Giáo án vật lí 12 theo định hướng phát triển năng lực 5 bước

Giáo án vật lí 12 soạn theo định hướng phát triển năng lực bao gồm 5 bước:1. Khởi động2. Hoạt động hình thành kiến thức3. Hoạt động luyện tập4. Hoạt động vận dụng5. Hoạt động tìm tòi mở rộng.Sử đụng các phương pháp dạy hcoj tích cực

Ngày soạn: 14/08/2019

CHỦ ĐỀ 1: DAO ĐỘNG CƠ Nội dung 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 1)

-o0o -I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà

- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.

- Đồ thị giữa x và v, mối quan hệ giữa a và v, và a với x

2 Kĩ năng:

Viết được:

- Phương trình của DĐĐH và giải thích được các đại lượng trong phương trình

- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số

- Công thức vận tốc và gia tốc của vật DĐĐH

- Vẽ được đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không

- Làm được các bài tập tương tự như ở trong SGK

3 Thái độ: Có hứng thú học tập và vận dụng kiến thức vào bài tập.

4 Năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực mô hình hóa, năng lực hợp tác, năng lực

trao đổi thông tin

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Chuẩn bị một con lắc lò xo treo thẳng đứng

- Chuẩn bị một số giấy A0, thẻ bài, một số hình ảnh về các dạng dao động

2 Học sinh

- Ôn tập về các chuyển động đã học

- Đọc trước bài mới

III PHƯƠNG PHÁP

- Hoạt động nhóm, lập sơ đồ tư duy, báo cáo vòng tròn, kĩ thuật khăn phủ bàn

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Ổn định tổ chức:(1 phút)

2 Hoạt động khởi động:

+ Giới thiệu nội dung kiến thức chương

+ Tạo tình huống học tập về dao động điều hòa (10 phút)

- Mục tiêu hoạt động: Thông qua video, tranh ảnh làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết.

- Nội dung: Quan sát video, tranh ảnh về dao động điều hòa.

+ Chuẩn bị: video, tranh ảnh

+ Nhiệm vụ chuyển giao cho học sinh: Quan sát video tranh ảnh và trả lời câu hỏi

- Phương pháp: hoạt động nhóm, báo cáo vòng tròn, sơ dồ tư duy

- Tổ chức hoạt động

3 Hoạt động hình thành kiến thức

HĐ 1: Tìm hiêu về dao động cơ

Sơ đồ tư duy

- Chiếu video, tranh ảnh

- Chia hs thành các nhóm

HS : Quan sát video, tranh ảnh

HS : Nghiên cứu SGK

- Yêu cầu HS quan sát, trả lời câu hỏi:

Gọi tên các dạng dao động cơ?

HS báo cáo vòng tròn

Trinh bày định nghĩa về các dạng dao

động đó

I Dao động cơ

1 Thế nào là dao động cơ?

Dao động cơ là chuyển động là chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt gọi là

vị trí cân bằng

2 Sơ đồ tư duy về phân loại các dạng dao động

HS báo cáo vòng tròn

? Thế nào là dao động cơ?

?Phân loại các dạng dao động cơ trong

chương 1 và trình bày tiêu chí để phân

loại ?

GV yêu cầu hs thảo luận, hoàn thành sơ

đồ vào giấy A0

HS : Hoàn thành nhiệm vụ GV giao

Gọi nhóm bất kì báo cáo về cách làm

HS : Nhóm báo cáo

HS : Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét,

bổ sung

ĐVĐ: Các dạng dao động này có những

đặc điểm gì?

HĐ 2: Xây dựng khái niệm, đặc điểm về dao động điều hòa

- Mục tiêu hoạt động: Thông qua việc làm việc nhóm, nghiên cứu SGK trình bày được

các khái niệm, đặc điểm về dao động điều hòa

- Nội dung:

+ Chuẩn bị: PHT, mỗi nhóm 1 tờ Ao hoặc bảng phụ,

+ Nhiệm vụ chuyển giao cho học sinh: Yêu cầu HS làm PHT và thảo luận nhóm

- Phương pháp: Kĩ thuật mảnh ghép, sơ đồ tư duy, hoạt động nhóm, dạy lại cho người khác

- Tổ chức hoạt động

(Kĩ thuật mảnh ghép)

- Chia lớp thành 8 nhóm ( nhóm

chuyên gia)

- Giao nhiệm vụ cho HS

- Chuyển giao nhiệm vụ:

HS : Ngồi đúng vị trí nhóm, nhận

nhiệm vụ

+ HS làm việc cá nhân – nhóm

HS : Nhận nhiệm vụ

HS : Thực hiện thảo luận ghi lại

kết quả thảo luận chung của cả

nhóm

Sản phẩm: bằng sơ đồ tư duy, bằng

ppt, bằng bảng biểu, bằng hình ảnh,

bằng poster

Nhóm 1,2: + Trình bày định nghĩa

về dao động điều hòa

+ Viết PTDĐ và giải thíc các đại

lượng

Nhóm 3,4: + Trình bày mối liên hệ

về dao động điều hòa và chuyển

động tròn đều

Nhóm 5,6: + Trình bày về chu kỳ

vật dao động điều hòa

+ Đồ thị của vật dao động điều

hòa

Nhóm 7,8: Trình bày đặc điểm về

II Phương trình của dao động điều hòa

1 Ví dụ

- Giả sử M chuyển động ngược chiều dương vận tốc góc là ω, P là hình chiếu của M lên Ox

Tại t = 0, M có tọa độ góc φ Sau t, M có tọa độ góc φ + ωt Khi đó: OP  x  điểm P có phương trình là:

) cos(   

x

- Đặt A = OM ta có:

) cos(   

x

Trong đó A, ω, φ là hằng số

- Do hàm cosin là hàm điều hòa nên điểm P được gọi là dao động điều hòa

2 Định nghĩa

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian

3 Phương trình

- Phương trình x = A cos(ωt + φ) gọi là phương trình của dao động điều hòa

* 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, 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

vận tốc, gia tốc dao động điều hòa b) Ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của

dao động và chiều tăng của pha tương ứng với chiều tăng của góc MOP trong chuyển động tròn đều

4 Hoạt động luyện tập:

Vận dụng kiến thức làm bài tập sau:

Câu 1: Phương trình dao động điều hòa của vật là x = 4cos(8t +

6

 ) (cm,s) Biên độ, pha ban đầu và chu kì dao động của vật là

A.2 ;

6



; 0,5 s B 4 ;

6

 ; 2,5 s C 4 ;

6



; 0,25 s D 4 ;

2



4 s

Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm và trong 3 phút thực

hiện 240 dao động , lấy 2

 =10 Biên độ, chu kì, tần số của dao động là:

A 20cm; 0,0125s; 80Hz B 10cm; 0,125s; 8Hz

C 10cm; 0,75s; 1,33Hz D.20cm; 0,25s; 4Hz

5 Hoạt động vận dụng

Câu 3: Một vật đang dao động điều hòa với   10rad/s Khi vận tốc của vật là 20cm/s thì gia tốc của nó bằng 2 3 m/s Tính biên độ dao động của vật

A 20 3 cm B 16cm C 8cm D 4cm

6 Hoạt động mở rộng

Các nhóm về nhà tìm hiểu trên mạng internet, trên trang web vật lý để hoàn thiện sản phẩm các nhóm

Ngày soạn: 15/08/2019

Nội dung 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (Tiết 2)

-o0o -I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức:

- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà

- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.

- Đồ thị giữa x và v, mối quan hệ giữa a và v, và a với x

2 Kĩ năng:

Viết được:

- Phương trình của DĐĐH và giải thích được các đại lượng trong phương trình

- Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số

- Công thức vận tốc và gia tốc của vật DĐĐH

- Vẽ được đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không

- Làm được các bài tập tương tự như ở trong SGK

3 Thái độ: Có hứng thú học tập và vận dụng kiến thức vào bài tập.

4 Năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực mô hình hóa, năng lực hợp tác, năng lực

trao đổi thông tin

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Chuẩn bị sơ đồ thu sản phẩm của hs

2 Học sinh

Sản phẩm đã hoàn thiện về nhiệm vụ được giao

III PHƯƠNG PHÁP

- Hoạt động nhóm, lập sơ đồ tư duy, báo cáo vòng tròn, kĩ thuật mảnh ghép, dạy lại cho

người khác

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Ổn định tổ chức:(1 phút)

2 Hoạt động khởi động

3 Hoạt động hình thành kiến thức mới

* ĐVĐ: Tiết trước các nhóm đã hoàn thanh sản phẩm của nhóm minh GV yêu cầu

các nhóm treo sản phẩm tại vị trí nhóm minh

Hoạt động của giáo viên

-học sinh

Nội dung cần đạt

Kĩ thuật mảnh ghép

GV tạo thành các nhóm

mảnh ghép

Hs về đúng nhóm của mình

- Yêu cầu hs di chuyển

theo khẩu lênh và tại mỗi

vị trí cử chuyên gia dạy lại

cho người khác

Kết thúc vòng dịch chuyển

hs về vị trí ngồi của mình

GV yêu cầu hs báo cáo

vòng tròn

Hs thực hiện yêu cầu của

GV

GV chốt lại kiến thức

III Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa

1 Chu kì và tần số

Khi vật trở về vị trí cũ hướng cũ thì ta nói vật thực hiện 1 dao động toàn phần

* Chu kì (T): của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật

thực hiện một dao động toàn phần Đơn vị là s

* Tần số (f): của dao động điều hòa là số dao động tuần hoàn thực

hiện trong một s Đơn vị là 1/s hoặc Hz

2 Tần số góc

Trong dao động điều hòa ω được gọi là tần số góc

Giữa tần số góc, chu kì và tần số có mối liên hệ:

f



 2  2

IV Vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa

1 Vận tốc

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian

v = x’ = -ωA sin(ωt + φ)

- Vận tốc cũng biến thiên theo thời gian

* Tại x A thì v = 0

* Tại x = 0 thì v = vmax = ω.A

2 Gia tốc

Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian

a = v’ = x” = -ω2A cos(ωt + φ)

a = - ω2x

* Tại x = 0 thì a = 0

* Tại x A thì a = amax = ω2A

V Đồ thị của dao động điều hòa

Đồ thị của dao động điều hòa với φ = 0 có dạng hình sin nên

người ta còn gọi là dao động hình sin

4 hoạt động luyện tập:

Câu 1: Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox Lúc vật ở li độ x   2 cm thì vận tốc v    2 cm/s và gia tốc a 2 2



 cm s2 Biên độ A và tần số góc  lần lượt là

A 20 cm;  rad/s B 2 cm;  rad/s C 2 2cm;  rad/s D 2 cm; 2 rad/s Câu 2: Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ 4 cm thì tốc độ là 30 (cm/s), còn khi vật có li độ 3 cm thì vận tốc là 40 (cm/s) Biên độ và tần số của dao động là

A A = 5cm, f = 5Hz B A = 12cm, f = 12Hz

5 Hoạt động vận dụng

Câu 3: Vật dao động điều hoà theo hàm cosin với biên độ 4 cm và chu kỳ 0,5 s (lấy 2 = 10) Tại thời điểm mà pha dao động bằng 7/3 thì gia tốc của vật là

Câu 4 Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 3,14 s Xác định pha dao động của vật khi

nó qua vị trí x = 2 cm với vận tốc v = 0,04 m/s

A

3



4



 C rad

6



 D rad

4



Câu 5 Một vật dao động điều hòa, trong 1 phút thực hiện được 30 dao động toàn phần Quãng đường mà vật di chuyển trong 8s là 64cm Biên độ dao động của vật là

6 Hoạt động mở rông

- Tìm hiểu cách giải tất cả các bài tập trong SGK và SBT có liên quan.

- Tìm hiểu về cấu tạo, chuyển động của con lắc lò xo, chứng minh con lắc lò xo thực hiện dao động điều hòa Từ đó viết biểu thức chu kỳ, tần số, động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo

2

3T

2

T

t T

Đức Hợp, ngày tháng năm 2019

Tổ Trưởng

NGUYỄN TUẤN ĐỊNH