Giáo án Vật lí 12 - Tiết 5+6: Con lắc đơn - Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức - Năm học 2019-2020 - Lê Bá Hoàng

 Giáo án Vật lí 12
 Tiết 5: CON LẮC ĐƠN Ngày soạn: 15/9/2019
I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức: 
 - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. 
 - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dđđh. Viết được công thức tính chu kì dđ của con lắc đơn.
 - Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn. 
 - Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao 
 động.
 - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
 2. Kĩ năng: 
 - Giải được bài tập tương tự như ở trong bài.
 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
 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
Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm 
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: Chuẩn bị con lắc đơn.
 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.
IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
1. Tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ:
- Viết biểu thức tính năng lượng của con lắc lò xo? Chữa bài tập 6 SGK trang 13
3. Bài mới:
 Họat động của giáo viên Họat động của học sinh Nội dung
 HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)
Mục tiêu: Tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: Con lắc đơn
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp 
thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
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 hình hoặc cho hs quan sát con lắc - HS đưa ra phán đoán Tiết 5: CON 
đơn. Quan sát con lắc khi cân bằng. LẮC ĐƠN
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
- Gợi ý cho hs tiến hành - Áp dụng định luật II Xét vật khi lệch khỏi vị trí cân 
tìm phương trình động NT bằng với li độ góc α hay li độ cong 
lực học của con lắc đơn. tiến hành tính toán theo s = lα
 gợi ý của GV - Thành phần lực kéo về 
 2
 a + ω x = 0 Pt = -mgsinα
 - Áp dụng định luật II Niu tơn
 Pt = ma
 s
- Yêu cầu hs kết luận về - Nếu α nhỏ thì sinα α 
dao động của con lắc - Dao độngcủa con lắc l
 s
đơn? đơn là dao động điều mg ma ms"
 hòa. l
 g
- Yêu cầu hs tìm tần số s" s 0
góc và chu kì. l
 g
 k Đặt ω2 = s"  2 s 0
 * Tần số góc:  l
 m
 * Vậy dao động của con lắc đơn là 
 m
 * Chu kì: T = 2 dao động điều hòa. Với phương 
 k trình
 s s cos t 
- Từ phương trình lực 0 
 g
làm cho vật chuyển động - Nhận xét về dấu và độ * Tần số góc:  
rút ra khái niệm lực kéo lớn của lực kéo về l
về. l
 * Chu kì: T 2 
 g
 - Ghi kết luận
- Kết luận chung
 III. Khảo sát dao động của lò xo 
- Yêu cầu hs viết biêu - Động năng về mặt năng lượng
 1
thức tính động năng, thế W mv 2 1. Động năng của con lắc đơn
 đ 2 1
năng của con lắc? W mv 2
 - Thế năng đ 2
 Wt mgl(1 cos ) 2. Thế năng của con lắc đơn
 * Thế năng và động năng - Chọn góc thế năng ở vị trí cân 
- Nhận xét sự biến thiên của con lắc lò xo biến bằng
của thế năng và đông thiên điều hòa với chu kì Wt mg(1 cos )
năng? T/2. * Thế năng và động năng của con 
 1
 W mv 2 mgl(1 cos ) lắc lò xo biến thiên điều hòa với 
- Viết biểu thức tính cơ 2 chu kì T/2.
năng và yêu cầu hs nhận W= hs 3. Cơ năng của con lắc đơn. Sự 
xét? bảo toàn cơ năng
 - Nhận xét và kết luận 1
 W mv 2 mgl(1 cos ) = hs
- Hướng dẫn hs làm câu (SGK) 2
C3 - Làm câu C3
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
 Câu 6: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m, dao động điều hòa ở nơi có gia tốc trọng 
 trường g = π2 = 10 m/s2. Lúc t = 0, con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương với 
 vận tốc 0,5 m/s. Sau 2,5 s vận tốc của con lắc có độ lớn là
 A. 0 B. 0,125 m/s C. 0,5 m/s D. 0,25 m/s.
 Câu 7: Một con lắc đơn mỗi ngày chạy chậm 1,5 phút. Cần phải điều chỉnh chiều dài con 
 lắc như thế nào để đồng hồ chạy đúng?
 A. Giảm chiều dài 0,21% B. Tăng chiều dài 0,21 %
 C. Tăng chiều dài 0,42% D. Giảm chiều dài 0,42%.
8. Chọn câu đúng. Một con lắc đơn được thả không vận tốc từ vị trí có ly độ góc 0. Khi 
con lắc qua vị trí có ly độ góc thì lực căng của dây treo là:
 A. T = mg(3cos 0 + 2cos ) B. T = mgcos C. T = mg(3cos - 2cos 0)
 D. T = 3mg(cos - 2cos 0)
 Hướng dẫn giải và đáp án
 Câu 1 2 3 4 5 6 7 8
 Đáp án B C A A D A A C
 HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)
Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập 
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.
1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập
GV chia lớp thành nhiều nhóm 
( mỗi nhóm gồm các HS trong 1 bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi 
sau và ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập 
Bài 7 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Một con lắc đơn dài l = 2m, dao động điều hòa tại một 
nơi có gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Hỏi con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động toàn 
phần trong 5 phút ?
2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS trả lời.
- HS nộp vở bài tập.
- HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện.
 Gợi ý:
 => n ≈ 106 dao động toàn phần.
 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.
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
 Tiết 6: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC Ngày soạn: 15/9/2019
 I. MỤC TIÊU:
 1. 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 điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
 - Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.
 - Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần.
 2. Kĩ năng: 
 - 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 để 
 giải bài tập tương tự như ở trong bài.
 3. Thái độ
 Tích cực nghiêm túc nhiệt tình
 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
 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
 Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm 
 II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
 1. Phương pháp
 PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
 2. Kĩ thuật dạy học
 Kĩ thuật đặt câu hỏi.
 III. CHUẨN BỊ
 1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, 
 có hại.
 1
 W m 2 A2
 2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: 2 .
 IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
 1. Tổ chức:
 2. Kiểm tra bài cũ:
 - Kết hợp
 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: dao động tắt dần, dao động cưỡng bức.
 Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp 
 thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
 - Muốn dao động duy - Lấy VD về dao động năng lượng đúng bằng năng lượng 
 trì phải làm như thế duy trì tiêu tốn sau mỗi chu kì. Dao động 
 nào? - Ghi kết luận như thế gọi là dao động duy trì.
 - Hình thành kn dao 
 động duy trì
 - Yêu cầu hs lấy VD 
 dao động duy trì
 - Kết luận
 III. Dao động cưỡng bức
 - Giới thiệu dao động - Tiếp thu 1. Thế nào là dao động cưỡng 
 cưỡng bức bức?
 Dao động được duy trì bằng 
 - Yêu cầu hs tìm VD - Tìm vài ví dụ về dao cách tác dụng vào nó một ngoại 
 về dao động cưỡng động cưỡng bức lực cưỡng bức tuần hoàn. Gọi là 
 bức. dao động tuần hoàn
 - Tiếp thu các đặc 2.Ví dụ
 - Nhận xét về đặc điểm điểm của dao động 3. Đặc điểm
 của dao động cưỡng cưỡng bức - Dao động cưỡng bức có biên 
 bức độ không đổi, tần số bằng tần số 
 lực cưỡng bức.
 - Biên độ phụ thuộc vào biên độ 
 lực cưỡng bức và sự chênh lệch 
 tần số của lực cưỡng bức và tần số 
 riêng của dao động
 IV. Hiện tượng cộng hưởng
 - Nêu vài hiện tượng - Tiếp thu 1. Định nghĩa
 cộng hưởng trên thực Hiện tượng biên độ dao động 
 tế (Cây cầu ở Xanh cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại 
 petecbua – Nga và cây khi tần số f của lực cưỡng bức tiến 
 cầu ở Ta kô ma - Mỹ) đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao 
 - Hình thành kn cộng - Định nghĩa HTCH động gọi là hiện tượng cộng 
 hưởng. (SGK) hưởng.
 - Tìm điều kiện cộng - Điều kiện f = f0 * Điều kiện cộng hưởng: f = f0
 hưởng? 2. Giải thích
 - Giải thích - Tiếp thu Khi f = f0 thì năng lượng được 
 cung cấp một cách nhịp nhàng 
 biên độ tăng dần lên. Biên độ cực 
 - Yêu cầu hs tìm tầm đại khi tốc độ cung cấp năng 
 quan trọng của hiện - Hiện tượng cộng lượng bằng tốc độ tiêu hao năng 
 tượng cộng hưởng hưởng có hại: làm sập lượng
 + Có lợi nhà cửa, cầu  3. Tầm quan trọng của hiện 
 + Có hại tượng cộng hưởng
Người soạn: Lê Bá Hoàng Giáo án Vật lí 12
 C. Sự đung đưa của chiếc võng.
 D. Sự dao động của pittông trong xilanh.
 Hướng dẫn giải và đáp án
 Câu 1 2 3 4 5 6
 Đáp án C D D D D B
 HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)
 Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập 
 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 : + Dao động cưỡng bức 
 Việc tạo nên dao động được xảy ra dưới tác dụng 
 cưỡng bức khác với việc 1. Thực hiện nhiệm vụ của một ngoại lực có tần số 
 tạo nên dao động duy trì học tập: góc Ω, khi ổn định, dao 
 như thế nào? - HS sắp xếp theo nhóm động cưỡng bức có tần số 
 1. Chuyển giao nhiệm tiến hành làm việc theo bằng tần số của lực cưỡng 
 vụ học tập: nhóm dưới sự hướng dẫn bức.
 - GV chia 4 nhóm yêu cầu của GV + Dao động duy trì cũng 
 hs trả lời vào bảng phụ được xảy ra dưới tác dụng 
 trong thời gian 5 phút của ngoại lực, nhưng ngoại 
 - GV theo dõi và hướng 2. Báo cáo kết quả hoạt lực ở đây được điều khiển 
 dẫn HS động và thảo luận để có tần số góc ω bằng tần 
 2. Đánh giá kết quả thực - Đại diện các nhóm số góc ω 0 của dao độg 
 hiện nhiệm vụ học tập: - Đại diện các nhóm nhận riêng của hệ.
 - Yêu cầu đại diện các xét kết quả
 nhóm trả lời - Các nhóm khác có ý 
 - GV Phân tích nhận xét, kiến bổ sung.(nếu có)
 đánh giá, kết quả thực 
 hiện nhiệm vụ học tập của 
 học sinh.
 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.
 Tự tìm hiểu về dao động điều hòa và dao động cưỡng bức, ứng dụng thực tế
 4. Hướng dẫn về nhà:
 - Về nhà học bài và làm các bài tập trong Sgk.và sách bài tập
 - Đ ọc trước bài 5 SGK/ 22
Người soạn: Lê Bá Hoàng