Giáo án Phương trình dao động điều hoà Vật lí 11 Chân trời sáng tạo

Ngày soạn:…/…/… Ngày dạy:…/…/…
BÀI 2: PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Sử dụng đồ thị, phân tích và thực hiện phép tính cần thiết để xác định được: độ
dịch chuyển, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa. 2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủ động, tích cực thực hiện các nhiệm vụ được đặt ra cho các
nhóm; tự điều chỉnh thái độ, hành vi của bản thân, bình tĩnh và có cách cư xử đúng
khi giao tiếp trong quá trình làm việc nhóm.
- Giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm để thành lập phương trình dao động điều hòa.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan
đến phương trình li độ, vận tốc và gia tốc dao động điều hòa, đề xuất giải pháp giải quyết.
Năng lực vật lí:
- Nhận thức vật lí: Xây dựng phương trình vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa.
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:
+ Vận dụng được các phương trình về li độ và vận tốc, gia tốc của dao động điều hòa.
+ Vận dụng được phương trình a=−ω2 x của dao động điều hòa. 3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên:

- SGK, SGV, Giáo án.
- Hình ảnh, đồ thị được đề cập trong SGK: Đồ thị li độ - thời gian và độ dịch
chuyển – thời gian của một vật dao động điều hòa; Đồ thị li độ - thời gian của
một vật dao động; Đồ thị mô tả mối liên hệ giữa gia tốc – li độ của vật dao động;…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
2. Đối với học sinh: - SGK, SBT Vật lí 11.
- Tư liệu, tranh ảnh,...liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Dựa trên các kiến thức HS đã có về dao động điều hòa, GV tạo tình huống
để định hướng HS xác định phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa.
b. Nội dung: GV giới thiệu cho HS ứng dụng của việc nghiên cứu các quá trình dao
động điều hòa trong thực tiễn từ đó thảo luận về phương trình li độ, vận tốc và gia tốc
của vật dao động điều hòa.
c. Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận về
phương trình dao động điều hòa.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV giới thiệu cho HS ứng dụng của việc nghiên cứu các quá trình dao động điều hòa
trong thực tiễn như xây dựng mô hình dự báo động đất yêu cầu ta phải mô tả chính xác
trạng thái của vật dao động tại thời điểm xác định.
- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS trả lời: Dao động điều hòa có tính chất tuần hoàn theo
thời gian và bị giới hạn trong không gian thì phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của
vật dao động điều hòa có những khác biệt gì so với chuyển động thẳng đều và biến đổi
đều mà em đã học ở chương trình Vật lí 10?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập


- HS lắng nghe và đưa ra câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
(HS chưa cần trả lời chính xác và đầy đủ: ví dụ dao động điều hòa thì phương trình li
độ, vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên theo thời gian được biểu diễn
dưới dạng hình sin còn chuyển động thẳng đều và biến đổi đều thường là hàm bậc nhất hoặc bậc hai)
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi này chúng ra vào bài
học ngày hôm nay: Bài 2: Phương trình dao động điều hòa.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu li độ trong dao động điều hòa
a. Mục tiêu: HS sử dụng đồ thị, phân tích xác định được phương trình li độ của vật dao
động điều hòa và xác định được độ dịch chuyển của vật dao động điều hòa.
b. Nội dung: GV cho HS quan sát các đồ thị trong SGK để định hướng xác định được
phương trình li độ và độ dịch chuyển của vật dao động điều hòa.
c. Sản phẩm học tập: Rút ra được phương trình li độ của vật dao động và xác định độ
dịch chuyển của vật dao động.
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1: Xác định phương trình li I. LI ĐỘ TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU
độ của vật dao động: HÒA
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học 1. Phương trình li độ của vật dao động tập
* Thảo luận 1 (SGK – tr14)
- GV chiếu hình ảnh Đồ thị tọa độ - thời Quỹ đạo của vật nặng trong con lắc lò xo
gian của vật dao động (Hình 1.4) và Vị trí khi dao động là một đoạn thẳng, trong
của vật nặng trong hệ con lắc lò xo tại các khi đó đồ thị li độ của vật dao động theo
thời điểm khác nhau (Hình 1.5).
thời gian là một đường dạng sin.
Trong Bài 1, ta đã biết một vật được xem * Kết luận


là đang thực hiện dao động điều hòa khi - Phương trình li độ của vật dao động
đồ thị li độ - thời gian của vật có dạng điều hòa có dạng:
hình sin như Hình 1.4. Trong toán học,
x= Acos(ωt+φ0)
chỉ có hàm cos (hoặc sin) mới có đồ thị Trong đó:
dạng hình sin tương ứng.
+ x, A lần lượt là li độ và biên độ dao
động của vật, trong hệ SI có đơn vị là m.
+ ω là tần số góc của dao động, trong hệ SI có đơn vị là rad/s.
+ φ=ωt +φ0 là pha của dao động tại thời
điểm t, trong hệ SI có đơn vị là rad.
+ φ0 là pha ban đầu của dao động, trong
hệ SI có đơn vị là rad.
- GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân
theo các yêu cầu trong phần Thảo luận 1 (SGK – tr14)
Quan sát dao động của con lắc lò xo và
kết hợp với Hình 1.4, hãy chỉ rõ sự khác
nhau giữa hình dạng quỹ đạo chuyển
động và đồ thị li độ của vật dao động theo thời gian.
- GV gợi ý cho HS liên kết những kiến
thức của Bài 1 liên quan đến các đại
lượng vật lí đặc trưng cho dao động điều