Giáo án phát triển năng lực Vật lí Lớp 12 theo CV3280 - Chương trình cả năm

Nội dung text: Giáo án phát triển năng lực Vật lí Lớp 12 theo CV3280 - Chương trình cả năm

1. Chương I: DAO ĐỘNG CƠ Tiết 1,2: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Học sinh hiểu được thế nào là: Dao động, dao động tuần hoàn, chu kì dao động, tần số dao động và dao động điều hòa. - Học sinh biết dạng phương trình dao động, xác định được các đại lượng đặc trưng của vật dao động điều hòa. Viết được phương trinhg vận tốc, gia tốc và hiểu được đặc điểm vận tốc gia tốc của vật DĐĐH. - Vẽ được đồ thị của vật dao dộng điều hòa. Từ đồ thị xác định được PT vật dao động 2. Kĩ năng: - Viết được phương trình của dao động điều hoà và giải thích được các đại lượng trong phương trình. - Tính được vận tốc và gia tốc vật dđđh - Vẽ được đồ thị của vật dao dộng điều hòa. Từ đồ thị xác định được PT vật dao động 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Học sinh hiểu được phương trình li độ, vận tốc, gia tốc vật dđđh. Đặc điểm tính chất của chúng. Xác định được các dại lượng đặc trưng vật dao động điều hoa: Biên độ, chu kì tàn số, tần số góc. pha ban đầu, lí độ, vận tốc và gia tốc II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2 và thí nghiệm minh hoạ. 2. Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Kiểm tra vở và sách của học sinh - Giới thiệu chương I 3. Bài mới: Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: định hướng nội dung chính của bài: dao động điều hòa Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Trang 1
2. Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Giởi thiệu về chương Hs định hướng nội dung Chương I: DAO ĐỘNG Cho học sinh quan sát dao động của bài CƠ của chiếc đồng hồ quả lắc. Dao Tiết 1,2: DAO ĐỘNG động của quả lắc đồng hồ là dao ĐIỀU HOÀ động như thế nào? GV đi vào bài HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: Dao động, dao động tuần hoàn, chu kì dao động, tần số dao động và dao động điều hòa. - dạng phương trình dao động, xác định được các đại lượng đặc trưng của vật dao động điều hòa. Viết được phương trình vận tốc, gia tốc và hiểu được đặc điểm vận tốc gia tốc của vật DĐĐH. - Vẽ được đồ thị của vật dao dộng điều hòa. Từ đồ thị xác định được PT vật dao động Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. I. Dao động cơ - Lấy ví dụ về dao động - Theo gợi ý của GV định 1. Thế nào là dao động cơ? trong thực tế mà hs có nghĩa dao động cơ. Dao động cơ là chuyển động là thể thấy từ đó yêu cầu hs chuyển động qua lại quanh một vị trí định nghĩa dao động cơ. đặc biệt gọi là vị trí cân bằng. - Lấy một con lắc đơn - Quan sát và trả lời câu 2. Dao động tuần hoàn cho dao động và chỉ cho hỏi của GV - Dao động tuần hoàn là dao động mà hs dao động như vậy là - Đình nghĩa dao động trạng thái chuyển động của vật được dao động tuần hoàn tuần hòan (SGK) lặp lại như cũ (vị trí cũ và hướng cũ) - Dao động tuần hoàn là sau những khoảng thời gian bằng gì? - Ghi tổng kết của GV nhau. - Kết luận - Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa II. Phương trình của dao động - Vẽ hình minh họa ví dụ - Quan sát điều hòa 1. Ví dụ Trang 2
3. - Yêu cầu hs xác định - M có tọa độ góc φ + ωt góc MOP sau khoảng thời gian t. - Yêu cầu hs viết phương x OM cos(t ) trình hình chiếu của OM lên x - Đặt OM = A yêu cầu hs x Acos(.t ) viết lại biểu thức - Nhận xét tính chất của - Hàm cosin là hàm điều hàm cosin hòa - Giả sử M chuyển động ngược chiều - Rút ra P dao động điều - Tiếp thu dương vận tốc góc là ω, P là hình hòa chiếu của M lên Ox. Tại t = 0, M có tọa độ góc φ - Yêu cầu hs định nghĩa - Định nghĩa (SGK) Sau t, M có tọa độ góc φ + ωt dựa vào phương trình Khi đó: OP x điểm P có phương - Giới thiệu phương trình -Tiếp thu và chuẩn bị trả trình là: x OM cos(t ) dao động điều hòa lời các câu hỏi cuảt GV - Đặt A = OM ta có: - Giải thích các đại lượng x Acos(.t ) + A Trong đó A, ω, φ là hằng số - Do hàm cosin là hàm điều hòa nên + (ωt + φ) điểm P được gọi là dao động điều hòa + φ 2. Định nghĩa Dao động điều hòa là dao động - Nhấn mạnh hai chú ý - Phân tích ví dụ để cùng trong đó li độ của vật là một hàm của dao động liên hệ với GV rút ra các chú ý về cosin (hay sin) của thời gian. bài sau. quỹ đạo dao động và 3. Phương trình cách tính pha cho dao - Phương trình x = A cos(ωt + φ) động điều hòa gọi là phương trình của dao động - Tổng kết điều hòa TIÊT 2 * A là biên độ dao động, là li độ cực đại của vật. A > 0. * (ωt + φ) là pha của dao động tại thời điểm t * φ là pha ban đầu tại t = 0 (φ 0, φ = 0) 4. Chú ý a) Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể coi là hình chiếu của điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. Trang 3
4. III. Chu kì, tần số, tần số góc của - Giới thiệu cho hs Hiểu - Tiếp thu dao động điều hòa được thế nào là dao động 1. Chu kì và tần số tòn phần. Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 dao động - Yêu cầu hs nhắc lại - Nhắc lại kiến thức lớp toàn phần. cách định nghĩa chu kì và 10: “chu kì là khoảng * Chu kì (T): của dao động điều tần số của chuyển động thời gian vật chuyển hòa là khoảng thời gian để vật thực tròn? động 1 vòng” hiện một dao động toàn phần. Đơn vị “Tần số là số vòng là s chuyển động trong 1 * Tần số (f): của dao động điều hòa giây” là số dao động tuần hoàn thực hiện trong một s. Đơn vị là 1/s hoặc Hz. 2. Tần số góc - Liên hệ dắt hs đi đến - Theo gợi ý của GV phát Trong dao động điều hòa ω được định nghĩa chu kì và tần biểu định nghĩa của các gọi là tần số góc. số, tần số góc của dao đại lượng cần tìm hiểu Giữa tần số góc, chu kì và tần số có động điều hòa. mối liên hệ: - Nhận xét chung - Ghi nhận xét của GV 2  2 f T IV. Vận tốc và gia tốc của dao - Yêu cầu hs nhắc lại f (x) động điều hòa lim f '(x) biểu thức của định nghĩ t 0 x 1. Vận tốc đạo hàm Vận tốc là đạo hàm của li độ theo - Gợi ý cho hs tìm vận - Khi Δt 0 thì v = x’ thời gian. tốc tại thời điểm t của vật Tiến hành lấy đạo hàm v = x’ = -ωA sin(ωt + φ) dao động v x' v = x’ = -ωA sin(ωt + φ) - Vận tốc cũng biến thiên theo thời - Hãy xác định giá trị của * Tại x A thì v = 0 gian v tại * Tại x = 0 * Tại x A thì v = 0 + Tại x A thì v = vmax = ω.A * Tại x = 0 thì v = vmax = ω.A + Tại x = 0 2. Gia tốc Gia tốc là đạo hàm của vận tốc - Tương tự cho cách tìm - Theo sự gợi ý của GV theo thời gian hiểu gia tốc tìm hiểu gia tốc của dao a = v’ = x” = -ω2A cos(ωt + φ) động điều hòa. a = - ω2x - Nhận xét tổng quát - Ghi nhận xét của GV * Tại x = 0 thì a = 0 2 * Tại x A thì a = amax = ω A - Yêu cầu hs lập bảng giá - Khi φ = 0 V. Đồ thị của dao động điều hòa trị của li độ với đk pha x = A cosωt ban đầu bằng không t ωt x t 0 0 A T T/4 π/2 0 T/2 π -A - Nhận xét gọi hs lên bản 3T/4 3π/2 0 Đồ thị của dao động điều hòa với vẽ đồ thị. T 2π A φ = 0 có dạng hình sin nên người ta còn gọi là dao động hình sin. - Củng cố bài học Trang 4
5. HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung về dao động điều hòa Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. 1. Chọn câu đúng. Dao động điều hoà là dao động có: A. Li độ được mô tả bằng định luật dạng sin (hay cosin) theo thời gian. B. Vận tốc của vật biến thiên theo hàm bậc nhất đối với thời gian. C. Sự chuyển hoá qua lại giữa thế năng và động năng nhưng cơ năng luôn luôn bảo toàn. D. A và C đúng. 2. Chọn câu đúng. Chu kỳ của dao động tuần hoàn là A. khoảng thời gian mà trạng thái dao động được lặp lại như cũ. B. khoảng thời gian ngắn nhất mà trạng thái dao động được lặp lại như cũ. C. khoảng thời gian vật thực hiện dao động. D. B và C đều đúng 3. Chọn câu đúng. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo là: k 1 m m T 2 T T 2 A. m B. 2 k C. k D. 1 k T 2 m 4. Chọn câu đúng. Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà có phương trình dao động: x1 A1 sin(t 1) và x2 A2 sin(t 2 ) thì biên độ dao động tổng hợp là: A A A. A = A1 + A2 nếu hai dao động cùng pha B. A = 1 2 nếu hai dao động ngược pha A A C. 1 2 < A < A1 + A2 nếu hai dao động có độ lệch pha bất kỳ. D. A, B, C đều đúng. 5. Chọn câu đúng. Dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà khi: A. Chu kỳ dao động không đổi B. Biên độ dao động nhỏ. C. Khi không có ma sát. D. Không có ma sát và dao động với biên độ nhỏ. 6. Chọn câu đúng. Dao động tự do là dao động có: A. Tần số không đổi. B. Biên độ không đổi. C. Tần số và biên độ không đổi. D. Tần số chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ và không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. 7. Chọn câu đúng. Trong dao động điều hoà giá trị gia tốc của vật: A. Tăng khi giá trị vận tốc của vật tăng. B. Giảm khi giá trị vận tốc của vật tăng. C. Không thay đổi. D. Tăng hay giảm tuỳ thuộc vào giá trị vận tốc đầu của vật lớn hay nhỏ. 8. Chọn câu đúng. Trong phương trình dao động điều hoà x Asin(t ) , các đại lượng , ,t là những đại lượng trung gian cho phép xác định: A. Ly độ và pha ban đầu B. Biên độ và trạng thái dao động. C. Tần số và pha dao động. D. Tần số và trạng thái dao động. 9. Chọn câu đúng. Trong quá trình dao động, năng lượng của hệ dao động điều hoà biến đổi như sau: A. Thế năng của hệ dao động giảm khi động năng tăng và ngược lại. Trang 5
6. B. Cơ năng của hệ dao động là hằng số và tỷ lệ với biên độ dao động. C. Năng lượng của hệ được bảo toàn. Cơ năng của hệ giảm bao nhiêu thì nội năng tăng bấy nhiêu. D. Năng lượng của hệ dao động nhận được từ bên ngoài trong mỗi chu kỳ đúng bằng phần cơ năng của hệ bị giảm do sinh công để thắng lực cản. 10. Cho dao động điều hoà có phương trình dao động: x Asin(t ) trong đó A, , là các hằng số. Chọn câu đúng trong các câu sau: A. Đại lượng gọi là pha dao động. B. Biên độ A không phụ thuộc vào  và , nó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của ngoại lực kích thích ban đầu lên hệ dao động. C. Đại lượng  gọi là tần số dao động,  không phụ thuộc vào các đặc điểm của hệ dao động. D. Chu kỳ dao động được tính bởi T = 2πω. thời gian. D. Luôn ngược chiều chuyển động của vật. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án D B C D D D D B B D HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV chia lớp thành nhiều nhóm ( mỗi nhóm gồm các HS trong 1 bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi sau và ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập Bài 3 (trang 9 SGK Vật Lý 12): Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều thể hiện ở chỗ nào ? Bài 4 (trang 9 SGK Vật Lý 12): Nêu định nghĩa chu kì và tần số của dao động điều hòa. 2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trả lời. - HS nộp vở bài tập. - HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. Bài 3 (trang 9 SGK Vật Lý 12): Một điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. Bài 4 (trang 9 SGK Vật Lý 12∗ Chu kì T (đo bằng giây (s)) là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lập lại như cũ hoặc là thời gian để vật thực hiện một dao động. T = t/N = 2π/ω (t là thời gian vật thực hiện được N dao động) ∗ Tần số f (đo bằng héc: Hz) là số chu kì (hay số dao động) vật thực hiện trong một đơn vị thời gian: f = N/t = 1/T = ω/2π (1Hz = 1 dao động/giây) HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Trang 6
7. Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Tìm hiểu các vì dụ thực tế về dao động điều hòa mà em gặp 4. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài và đọc nốt phần còn lại - Làm bài tập 16,17 SGK/ 4 Tiết 3: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Biết vận dụng các công thức đã học để tính T, f, a, v, của vật dao động điều hoà - Biết viết phương trình dao động cho 2 loại con lắc. 2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức vật dao động điều hòa giải 1 số bài tập cơ bản: Xác điịnh các đại lương cơ bản của vật dao động điều hoà. Rèn kĩ năng tính toán , tư duy logic và kĩ năng trình bày bài toán 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; năng lực hợp tac; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Học sinh xác định được các đại lượng: x, A, a,v, ϕ,T,f,ω Trang 7
8. Biết sử dụng mối quan hệ chuyển động tròn đều và dđđh vào gải 1 số bài tập tính thời gian và quang đường của vật dđđh II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp Dạy học nhóm, PP gợi mở - Vấn đáp 2. Kĩ thuật dạy học kĩ thuật động não công khai, kĩ thuật đặt câu hỏi III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận 2. Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà, IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: Xen kẽ trong giờ học 3. Bài mới: * Vào bài - Để củng cố kiến thức đã học ta sẽ tiến hành giải một số bài tập có liên quan qua tiết bài tập. * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Bài tập trắc nghiệm (10 phút) PHIẾU HỌC TẬP 1. Tích của tần số và chu kì của một dao động điều hòa bằng hằng số nào sau đây: A. 1 B. π C. – π D. Biên độ của dao động 2. Vận tốc đạt giá trị cực đại của một dao động điều hòa khi: A. vật ở vị trí biên dương B. vật qua vị trí cân bằng C. vật ở vị trí biên âm D. vật nằm có li độ bất kì khác không 3. Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 12 cm. Biên độ dao động là: A. 12cm B. -6 cm C. 6 cm D. -12 cm 4. Cho phương trình dao động điều hòa x 5cos(4 t) cm. Biên độ và pha ban đầu là bao nhiêu? A. 5 cm; 0 rad B. 5 cm; 4π rad C. 5 cm; (4πt) rad D. 5 cm; π rad 5. Viết phương trình dđđh của 1 vật có thời gian thực hiện 1 dao động là 0,5s. Tại thời điểm ban đầu, vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương với vận tốc 12 (cm/s) Hoạt động của giáo Hoạt động của học sinh Nội dung viên - Phát phiếu học tập - Nhận phiếu học tập và thảo luận trả lời theo yêu 1 2 3 4 - Hướng dẫn học sinh cầu của GV A B C D làm bài - Ghi nhận kết quả của GV sửa Hoạt động 2: Bài tập SGK (30phút) Bài 7 - Yêu cầu hs đọc các bài Đáp án C tập 7, 8, 9 SGK thảo luận // Trang 8
9. theo nhóm 2 đến 3 hs trả - Đọc SGK thảo luận đai Bài 8 lời. diện lên trả lời và giải Đáp án A thích. // Bài 9 Đáp án D - Yêu cầu hs đọc bài 10 // và tiến hành giải Bài 10 - Dựa vào phương trình * A = 2 cm x Acos(t ) cm A, , pha tại t * φ = - 6 rad * pha ở thời điểm t: (5t - 6 ) rad - Yêu cầu hs giải bài 11 // Bài 11 * AB = 36cm A = Biên độ A = 18 cm 18cm T = 2. 0,25 s = 0,5 s * T = 0,5 s 1 - Kết luận chung 2 * f = 2 Hz f = 0,5 Hz - Ghi nhận kết luận của GV 4. Củng cố: Qua bài này chúng ta cần hiểu được ? - GV hướng dẫn lại cách viết phương trình dao động điều hoà. - Cách tìm thời gian vật dao đông đi qua điểm M có li độ xo : Giải phương trình : A cos( t ) x0 tìm t hoặc nếu biết rõ vật đi qua M theo chiều nào thì giải hệ phương trình: x = xo và v 0) 5. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài và làm các bài tập trong sách bài tập - Đọc trước bài 3 SGK/ 14. Tiết 4: CON LẮC LÒ XO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được: + Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà. + Công thức tính chu kì của con lắc lò xo. + Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo. - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động. 2. Kĩ năng: - Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập. Trang 9
10. - Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng; chấp hành kỉ luật Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Học sinh hiểu con lác lò xo: Câú tạo , điều hiện con lắc dđđh II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP đặt và giải quyết vấn đề. PP hoạt động nhóm 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thuật đặt câu hỏi. kĩ thuật giao nhiệm vụ, Lược đồ tư duy III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ “V” ngược chuyển động trên đêm không khí. 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Bài mới: Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: Con lắc lò xo Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Ta đã tìm hiểu xong dao động - HS ghi nhớ Tiết 4: CON LẮC điều hòa về mặt động học.Bây giờ ta sẽ LÒ XO tìm hiểu tiếp về mặt động học và năng lượng. Để làm được điều đó ta dùng con - HS định hướng ND lắc lò xo làm mô hình để nghiên cứu. HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. I. Con lắc lò xo - Mô tả con lắc lò xo Con lắc lò xo gồm một vật nặng m gắn vào 1 đầu của lò xo có độ cứng Trang 10
11. - Vẽ hình hoặc cho hs k và khối lượng không đáng kể. Đầu quan sát con lắc lò xo - Có một vị trí cân bằng còn lại của lò xo cố định. yêu cầu hs mô tả con lắc? Con lắc có 1 vị trí cân bằng mà khi - Quan sát con lắc khi - Chuyển động qua lại ta thả vật ra vật sẽ đứng yên mãi. cân bằng. Nhận xét? quanh vị trí cân bằng Nếu kéo vật khỏi vị trí cân bằng - Nếu kéo ra yêu cầu hs - Ghi chép kết luận buông ra vật sẽ dao động quanh vị trí dự doán chuyển động cân bằng, giữa hai vị trí biên của nó. - Kết luận II. Khảo sát dao động của con lắc - Nêu giả thuyết về con - Tiếp thu lò xo về mặt động lực học lắc lò xo. Chọn trục tọa độ, vẽ hình. - Yêu cầu hs phân tích - Lên bảng tiến hành các lực tác dụng lên con phân tích lực vật m? - Gợi ý cho hs tiến hành - Áp dụng định luật II NT Xét vật ở li độ x, lò xo giản một tìm phương trình động tiến hành tính toán theo đoạn Δl = x. Lực đàn hồi F = - kΔl lực học của con lắc lò xo. gợi ý của GV Tổng lực tác dụng lên vật a + ω2x = 0 F = - kx Theo định luật II Niu tơn - Yêu cầu hs kết luận về - Dao độngcủa con lắc lò k a x dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa. m xo? Đặt ω2 = k/m a + ω2x = 0 - Yêu cầu hs tìm tần số k Vậy dao động của con lắc lò xo là  dao động điều hòa. góc và chu kì. * Tần số góc: m k m  2 * Tần số góc: m * Chu kì: T = k m 2 * Chu kì: T = k - Từ phương trình lực - Nhận xét về dấu và độ * Lực kéo về làm cho vật chuyển động lớn của lực kéo về Lực hướng về vị trí cân bằng gọi rút ra khái niệm lực kéo là lực kéo về. Lực kứo vè có độ lớn về. - Ghi kết luận tỉ lệ với li độ và gây gia tốc cho vật - Kết luận chung dao động điều hòa. III. Khảo sát dao động của lò xo về - Yêu cầu hs viết biêu - Động năng mặt năng lượng thức tính động năng, thế 1 1. Động năng của con lắc lò xo W mv 2 năng của con lắc? đ 2 1 W mv 2 - Thế năng đ 2 1 2. Thế năng của con lắc lò xo W kx 2 t 2 1 W kx 2 * Thế năng và động năng t 2 của con lắc lò xo biến Trang 11
12. - Nhận xét sự biến thiên thiên điều hòa với chu kì * Thế năng và động năng của con lắc của thế năng và đông T/2. lò xo biến thiên điều hòa với chu kì năng? 1 1 T/2. W mv 2 kx 2 2 2 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự - Viết biểu thức tính cơ 1 1 bảo toàn cơ năng W kA2 m 2 A2 năng và yêu cầu hs nhận 2 2 1 1 W mv 2 kx 2 xét? 2 2 - Nhận xét và kết luận 1 1 W kA2 m 2 A2 (SGK) 2 2 Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình - Kết luận phương với biên độ dao động Cơ năng của con lắc lò xo được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát. HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Câu 1: Tìm phát biểu sai về con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang. A. Vật có gia tốc bằng 0 khi lò xo có độ dài tự nhiên. B. Vật có gia tốc cực đại khi độ lớn vận tốc cực tiểu. C. Vật có độ lớn vận tốc nhỏ nhất khi lò xo không biến dạng. D. Vật đổi chiều chuyển động khi lò xo biến dạng lớn nhất. Câu 2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Muốn tần số tăng lên ba lần thì A. Tăng k ba lần, giảm m chín lần. B. Tăng k ba lần, giảm m ba lần. C. Giảm k b lần, tăng m ba lần. D. Giảm k ba lần, tăng m chín lần. Câu 3: Tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2, một vật nặng khi treo vào một lò xo làm lò xo dãn ra Δl = 2,4 cm. Chu kì dao động của con lắc lò xo này là A. 0,18 s B. 0,31 s C. 0,22 s D. 0,90 s Câu 4: Một con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang có quả nặng khối lượng m = 100 g và độ cứng lò xo k = 100 N/m. Lấy gần đúng π2≈ 10. Kéo quả nặng ra cách vị trí cân bằng +5 cm rồi thả tay nhẹ. Phương trình dao động của con lắc là A. x = 5cos(πt) (cm). B. x = 10cos(10πt) (cm). C. x = 5cos(πt+π/2) (cm). D. x = 5cos(10πt) (cm). Câu 5: Một con lắc lò xo có quả nặng khối lượng m và lò xo độ cứng k thì chu kì dao động T = 0,5 s. Để có tần số dao động của con lắc f = 1 Hz thì phải thay quả nặng m bằng quả nặng có khối lượng m’ là A. 4m B. 16m C. 2m D. m/2 Câu 6: Vật m1 gắn với một lò xo dao động với chu kì T1 = 0,9 s. Vật m2 gắn với lò xo đó thì dao động với chu kì T2 = 1,2 s. Gắn đồng thời cả hai vật m 1, m2 với lò xo nói trên thì hệ vật sẽ dao động với chu kì A. T12 = 1,5 s B. T12 = 1,2 s C. T12 = 0,3 s D. T12 = 5,14 s Câu 7: Một con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa với chu kì π/5 (s). Trong quá trình dao động độ dài của con lắc biến thiên từ 20 cm đến 30 cm. Lấy g = 10 m/s2. Trang 12
13. A. 35 cm B. 15 cm C. 45 cm D. 40 cm Câu 8: Một vật khối lượng m = 288 g được treo vào một đầu lò xo thì con lắc dao động với tần số f1 = 6,5 Hz. Gắn thêm vào m một vật nhỏ khối lượng Δm bằng A. 12 g B. 32 g C. 50 g D. 60 g Hướng dẫn giải và đáp án Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 Đáp án C B B D A A B C HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Yêu cầu HS thảo luận : + Xét con lắc lò xo như hình vẽ: Khảo sát dao động của Chọn hệ trục tọa độ có Ox có gốc con lắc lò xo nằm 1. Thực hiện nhiệm vụ tọa độ O trùng với vị trí cân bằng, ngang. Tìm công thức học tập: chiều dương là chiều quy ước (như của lực kéo về. - HS sắp xếp theo nhóm, hình vẽ). 1. Chuyển giao nhiệm chuẩn bị bảng phụ và tiến Từ vị trí cân bằng O kéo vật m cho vụ học tập: hành làm việc theo nhóm lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi - GV chia 4 nhóm yêu dưới sự hướng dẫn của buông tay, vật sẽ dao động trên một cầu hs trả lời trong thời GV đường thẳng quanh vị trí cân bằng. gian 5 phút: Tại vị trí cân bằng: P→ + N→ = 0 - GV theo dõi và hướng 2. Báo cáo kết quả hoạt (1) dẫn HS động và thảo luận Tại vị trí có li độ x bất kì: P→ 2. Đánh giá kết quả - Đại diện các nhóm treo + N→ + Fđh→ = m. a→(2) thực hiện nhiệm vụ bảng phụ lên bảng Chiếu phương trình (2) lên trục Ox học tập: - Đại diện các nhóm nhận ta được: - Yêu cầu đại diện các xét kết quả Fđh = ma ↔ -kx = ma = mx’’ → x’’ nhóm treo kết quả lên - Các nhóm khác có ý + ω2x = 0 (∗) với ω2= k/m bảng. kiến bổ sung.(nếu có) Phương trình (∗) là phương trình vi - GV Phân tích nhận xét, phân biểu diễn chuyển động của đánh giá, kết quả thực con lắc lò xo, phương trình này có hiện nhiệm vụ học tập nghiệm là: x = Acos(ωt + φ), như của học sinh. vậy chuyển động của con lắc lò xo là một dao động điều hòa. + Hợp lực tác dụng lên con lắc chình là lực kéo về, do vậy: 2 Fhl = Fkéo về = m.a = -kx = - mω x HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Vẽ sơ đồ tư duy tổng hợp kiến thức của bài Trang 13
14. Lấy thêm các ví dụ thực tế về con lắc lò xo 4. Hướng dẫn về nhà: -Về nhà làm các bài tập 4,6 Sgk/13.và sách bài tập - Về nhà học bài và xem trứơc bài mới Tiết 6: CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dđđh. Viết được công thức tính chu kì dđ của con lắc đơn. - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. Trang 14
15. - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động. - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. 2. Kĩ năng: - Giải được bài tập tương tự như ở trong bài. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP đặt và giải quyết vấn đề. PP hoạt động nhóm 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thuật đặt câu hỏi. kĩ thuật giao nhiệm vụ, Lược đồ tư duy III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Viết biểu thức tính năng lượng của con lắc lò xo? Chữa bài tập 6 SGK/ 13 3. Bài mới: Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: Tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: Con lắc đơn Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Vẽ hình hoặc cho hs quan sát con lắc - HS đưa ra phán đoán Tiết 6: CON đơn yêu . Quan sát con lắc khi cân bằng. LẮC ĐƠN Nếu kéo ra yêu cầu hs dự doán chuyển động của nó? GVđi vào bài mới HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: - cấu tạo của con lắc đơn. - điều kiện để con lắc đơn dđđh. Viết được công thức tính chu kì dđ của con lắc đơn. - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Trang 15
16. I. Con lắc đơn - Vẽ hình hoặc cho hs - Mô tả con lắc lò xo quan sát con lắc đơn yêu cầu hs mô tả con lắc? - Quan sát con lắc khi - Có một vị trí cân bằng Con lắc đơn gồm một vật nhỏ cân bằng. Nhận xét? khối lượng m, treo ở đầu của một - Chuyển động qua lại sợi dây không giãn có chiều dài l quanh vị trí cân bằng và khối lượng không đáng kể. - Nếu kéo ra yêu cầu hs Con lắc có 1 vị trí cân bằng là vị dự doán chuyển động trí dây treo thẳng đứng của nó. - Ghi chép kết luận Nếu kéo vật khỏi vị trí cân bằng - Kết luận một góc α buông ra vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng, giữa hai vị trí biên II. Khảo sát dao động của con lắc - Nêu giả thuyết về con - Tiếp thu lò xo về mặt động lực học lắc đơn. Chọn trục tọa độ, vẽ hình. - Yêu cầu hs phân tích - Lên bảng tiến hành các lực tác dụng lên con phân tích lực vật m? - Gợi ý cho hs tiến hành - Áp dụng định luật II tìm phương trình động NT Xét vật khi lệch khỏi vị trí cân lực học của con lắc đơn. tiến hành tính toán theo bằng với li độ góc α hay li độ cong gợi ý của GV s = lα a + ω2x = 0 - Thành phần lực kéo về Pt = -mgsinα - Áp dụng định luật II Niu tơn - Yêu cầu hs kết luận về Pt = ma dao động của con lắc - Dao độngcủa con lắc s đơn? đơn là dao động điều - Nếu α nhỏ thì sinα α l hòa. s mg ma ms" - Yêu cầu hs tìm tần số l góc và chu kì. g s" s 0 k l  * Tần số góc: m g Đặt ω2 = l s"  2 s 0 Trang 16
17. m * Vậy dao động của con lắc đơn là 2 - Từ phương trình lực * Chu kì: T = k dao động điều hòa. Với phương làm cho vật chuyển động trình rút ra khái niệm lực kéo s s0 cos t về. - Nhận xét về dấu và độ g  lớn của lực kéo về * Tần số góc: l l - Kết luận chung T 2 g - Ghi kết luận * Chu kì: III. Khảo sát dao động của lò xo - Yêu cầu hs viết biêu - Động năng về mặt năng lượng thức tính động năng, thế 1 1. Động năng của con lắc đơn W mv 2 năng của con lắc? đ 2 1 W mv 2 - Thế năng đ 2 2. Thế năng của con lắc đơn Wt mgl(1 cos ) * Thế năng và động năng - Chọn góc thế năng ở vị trí cân - Nhận xét sự biến thiên của con lắc lò xo biến bằng của thế năng và đông thiên điều hòa với chu kì Wt mg(1 cos ) năng? T/2. * Thế năng và động năng của con 1 lắc lò xo biến thiên điều hòa với W mv 2 mgl(1 cos ) - Viết biểu thức tính cơ 2 chu kì T/2. năng và yêu cầu hs nhận W= hs 3. Cơ năng của con lắc đơn. xét? Sự bảo toàn cơ năng - Nhận xét và kết luận 1 W mv 2 mgl(1 cos ) - Hướng dẫn hs làm câu (SGK) 2 = hs C3 - Làm câu C3 Bỏ qua ma sát thì cơ năng được bảo toàn. - Dựa vào công thức tính IV. Ứng dụng: xác định gia tốc chu kì gợi ý cho hs xác - Đọc SGK đưa ra phương rơi tự do định gia tốc trọng trường án đo gia tốc rơi tự do - Người ta dùng con lắc đơn để và kết hợp SGK đưa ra đo gia tốc trọng trường của trái phương án áp dụng đất. + Đo chu kì tương ứng với - Kết luận chiều dài của con lắc nhiều lần - Ghi nhận kết luận 4 2 g l + Áp dụng T 2 HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học về con lắc đơn Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Câu 1: Tại cùng một vị trí địa lí, nếu độ dài con lắc đơn tăng 6,25 lần, thì số dao động điều hòa của nó A. tăng 2 lần. B. giảm 2,5 lần. C. giảm 1,5 lần. D. tăng 4 lần. Trang 17
18. Câu 2: Có hai con lắc đơn mà độ dài của chúng hơn kém nhau 24 cm. Trong cùng một khoảng thời gian, con lắc (l) thực hiện được số dao động gấp 2 lần so với con lắc (2). Độ dài của mỗi con lắc là A. 32 cm và 56 cm B. 16 cm và 40 cm C. 32 cm và 8 cm D. 16 cm và 32 cm Câu 3: Một con lắn đơn có độ dài bằng l. Trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện 5 dao động. Nếu giảm bớt độ dài của nó 15 cm thì trong cùng khoảng thời gian Δt như trước, nó thực hiện được 20 dao động. Cho g = 9,8 m/s2 A. l = 16 cm; f ≈ 1,25 Hz. B. l = 17 cm; f ≈ 1,21 Hz. C. l = 18 cm; f ≈ 1,18 Hz. D. l = 20 cm; f ≈ 1,16 Hz. 4. Chọn câu đúng. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động của con lắc đơn: A. Khi gia tốc trọng trường không đổi thì dao động nhỏ của con lắc đơn được xem là dao động tự do. B. Dao động của con lắc đơn là một dao dộng điều hoà. C. Chu kỳ dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào đặc tính của hệ. D. A, B, C đều đúng. Câu 5: Người ta tiến hành thí nghiệm đo chu kì con lắc đơn có chiều dài 1 m tại một nơi trên Trái Đất. Khi cho con lắc thực hiện 10 dao động mất 20 s (lấy π = 3,14). Chu kì dao động của con lắc và gia tốc trọng trường của Trái Đất tại nơi làm thí nghiệm là A. 4 s; 9,86 m/s2. B. 2 s; 9,96 m/s2. C. 4s; 9,96 m/s2. D. 2 s; 9,86 m/s2. Câu 6: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m, dao động điều hòa ở nơi có gia tốc trọng trường g = π2 = 10 m/s2. Lúc t = 0, con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương với vận tốc 0,5 m/s. Sau 2,5 s vận tốc của con lắc có độ lớn là A. 0 B. 0,125 m/s C. 0,5 m/s D. 0,25 m/s. Câu 7: Một con lắc đơn mỗi ngày chạy chậm 1,5 phút. Cần phải điều chỉnh chiều dài con lắc như thế nào để đồng hồ chạy đúng? A. Giảm chiều dài 0,21% B. Tăng chiều dài 0,21 % C. Tăng chiều dài 0,42% D. Giảm chiều dài 0,42%. 8. Chọn câu đúng. Một con lắc đơn được thả không vận tốc từ vị trí có ly độ góc α 0. Khi con lắc qua vị trí có ly độ góc α thì lực căng của dây treo là: A. T = mg(3cosα0 + 2cosα) B. T = mgcosα C. T = mg(3cosα - 2cosα0) D. T = 3mg(cosα - 2cosα0) Hướng dẫn giải và đáp án Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 Đáp án B C A A D A A C HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV chia lớp thành nhiều nhóm Trang 18
19. ( mỗi nhóm gồm các HS trong 1 bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi sau và ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập Bài 7 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Một con lắc đơn dài l = 2m, dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Hỏi con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động toàn phần trong 5 phút ? 2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trả lời. - HS nộp vở bài tập. - HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. Gợi ý: => n ≈ 106 dao động toàn phần. HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Nghiên cứu và tìm hiểu thêm về con lắc đơn 4. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài và làm các bài tập trong Sgk.và sách bài tập - Giờ sau chữa bài tập. Tiết 7: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Biết vận dụng các công thức đã học để tính T, f, a, v, Wđ, W t,  của con lắc lò xo và con lắc đơn. - Biết viết phương trình dao động cho 2 loại con lắc. 2. Kĩ năng: Rèn kĩ năng tính toán , tư duy logic và kĩ năng trình bày bài toán Trang 19
20. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II.Phương pháp - Kĩ thuật dạy học 1. Phương pháp PP Dạy học nhóm, PP gợi mở - Vấn đáp 2. Kĩ thuật dạy học kĩ thuật động não công khai, kĩ thuật đặt câu hỏi III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận 2. Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà, con lắc đơn, con lắc lò xo. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: Ngày dạy Lớp Sĩ số Tên học sinh vắng 12A4 12A6 2. Kiểm tra bài cũ( 15 phút): Đề bài Đề kiểm tra 15 phút Họ và tên: Lớp: Câu 1. Với gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Chọn câu sai khi nói về cơ năng của con lắc đơn khi dao động điều hòa. A. Cơ năng bằng thế năng của vật ở vị trí biên. B. Cơ năng bằng động năng của vật ở vị trí cân bằng. C. Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng của vật ở mỗi vị trí. D. Cơ năng của con lắc đơn tỉ lệ thuận với biên độ góc. Câu 2. Cho một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 5cos (20t + π/6) (cm). Biết vật nặng có khối lượng m = 200g. Cơ năng của con lắc trong quá trình dao động bằng A. 0,1 mJ. B. 0,01 J. C. 0,1 J. D. 0,2 J. Câu 3 Vận tốc của con lắc đơn có vật nặng khối lượng m, chiều dài dây treo l, dao động với biên độ góc αo khi qua li độ góc α thỏa mãn điều kiện A. v² = mgl(cos α – cos αo). B. v² = gl(cos α – cos αo). C. v² = 2gl(cos α – cos αo). D. v² = mgl(cos αo – cos α). Câu 4: Con lắc đơn dao động điều hào với tốc độ góc  2 (rad / s) tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s², chiều dài của con lắc là A. 2,48m. B. 24,8cm. C. 1,56m. D. 15,6cm. Câu 5: Một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì A. động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại. B. khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc và gia tốc của vật luôn cùng dấu. C. khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng. Trang 20
21. D. thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên. Câu 6 Một vật dao động điều hoà có phương trình x = 4 COS (10 t - /6) cm. Vào thời điểm t = 0 vật đang ở đâu và di chuyển theo chiều nào, vận tốc là bao nhiêu? A. x = 2 cm, v = - 20. cm/s, vật di chuyển theo chiều âm B. x = 2 cm, v = 20. cm/s, vật di chuyển theo chiều dương C. x = 2 cm, v = 20. cm/s, vật di chuyển theo chiều dương D. x = - 2 cm, v = 20. cm/s, vật di chuyển theo chiều dương Câu 7: Một vật dao động điều hoà theo phương trình : x = 10 cos ( ) cm. Gia tốc cực đại vật là A. 10cm/s2 B. 16m/s2 C. 160 cm/s2 D. 100cm/s2 Câu 8: Con lắc lò xo dđđh theo phương ngang với biên độ là A. Li độ của vật khi thế năng bằng động năng là A. x = ± . B. x = ± . C. x = ± . D. x = ± . Câu 10: Khi một vật dao động điều hòa thì A. lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. B. gia tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. C. lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn tỉ lệ với bình phương biên độ. D. vận tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. Câu 1: C Câu 2:C Câu 3: C Câu 4: B Câu 5: D Câu 6: C Câu 7:B Câu 8: B Câu 9: B Câu 10: D 3. Bài mới: * Vào bài - Để củng cố kiến thức đã học ta sẽ tiến hành giải một số bài tập có liên quan qua tiết bài tập. * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Bài tập SGK trang 13 (20 phút) Bài 4 - Yêu cầu hs đọc các bài - Đọc SGK thảo luận đai Đáp án D tập 4,5,6 SGK thảo luận diện lên trả lời và giải // theo nhóm 2 đến 3 hs trả thích. Bài 5 lời. Đáp án D // Bài 6 Đáp án B - Kết luận chung - Ghi nhận kết luận của // GV Hoạt động 2: Bài tập SGK trang 17 (20 phút) Bài 4 - Yêu cầu hs đọc các bài Đáp án D tập 4,5,6 SGK thảo luận // Trang 21
22. theo nhóm 2 đến 3 hs trả - Đọc SGK thảo luận đai Bài 5 lời. diện lên trả lời và giải Đáp án D thích. // Bài 6 Đáp án C // - Yêu cầu hs tiến hành Bài 7 giải bài 7 l - Tiến hành giải bài 7 2 2,837 Chu kì T = g s - Kết luận chung + Tính chu kì T Số dao động thực hiện được trong + Tính số dao động 300s - Ghi nhận kết luận của t 300 GV n 105,745 106 T 2,837 dao động 4. Củng cố: Qua bài này chúng ta cần hiểu được ? - GV hướng dẫn lại cách viết phương trình dao động điều hoà. - Cách tìm thời gian vật dao đông đi qua điểm M có li độ xo Giải phương trình : A cos( t ) x0 tìm t hoặc nếu biết rõ vật đi qua M theo chiều nào thì giải hệ phương trình: x = x o và v 0) 5. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài và làm các bài tập trong sách bài tập - Đọc trước bài 4 SGK/ 18. Tiết 8: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I. MỤC TIÊU: Trang 22
23. 1. Kiến thức: - Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. - Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra. - Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng. - Giải thích được nguyên 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 để giải bài tập tương tự như ở trong bài. 3. Thái độ Tích cực nghiêm túc nhiệt tình 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại. 1 W m 2 A2 2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: 2 . IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Kết hợp 3. Bài mới: Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: dao động tắt dần, dao động cưỡng bức. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Ta đã khảo sát con lắc lò xo và - HS Xác định nội dung Tiết 8: DAO con lắc đơn nhưng những điều kiện mà ta của bài ĐỘNG TẮT xét là điều kiện lí tưởng. Thực tế ta không DẦN. DAO thể làm cho con lắc dao động mãi mãi chỉ ĐỘNG CƯỠNG với một tác động ban đầu. Như vậy thì BỨC Trang 23
24. dao động của các con lắc đến một lúc nào đó sẽ không còn dao động nữa, hôm nay ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân gây ra hiện tượng trên qua bài “DAO ĐỘNG TĂT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC” HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: - đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. - điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra - Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. I. Dao động tắt dần - Tiến hành TN với con - Quan sát và nhận xét: 1. Thế nào là dao động tắt dần. lắc đơn cho hs quan sát biên độ giảm dần. Dao động có biên độ giảm dần và nhận xét biên độ. theo thời gian được gọi là dao động - Gợi ý cho hs định nghĩa - Định nghĩa dao động tắt tắt dần dao động tắt dần. dần (SGK) - Gọi hs giải thích - Đọc SGK giải thích 2. Giải thích Trong dao động của con lắc thì ma - Nhận xét - Tiếp thu sát làm mất đi một phần năng lượng - Giới thiệu ứng dụng - Ứng dụng: giảm xóc ô của dao động làm cho biên độ giảm của dao động tắt dần tô, mô tô dần. - Yêu cầu hs nêu những 3. Ứng dụng ứng dụng mà hs biết. - Ghi nhận kết luận Dao động tắt dần được ứng dụng - Kết luận trong các thiết bị đóng cửa tự động, - Muốn dao động duy trì - Cung cấp đủ phần năng giảm xóc ô tô, mô tô. . . phải làm như thế nào? lượng bị mất đi. II. Dao động duy trì - Hình thành kn dao động - KN dao động duy trì Để dao động không tắt dần người duy trì (SGK) ta dùng thiết bị cung cấp năng lượng - Yêu cầu hs lấy VD dao - Lấy VD về dao động đúng bằng năng lượng tiêu tốn sau động duy trì duy trì mỗi chu kì. Dao động như thế gọi là - Kết luận - Ghi kết luận dao động duy trì. III. Dao động cưỡng bức - Giới thiệu dao động - Tiếp thu 1. Thế nào là dao động cưỡng cưỡng bức bức? Dao động được duy trì bằng cách - Yêu cầu hs tìm VD về - Tìm vài ví dụ về dao tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng dao động cưỡng bức. động cưỡng bức bức tuần hoàn. Gọi là dao động tuần hoàn - Nhận xét về đặc điểm - Tiếp thu các đặc điểm 2.Ví dụ của dao động cưỡng bức của dao động cưỡng bức 3. Đặc điểm Trang 24
25. - Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi, tần số bằng tần số lực cưỡng bức. - Biên độ phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng bức và sự chênh lệch tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của dao động IV. Hiện tượng cộng hưởng - Nêu vài hiện tượng - Tiếp thu 1. Định nghĩa cộng hưởng trên thực tế Hiện tượng biên độ dao động (Cây cầu ở Xanh cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại petecbua – Nga và cây khi tần số f của lực cưỡng bức tiến cầu ở Ta kô ma - Mỹ) đến bằng tần số riêng f 0 của hệ dao - Hình thành kn cộng - Định nghĩa HTCH động gọi là hiện tượng cộng hưởng. hưởng. (SGK) * Điều kiện cộng hưởng: f = f0 - Tìm điều kiện cộng - Điều kiện f = f0 2. Giải thích hưởng? Khi f = f0 thì năng lượng được - Giải thích - Tiếp thu cung cấp một cách nhịp nhàng biên độ tăng dần lên. Biên độ cực đại khi tốc độ cung cấp năng lượng bằng tốc - Yêu cầu hs tìm tầm độ tiêu hao năng lượng quan trọng của hiện - Hiện tượng cộng 3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng hưởng có hại: làm sập tượng cộng hưởng + Có lợi nhà cửa, cầu - Hiện tượng cộng hưởng có hại: + Có hại - Hiện tượng cộng làm sập nhà cửa, cầu hưởng có lợi: hộp đàn - Hiện tượng cộng hưởng có lợi: - Kết luận guitar, violon . hộp đàn guitar, violon . HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học về dao động Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần? A. Lực cản sinh công âm là tiêu hao dần năng lượng của dao động. B. Do lực cản của môi trường tác dụng lên vật dao động nên biên độ giảm. C. Tần số của dao động càng lớn, thì dao động tắt dần càng kéo dài. D. Lực cản càng nhỏ thì dao động tắt dần càng chậm. Câu 2: Phát biều nào sau đây sai? A. Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực biến đổi tuần hoàn. B. Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào mối quan hệ giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ. C. Sự cộng hưởng càng rõ nét khi lực cản của một trường càng nhỏ. D. Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực tuần hoàn. Câu 3: Con lắc lò xo dao động diều hòa có tốc độ bằng 0 khi vật ở vị trí Trang 25
26. A. mà hợp lực tác dụng vào vật bằng 0. B. mà lò xo không biến dạng. C. có li độ bằng 0. D. gia tốc có độ lớn cực đại. Câu 4: Tìm phát biểu sai Trong dao động cưỡng bức A. khi có cộng hưởng, biên độ dao động tăng đột ngột và đạt día trị cực đại. B. hiện tượng đặc biệt xảy ra là hiện tượng cộng hưởng. C. điều kiện cộng hưởng là tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ. D. biên độ cộng hưởng dao động không phụ thuộc vào lực ma sát của môi trường, chỉ phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức. Câu 5: Hiện tượng cộng hưởng thể hiện rõ rết nhất khi A. biên độ của lực cưỡng bức nhỏ. B. tần số của lực cưỡng bức lớn. C. lực ma sát của môi trường lớn. D. lực ma sát của môi trường nhỏ. Câu 6: Trong những dao động tắt dần sau đây, trường hợp nào sự tắt dần nhanh là có lợi? A. Quả lắc đồng hồ. B. Khung xe ô tô sau khi qua chỗ đường gập ghềnh. C. Sự đung đưa của chiếc võng. D. Sự dao động của pittông trong xilanh. Hướng dẫn giải và đáp án Câu 1 2 3 4 5 6 Đáp án C D D D D B HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Yêu cầu HS thảo luận : + Dao động cưỡng bức được Việc tạo nên dao động xảy ra dưới tác dụng của một cưỡng bức khác với việc tạo 1. Thực hiện nhiệm vụ học ngoại lực có tần số góc Ω, nên dao động duy trì như thế tập: khi ổn định, dao động cưỡng nào? - HS sắp xếp theo nhóm tiến bức có tần số bằng tần số của 1. Chuyển giao nhiệm vụ hành làm việc theo nhóm lực cưỡng bức. học tập: dưới sự hướng dẫn của GV + Dao động duy trì cũng - GV chia 4 nhóm yêu cầu hs được xảy ra dưới tác dụng trả lời vào bảng phụ trong của ngoại lực, nhưng ngoại thời gian 5 phút 2. Báo cáo kết quả hoạt lực ở đây được điều khiển để - GV theo dõi và hướng động và thảo luận có tần số góc ω bằng tần số dẫn HS - Đại diện các nhóm góc ω0 của dao độg riêng của 2. Đánh giá kết quả thực - Đại diện các nhóm nhận hệ. hiện nhiệm vụ học tập: xét kết quả - Yêu cầu đại diện các nhóm - Các nhóm khác có ý kiến trả lời bổ sung.(nếu có) Trang 26
27. - GV Phân tích nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Tự tìm hiểu về dao động điều hòa và dao động cưỡng bức, ứng dụng thực tế 4. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài và làm các bài tập trong Sgk.và sách bài tập - Đ ọc trước bài 5 SGK/ 22 Trang 27
28. Tiết 9: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Frenen. Nêu được cách sử dụngphương pháp giản đồđể tổng hợp 2 dao đông điều hoà cùng phương, cùng tần số. 2. Kĩ năng: - Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay. - Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ( 3 phút): + Thế nào là dao động cưỡng bức? Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng? 3. Bài mới: Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được : tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Trong thực tế, máy đặt trên bệ - HS ghi nhớ Tiết 9: TỔNG máy khi máy hoạt động thì cả máy và bệ HỢP HAI DAO máy cùng dao động. Như vậy, lúc này ĐỘNG ĐIỀU dao động ta thấy đươcj là dao động tổng - HS nêu bản chất của vẫn HOÀ CÙNG hợp của hai dao động thành phần. Vậy đề PHƯƠNG Trang 28
29. làm cách nào ta có thể viết được phương CÙNG TẦN SỐ trình dao động tổng hợp này (với điều PHƯƠNG PHÁP kiện hai dao động này là dao động điều GIẢN ĐỒ FRE- hòa). Muốn làm được điều đó ta sẽ tìm NEN hiểu sang bài 5 TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA , CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ.PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: - nội dung của phương pháp giản đồ Frenen. Nêu được cách sử dụngphương pháp giản đồ để tổng hợp 2 dao đông điều hoà cùng phương, cùng tần số. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Gợi ý cho hs từ so sánh - Nhớ lại kiến thức cũ và I. Vectơ quay một vật chuyển động theo gợi ý của GV định Ta có thể biểu diễn một dao động tròn đều với vật vật dao hình kn vectơ quay. x Acos(t ) bằng một vectơ động điều hòa. quay tai thời điểm ban đầu có các đặc - Từ đó hướng dẫn hs - Tìm ba đặc điểm của điểm sau: biểu diễn dđđh bằng vectơ quay (SGK) + Có góc tai góc tọa độ của Ox vectơ quay. + Có độ dài bằng biên độ dao - Tìm các đặc điểm của động; OM = A. vectơ quay. + Hợp với Ox một góc - Đặt vấn đề tổng hợp - Hs tìm phương pháp II. Phương pháp giản đồ Fre-nen một vật tham gia hai dao tính tổng chúng. 1. Đặt vấn đề động đièu hòa cùng lúc. - Đọc hai pt Tìm tổng của hai dao động Xác định tổng hợp dao x1 A1 cos(t 1 ) x1 A1 cos(t 1 ) động như thế nào? x A cos(t ) x A cos(t ) - Hướng dẫn cách tính 2 2 2 2 2 2 - Tiếp thu - Bài toán đơn giản nếu A1 = A2 và cần phải dùng giản đồ phức tạp khi A1 A2 vì vậy ta dùng Fre-nen. phương pháp giản đồ Fre-nen cho tiện. - Gợi ý cho hs dựa vào - Tiếp thu Vectơ quay để tính tổng. 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen - Yêu cầu hs lên bảng - Lên bảng biễu diễn Ta lần lượt ta vẽ hai vec tơ quay biểu diễn vectơ quay của bằng vectơ quay đặt trưng cho hai dao động: hai pt dđđh. - Biễu diễn vectơ quay của phương trình tổng của hai dđđh. Trang 29
30. - Nhận xét ? - Nhận xét dao động tổng hợp. (SGK) - Yêu cầu hs tiến hành - Tiến hành làm câu C2 - Ta thấy OM 1 và OM 2 quay với làm câu C Tìm hai công thức (1) và 2 tốc độ góc ω thì OM cũng quay với (2). tốc độ góc là ω. - Nhận xét kết quả của hs - Phương trình tổng hợp tìm được và sửa chữa. x Acos(t ) - Từ công thức tính biên * Nếu hai dao động cùng * Kết luận: “Dao động tổng hợp của độ nhận xét ảnh hưởng pha hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là một dao của độ lệch pha. 2 1 2n với n dộngddieeuf hòa cùng phương, = 1; 2; 3 cùng tần số với hai dao động đó” A A1 A2 Trong đó: * Nếu hai dao động A2 A2 A2 2A A cos( ) ngược pha 1 2 1 2 2 1 (1) - Nhận xét chung A1 sin 1 A2 sin 2 2 1 (2n 1) tan A cos A cos với n = 1; 2; 3 1 1 2 2 (2) A A A 3. Ảnh hưởng của độ lệch pha 1 2 Ta thấy - Cho hs đọc SGK ví dụ - Đọc SGK và thảo luận * Nếu hai dao động cùng pha trong SGK và thảo luận theo bàn về cách giải 2n 1; 2; 3 cách giải bài ví dụ. 2 1 với n = A A1 A2 (lớn nhất) - Yêu cầu hs lên bảng - Lên bảng trình bày * Nếu hai dao động ngược pha trình bày. 2 1 (2n 1) - Kết luận bài học - Ghi nhận kết luận của với n = 1; 2; 3 GV A A1 A2 (nhỏ nhất) 4. Ví dụ Tính tổng hai dao động x1 3cos(5 t)(cm) x 4cos(5 t )(cm) 2 3 Giải Áp dụng các công thức đã học x 6,1cos(5 t 0,19 )(cm) HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học Trang 30
31. Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Câu 1: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là: A 1 = 3 cm và A2 = 4 cm. Biên độ của dao động tổng hợp không thể nhận giá trị A. 5,7 cm B. 1,0 cm C. 7,5 cm D. 5,0 cm. x Asin(t+ ) Câu 2: Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động 2 . Kết luận nào sau đây là đúng? A. Phương trình vận tốc của vật v Asint . B. Động năng của vật 1 E m 2 A2cos2 (t ) d 2 2 . 1 E m 2 A2 sin2 (t ) C. Thế năng của vật t 2 2 . D. A, B, C đều đúng. Câu 3: Chọn câu đúng. Một vật dao động điều hoà với biên độ 8cm, chu kỳ 2s. Chọn gốc thời gian là lúc vật đạt ly độ cực đại. Phương trình dao động của vật là: x 8sin( t ) A. 2 (cm) B. x 8sin 4 t (cm) C. x 8sin t (cm) D. x 8sin( t ) 2 (cm) Câu 4: Hai giao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau, có biên độ là A1 và A2 với A2=3A1, thì dao động tổng hợp có biên độ A là A. A1 B. 2A1 C. 3A1 D. 4A1 Câu 5: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ là A 1 và A2 với A2=4A1 thì dao động tổng hợp có biên độ A là A. 5A1 B. 2A1 C. 3A1 D. 4A1 Câu 6: Chọn câu đúng. Một vật dao động điều hoà với biên độ 4cm, tần số 20Hz. Chọn gốc thời gian là lúc vật có ly độ 2 3 cm và chuyển động ngược chiều với chiều dương đã chọn . Phương trình dao động của vật là: 2 x 4sin(40 t ) x 4sin(40 t ) x 4sin(40 t ) A. 3 (cm)B. 3 (cm) C. 6 (cm) D. 5 x 4sin(40 t ) 6 (cm) Câu 7: Chọn câu đúng. Một vật dao động điều hoà, có quỹ đạo là một đoạn thẳng dài 10cm. Biên độ dao động của vật là: A. 2,5cm.B. 5cm. C. 10cm. D. Kết quả khác. Câu 8: Chọn câu đúng. Một vật dao động điều hoà, có quãng đường đi được trong một chu kỳ là 16cm. Biên độ dao động của vật là: A. 4cm. B. 8cm. C. 16cm. D. 2cm. Câu 9: Một vật có thể tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số nhưng ngược pha nhau. Nếu chỉ tham gia dao động thứ nhất, năng lượng dao động của vật là W1. Nếu chỉ tham gia dao động thứ hai, năng lượng dao động của vật là W2=2,25W1. Khi tham gia đồng thời hai giao động, năng lượng giao động của vật là A. 1,5W1 B. W1 C. 0,25W1 D. 0,5W1 Trang 31
32. Hướng dẫn giải và đáp án Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Đáp án C D A B A B B A C HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV chia lớp thành nhiều nhóm ( mỗi nhóm gồm các HS trong 1 bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi sau và ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động là: x = 5sin(2πt + 3 ), ( x tính bằng cm; t tính bằng s; Lấy π 2 ≈ 10, π ≈ 3,14). Gia tốc của vật khi có ly độ x = 3cm 2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trả lời. - HS nộp vở bài tập. - HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. Hướng dẫn: Ta có a 2x 120cm / s2 Gia tốc của vật khi có ly độ x = 3cm là: - 120(cm/s2). HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Vẽ sơ đồ tư duy thể hiện : - Những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. 4. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài -Về nhà làm các bài tập 5.1 đến 5.5 SBT/ 9 Tiết 11;12 : Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM Trang 32
33. CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí. - Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó. - Phương pháp thực nghiệm: Dùng một 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: - Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm. 2 2 - Tìm ra bằng thí nghiệm T a l , với hệ số a ≈ 2, kết hợp với nhận xét tỉ số g với g = 9,8m/s2, từ đó nghiệm lại công 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 các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho phép. - Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk. - Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50g. - Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là Δt = 0,01s + 0,2s = 0,21s. Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T ≈ 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t ≈ 10s, thì sai số phạm phải là: t T 0,21 2 2% T 1. 0,02s t T 10 . Thí nghiệm cho 100 . Kết quả này đủ chính xác, có thể chấp nhận được. Trong TH dùng đồ hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T với sai số ≤ 0,001s. 2. Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần: Trang 33
34. - Đọc kĩ bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành. - Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành. - Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: + GV kiểm tra học sinh bằng các câu hỏi ở phần cơ sở lí thuyết ( báo cáo thực hành) 3. Bài mới: Tiết 1 Hoạt động 1: Giới thiệu dụng cụ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu hs các nhóm kiểm tra lại dụng cụ - Quan sát và nghe GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm theo sự giới thiệu của mình và kiểm tra. - Trình bày tác dụng của các loại dụng cụ - Trả lời câu hỏi của GV khi được gọi trong bài thí nghiệm. - Hướng dẫn hs sử dụng các dụng cụ đo thời - Tiếp thu gian - Kiểm tra vài hs đại diện nhóm sử dụng - Đại diện nhóm sử dụng mẫu đồng hồ bấm đồng hồ hoặc đọc số trên đồng hồ hiện số. giây hoặc đọc số trên đồng hồ điện tử Hoạt động 2: Thí nghiệm 1: Khảo sát chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu hs trình bày phương án thí - Cố định m, l của con lắc. Thực hiện dao nghiệm động đo chu kì của con lắc với biên độ khác nhau. Làm lại nhiều lần. Sau đó rút ra mối quan hệ giữa T và A. - Nhận xét phương án và sửa chữa - Tiến hành thí nghiệm có sự phân chia công - Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số việc hợp lí trong nhóm. liệu và xử lý kết quả. - Lấy số liệu chính xác, khoa học - Theo dõi quan sát các nhóm thí nghiệm, - Xử lý số liệu độc lập hướng dẫn khi cần thiết - Ghi kết quả xử lí vào báo cáo thực hành - Đánh giá quá trình thực hành của từng hs. Hoạt động 3: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu hs trình bày phương án thí - Cố định A, l của con lắc. Thực hiện dao nghiệm động đo chu kì của con lắc với khối lượng khác nhau. Làm lại nhiều lần. Sau đó rút ra mối quan hệ giữa T và A. - Nhận xét phương án và sửa chữa - Tiến hành thí nghiệm có sự phân chia công - Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số việc hợp lí trong nhóm. liệu và xử lý kết quả. - Lấy số liệu chính xác, khoa học - Theo dõi quan sát các nhóm thí nghiệm, - Xử lý số liệu độc lập hướng dẫn khi cần thiết - Ghi kết quả xử lí vào báo cáo thực hành - Đánh giá quá trình thực hành của từng hs. Trang 34
35. Tiết 2 Hoạt động 4: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu hs trình bày phương án thí - Cố định A, m của con lắc. Thực hiện dao nghiệm động đo chu kì của con lắc với chiều dài khác nhau. Làm lại nhiều lần. Sau đó rút ra mối quan hệ giữa T và A. - Nhận xét phương án và sửa chữa - Tiến hành thí nghiệm có sự phân chia công - Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số việc hợp lí trong nhóm. liệu và xử lý kết quả. - Lấy số liệu chính xác, khoa học - Theo dõi quan sát các nhóm thí nghiệm, - Xử lý số liệu độc lập, vẽ đồ thị để khảo sát hướng dẫn khi cần thiết chu kì lệ thuộc vào chiều dài l - Đánh giá quá trình thực hành của từng hs. - Ghi kết quả xử lí vào báo cáo thực hành Hoạt động 5: Kết luận - Hướng dẫn học sinh từ kết quả thí nghiệm - Kết luận về chu kì dao động của con lắc đi đến kết luận về kết quả tìm được. đơn và so sánh với lí thuyết xem có nghiệm - Tính gia tốc trọng trường tại nơi làm thí đúng hay không? nghiệm - Tiến hành tìm gia tốc trọng trường dựa vào kết quả của thí nghiệm 2 (A, m không đổi, l thay đổi) Hoạt động 6: Hướng dẫn báo cáo thí nghiệm - Mỗi học sinh làm 1 bản báo cáo thí Nội dung báo cáo nghiệm ghi đầy đủ các mục SGK yêu cầu - Họ và tên, lớp - Nhận xét kết quả - Mục tiêu thí nghiệm - Độ sai số - Cách tiến hành - Nguyên nhân - Kết quả - Cách khắc phục GV nhận xét rút kinh nghiệm, đánh giá về nội dung, tổ chức thực hành 4. Củng cố: - GV nhận xét sự chẩn bị và thái độ làm thí nghiệm của học sinh 5. Hướng dẫn về nhà: - Xem lại các phương án thí nghiệm -Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành giờ sau thực hành tiếp - Ôn tập lại toàn bộ chương I theo nội dung ôn tập chương -Đọc trước bài 7 SGK/ 36 Chương II : SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Tiết 13,14: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức:- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ. - Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha. Trang 35
36. - Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng. 2. Kĩ năng: - Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp pp dạy học trực quan, PP nêu và giải quyết vấn đề, 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thuật đặt câu hỏi III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền của sóng. 2. Học sinh: Ôn lại các bài về dao động điều hoà. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Kết hợp 3. Bài mới: Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: song cơ và sự chuyền song cơ Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Trong đời sóng hằng ngày, - HS ghi nhớ Chương II : chúng ta thường nghe nói nhiều loại SÓNG CƠ VÀ sóng khác nhau như: sóng nước, sóng SÓNG ÂM âm, sóng siêu âm, sóng vô tuyến, sóng - HS định hướng ND Tiết 13,14: điện từ, sóng ánh sáng Vậy sóng là gì? SÓNG CƠ VÀ Quy luật chuyển động của sóng và các SỰ TRUYỀN đặc trưng cho nó là gì? Sóng có tác dụng SÓNG CƠ gì có ý nghĩa gì đối với đời sống và kĩ thuật. Để tìm hiểu nó ta vào bài mới “SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ” HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: :- định nghĩa của sóng cơ. Trang 36
37. - định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha. - các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. I. Sóng cơ - Đặt vấn đề: Nếu ném - Các vòng tròn đồng tâm 1. Thí nghiệm một hòn đá xuống nước lồi lõm xen kẻ nhau quan sát và kết luận. - Vừa làm thí nghiệm - Quan sát thí nghiệm và vừa vẽ hình. Gọi hs nêu hội ý trả lời và rút ra kết hiện tượng phân tích rút luận ra định nghĩa sóng. + Dạng hình sin 2. Định nghĩa + Dao động chuyển Sóng cơ là dao động lan truyền động xa dần tâm trong một môi trường. - Yêu cầu hs định nghĩa + Dao động của nút - Sóng nước truyền theo các sóng cơ. chai tại chỗ phương khác nhau với cùng một vận - Đặt vấn đề về phương - Định nghĩa sóng cơ tốc v dao động của phần tử (SGK) 3. Sóng ngang sóng. + Sóng ngang Sóng ngang là sóng trong đó các + Nếu phương dao phần tử của môi trường dao động động vuông góc với theo phương vuông góc với phương phương truyền sóng + Sóng dọc truyền sóng + Phương dao động - Trừ sóng nước, còn sóng ngang trùng phương truyền chỉ truyền trong chất rắn. sóng. 4. Sóng dọc - Giải thích thêm phần Sóng dọc là sóng mà trong đó các tạo thành sóng của các phần tử của môi trường dao động phân tử theo phương trùng với phương - Cung cấp cho hs môi truyền sóng. trường truyền sóng của Sóng dọc truyền được trong môi sóng dọc, sóng ngang và trường rắn, lỏng, khí. sóng cơ. Sóng cơ không truyền được trong chân không. II. Các đặc trưng của một sóng - Vẽ hình và giải thích hình sin. cách tạo ra một sóng 1. Sự truyền của một sóng hình hình sin trên dây. sin - Theo dõi cách giải thích Kích thích một đầu dây căng - Trình bày cách truyền của GV thẳng, đầu còn lại cố định cho nó dao sóng của một sóng hình động hình sin. Trên dây cũng xuất sin. hiện một sóng hình sin . Hình 7.3 sgk Trang 37
38. - Tiếp thu khái niệm Từ hình vẽ ta thấy đỉnh sóng dịch - Đưa ra khái niệm bước bước sóng chuyển theo phương truyền sóng với sóng vận tốc v. 2. Các đặc trưng của một sóng hình sin a./ Biên độ của sóng: Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng - Nhận xét về vận tốc truyền qua. dịch chuyển của đỉnh b./ Chu kì của sóng: Là chu kì dao sóng. động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Yêu cầu hs đọc SGK và - Đọc SGK và nêu ra các 1 f rút ra các đặc trưng của đặc trưng của một sóng T gọi là tần số của sóng một sóng hình sin hình sin c./ Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ a./ Biên độ sóng a./ Biên độ sóng lan truyền dao động trong môi trường. b./ Chu kì của sóng b./ Chu kì của sóng Đối với 1 môi trường vận tốc truyền sóng là một giá trị không đổi. c./ Tốc độ truyền sóng c./ Tốc độ truyền sóng d./ Bước sóng: Bước sóng λ là quãng đường mà sóng truyền được d./ Bước sóng d./ Bước sóng trong một chu kì e./ Năng lượng của sóng v  vT e./ Năng lượng của sóng (SGK) f Quá trình truyền sóng là e./ Năng lượng của sóng: Là năng quá trình truyền năng lượng của các phần tử của môi lượng trường có sóng truyền qua. TIẾT 2 III. Phương trình sóng - Giáo viên đặt vấn đề - Theo dõi và làm theo - Chọn góc tọa độ và góc thời gian nghiên cứu định lượng hướng dẫn của GV sao cho: của chuyển động sóng, - Pt sóng tại 0 t u Acost Acos 2 sự cần thiết phải lập t 0 T u Acost Acos 2 phương trình sóng: sự 0 T - Khi dao động truyền từ O đến M phụ thuộc li độ x và thời thì M dao động giống như O ở thời gian t. - Pt sóng tại M điểm t-Δt trước đó. - Gọi hs lên bảng viết t x Pt sóng tại M là: uM Acos 2 ( ) phương trình sóng tại M T  uM Acos(t t) với φ = 0. t x u Acos 2 ( ) M T  - Nhận xét: Phương trình - Phương trình trên là phương trình - Gọi hs nhận xét sự phụ sóng tại M là một của một sóng hình sin truyền theo thuộc li độ của sóng tại phương trình tuần hoàn trục x. một điểm vào t và x từ theo thời gian và không - Phương trình sóng tại M là một đó kết luận tính tuần gian phương trình tuần hoàn theo thời hoàn của sóng gian và không gian + Theo thời gian Trang 38
39. + Theo không gian + Sau một chu kì dao + Sau một chu kì dao động tại một động tại một điểm lập lại điểm lập lại như cũ như cũ + Cách nhau một bước sóng thì + Cách nhau một bước các điểm dao động giống hệt nhau sóng thì các điểm dao động giống hệt HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học sóng cơ và sự truyền sóng cơ Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. 1. Chọn câu đúng. Sóng cơ học là: A. sự lan truyền dao động của vật chất theo thời gian. B. những dao động cơ học lan truyền trong một môi trường vật chất theo thời gian. C. sự lan toả vật chất trong không gian. D. sự lan truyền biên độ dao động của các phân tử vật chất theo thời gian 2. Chọn phát biểu đúng trong các lời phát biểu dưới đây: A. Chu kỳ dao động chung của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua gọi là chu kỳ sóng. B. Đại lượng nghịch đảo của tần số góc gọi là tần số của sóng. C. Vận tốc dao động của các phần tử vật chất gọi là vận tốc của sóng D. Năng lượng của sóng luôn luôn không đổi trong quá trình truyền sóng. 3. Chọn câu đúng. Sóng ngang là sóng: A. được truyền đi theo phương ngang. B. có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. C. được truyền theo phương thẳng đứng. D. có phương dao động trùng với phương truyền sóng. 4. Chọn câu đúng. Sóng dọc là sóng: A. được truyền đi theo phương ngang. B. có phương dao động trùng với phương truyền sóng. C. được truyền đi theo phương thẳng đứng. D. có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. 5. Chọn câu đúng. Bước sóng là: A. khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động cùng pha. B. khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng. C. khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động ngược pha. D. quãng đường sóng truyền được trong một đơn vị thời gian. 6: Một nguồn O phát sóng cơ dao động theo phương trình u=2cos⁡(20πt+π/3) (trong đó u tính bằng milimét, t tính bằng giây). Sóng truyền theo đường thẳng Ox với tốc độ không đổi bằng 1 m/s. M là một điểm trên đường trền cách O một khoảng bằng 42,5 cn. Trong khoảng O đến M số điểm dao động lệch pha π/6 với nguồn là A. 9 B. 4 C. 5 D. 8. Hướng dẫn giải và đáp án Câu 1 2 3 4 5 6 Trang 39
40. Đáp án B A B B A C HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Yêu cầu hs đọc SGK bài 6, - Đọc bài và thảo luận trả lời Bài 6 7 trang 40. Thảo luận và trả bài 6, 7 trang 40 SGK Đáp án A lời Bài 7 Đáp án C - Nhận xét Bài 8 - Ta có 5 gợn sóng tức là có 4 - Yêu cầu hs đọc và tóm tắt - Đọc bài 8. Thực hiện bài bước sóng. bài 8. toán theo gợi ý của GV 20,45 12,4 4 4,025 - Gợi ý cho hs 5 gợn sóng 20,45 12,4 2 4 4,025 liên tiếp tức là 4 bước sóng. 2  1,006cm 1cm - Gọi hs lên bảng làm bài  1,006cm 1cm v f 0,5 m/s - Nhận xét v f 0,5 m/s - Ghi nhận xét GV HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Sóng dọc và sóng ngang khác nhau ở chỗ nào? Gợi ý: Sóng ngang, sóng dọc khác nhau ở phương truyền sóng vào phương dao động: - Sóng ngang có phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng. - Sóng dọc có phương dao động của các phần tử mỗi trường trùng với phương truyền sóng. 4. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài , đọc bài mới SGK/ 41 - Về nhà làm được các bài tập trong sách bài tập. Trang 40
41. Tiết 15: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức:- Củng cố kiến thức về sóng cơ và sự truyền sóng cơ 2. Kĩ năng: - Rèn kĩ năng tính các đại lượng sóng cơ và sự truyền sóng cơ . 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận 2. Học sinh: - Ôn lại kiến thức về sóng cơ và sự truyền sóng cơ . IV.Tiến trình dạy học : 1. Tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Viết phương trình sóng tại một điểm trên phương truyền sóng cách nguồn một khoảng x. 3. Bài mới: PP hoạt động nhóm Kĩ thuật khăn trải bàn ST BƯỚC NỘI DUNG Kiến thức cần đạt T 1 Chuyể phát phiếu học v  0,5m n giao tập Câu 1 : f . ĐA (C) nhiệm Câu 2: vụ Khoảng cách 7 gợn lồi có 6  nên: Giao 3 bài  0,5cm 6 v f 0,5.100 50cm / s . ĐA: (D) toán Câu 3: D TQ Trang 41
42. 2 Thực Nóm trưởng lên v hiện nhận phiếu. Hai điểm ngược pha gần nhất cách nhau  / 2 nên: f =  nhiệm Phân cong = 2,5Hz vụ nhiệm vụ. 2 d 2 fd d Câu 4:  v v 4 3 Báo Các nhóm trình t cáo kết bày và thảo => UM = 3 cos( 4 )cm. Đáp án D quả và luận. Quá trình Câu 5. 0,02 =2. /  =>  = 100cm. Đáp án B thảo thảo luận làm Câu 6 . = 2 .f.(x2-x1)/v= luận nhiệm vụ trên Câu 7: 5 d 6df 30 d = (k + )l Þ l = Þ v = l .f = = 4 Đánh 6 k + 5 6k + 5 6k + 5 6 giá kết Từ đáp án k = 1 v = 6m/s. ĐA (A) quả 1 v thực d = l Þ l = 0,8m Þ f = = 2,5Hz Câu 8. 2 l ĐA: (D) hiện l nhiệm d = = 0,75m. Câu 9: ĐA: (A) vụ 2 l d = = 2m. Câu 10: 2 ĐA: (A) Phiếu học tập số 1 Nhóm Câu 1: Một sóng cơ học có f = 120 Hz truyền trong một môi trường với vận tốc 60m/s, bước sóng của nó là: A. 1m B. 2m C. 0,5m D. 0,25m Câu 2: Một điểm A trên mặt nước dao động với tần số 100Hz. Trên mặt nước người ta đo được khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 3cm. Khi đó vận tốc truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?: A. 50cm/s B. 50m/s C. 5cm/s D. 0,5cm/s Câu 3: Một sóng cơ phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước vận tốc 2m/s. Người ta thấy 2 điểm M, N gần nhau nhất trên mặt nước cùng đường thẳng qua O và cách nhau 40cm luôn dao động ngược pha. Tần số sóng đó là? A. 0,4Hz B. 1.5Hz C. 2 Hz D.2,5Hz Câu 4: Một sóng cơ học lan truyền trên phương truyền sóng với vận tốc là 1m.s. Phương trình truyền sóng của điểm O trên phương truyền sóng là: Uo= 3 cos ( t) cm. Phương trình truyền sóng tại điểm M nằm trước điểm O và cách O một đoạn 25cm là: t t A. UM= 3cos( 2 ) cm B. UM= 3cos( 4 ) cm t t C. UM= 3cos( 2 ) cm D. UM= 3cos( 4 ) cm Câu 5. Một sóng ngang có phương trình sóng u = Acos (0,02x – 2t) trong đó x,u được đo bằng cm và t đo bằng s. Bước sóng đo bằng cm là: A. 50 B. 100 C. 200 D. 5 Trang 42
43. Câu 6. Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31 cm và 33,5 cm, lệch pha nhau góc A. 2 rad. B. π rad. C. 2π rad. D. 3 rad. Câu 7:Một sóng ngang truyền dọc theo sợi dây với tần số f = 10(Hz), hai điểm trên dây cách nhau 50(cm) dao động với độ lệch pha 5π/3. Vận tốc truyền sóng trên dây bằng A. 6(m/s). B. 3(m/s). C. 10(m/s). D.5(m/s). Câu 8:Một sóng cơ phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước vận tốc 2m/s. Người ta thấy hai điểm M, N gần nhau nhất trên mặt nước nằm trên cùng đường thẳng qua O và cách nhau 40cm luôn dđ ngược pha nhau. Tần số sóng A. 0,4Hz B. 1,5Hz C. 2Hz D. 2,5Hz Câu 9:Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng  =3m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau 900 là: A. 0,75m B. 1,5m C. 3m D. Một giá trị khác. Câu 10: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng  =2m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha nhau là: A. 4 m B. 1m C. 1,5m D. 2m 4. Củng cố: - Các bước giải bài toán về viết phương trình sóng tại một điểm. - Công thức tính độ lệch pha giữa hai điểm trên một phương truyền sóng. 5. Hướng dẫn về nhà: - Xem lại các dạng bài tập đã chữa - Đọc trước bài:8 SGK. Trang 43
44. Tiết 16: GIAO THOA SÓNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức:- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng. - Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa. 2. Kĩ năng: Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa. 3. Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học Học sinh hiểu được phương giao thoa sóng. Đặc điểm tính chất của Sóng giao thoa. Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa sóng. Xác định được các tính chất sóng tại 1 điểm là cực đại hay cực tiểu, số điểm cực đại , cực tiwểu nằm giữa 2 nguồn sóng II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP thí nghiệm trực quan, PP hoạt động nhóm 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thuậ giao nhiệm vụ. Kĩ thuật khăn trải bàn III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.( TN ảo) 2. Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động. IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 2. Kiểm tra bài cũ (3 phút): - Viết công thức tính bước sóng và viết phương trình sóng tại 1 điểm? 3. Bài mới Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’) Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: giáo thoa sóng Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Trang 44
45. Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. - Ở bài trước ta đã tìm hiểu về tính - HS đưa ra phán đoán và Tiết 16: GIAO chất của một sóng và phương trình của định hướng THOA SÓNG một điểm. Giả sử ta có hai nguồn sóng tạo nên những gợn sóng cùng một môi trường thì dao động của một điểm trong vùng sóng gặp nhau như thế nào? Để tìm hiểu nó ta sẽ nghiên cứu qua bài “GIAO THOA SÓNG” HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: :- hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng. - công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa. Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. GV : Trình bày TN -HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA giao thoa sóng nước - Theo dõi thí nghiệm 2 SÓNG NƯỚC (Hình 8-1 SGK ) của GV 1)Thí nghiệm : -Trả lời C1 : -Gõ nhẹ cần rung cho dao động trên Những hypebol liền - Trả lời câu C1 theo mặt nước có những gợn sóng ổn định nét biểu diễn những goiự ý của GV hình các đường hypebol có tiêu điểm chổ gặp nhau của hai S1S2 sóng tăng cường lẫn nhau, những đường hypebol nét đứt biểu P S diễn những chổ găp 2 nhau của hai sóng triệt S tiêu lẫn nhau . 1 2) Giải thích : -Tiếp thu -Những đường cong dao động với biên - Giải thích hiện tượng độ cực đại ( 2 sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau) -Những đường cong dao động với biên độ cực tiểu đứng yên ( 2sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau) -Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa * u1 = Acosωt = Asin II- CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU -GV: hướng dẫn HS 1-Dao động của một điểm trong thành lập biểu thức t vùng giao thoa : Trang 45
46. sóng thai 1 nguồn S1 và * u2 = Acosωt = Asin -Cho 2 nguồn S1 và S2 có cùng f , cùng S2 ? pha : t Phương trình dao động tại 2 nguồn : 2 t u u Acost Acos 1 2 T -Biểu thức sóng tại - Biểu thức sóng tại M -Xét điểm M cách S1và S2 một đoạn : điểm M do sóng từ S 1 do sóng từ hai nguồn tới d1 = S1M và d2 = S2M và S2 truyền đến? u1M = A cos 2 π -Coi biên độ bằng nhau và không đổi trong quá trình truyền sóng . -Phương trình sóng từ S1 đến M : 2 d t d u2M = A cos 2 π u Acos (t 1 ) Acos 2 ( 1 ) 1M T v T  -phương trình sóng từ S2 đến M : 2 d t d u Acos (t 2 ) Acos 2 ( 2 ) 2M T v T  -Sóng tổng hợp tại M : t d1 t d2 uM u1M u2M A cos2 ( ) cos2 ( ) T  T  (d2 d2 ) t d1 d2 uM 2Acos cos 2  T 2 -Biên độ dao động là : (d d ) - Sóng tổng hợp tại M A 2A cos 2 1 -Áp dụng : M  Sina +sinb = 2) Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa u =u +u a b a b M 1M 2M a) Vị trí các cực đại giao thoa : cos( )sin( ) - Theo hướng dẫn của M dao động với A khi : 2 2 GV tìm biên độ dao động max (d d ) tại M cos 2 1 1  (d d ) cos 2 1 1 Suy ra :  Hay : (d d ) A 2A cos 2 1 (d d ) M  2 1 k  -M dao động với biên Suy ra : d2 d1 k (*) ; ( độ cực đại khi nào ? (Hai dao động cùng (d d ) k o; 1; 2 ) cos 2 1 1 pha 2k = - Khi  d 2 ● Hiệu đường đi = một số nguyên  suy ra : lần bước sóng d2 d1 k ) ● Quỹ tích các điểm này là những đường Hypebol có 2 tiêu điểm là S1 d2 –d1 : gọi là hiệu và S2 gọi là những vân giao thoa đường đi - Tiếp thu cực đại. ● k = 0 d1 = d2 Quỹ tích là đường trung trực - Dựa vào biểu thức của S1S2 phát biểu điều kiện để - Phát biểu (SGK) b) Ví trí các cực tiểu giao thoa : Trang 46
47. biên độ dao động tại M M dao động với AM = 0 khi : cực đại (d d ) cos 2 1 0  (d d ) 2 1 k Hay :  2 1 d2 d1 k  Suy ra : 2 ; (k 0; 1; 2 ) ● Hiệu đường đi = một số nửa -M dao động với biên (d d ) cos 2 1 0 nguyên lần bước sóng độ cực tiểu khi nào ? - Khi  ● Quỹ tích các điểm này là những (Hai dao động ngược - Tính tóan theo gợi ý đường Hypebol có 2 tiêu điểm là S1 (2k 1) pha = của GV và S2 gọi là những vân giao thoa d cực tiểu . 2  Suy ra : III- ĐK GIAO THOA – SÓNG KẾT  HỢP d d 2k 1 2 1 2 ) ● Điều kiện : Hai sóng nguồn kết - Dựa vào biểu thức - Phát biểu (SGK) hợp phát biểu điều kiện để a) Dao động cùng phương , cùng tần biên độ dao động tại M số. cực đại b) Có hiệu số pha không đổi theo thời gian. ● Hai nguồn kết hợp phát ra 2 sóng kết hợp. ● Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng .Quá -GV : Trình bày ĐK để - Tiếp thu trình vật lý nào gây ra được hiện có giao thoa tượng giao thoa là một quá trình sóng . HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Câu 1: Hai sóng kết hợp là A. hai sóng chuyển động cùng chiều với cùng tốc độ. B. hai sóng luôn đi kèm với nhau. C. hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. D. hai sóng có cùng bước song và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn. Câu 2: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 30 Hz, người ta thấy đường cực đại thứ ba tính từ đường trung trực của AB qua điểm M có hiệu khoảng cách từ A đến B là 15 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 1,5 m/s B. 2,1 m/s C. 2,4 m/s D. 3,6 m/s. Câu 3: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A, B dao động với tần số 15 Hz và cùng pha. Tại một điểm M trên mặt nước cách A, B những khoảng cách từ A đến B là 15 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 36 cm/s B. 24 cm/s C. 48 cm/s D. 20 cm/s. Trang 47
48. Câu 4: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn A, B dao động cùng pha với tần số f. Tại một điểm trên mặt nước cách các nguồn A, B những khoảng 19 cm, 21 cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB không có dãy cực đại nào khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 26 cm/s. Tần số dao động của hai nguồn là A. 16 Hz. B. 26 Hz. C. 50 Hz. D. 13 Hz. Câu 5: Hai nguồn kết hợp AB dao động cùng pha, cùng biên độ. Tại một điểm M cách các nguồn lần lượt là 20 cm và 25 cm sóng dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của đoạn AB không có điểm cực đại nào. Tại điểm N các cách nguồn lần lượt 20 cm và 22,5 cm hai sóng dao động A. lệch pha nhau π/6. B. cùng pha. C. vuông pha. D. ngược pha. âu 6: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B cách nhau 32 cm, tần số f = 25 Hz dao động đồng pha. Biết tốc độ truyền sóng là 75 cm/s. Số vân giao thoa cực đại và cực tiểu quan sát được lần lượt là A. 18 và 17 B. 20 và 21 C. 21 và 22 D. 23 và 22. Hướng dẫn giải và đáp án Câu 1 2 3 4 5 6 Đáp án C A B D D C HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập về giáo thoa sóng Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV chia lớp thành nhiều nhóm ( mỗi nhóm gồm các HS trong 1 bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi sau và ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập Hãy giải thích hiện tương tạo thành vân giao thoa trên mặt nước. 2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trả lời. - HS nộp vở bài tập. - HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. Dùng một nhánh hình chữ U bằng thép đàn hồi, ở đầu hai nhánh chữ U có hai quả cầu nhỏ chạm nhẹ vào mặt nước trong khay. Cho thanh thép dao động duy trì với tần số xác định thì hai quả cầu dao động theo và truyền cho mặt nước hai dao động cùng phương, cùng tần số, cùng pha, cùng biên độ, tạo ra hai sóng tròn cùng tần số và cùng bước sóng. Hai sóng này giao thoa với nhau, mỗi điểm trên mặt nước có sóng tổng hợp. Nếu 2 sóng thành phần tại vị trí đó cùng pha với nhau thì biên độ sóng cực đại, hay ngược pha với nhau thì biên độ sóng cực tiểu. Tập hợp các điểm dao động có biên độ cực đại và có biên độ cực tiểu là các vân giao thoa dạng đường hypebol. HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp. Trang 48
49. Làm thí nghiệm và quan sát kỹ để chỉ ra đường nào là đường nối các điểm dao động với biên độ cực đại, đường nào là đường nối các điểm với biên độ cực tiểu. Lời giải: Khi quan sát kỹ ta thấy đường trung trực của đoạn thẳng nối 2 nguồn sóng là đường nối các điểm dao động với biên độ cực đại (gọi là vân cực đại ở chính giữa). Từ đó ta chỉ ra được các vân cực đại tiếp theo ở cách đều 2 bên vân chính giữa: ở giữa hai vân cực đại là vân cực tiểu (là đường nối các điểm dao động có biên độ cực tiểu). 4. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học bài và xem trứơc bài 9SGK/46 - Về nhà làm các bài tập 7,8 Sgk/45.và sách bài tập TIẾT 17 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Củng cố cho học sinh về giao thoa sóng. - Học sinh hiểu được phương trình sóng giao thoa tại 1 điểm - Học sinh biết điều kiên giao thoa, điều kiện 1 điểm là cực đại, cực tiểu giao thoa. Biết xác định tính chất sóng tại 1 điểm trên phương truyền sóng 2. Kĩ năng. - Vận dụng kiến thức trả lời các câu hỏi lí thuyết, bài tập trắc nghiệm và tự luận. - Vận dụng giải thích 1 số hiện tượng sóng giao thoa. 3. Thái độ: Nghiêm túc trung thực trong làm bài kiểm tra, hứng thú trong học tập. 4. Năng lực hướng tới a, Phẩm chất năng lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. b, Năng lực chuyên biệt môn học - Học sinh Vận dụng kiến thức làm câu hỏi lí thuyết và bài tập - Học sinh năm được 1 số câu hỏi bài tập đơn giẩn, pp giải bài rèn luyện thành kĩ năng II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT 1. Phương pháp PP hoạt động nhóm 2. Kĩ thuật dạy học Kĩ thuật chia nhóm. Kĩ thuật khăn trải bàn III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Đề kiểm tra 15 phút và đáp án. Chuẩn bị hệ thống bài tập về giao thoa sóng, có hướng dẫn giải. 2. Học sinh Học bài cũ và làm các bài tập được giao. IV. Tiến trình dạy học. Trang 49
50. 1) Ổn định tổ chức : 2)Kiểm tra bài cũ Kiểm tra 15 phút ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT LẦN 2 Đề I VẬT LÝ 12 Họ và tên: Lớp. Câu 1. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng nước với hai nguồn kết hợp cùng pha A, B. Những điểm trên mặt nước nằm trên đường trung trực của AB sẽ A. dao động với biên độ lớn nhất. B. dao động với biên độ bé nhất. C. đứng yên không dao động. D. dao động với biên độ có giá trị trung bình. Câu 2. Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u1= u2 = 5cos40πt (mm); Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 là A. 11. B. 9. C. 10. D. 8. Câu 3. Bước sóng là A. quãng đường sóng truyền trong 1(s). B. khoảng cách giữa hai điểm có li độ bằng không. C. khoảng cách giữa hai bụng sóng. D. quãng đường sóng truyền đi Trong một chu kỳ. Câu 4. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt hồ thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 36s, khoảng cách giữa 3 đỉnh sóng lân cận là 24m. Tốc độ truyền sóng trên mặt hồ là A. v = 2,0m/s. B. v = 2,2m/s. C. v = 3,0m/s. D. v = 6,7m/s. Câu 5. Tốc độ truyền sóng là tốc độ A. dao động của các phần tử vật chất. B. dao động của nguồn sóng. C. truyền năng lượng sóng. D. truyền pha của dao động Câu 6. Hai sóng như thế nào có thể giao thoa với nhau? A. Hai sóng cùng biên độ, cùng tần số, hiệu số pha không đổi theo thời gian. B. Hai sóng cùng tần số, hiệu lộ trình không đổi theo thời gian. C. Hai sóng cùng chu kỳ và biên độ. D. Hai sóng cùng bước sóng, biên độ. Câu 7. Sóng cơ A. là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi. B. là dao động của mọi điểm trong môi trường. C. là một dạng chuyển động đặc biệt của môi trường. D. là sự truyền chuyển động của các phần tử trong môi trường Câu 8. Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nối tâm hai sóng có độ dài là A. hai lần bước sóng. B. một bước sóng. C. một nửa bước sóng. D. một phần tư bước sóng. Câu 9. Một sóng ngang truyền theo chiều dương của trục Ox, có phương trình sóng là u = 6cos(4πt – 0,02π.d)( với u và x tính bằng cm, t tính bằng s). Sóng này có bước sóng là A. 200 cm. B. 159 cm. C. 100 cm. D. 50 cm. Trang 50
51. Câu 10. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2 dao động với tần số 15Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s. Với điểm M có những khoảng d1, d2 nào dưới đây la cực đại giao thoa? A. d1 = 25cm và d2 = 20cm. B. d 1 = 25cm và d2 = 21cm. C. d1 = 25cm và d2 = 22cm.D. d 1 = 20cm và d2 = 25cm. ĐÁP ÁN ĐỀ I Câu 1:A Câu 2:B Câu 3:D Câu 4:C Câu 5:D Câu6:A Câu 7:A Câu 8:C Câu 9:C Câu 10:B ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT LẦN 2 Đề II VẬT LÝ 12 Họ và tên: Lớp. Câu 1. Tốc độ truyền sóng cơ học giảm dần trong các môi trường A. rắn, khí, lỏng. B. khí, lỏng, rắn. C. rắn, lỏng, khí. D. lỏng, khí, rắn. Câu 2. Một người quan sát mặt biển thấy có 5 ngọn sóng đi qua trước mặt mình Trong khoảng thời gian 10 (s) và đo được khoảng cách giữa 2 ngọn sóng liên tiếp bằng 5 m. Coi sóng biển là sóng ngang. Tốc độ của sóng biển là A. v = 2 m/s. B. v = 4 m/s. C. v = 6 m/s. D. v = 8 m/s. Câu 3. Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nối tâm hai sóng có độ dài là A. hai lần bước sóng. B. một bước sóng. C. một nửa bước sóng. D. một phần tư bước song Câu 4. Thực hiện giao thoa sóng trên mặt nước với 2 nguồn kết hợp A và B cùng pha, cùng tần số ƒ = 40 Hz, cách nhau 10 cm. Tại điểm M trên mặt nước có AM = 30 cm và BM = 24 cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB co 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng Trong nước là A. 30 cm/s B. 60 cm/s C. 80 cm/s D. 100 cm/s Câu 5. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng nước với hai nguồn kết hợp cùng pha A, B. Những điểm trên mặt nước nằm trên đường trung trực của AB sẽ A. dao động với biên độ lớn nhất. B. dao động với biên độ bé nhất. C. đứng yên không dao động. D. dao động với biên độ có giá trị trung bình Câu 6. Sóng ngang là sóng có phương dao động A. nằm ngang. B. trùng với phương truyền sóng. C. vuông góc với phương truyền sóng. D. thẳng đứng. Câu 7. Trong hiện tượng giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp cùng pha, điều kiện để tại điểm M cách các nguồn d1, d2 dao động với biên độ cực tiểu là   d - d k. d - d (2k+1) A. 2 1 2 . B. 2 1 2 .  d2 - d1 (2k+1) C. d2 - d1 k. . D. 4 . Câu 8. Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ v = 0,5 m/s, chu kỳ dao động là T = 10 (s). Khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động vuông pha là A. 2,5 m. B. 20 m. C. 1,25 m. D. 0,05 m. Câu 9. Tốc độ truyền sóng cơ học phụ thuộc vào A. tần số sóng. B. bản chất của môi trường truyền sóng. Trang 51
52. C. biên độ của sóng. D. bước sóng. Câu 10. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa nguồn sóng kết hợp O 1, O2 là 36 cm, tần số dao động của hai nguồn là ƒ = 5 Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 40 cm/s. Xem biên độ sóng không giảm Trong quá trình truyền đi từ nguồn. Số điểm cực đại trên đoạn O1O2 là A. 21. B. 11. C. 17. D. 9. ĐÁP ÁN ĐỀ I Câu 1:C Câu 2:A Câu 3:C Câu 4: B Câu 5: A Câu6: B Câu 7: B Câu 8: C Câu 9: C Câu 10: D 3) bài mới Hoạt động : Luyện tập PP hoạt động nhóm Kĩ thuật chia nhóm. Kĩ thuật khăn trải bàn Hoạt động của thầy và trò Nội dung Bài 1. Hai điểm S1 và S2 trên mặt một chất lỏng, v 1,2  0,06(m) cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với biên f 20 độ A và tần số f=20Hz. Tốc độ truyền sống trên S S 18 1 2 6 mặt chất lỏng là  1,2m / s . Hỏi giữa S , S có  6 1 2 2 2 bao nhiêu gợn sóng hình hypecbol? Vậy số gợn sóng hình hypecbol là 6- 2=4. Bài 2. Hai mũi nhọn S 1 và S2 cách nhau 8 cm, a/. Độ lệch pha dao động: gắn ở đầu một cần rung có tần số f=100Hz, được 2 d 20 (rad) đặt cho chạm nhẹ vào một chất lỏng. Tốc độ A  0,8m / s u 2Acos(200 t 20 )(cm) truyền sóng trên mặt chất lỏng là . M1 a/. Gõ nhẹ cần rung thị hai điểm S 1 và S2 b/. Để hệ vân giao thoa ổn định thì dao động theo phương thẳng đứng với phương đường trung trực của S1S2 phải là vân trình dạng u Acos 2 ft . Hãy viết phương trình cực đại, khi: dao động của điểm M1 trên mặt chất lỏng cách   S1I S2I k đều S1 và S2 một khoảng d=8cm. 2 4  v b/. Dao động của cần rung được duy trì 0,4(cm) bằng một nam châm điện. Để được một hệ vân Vậy phải tăng: 2 2 f giao thoa ổn định trên mặt chất lỏng, phải tăng Số gợn sóng hình hypecbol: khoảng cách S S một đoạn ít nhất bằng bao S S 8 1 2 1 2 20 nhiêu? Với khoảng cách ấy thì giữa hai điểm S ,  0,4 1 2 S2 có bao nhiêu gơn sóng hình hypebol? Bài 3. Một người làm thí nghiệm với một chất S S 22  1 2 2 2 lỏng và một cần rung có tần số 20Hz. Giữa hai  11 2 2 điểm S1 và S2 người đó đếm được 12 đường hypebol, quỹ tích các điểm đứng yên. Khoảng  4(cm) cách giữa đỉnh của hai đường hypebol ngoài v  f 4.20 80(cm / s) cùng là 22cm. Tính tốc độ truyền sóng. Bài 4. Dao động tại 2 điểm S1, S2 cách nhau v 0,8  0,016(m) 12cm trên một mặt chất lỏng có biểu thức a/. f 50 Trang 52