Giáo án Vật lí 12 Chương 1 Bài 1: Dao động điều hòa

Bài 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức * Nêu được:
- Định nghĩa của dao động điều hòa.
- Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha ban đầu là gì * Viết được:
- Phương trình dao động điều hòa và giải thích được các đại lượng trong phương trình.
- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì, tần số.
- Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. b) Kĩ năng
- Vẽ đồ thị x, v theo t trong dao động điều hòa.
- Biết điều kiện ban đầu tùy theo cách kích thích dao động, suy ra A và
c) Thái độ: Làm việc nghiêm túc
2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo.
- Năng lực tự học, đọc hiểu.
- Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày kết quả. - Năng lực tính toán. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
- Hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2.
- Các video thí nghiệm minh họa (H.1.4.SGK) 2. Học sinh
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp...
- Ôn lại chuyển động tròn đều..
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Hướng dẫn chung
Từ việc quan sát video, mô phỏng, thí nghiệm đơn giản về dao động, yêu cầu học
sinh nhận biết được về dao động, dao động tuần hoàn.
Từ chuyển động tròn đều ( hình vẽ và video mô phỏng) hình thành nên li độ và định
nghĩa dao động điều hòa.
Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Thời lượng Các bước Hoạt động Tên hoạt động dự kiến
Tạo tình huống và phát biểu vấn đề về dao phút Khởi động Hoạt động 1 động. Hình thành Hoạt động 2
- Khảo sát chuyển động tròn đều. kiến thức
- Xác định chuyển động của vật là dao động phút điều hòa

- Xác định được x, A
Hệ thống hóa kiến thức. Bài tập về dao động Luyện tập Hoạt động 3 phút điều hòa
Áp dụng các kiến thức đã học về dao động Vận dụng Hoạt động 4 phút
điều hòa để giải bài tập. Tìm tòi mở
Áp dụng các vông thức về dao động điều hòa Ở nhà, Hoạt động 5 rộng
làm bài tập phần này: Xác định x,v, a, t…. phút ở lớp
2. Tổ chức từng hoạt động
Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát. a) Mục tiêu:
- Kiểm tra kiến thức đã học ở lớp 10.
- Tìm hiểu về ? những dao động trong thực tế b) Nội dung:
+ Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV.
+ Quan sát dao động của con lắc đồng hồ, con lắc lò xo.
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 dao động của con lắc đồng hồ, con lắc lò xo.
- Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. HS mô tả chuyển động của vật
- 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.
- Xác định được các dao động
- Dao động thể hiện những vị trí như thế nào theo thời gian. 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 2 (Hình thành kiến thức):
I. Khảo sát về dao động điều hòa a) Mục tiêu:


+ Hiểu được thế nào dao động điều hòa
+ Viết được phương trình dao động điều hòa
+ Hiểu được các đại lượng trong phương trình dao động; b) Nội dung:
- GV mô tả chuyển động tròn đều theo hình 1.1
- Học sinh được hướng dẫn để phân tích chuyển động tròn đều của vật, xác định góc tại t = 0 và t # 0.
- GV tổ chức cho HS thiết lập các phương trình dao động điều hòa
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm thực hiện theo những yêu cầu sau:
+ Khảo sát chuyển động của P là hình chiếu của M xuống Ox?.
+ Xác định các đại lượng li độ, li độ cực đại..
c) Tổ chức hoạt động:
- Các nhóm quan sát chuyển động của điểm M trên đường tròn và hình chiếu P trên trục Ox.
- GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát các chuyển động của điểm P
+ Tính chất chuyển động
+ Tọa độ của điểm P theo thời gian
- 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.
+ Xác định điểm P dao động điều hòa
+ Xác định được các đại lượng x, A, 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.
II. Xác định chu kì, tần số của dao động điều hòa a) Mục tiêu:
- Xác định được T, f, b) Nội dung:
Dựa vào dao động và sự hướng dẫn của GV, các nhóm thực hiện xác định T, f,
c) Tổ chức hoạt động:
- GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát chuyển động của vật dao động điều hòa
+ Xác định thời gian thực hiện một dao động toàn phần.
+ Mối liên hệ giữa T, f,
d) Sản phẩm mong đợi:


- Chu kỳ là khoảng thời gian để thực hiện một dao động toàn phần . Kí hiệu T, đơn vị là (s).
- Tần số: Số dao động toàn phần thực hiện được trong 1giây, f = . Đơn vị là Hz
- Liên hệ giữa T, f, là: = 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.
III. Vận tốc, gia tốc, đồ thị trong dao động điều hòa a) Mục tiêu:
- Từ phương trình li độ, đạo hàm tìm v, a
- Từ toán học vẽ được đồ thị (x,t) b) Nội dung:
Dựa vào toán học, đạo hàm tìm được v, a
c) Tổ chức hoạt động:
GV chuyển giao nhiệm vụ, cá nhân học sinh tự làm
d) Sản phẩm mong đợi:
+ v = x’ = -Asin(t + ) = Acos(t +  +/2)
luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì
v>0, theo chiều âm thì v<0)
+ a = v’ = x’’ = -2Acos(t + ) = 2Acos(t +  + ) = -2x ;
luôn hướng về vị trí cân bằng - Vật ở VTCB: x = 0; vMax = A; aMin = 0 - Vật ở biên: x = ± A; vMin = 0; aMax = 2ª
- Dao động điều hòa là chuyển động tuần hoàn với T = . 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).