Giáo án Vật lí 12 - Tiết 3: Con lắc lò xo - Năm học 2019-2020 - Lê Bá Hoàng

 Giáo án Vật lí 12
 Tiết 3: CON LẮC LÒ XO Ngày soạn: 08/09/2019
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.
 - 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 đệm 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
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
 k
- Yêu cầu hs kết luận về - Dao độngcủa con lắc lò 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 
 * Tần số góc:  
góc và chu kì. m dao động điều hòa.
 m k
 * Chu kì: T = 2 * Tần số góc:  
 k m
 m
 * Chu kì: T = 2 
 k
 - Nhận xét về dấu và độ * Lực kéo về
- Từ phương trình lực lớn của lực kéo về Lực hướng về vị trí cân bằng gọi 
làm cho vật chuyển động là lực kéo về. Lực kứo vè có độ lớn 
rút ra khái niệm lực kéo - Ghi kết luận tỉ lệ với li độ và gây gia tốc cho vật 
về. dao động điều hòa.
- Kết luận chung
 III. Khảo sát dao động của lò xo về 
- Yêu cầu hs viết biêu - Động năng mặt năng lượng
 1
thức tính động năng, thế W mv 2 1. Động năng của con lắc lò xo
 đ 2 1
năng của con lắc? W mv 2
 - Thế năng đ 2
 1
 W kx 2 2. Thế năng của con lắc lò xo
 t 2 1
 W kx 2
- Nhận xét sự biến thiên * Thế năng và động năng t 2
của thế năng và đông của con lắc lò xo biến * Thế năng và động năng của con lắc 
năng? thiên điều hòa với chu kì lò xo biến thiên điều hòa với chu kì 
 T/2. T/2.
 1 2 1 2 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự 
- Viết biểu thức tính cơ W mv kx
năng và yêu cầu hs nhận 2 2 bảo toàn cơ năng
 1 1 1 1
xét? W kA2 m 2 A2 W mv 2 kx 2
 2 2 2 2
 1 1
 W kA2 m 2 A2
 - Nhận xét và kết luận 2 2
- Kết luận (SGK) Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình 
 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
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
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 (1)
- GV theo dõi và hướng 2. Báo cáo kết quả hoạt Tại vị trí có li độ x bất kì: P→ 
dẫn HS động và thảo luận + N→ + Fđh→ = m. a→(2)
2. Đánh giá kết quả - Đại diện các nhóm treo Chiếu phương trình (2) lên trục Ox 
thực hiện nhiệm vụ bảng phụ lên bảng ta được:
học tập: - Đại diện các nhóm nhận Fđh = ma ↔ -kx = ma = mx’’ → x’’ 
- Yêu cầu đại diện các xét kết quả + ω2x = 0 (∗) với ω2= k/m
nhóm treo kết quả lên - Các nhóm khác có ý kiến Phương trình (∗) là phương trình vi 
bảng. bổ sung.(nếu có) phân biểu diễn chuyển động của 
- GV Phân tích nhận xét, con lắc lò xo, phương trình này có 
đánh giá, kết quả thực nghiệm là: x = Acos(ωt + φ), như 
hiện nhiệm vụ học tập vậy chuyển động của con lắc lò xo 
của học sinh. 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
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 trước bài mới
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
CH: Nêu công thức tính cơ năng con lắc, từ - Động năng của con lắc
 -2
đó hãy tính giá trị đó? Wd=W-Wt=10,5.10 J
CH: Nêu công thức tính thế năng của con c. Ta có: Wd=Wt (1)
lắc và tính giá trị đó? Mặt khác: Wd+Wt=W (2)
CH: Làm thế nào để tính động năng khi biết Từ 1 và 2 ta có:
cơ năng và thế năng? kx2 kA2
 2. 
CH: Hãy thiết lập mối quan hệ giữa thế nă
 2Wt=W hay 2 2
ng và cơ năng từ biểu thức 1 và 2? A
 x 
- HS trả lời theo hệ thống câu hỏi và tính kết Do đó : 2
quả theo yêu cầu của GV
Bài tập về nhà: Bài tập về nhà: Con lắc lò xo khối lựơng 
GV hướng dẫn HS giải bài tập về nhà theo 0,04kg, độ cứng 100N/m dao động điều hoà 
các bước: với biên độ 2cm. Gốc thời gian được chọn 
- Xác định tần số góc khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều 
- Xác định pha ban đầu dựa vào gốc thời dương. Viết phương trình dao động của vật.
gian đã cho
- Viết phương trình dưới dạng:
x=Acos(t )
Hoạt động 3 : Củng cố.
- GV hệ thống lại các dạng toán và cách giải các dạng toán trên.
Người soạn: Lê Bá Hoàng