Soạn giáo án vật lí 11 kết nối tri thức Bài 7: Bài tập về sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà

Soạn chi tiết đầy đủ giáo án vật lí 11 Bài 7: Bài tập về sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà sách kết nối tri thức. Giáo án soạn chuẩn theo Công văn 5512 để các thầy cô tham khảo lên kế hoạch bài dạy tốt. Tài liệu có file tải về và chỉnh sửa được. Hi vọng, mẫu giáo án này mang đến sự hữu ích và tham khảo cần thiết. Mời thầy cô tham khảo.

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 7: BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN HÓA

NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (1 TIẾT)

MỤC TIÊU
Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

Vận dụng được các phương trình về: li độ và vận tốc của dao động điều hòa.
Vận dụng được phương trình của dao động điều hòa.
Sử dụng đồ thị, phân tích và thực hiện phép tính cần thiết để mô tả được sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong dao động điều hòa.

Năng lực

Năng lực chung:

Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
Giao tiếp hợp tác: Thảo luận để vận dụng được các phương trình li độ, vận tốc, gia tốc của dao động điều hòa và mô tả được sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong dao động điều hòa.
Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến li độ, vận tốc, gia tốc của dao động điều hòa, mô tả được sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong dao động điều hòa và đề xuất giải pháp giải quyết.

Năng lực vật lí:

Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.

Phẩm chất

Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.

THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
Đối với giáo viên:

SGK, SGV, Giáo án.
Bản photo các bài trong ví dụ mục I SGK để phát cho từng HS.
Máy chiếu, máy tính (nếu có).

Đối với học sinh:

Vở ghi bài tập, các hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
Mục tiêu: Trên cơ sở các kiến thức đã học, GV nêu câu hỏi để HS thấy được mối liên hệ giữa cơ năng và các đại lượng li độ, vận tốc trong dao động điều hòa.
Nội dung: GV cho HS thảo luận về mối liên hệ giữa định luật bảo toàn cơ năng với các đại lượng như li độ, vận tốc trong dao động điều hòa.
Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận và những lưu ý khi giải bài tập.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV kiểm tra bài cũ: yêu cầu HS viết lại biểu thức định luật bảo toàn cơ năng trong dao động điều hòa.

- GV đặt câu hỏi để HS thảo luận: Ta có thể sử dụng định luật bảo toàn cơ năng để tìm li độ và vận tốc của vật dao động điều hòa được không?

- GV gợi ý HS liên hệ giữa định luật bảo toàn cơ năng với các đại lượng như li độ vận tốc trong dao động điều hòa để trả lời câu hỏi này.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận và đưa ra câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 7: Bài tập về sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động. Hướng dẫn giải một số bài toán cụ thể

Mục tiêu: Giúp HS vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài toán đơn giản.
Nội dung: GV hướng dẫn HS giải một số bài toán ở các ví dụ trong SGK.
Sản phẩm học tập: HS giải được các bài toán ví dụ.
Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV phát phiếu học tập có in đề bài các câu hỏi ví dụ và yêu cầu HS không phụ thuộc vào lời giải trong SGK.

- HS chú ý nghe GV hướng dẫn.

Ví dụ 1 (SGK – tr28): Một con lắc đơn gồm vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dãn có độ dài l và có khối lượng không đáng kể (Hình 7.1). Đưa vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng O sao cho dây treo hợp vơi QO một góc α₀ ( rồi thả nhẹ con lắc dao động điều hòa trên cùng tròn

a) Tính thế năng và động năng của vật ở các vị trí A, O, B và vị trí bất kì (li độ góc α).

b) Ở vị trí nào động năng bằng thế năng?

(GV nên sử dụng các hình vẽ đã chuẩn bị để phân tích và diễn tả các hiện tượng làm tăng tính trực quan của bài toán).

Ví dụ 2 (SGK – tr29): Một vật có khối lượng m = 200g dao động điều hòa với tần số góc ω = 2π rad/s, biên độ A = 10 cm, Xác định thế năng của con lắc tại thời điểm vật có tốc độ v = 10 cm/s.

(GV nên sử dụng các hình vẽ đã chuẩn bị để phân tích và diễn tả các hiện tượng làm tăng tính trực quan của bài toán).

Ví dụ 3 (SGK – tr29): Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hòa. Gọi W_t, W_đ lần lượt là thế năng của lò xo và động năng của vật, W₀ là cơ năng của con lắc lò xo. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng W_t và động năng W_đ của con lắc vào li độ x như Hình 7.2. Tính W₀.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nhận tài liệu từ GV, đọc đề bài và chăm chú nghe giảng.

- HS ghi chép ý chính vào vở.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời HS nhắc lại và nhận xét về cách trình bày.

- GV tóm tắt lại các bước làm

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung luyện tập.

- GV trình bày cách giải các câu hỏi ví dụ:

Ví dụ 1 (SGK – tr28):

a) Chọn mốc để tính thế năng của vật là vị trí cân bằng O thì:

- Thế năng và động năng của vật tại các vị trí A và B là:

W_đ = 0.

- Thế năng và động năng của vật tại vị trí O là:

W_t = 0.

- Thế năng và động năng của vật tại vị trí bất kì là:

b) Khi W_đ = W_t, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

Vậy, ở các vị trí có li độ góc thì động năng bằng thế năng.

Ví dụ 2 (SGK – tr29):

Ta đã biết trong dao động điều hòa cơ năng được bảo toàn .

Suy ra thế năng:

Ví dụ 3 (SGK – tr29):

Từ đồ thị, ta xác định được:

Khi (cm) m thì W_đ = W_t.

Mặt khác, vì nên khi W_đ = W_t ta có:

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi luyện tập.
Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng.
Tổ chức thực hiện:

Xem đầy đủ các khác trong bộ: => Giáo án Vật lí 11 kết nối tri thức

Hệ thống có đầy đủ: Giáo án word đồng bộ giáo án Powerpoint các môn học. Đầy đủ các bộ sách: Kết nối tri thức, chân trời sáng tạo, cánh diều. Và giáo án có đủ cả năm. Các tài liệu khác như đề thi, dạy thêm, phiếu học tập, trắc nghiệm cũng có sẵn. Và rất giúp ích cho việc giảng dạy. Các tài liệu đều sẵn sàng và chuyển tới thầy cô ngay và luôn