Giáo án Vật lí 12 Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức

BÀI 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC. I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) 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 để điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng. b) Kỹ năng
- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần.
- Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng.
- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên
quan và giải một số bài tập tương tự ở trong bài.
- Giải thích được nhiều ứng dụng torng thực tế về cộng hưởng và kể ra được một vài ứng dụng khác. c) Thái độ
- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua các câu lệnh mà giáo viên (GV) đặt ra, tóm
tắt các thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau.
- Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề theo giải pháp đã lựa chọn thông
qua việc tự nghiên cứu và vận dụng kiến thức về dao động tắt dần, cộng hưởng để giải
thích các tình huống thực tiễn.
- Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm.
- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
a. Chuẩn bị thêm một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại.
b. Các tờ giấy trắng A4, phiếu học tập.
c. Thí nghiệm về dao động cưỡng bức và cộng hưởng.
d. Tổ chức chia lớp thành các nhóm học tập phù hợp, … 2. Học sinh
a) Ôn lại kiến thức về thấu cơ năng con lắc lò xo .
b) Sách giáo khoa (SGK), vở ghi, thước kẻ, bút, giấy nháp, …
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung. Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời lượng dự kiến
Khởi động Hoạt động 1 Tạo tình huống có vấn đề về Dao động tắt 5 phút


dần và dao động cưỡng bức.
Hoạt động 2 Dao động tắt dần 10 phút
Hình thành Hoạt động 3 Dao động duy trì 6 phút kiến thức
Hoạt động 4 Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng. 15 phút Luyện tập
Hoạt động 5 Hệ thống hoá kiến thức và luyện tập 6 phút Vận dụng
Tìm hiểu ứng dụng của dao động tắt dần, Tìm tòi
Hoạt động 6 dao động duy trì, cộng hưởng và những 4 phút mở rộng
nhược điểm của chúng và qua đó đề ra
phương án khắc phục nhược điểm.
2. Tổ chức từng hoạt động A. KHỞI ĐỘNG
Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu:
- Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà.
- Tìm hiểu vì sao trong thực tế các dao động có biên độ giảm dần , vì sao một em bé
có thể đưa võng cho người lớn mà võng lại dao động rất mạnh ? b. Nội dung:
+ Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV.
+ Quan sát một số hình ảnh liên quan đến dao động tắt dần và cộng hưởng.
c. Tổ chức hoạt động:
- GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm ( mỗi HS 1 tờ giấy có đánh số thứ tự từ 1 đến
10). YC HS ghi các phương án lựa chọn của mình vào phiếu khi GV đọc câu hỏi từ 1 đến
10 Sau đó thu bài của một số HS để chấm điểm.
- GV cho HS quan sát một số hình ảnh liên quan đến dao động tắt dần và cộng hưởng.
- Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. HS mô tả về dao động tắt dần và dao động cưỡng bức?
- Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định.
d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh.
- Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần. - Dao động cưỡng bức. e) Đánh giá:
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn
của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).
- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình
báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của
HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC


Hoạt động 2: Định nghĩa, giải thích và ứng dụng của dao động tắt dần. a. Mục tiêu:
+ Nêu được định nghĩa về dao động tắt dần.
+ Giải thích được nguyên nhân dẫn đến sự tắt dần dao động.
+ Biết được các ứng dụng của dao động tắt dần. b. Nội dung:
- GV yêu cầu HS phân tích hình 4.1 SGK và cho nhận xét về dao động của con lắc lò xo trong không khí.
- Học sinh được hướng dẫn để tìm hiểu dao động của vật trong con lắc lò xo dao động
trong môi trường không khí có điểm gì khác so với dao động trong chân không.
- GV tổ chức cho HS thiết lập các kiến thức về dao động tắt dần, nguyên nhân dẫn
đến dao động tắt dần và những ứng dụng của dao động tắt dần trong thực tế.
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau:
+ Nhắc lại công thức tính cơ năng của dao động điều hòa?
+ Nếu không có ma sát thì cơ năng biến đổi thế nào? Biên độ biến đổi thế nào?
+ Nếu có ma sát thì cơ năng biến đổi như thế nào? Biên độ dao động có thay đổi không?
+ Nêu nguyên nhân của dao động tắt dần?
+ Độ nhớt của môi trường ảnh hưởng thế nào đến dao động tắt dần?
+ Tìm hiểu các ứng dụng thực tiễn của dao động tắt dần?
c. Tổ chức hoạt động:
- Các nhóm quan sát hình vẽ để phát hiện có sự giảm dần của biên độ trong quá trình
vật dao động trong không khí..
- GV cho HS thảo luận nhóm trên cơ sở các câu hỏi mà GV yêu cầu .
- GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát dao động tắt dần: + Định nghĩa.
+ Nguyên nhân làm cho dao động tắt dần.
+ Các ứng dụng của dao động tắt dần.
- Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp
kịp thời khi các em cần hỗ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm học sinh.
- Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập.
d. Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS.
+ Dao động tắt dần là dao động với biên độ giảm dần theo thời gian rồi dừng lại.
+ Lực cản môi trường sinh công âm làm giảm cơ năng của vật. Cơ năng giảm thì
biên độ dao động giảm, tức là dao động tắt dần.
+ Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt.
+ Các ứng dụng của dao động tắt dần như: bộ giảm xóc ở ô tô, xe máy, e. Đánh giá:
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn
của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).


- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình
báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của
HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về dao động duy trì.
a. Mục tiêu hoạt động
+ Biết cách duy trì dao động cho con lắc.
+ Nêu được đặc điểm của dao động duy trì và ứng dụng của nó. b. Nội dung:
Dựa vào SGK để nêu cách duy trì dao động, đặc điểm của dao động tắt dần.
Hình thức chủ yếu của hoạt động này là tự học qua tài liệu dưới sự hướng dẫn của
GV để lĩnh hội được kiến thức.
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau:
+ Muốn duy trì dao động không tắt dần, ta phải làm gì?
+ Nêu cách cung cấp năng lượng cho hệ.
+ Một người nằm võng muốn duy trì dao động của võng người đó có thể làm như thế nào?
+ Nếu duy trì dao động cho con lắc đồng hồ ( loại đồng hồ dây cót )người ta thường
làm gì mà không cần tác dụng của ngoại lực?
c. Tổ chức hoạt động
GV giao cho mỗi nhóm nhiệm vụ học tập. HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV
vào vở, tiến hành đọc tài liệu, ghi ý kiến của mình vào vở. Sau đó thảo luận nhóm, cùng
với nhóm để thống nhất cách trình bày kết quả thảo luận nhóm, ghi vào vở cá nhân ý kiến của nhóm.
Trong quá trình hoạt động nhóm, GV quan sát HS tự học, thảo luận, trợ giúp kịp
thời khi các em cần hổ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm HS.
d. Sản phẩm hoạt động mong đợi
Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS các khái niệm
+ Nêu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần để bù lại cho sự tiêu hao
vì ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó thì dao động kéo dài mãi và được
gọi là dao động duy trì.
+ Cứ mỗi chu kì ta tác dụng vào vật (trong thời gian ngắn) một lực cùng chiều với
chuyển động để truyền thêm năng lượng cho vật.
+ Dao động duy trì có tần số bằng tần số dao động riêng của hệ và có biên độ dao động không đổi. e. Đánh giá:
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn
của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).
- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình
báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).