với thời gian;
+ Gia tốc tức thời của chuyển động là đạo hàm cấp
2 của quỹ đạo theo thời gian.
*Học sinh làm việc cá nhân, thiết lập biểu thức tức
thời của vận tốc: x = -ωAsin(ωt + ϕ)
*Học sinh thảo luận theo nhóm, thiết lập biểu thức
A2 = x2 +

v2

=> v = ± ω A 2 − x 2 theo yêu cầu
ω2

v2
=> v = của giáo viên.
2
*Học sinh thảo luận theo nhóm, kết luận về độ lệch
ω

pha của vận tốc và li độ.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc cá nhân, rút ra được:
+ Tại vị trí biên: x = ±A thì v = 0;
nhận xét về pha dao động của vận tốc và li độ;
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về vận tốc + Tại vị trí cân bằng, x = 0, v = ±ωA.
v max = ωA
của vật tại vị trí biên (x = ±A) và vận tốc của vật =>
*Học sinh làm việc cá nhân, thiết lập biểu thức gia
tại vị trí cân bằng (x = 0).
tốc trong dao động điều hoà: a = -ω2Acos(ωt + ϕ);
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân, => a = -ω2x
thiết lập biểu thức của gia tốc tức thời tại thời
điểm t;
*Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên.
± ω A2 − x2

* Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về giá trị
của gia tốc tại vị trí biên (x = ±A) và tại vị trí cân
bằng (x = 0);

*Học sinh thảo luận theo nhóm, nhận xét được gia
tốc ngược pha với li độ.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về độ lệch
pha của gia tốc tức thời và li độ.
Hoạt động 6: Tìm hiểu đồ thị toạ độ - thời gian trong dao động điều hoà: x = x(t)
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại đặc điểm *Học sinh nhắc lại dạng đồ thị của hàm số cosin
của đồ thị hàm cosin;
(sin) theo yêu cầu của giáo viên;
* Giáo viên nhấn mạnh: Đồ thị hàm cosin tuần *Học sinh ghi nhớ kiến thức;
hồn với chu kì T = 2π;
*Học sinh làm việc theo nhóm, vẽ đồ thị theo yêu
* Giáo viên phân tích và hướng dẫn học sinh vẽ cầu của giáo viên;
*Học sinh nhận xét hai đồ thị trên cùng một hệ trục
đồ thị hàm số x = A1cosin(ωt)
và x = A2cosin(ωt) trên cùng một hệ trục toạ toạ độ;
độ.
*Giáo viên phân tích và yêu cầu học sinh vẽ vào *Học sinh làm việc theo nhóm, vẽ hai đồ thị lên
cùng một hệ trục toạ độ;
giấy đồ thị hai hàm số trên cùng hệ trục toạ độ:
*Học sinh nhận xét đồ thị hai hàm số;
x = Acosin(ωt)
π
và
x = Acosin(ωt +
).
2
*Học sinh làm việc theo nhóm, vẽ hai đồ thị lên

* Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm
cùng một hệ trục toạ độ;
vẽ đồ thị hai hàm cosin ngược pha trên cùng một
*Học sinh nhận xét đồ thị hai hàm số;
hệ trục toạ độ:
x = Acosin(ωt)
và
x = Acosin(ωt +π )
Hoạt động 7: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên đưa ra các câu hỏi nhằm củng cố kiến *Học sinh làm việc cá nhân trả lời câu hỏi theo yêu
thức cho học sinh:
cầu của giáo viên.
Câu trả lời đúng:
+ Trình bày khái niệm dao động tuần hồn và dao + Khái niệm về dao động tuần hoàn, dao động điều
động điều hồ? Dao động điều hồ có phải là dao hoà (như sách giáo khoa);


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

động tuần hồn khơng? Tại sao?
+ Viết biểu thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và
tần số trong dao động điều hồ;
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài
tập ở sách giáo khoa;

*Giáo viên yêu cầu học sinh xem trước bài mới:
Con lắc lị xo..

Chương trình cơ bản

+ Dao động điều hồ là dao động tuần hồn vì
chúng có tính chu kì, ngược lại dao động tuần hồn
khơng phải là dao động điều hồ, vì chưa hẳn
chúng có li độ tuân theo quy luật dạng sin đối với
thời gian.
+ Học sinh viết biểu thức theo yêu cầu của giáo
viên;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập
theo yêu cầu của giáo viên;

D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..…E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG
………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..…


Lê Đình Bửu

Tiết

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

CON LẮC LÒ XO

A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh viết được công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều
hồ, cơng thức tính chu kì của con lắc lị xo, cơng thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc
lò xo.
2. Kĩ năng: Học sinh giải thích được tại sao dao động của con lắc là dao động điều hoà, nêu
được định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động; Áp dụng được công thức và
đinh có trong bài để giải các bài tập cơ bản liên quan; Viết được phương trình động lực học của con lắc
lò xo.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ
nhật “V” ngược chiều chuyển động trên đệm khơng khí.
2. Học sinh: Ơn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi đã học lớp 10.

C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm bài tập;
* Một học sinh lên bảng làm bài tập theo yêu cầu
*Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức liên của giáo viên;
hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số.
* Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết quả và
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm.
đánh giá bài làm của bạn;
*Giáo viên nêu mục tiêu bài học.
*Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề
cần nghiên cứu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo của con lắc lò xo và chuyển động của vật khi vật bị lệch ra khỏi
VTCB.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Học sinh quan sát và trả lời câu hỏi theo yêu cầu
*Giáo viên cho học sinh quan sát con lắc lò xo và của giáo viên. Câu trả lời đúng về cấu tạo của con
yêu cầu học sinh mơ tả cấu tạo của nó.
lắc lị xo:
+ Một lị xo có độ cứng k, có khối lượng khơng
đáng kể (có thể bỏ qua trong q trình khảo sát);
+ Một vật có khối lượng m, kích thước khơng đáng
kể;
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét trạng thái *Học sinh thảo luận làm việc theo cặp, trả lời câu
ban đầu của vật khi lị xo khơng bị biến dạng.
hỏi theo yêu cầu của giáo viên.
Vật đứng yên, ở vị trí cân bằng (hợp lực tác dụng

lên vật m bằng khơng).
*Giáo viên tiến hành thí nghiệm: Đưa vật ra khỏi *Học sinh quan sát và trả lời câu hỏi theo u cầu
vị trí cân bằng rồi bng vật để vật dao động, yêu của giáo viên: Vật sẽ dao động xung quanh vị trí
cầu học sinh nhận xét trạng thái chuyển động của cân bằng.
vật.
* Vậy chuyển động của con lắc lị xo được mơ tả *Học sinh tiếp nhận thơng tin, suy nghĩ và dự đốn
bởi phương trình tốn học nào.
dạng phương trình chuyển động của vật cần phải
thiết lập.
Hoạt động 3: Khảo sát dao động con lắc lò xo về mặt động lực học.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại phương *Học sinh làm việc theo nhóm, tái hiện lại kiến
pháp động lực học đã học ở lớp 10;
thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo
* Giáo viên hướng dẫn học sinh chọn hệ trục toạ viên.
độ thích hợp.
*Học sinh xác định được hệ trục toạ độ để trong
*Giáo viên yêu cầu học sinh xác định các lực tác quá trình khảo sát được thuận lợi.
dụng lên vật m tại vị trí cân bằng và tại vị trí lị *Học sinh thảo luận theo nhóm và trả lời câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên;

xo dãn ∆ .
+ Tại vị trí cân bằng: F + P + N = 0
* Giáo viên nhấn mạnh: F = − ∆
k 

+ Tại vị trí vật mà lị xo biến dạng ∆ .

* Giáo viên phân tích và dẫn dắt học sinh ∆ =

x.
F + P + N = ma


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

*Giáo viên u cầu học sinh viết biểu thức của
định luật II Newton.
k
*Giáo viên hướng dẫn học sinh đặt: ω =
m
*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo
k
nhóm, chứng minh rằng biểu thức
có đơn vị
m
là giây.
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại mối liên hệ
giữa gia tốc tức thời và li độ trong dao động điều
hoà => Kết luận vấn đề.
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại mối liên hệ
giữa tần số góc, tần số và chu kì trong dao động
điều hồ => Tìm biểu thức tính chu kì, tần số
trong dao động điều hồ của con lắc lị xo.

Chương trình cơ bản

*Học sinh chiếu lên hệ trục toạ độ và vận dụng
biểu thức của định luật Hooke để xác định được:
k
a=x
m
*Học sinh làm việc theo nhóm để trả lời câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên.
*Học sinh ghi nhận phương pháp.
*Học sinh làm việc theo nhóm để rút ra được kết
luận: Hệ dao động điều hoà, với li độ:
x = Acos(ωt + ϕ)
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức
trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên:
m
+ Chu kì dao động của con lắc lị xo: T = 2π
k
1
k
+ Tần số dao động của con lắc lò xo: f =
2π m
*Học sinh ghi nhận đặc điểm của lực kéo về (lực
hồi phục);

*Giáo viên yêu cầu học sinh phân tích lực tác
dụng và tìm hướng của hợp lực khi vật ở li độ x?
*Giáo viên nhấn mạnh: Lực kéo về còn được gọi *Học sinh thảo luận theo nhóm, phân biệt lực hồi
là lực hồi phục, lực này gây ra gia tốc cho vật phục và lực đàn hồi.
dao động điều hoà.
*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo

nhóm, phân biệt lực đàn hồi và lực kéo về (lực
hồi phục).
Hoạt động 4: Khảo sát đao dộng của con lắc lò xo về mặt năng lượng.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi
tính động năng của vật dao động.
theo yêu cầu của giáo viên?
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức
1
1
1 2

Wđ =
mv2; Wt =
k (∆ ) 2 =
kx
tính thế năng đàn hồi của lò xo.
2
2
2
*Học sinh viết được biểu thức của cơ năng toàn
*Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức cơ
1
1 2
phần hệ dao động: W =
mv2 +
kx ;
năng tồn phần của con lắc lị xo;
2

2
*Giáo viên u cầu học sinh thảo luận theo nhóm
*Học sinh làm việc theo nhóm để chứng minh
để chứng minh rằng cơ năng tồn phần của hệ
1
1
dao động được bảo toàn.
được: W =
kA2 =
mω2A2 = const
2
2
*Giáo viên yêu cầu học sinh kết luận vấn đề.
*Học sinh kết luận vấn đề:
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm + Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của
biên độ dao động;
trả lời câu hỏi C2.
+ Nếu bỏ qua masát thì cơ năng của con lắc được
+ Khi con lắc chuyển động từ VTCB → biên:
bảo toàn.
Động năng giảm, thế năng tăng;
*Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi C2:
+ Khi con lắc chuyển động từ biên → VTCB:
Động năng tăng, thế năng giảm.
Hoạt động : Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống kiến thức *Học sinh trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo
và các công thức cơ bản của bài học;
viên;

*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài
tập ở sách giáo khoa trang 13;
*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập.
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị bài
tiếp theo.

PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG : ……………..……………………………………………………
…………………………………………………………..…………………………………………
…………………………………………………………..…………………………………………
Tiết
CON LẮC ĐƠN


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh nắm được cấu tạo của con lắc đơn, nêu được điều kiện để con lắc đơn
dao động điều hồ, viết được cơng thức tính chu kì, tần số dao động của con lắc đơn;
2. Kĩ năng: Viết được cơng thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn; xác định được lực
kéo về tác dụng lên con lắc đơn; Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng
của con lắc khi dao động; Vận dụng kiến thức về con lắc đơn và dao động điều hoà để giải một số bài
tập cơ bản liên quan; Nắm được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1. Giáo viên: Con lắc đơn.
2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực, cơ năng của con lắc lò xo.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - đề xuất vấn đề.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên nêu câu hỏi và bài tập để kiểm tra bài *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi
cũ của học sinh:
theo yêu cầu của giáo viên;
1. Viết biểu thức tính chu kì, tần số và cơ năng *Hai học sinh lên bảng giải bài tập theo u cầu
tồn phần của con lắc lị xo;
của giáo viên, các học sinh còn lại thảo luận theo
2. Giải bài tập 5,6/sgk – 13;
nhóm, nhận xét bài làm của bạn.
*Giáo viên nhận xét và cho điểm.
*Học sinh nhận thức vấn đề, hình thành ý tưởng
* Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu của bài học. nghiên cứu bài học.
Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo và chuyển động của con lắc đơn.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Học sinh quan sát và nhận xét về cấu tạo của con
*Giáo viên giới thiệu con lắc đơn (con lắc tốn lắc lị xo: Vật nhỏ có khối lượng m được treo vào
học), yêu cầu học sinh mô tả cấu tạo;
một đầu của một sợi dây không dãn dài l. Đầu kia
của dây được treo vào một điểm cố định.
*Giáo viên giữ cho vật nằm ở vị trí cân bằng, yêu *Học sinh quan sát và nhận xét được:
cầu học sinh quan sát và nhận xét đặc điểm của vị + Khi vật ở vị trí cân bằng thì dây treo có phương
trí này.
thẳng đứng;
* Giáo viên tiến hành thí nghiệm: Đưa vật ra khỏi + Học sinh quan sát và nhận xét được: Vật m dao

vị trí cân bằng rồi bng tay, u cầu học sinh động qua lại xung quanh vị trí cân bằng.
quan sát và nhận xét dạng chuyển động của con
lắc đơn.
* Vậy con lắc đơn có dao động điều hồ khơng? *Học sinh suy nghĩ và phán đoán rằng: Vật dao
Để làm rõ vấn đề này, chúng ta cần phải thiết lập động điều hồ.
phương trình chuyển động của nó.
Hoạt động 3: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên hướng dẫn học sinh chọn hệ quy *Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;
chiếu thích hợp;
*Học sinh phân tích lực tác dụng lên vật m: P ,
* Giáo viên yêu cầu học sinh phân tích các lực T ;
tác dụng lên vật m trong hai trường hợp:
+ Tại vị trí cân bằng: P + T = 0;
+ Vật ở vị trí cân bằng;
+ Tại vị trí có li độ góc α: Fhl = P + T ≠ 0
+ Vật ở vị trí có li độ góc α;
*Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích lực *Học sinh làm việc theo trình tự dẫn dắt của giáo
căng T , trọng lực P thành hai thành phần viên:
+ Phân tích trọng lực P thành hai thành phần
pháp tuyến Pn và thành phần tiếp tuyến Pt ;
*Giáo viên phân tích và lập luận thành phần pháp pháp tuyến Pn và thành phần tiếp tuyến Pt ;
+ Học sinh lập luận: Thành phần Pn luôn vuông
tuyến Fn không làm thay đổi tốc độ của vật.
*Giáo viên phân tích để chứng tỏ rằng hợp lực góc với phương chuyển động nên không làm thay
của chúng là lực hướng tâm để giữ cho vật đổi tốc độ chuyển động, vì vật Pn + T = 0;
chuyển động trên cung tròn;
*Giáo viên hướng dẫn để học sinh rút ra được *Học sinh làm việc cá nhân, rút ra được biểu thức:
biểu thức của lực kéo về: Pt = -mgsinα;

Pt = -mgsinα
* Vậy con lắc đơn có dao động điều hồ khơng?


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Vì sao?
Muốn con lắc đơn dao động điều hồ thì cần
phải có điều kiện gì?
*Giáo viên dẫn dắt học sinh vào điều kiện của
con lắc đơn dao động điều hoà:
s
Khi α≤ 10o => sinα ≈ α (rad) =

*Giáo viên chứng tỏ rằng trong trường hợp này
thì con lắc dao động điều hồ.
*Giáo viên u cầu học sinh kết luận vấn đề.
*Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra biểu thức tính
chu kì và tần số dao động của con lắc đơn:

Chương trình cơ bản

*Học sinh nhận xét được rằng, lực kéo về không tỉ
lệ với li độ nên con lắc đơn không dao động điều
hồ.
* Học sinh làm việc theo nhóm, tìm điều kiện để

con lắc đơn dao động điều hoà khi: Pt = -mgα.
Điều đó xảy ra khi chỉ khi: sinα ≈ α => α≤ 10o.
*Học sinh thảo luận theo nhóm để thiết lập được
g
biểu thức: Pt = - m
s, so sánh và rút ra được

phương trình dao động của con lắc đơn:
s = socos(ωt + ϕ).
*Học sinh làm việc cá nhân, rút ra biểu thức tính
chu kì, tần số dao động của con lắc đơn:

1
g
T = 2π
(s) ;
f=
(Hz)
g
2π 

Hoạt động 4: Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh xác định các dạng *Học sinh thảo luận để rút ra các dạng năng lượng
năng lượng trong quá trình dao động của con lắc trong quá trình dao động của con lắc đơn: động
đơn;
năng và thế năng trọng trường;
* Giáo viên yêu cầu học sinh xác định gốc thế
1

*Học sinh nêu biểu thức động năng:Wđ =
mv2
năng trọng trường để dễ khảo sát thế năng;
2
*Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức tính * Học sinh làm việc theo nhóm, chứng minh được
động năng của vật;
biểu thức thế năng: Wt = mg(1 - cosα);
* Giáo viên yêu cầu học sinh thiết lập biểu thức * Học sinh làm việc cá nhân, viết biểu thức cơ
tính thế năng tại vị trí có li độ góc α;
1
1
mv2 +
mv2
*Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức cơ năng toàn phần: W =
2
2
năng toàn phần của con lắc trong quá trình dao
*Học sinh tái hiện kiến thức đã học, nhận định
động;
được cơ năng toàn phần của hệ được bảo tồn:
*Có nhận xét gì về cơ năng tồn phần của hệ
1
1
trong quá trình dao động nếu bỏ qua sức cản của
W=
mv2 +
mv2 = const
2
2
môi trường?

*Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả một cách định * Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm hiểu sự biến
tính sự biến đổi năng lượng của con lắc đơn trong đổi năng lượng cảu con lắc đơn trong quá trình dao
động.
quá trình dao động.
Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của con lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự do.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên.
để tìm hiểu nội dung.
Hoạt động 6: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu một học sinh đọc nội dung *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo
tóm tắt ở sách giáo khoa;
viên;
* giáo viên yêu cầu hai học sinh lên bảng làm bài * Hai học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên,
tập 6,7/sgk – 17;
cả lớp làm việc theo nhóm, nhận xét và bổ sung bài
* Giáo viên yêu cầu học sinh chuẩn bị nội dung làm;
bài học tiếp theo.
*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập.
D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..
……………………………………………………………………………………………………
…..………………………………………………………………………………………..
……………
………………………………………………………………………………………..……………

Lê Đình Bửu

Tiết

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh nắm được đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động
cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng; Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng; Giải thích
nguyển nhân của dao động tắt dần.
2. Kĩ năng: Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng; Vận dụng được điều kiện cộng
hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và giải một số bài tập định tính và định lượng cơ
bản.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về cộng hưởng có lợi và có hại.
2. Học sinh: Ơn tập kiến thức về năng lượng dao động điều hoà.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên nêu câu hỏi để kiểm tra bài cũ của *Học sinh làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi của

học sinh:
giáo viên:
+ Khi nào thì con lắc dao động điều hồ?
+ Con lắc lị xo dao động điều hồ khi lực bỏ qua
+ Con lắc đơn có dao động điều hồ mãi khơng? mọi masat.
Vì sao?
+ Con lắc đơn dao động điều hoà khi bỏ qua mọi
+ Viết biểu thức cơ năng tồn phần của con lắc masat (và góc α bé);
lị xo?
1
1
+W=
kA2 =
mω2A2 .
*Giáo viên nhận xét và cho điểm.
2
2
*Giáo viên đặt vấn đề giới thiệu nội dung bài *Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề
học.
cần nghiên cứu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động tắt dần.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên tiến hành thí nghiệm với con lắc đơn *Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét kết quả
và con lắc lò xo, yêu cầu học sinh quan sát và thu được: Vật dao động với biên độ giảm dần và
nhận xét.
sau một thời gian thì vật dừng lại ở vị trí cân bằng.
*Học sinh yêu cầu học sinh rút ra khái niệm về *Học sinh nằm được khái niệm về dao động tắt
dao động tắt dần.
dần: Là dao động có biên độ giảm dần theo thời

gian;
* Giáo viên nhấn mạnh: Dao động điều hoà là * Học sinh ghi nhận kiến thức.
dao động lí tưởng.
*Học sinh thảo luận theo nhóm để giải thích
*Nguyên nhân nào làm cho con lắc đơn và con nguyên nhân của dao động tắt dần.
lắc lò xo dao động tắt dần?
+ Các vật dao động trong môi trường thì chịu tác
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm dụng của mơi trường đó.
để tìm ngun nhân.
+ Vật thực hiện công để thắng lực cản của môi
*Giáo viên gợi ý:
trường => Cơ năng của vật giảm dần theo thời
+ Các lực tác dụng lên vật m;
gian.
+ Biểu thức cơ năng tồn phần của dao động.
+ Vì W∼ A2 nên khi cơ năng giảm thì biên độ dao
+ Nguyên nhân làm cơ năng giảm dần.
động cũng giảm. Kết quả là sau một thời gian thì
*Giáo viên yêu cầu học sinh kết luận vấn đề.
W = 0 nên A = 0. Vậy vật đứng yên ở vị trí cân
*Giáo viên nêu và phân tích một số ứng dụng bằng.
của dao động tắt dần trong thực tế.
*Học sinh đọc sách giáo khoa, kết hợp với phân
tích của giáo viên, nắm được một vài ứng dụng
thực tế của dao động tắt dần.
Hoạt động 3: Tìm hiểu dao động duy trì.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên nhấn mạnh: Nguyên nhân tắt dần của *Học sinh ghi nhận kiến thức: Nguyên nhân mà
dao động là do mất mát năng lượng. Vậy muốn các dao động tắt dần là do bị mất năng lượng để

giữ cho biên độ dao động của con lắc không đổi thực hiện công thắng lực cản mơi trường, do đó
mà khơng làm thay đổi chu kì riêng của nó thì ta muốn dao động khơng tắt dần thì cần phải cung
phải làm gì?
cấp năng lượng để bù vào phần năng lượng tiêu
* Giáo viên nhấn mạnh nguyên tắc là phải dùng hao do masat.
một thiết bị cung cấp cho dao động một phần


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

năng lượng đúng bằng phần năng lưọng tiêu hao
do masat => Năng lượng của hệ dao động không
thay đổi nên biên độ dao động khơng đổi theo
thời gian => Dao động duy trì.
*Giáo viên giới thiệu cơ cấu duy trì dao động của
đồng hồ:
+ Đối với đồng hồ loại cũ thì người ta dùng dây
cót.
+ Các loại đồng hồ mới thì dùng pin.
Hoạt động 4: Tìm hiểu dao động cưỡng bức.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
*Giáo viên lấy vài ví dụ để học sinh rút ra khái
niệm về dao động cưỡng bức.

Chương trình cơ bản

*Học sinh làm việc theo nhóm để rút ra khái niệm
về dao động duy trì.
*Học sinh ghi nhận thơng tin về cơ cấu duy trì dao
động của con lắc đồng hồ:
+ Loại đồng hồ cũ thì dây cót có nhiệm vụ cung
cấp năng lượng dưới dạng thế năng;
+ Đồng hồ loại mới (đồng hồ điện tử) thì bộ phận
cung cấp năng lượng là pin.
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
* Học sinh làm việc theo nhóm, phân tích ví dụ và
hình thành khái niệm về dao động cưỡng bức: Dao
động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của
ngoại lực cưỡng bức tuần hồn.
*Học sinh phân tích để làm sáng tỏ vai trị pittong
dao động trong xi lanh của máy nổ.
* Học sinh ghi nhận đặc điểm thứ nhất của dao
động cưỡng bức: Có biên độ khơng đổi và có tần số
bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
* Học sinh quan sát, thảo luận theo nhóm và rút ra
được đặc điểm thứ hai: Biên độ của ngoại lực
cưỡng bức phụ thuộc vào độ chênh lệch tần số
∆ = f −f o , nếu ∆f càng nhỏ thì biên độ dao
f
động cưỡng bức càng lớn.

*Giáo viên lấy vài ví dụ để làm sáng tỏ dao động
cưỡng bức.
*Giáo viên dẫn dắt học sinh vào đặc điểm thứ
nhất của dao động cưỡng bức.
*Giáo viên giới thiệu đường thực nghiệm về sự

phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức vào
tần số của ngoại lực cưỡng bức.
*Dựa vào đường thực nghiệm trên, giáo viên yêu
cầu học sinh rút ra được đặc điểm thứ hai của dao
động cưỡng bức.
Hoạt động 5: Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng cơ.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về biên độ *Học sinh quan sát và nhận xét được: Khi tần số
dao động cưỡng bức khi tần số của ngoại lực ngoại lực cưỡng bức xấp xĩ gần bằng tần số dao
cưỡng bức xấp xĩ gần bằng tần số dao động riêng động riêng của hệ thì biên độ tăng nhanh đến giá trị
của hệ;
cực đại.
*Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra định nghĩa về *Học sinh làm việc cá nhân, hình thành định nghĩa
hiện tượng cộng hưởng cơ.
về hiện tượng cộng hưởng cơ;
*Giáo viên nhấn mạnh về điều kiện xảy ra hiện *Học sinh ghi nhận điều kiện cộng hưởng;
tượng cộng hưởng cơ;
*Học sinh ghi nhận đặc điểm của hiện tượng cộng
hưởng;
*Học sinh ghi nhận đặc điểm của hiện tượng cộng
hưởng: Biên độ cực đại phụ thuộc vào lực cản của mội
*Giáo viên phân tích và dẫn dắt học sinh đặc trường: Lực cản của mơi trường càng nhỏ thì biên độ cực đại
càng lớn, nói cách khác sự cộng hưởng thể hiện rõ nhất khi lực
điểm của hiện tượng cộng hưởng.
cản của môi trường không đáng kể. Trong trường hợp lực cản
của mơi trường khá lớn thì năng lượng do cưỡng bức cung cấp
chủ yếu dùng để bù vào phần năng lượng bị tiêu hao do masát,
do đó biên độ tăng không đáng kể.

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc theo nhóm theo yêu cầu của
giải thích kết quả của hiện tượng cộng hưởng cơ; giáo viên;
*Giáo viên phân tích và dẫn dắt học sinh tầm *Học sinh ghi nhận thông tin và nguyên nhân của
quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.
hiện tượng;
+ Cộng hưởng có hại:
*Học sinh nắm được các ứng dụng của hiện tượng
- Tai nạn trên cầu sông Lorie (Pháp) năm 1950 ;
cộng hưởng trong quân sự và thiết kế qua hai ví dụ
- Tai nạn đường sắt cuối thế kỉ 19;
giáo viên vừa nêu.
=> khắc phục.
*Học sinh phân tích và nắm được vai trị của hộp
+ Cộng hưởng có lợi: Hộp đàn ghi ta, violon…
đàn ghi ta, violon…..
Hoạt động : Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại những kiến *Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;
thức trọng tâm của bài học;
*Yêu cầu học sinh làm các bài tập sách giáo khoa *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu
*Xem trước bài mới cho tiết học sau.
của giáo viên.


Lê Đình Bửu

Tiết

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ.

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRESNEL
A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh biểu diễn được phương trình dao động điều hoà bằng một vector quay.
Vận dụng được phương pháp giản đồ vector quay Fresnel để tìm biên độ và pha ban đầu của dao động
tổng hợp, suy ra phương trình dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số.
2. Kĩ năng: Học sinh vận dụng được kiến thức để tìm được biên độ và pha ban đầu trong các
trường hợp đặc biệt; Vận dụng được phương pháp để giải một số bài tập định lượng liên quan.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên: Các hình vẽ 5.1 và 5.2/sgk trang 51, 52;
2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phương pháp chiếu vector lên hệ trục toạ độ.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nếu định nghĩa hiện *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi
tượng cộng hưởng cơ và đặc điểm của hiện theo yêu cầu của giáo viên;
tượng cộng hưởng.
*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên:
* Giáo viên yêu cầu học sinh xác định hình chiếu Xác định hình chiếu của một vector lên hệ trục toạ
của vector lên hệ trục toạ độ.
độ.
* Giáo viên đặt vấn đề giới thiệu nội dung bài *Học sinh chú ý lắng nghe, nhận thức vấn đề cần

học.
nghiên cứu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp vẽ vector quay.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên nhấn mạnh: Trong bài 1 ta đã biết khi *Học sinh ghi nhận thông tin do giáo viên cung
điểm M chuyển động tròn đều thì vector OM cấp.
quay đều với vận tốc góc ω. Khi ấy
x=Acos(ωt+ϕ) là phương trình hình chiếu của *Học sinh làm việc theo nhóm và tìm đặc điểm của
vector quay:
vector OM lên trục Ox.
Vậy ta có thể biểu diễn một dao động điều hồ + Gốc: Tại tâm O;
+ Có độ dài của vector tỉ lệ với biên độ dao động;
bằng một vector được không?
Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm +Hợp với trục Ox một góc có giá trị bằng pha ban
đầu.
tìm cách biểu diễn vector quay.
*Giáo viên nhấn mạnh: Ta chọn chiều dương là
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức.
chiều dương của vòng tròn lượng giác.
Hoạt động 3: Xây dựng phương pháp giản đồ vector quay Fresnel.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu của nội *Học sinh ghi nhận nội dung theo yêu cầu của giáo
dung;
viên;
*Giáo viên nhấn mạnh: Trong trường hợp có *Học sinh sử dụng cơng thức lượng giác;
A1=A2 thì ta dễ dàng viết phương trình dao động *Học sinh phán đốn phương pháp;
tổng hợp bằng công thức cộng lượng giác, tuy *Học sinh ghi nhận phương pháp:
nhiên trong trường hợp tổng qt thì cơng việc + Cơ sở lí thuyết của phương pháp: Một dao động

đó khó khăn => Xây dựng phương pháp giản đồ điều hồ được xem là hình chiếu của một chuyển
vector quay Fresnel.
động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt
*Giáo viên yêu cầu học sinh lên biểu diễn hai phẳng của quỹ đạo. Điều này nghĩa là một dao
vector dao động thành phần x1 và x2 tại cùng thời động điều hoà x = Acos(ωt+ϕ) có thể được biểu
điểm ban đầu t = 0 trên cùng một hệ trục Oxy;
diễn bằng một vector quay A .
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;
nhận xét về vector OM khi hai vector *Học sinh nhận xét được: vì hai vector
OM 1 , OM 2 quay cùng phương với cùng tốc độ OM 1 , OM 2 khơng đổi và ϕ1 và ϕ2 khơng đổi,
góc ω;
suy ra vector OM có độ lớn khơng đổi, khi hai
*Giáo viên dẫn dắt học sinh chứng minh vector vector OM , OM quay cùng phương với vận
1
2
OM biểu diễn dao động điều hồ tổng hợp:
tốc góc ω
x = Acos(ωt+ϕ)
*Học sinh kết luận được: vector OM biểu diễn


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

*Giáo viên dẫn dắt học sinh kết luận vấn đề: Dao
động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng
phương, cùng tần số là một dao động điều hoà

cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,
thiết lập biểu thức tính biên độ A và pha ban đầu
ϕ của dao động tổng hợp.
*Giáo viên gợi ý:
+ thiết lập phương trình A = A 1 + A 2 (*)
+ Chiếu phương trình (*) lên Oxy;
=> Tìm kết quả.

Chương trình cơ bản

cho dao động tổng hợp x = x1 + x2.
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và rút ra
được kết luận theo dẫn dắt của giáo viên.
*Học sinh làm việc theo nhóm, từ dẫn dắt của giáo
viên, rút ra được biểu thức tính biên độ và pha ban
đầu của dao động tổng hợp:
2
A2= A 1 + A 2 + A 1 A 2 cos(ϕ 2 − ϕ1 )
2
A1 sin ϕ1 + A 2 sin ϕ 2
tanϕ =
A 2 cos ϕ 2 + A 2 cos ϕ 2

Hoạt động 4: Tìm hiểu ảnh hưởng độ lệch pha của hai dao động.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi
của độ lệch pha hai dao động;
theo yêu cầu của giáo viên;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về dao * Biểu thức độ lệch pha: ϕ = ϕ2 − ϕ1 .
động tổng hợp trong các trường hợp đặc biệt:
*Học sinh thảo luận theo nhóm, rút ra được kết
+ Khi hai dao động cùng pha: ϕ2 − ϕ1 = 2nπ
quả:

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha: + Khi hai dao động cùng pha: A = A1+ A2;
ϕ2 − ϕ1 = (2n+ 1)π;
+ Khi hai dao động ngược pha: A = A 1 −A 2
+ Khi hai dao động thành phần vuông pha.
;
+ Khi hai dao động thành phần vuông pha với
2
nhau: A = A 1 + A 2 .
2

Hoạt động 5: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên gọi học sinh lên đọc bài tập ví dụ ở
sách giáo khoa;
*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;
* Giáo viên yêu cầu hai học sinh lên bảng giải, cả
lớp làm việc theo nhóm => tìm và so sánh kết
quả;
* Giáo viên nhận xét và bổ sung.
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu
tập ở sách giáo khoa trang 25 và ở sách bài tập để của giáo viên.
chuẩn bị cho tiết học sau.
D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..…E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG
………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..…


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM

Tiết

CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh nắm được hai phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lý:
Phương pháp suy diễn toán học là dựa vào một thuyết hay định luật đã biết để suy ra định luật mới rồi
dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn đó; và phương pháp thực nghiệm là dùng hệ thống thí nghiệm
để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới. Biết dùng
phương pháp thực nghiệm để xác định: Chu kì T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ dao động
nhỏ, không phụ thuộc vào khối lượng mà chỉ phụ thuộc vào chiều dài  của dây và gia tốc rơi tự do tại
vị trí tiến hành thí nghiệm; Tìm ra bằng thí nghiệm T = a  , với hệ số a ≈2, kết hợp với nhận xét về tỉ
số

2π
g

≈2 với g = 9,8m.s-2, từ đó nghiệm lại cơng thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn.

Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm.
2. Kĩ năng: Lựa chọn được độ dài của con lắc và cách đo đúng để xác định  với sai số nhỏ
nhất cho phép; Lựa chọn được loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động tồn phần cần
thực hiện để xác đinh chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối 2% đến 4%; Rèn luyện kĩ năng thu thập và
xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số. Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ số cần
thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra cơng thức thực nghiệm về chu kì dao
động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi tiến hành thí nghiệm.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên: Chuẩn bị các nội dung ở phần báo cáo thực hành ở sách giáo khoa; Chọn bộ 3 cân
có móc treo 50g; Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất là 0,01s. cộng thêm sai số chủ
quan của người đo là 0,2s thì sai số của phép đo là ∆t = 0,01s + 0,2s = 0,21s. Thí nghiệm với con lắc chu
∆t ∆T 0,21

=
≈
≈ 2% . Thí
kì T≈ 1,0s, nếu đo n = 10 dao động là t = 10s thì sai số tỉ đối phạm phải là
t
T
10
2
nghiệm ∆T ≈ 1 x
≈ 0,02s. Kết quả này đủ chính xác, có thể chấp nhận được. Trong trường hợp
100
dùng đồng hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T có sai số ≤ 0,001s.
2. Học sinh: Đọc kĩ nội dung bài thực hành để định hướng rõ mục đích và quy trình thực hành;
Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng thực hành, chuẩn bị giấy kẻ ô milimet để vẽ đồ thị và lập sẳn
các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong sách giáo khoa.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
* Nêu điều kiện để con lắc đơn dao động điều
hoà;
*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ
* Viết biểu thức tính chu kì, tần số của con lắc thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo
đơn.
viên;
* Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân,
trả lời câu hỏi;
*Học sinh ghi nhận thông tin, nắm được mục tiêu
* Giáo viên đặt vấn đề, giới thiệu mục tiêu bài bài học và hình thành ý tưởng nghiên cứu.
học.

Hoạt động 2: Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và cách sử dụng thiết bị.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên giới thiệu quả nặng 50g, và mục đích
sử dụng;
*Học sinh ghi nhận thơng tin về các dụng cụ thí
* Giáo viên giới thiệu con lắc đơn và đồng hồ nghiệm;
hiện thị thời gian bằng cổng quang điện;
*Giáo viên nêu ứng dụng của thước trong quá *Học sinh nắm bắt được cách sử dụng các thiết bị
trình thực hành.
thí nghiệm thực hành, nhất là cách sử dụng đồng
*Giáo viên nhấn mạnh, cách sử dụng đồng hồ hồ hiện thị thời gian bằng cổng quang điện
hiện thị thời gian bằng cổng quang điện, cách sử
dụng và đọc giá trị.


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

Hoạt động 3: Nghiên cứu sự phụ thuộc chu kì T của con lắc đơn vào biên độ dao động.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên phân nhóm, cả lớp thành 8 nhóm.
*Học sinh làm việc theo nhóm, trình tự làm việc
*Giáo viên hướng dẫn học sinh chọn quả nặng theo dẫn dắt của giáo viên;

50g mắc vào một đầu tự do của sợi dây mảnh, *Học sinh chọn quả nặng 50gam và thực hiện theo
không dãn để treo làm thí nghiệm (con lắc đơn), yêu cầu của giáo viên;
điều chỉnh con lắc đơn có chiều dài đúng bằng *Học sinh sử dụng thước để đo chiều dài của dây
50cm.
đúng bằng 50cm.
*Giáo viên dẫn dắt học sinh tiến hành thí nghiệm:
Kéo quả nặng lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn
A = 3cm và cho dây treo con lắc hợp với phương *Học sinh tiến hành thí nghiệm: Kéo vật nặng ra
thẳng đứng một góc α rồi bng ra cho vật dao khỏi vị trí cân bằng A = 3cm, và buông ra không
vận tốc đầu, cho hệ thực hiện đúng 10 dao động
động.
*Giáo viên yêu cầu học sinh thực hiện khoảng 10 toàn phần và đo thời gian t;
dao động toàn phần và ghi kết quả vào bảng 6.1.
*Giáo viên yêu cầu học sinh tiếp tục thí nghiệm *Giáo viên tiến hành thí nghiệm và đo kết quả, ghi
khi thay đổi giá trị của biên độ A, đo kết quả và kết quả vào bảng 6.1/sgk;
ghi vào bảng.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và trả lời
tính giá trị sinα, α, t, T theo bảng 6.1/sgk – 27 từ câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;
đó rút ra định luật về chu kì dao động của con lắc
đơn với biên độ nhỏ.
Hoạt động 4: Nghiên cứu sự phụ thuộc chu kì dao động của con lắc đơn vào khối lượng vật năng.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh sử dụng con lắc đơn *Học sinh làm việc theo dẫn dắt của giáo viên:
đã tiến hành thí nghiệm trên, thay đổi vật nặng có Thay đổi khối lượng, thực hiện thí nghiệm với 10
khối lượng thay đổi bằng cách móc thêm các quả dao động tồn phần, đo thời gian và ghi kết quả thí
nặng có gia trọng xác định 50g.
nghiệm vào bảng 6.2/sgk – 27;
*Giáo viên yêu cầu học sinh đo thời gian thực
hiện 10 dao động toàn phần cho từng thí nghiệm

và ghi kết quả vào bảng 2;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tính
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm chu kì dao động trong các trường hợp, qua đó rút
tính chu kì dao động trong 3 trường hợp để rút ra ra định luật về khối lượng của con lắc đơn.
định luật về khối lượng của con lắc đơn.
Hoạt động : Tìm hiểu sự phụ thuộc chu kì của con lắc đơn vào chiểu dài con lắc.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên dẫn dắt học sinh thực hiện theo trình
tự, ghi kết quả vào bảng 6.3/sgk – 28;
*Học sinh làm việc theo nhóm theo dẫn dắt của
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, giáo viên
phân tích số liệu và vẽ đồ thị về sự phụ thuộc T,
T2 vào chiều dài của con lắc đơn = > nhận xét.
Hoạt động : Hướng dẫn học sinh viết báo cáo thực hành.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên hướng dẫn học sinh viết báo cáo thực
hành theo nhóm;
*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên.
*Giáo viên nhận xét tiết học, yêu cầu học sinh
thu dọn thiết bị, phòng thực hành và nộp bài báo
cáo thực hành.
D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………..

…E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG
………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………
…………..


Lê Đình Bửu

–

Giáo án vật lí 12

Chương trình cơ bản

……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..
……………