Giáo án NLS Vật lí 11 kết nối Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng
Giáo án NLS Vật lí 11 kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh làm quen và ứng dụng công nghệ, tin học. KHBD này là file word, tải về dễ dàng. Là mẫu giáo án mới nhất năm 2026 để giáo viên dạy tốt môn Vật lí 11.
=> Giáo án tích hợp NLS Vật lí 11 kết nối tri thức
Các tài liệu bổ trợ
Ngày soạn: …/…/…
Ngày dạy: …/…/…
BÀI 6: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.
HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
(2 tiết)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được ví dụ thực tế về dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.
- Thảo luận, đánh giá được sự có lợi hay có hại của cộng hưởng trong một số trường hợp cụ thể.
2. 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 nhóm để mô tả được dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.
Năng lực vật lí:
- Mô tả và định nghĩa được dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.
- Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.
Năng lực số:
- 1.1.NC1a: HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV.
- 1.1.NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.
- 2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
- 5.2.NC1b: Áp dụng được các công cụ số khác nhau và các giải pháp công nghệ có thể có để giải quyết vấn đề.
- 6.2.NC1a: Lựa chọn và sử dụng được các công cụ AI phù hợp để nâng cao hiệu suất và giải quyết các vấn đề phức tạp.
3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thực hành.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- SGK, SBT, KHBD Vật lí 11.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh bộ thí nghiệm khảo sát dao động tắt dần của con lắc đơn; Hình ảnh xích đu; Hình ảnh bộ phận giảm xóc của xe máy; Hình ảnh thí nghiệm về dao động cưỡng bức; …
- Máy chiếu, máy tính kết nối Internet (nếu có).
- Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.
- Bộ câu hỏi trắc nghiệm trên phần mềm Quizizz.
2. Đối với học sinh
- SGK, SBT Vật lí 11.
- Mỗi nhóm HS: Thí nghiệm về dao động tắt dần: 1 nguồn điện, 1 vật nặng của con lắc có gắn bút dạ, 1 tấm nhựa chuyển động đều (Hình 6.1); Thí nghiệm về dao động cưỡng bức: 1 thanh cứng hình trụ, 2 ổ trục, 1 con lắc điều khiển Đ, 3 con lắc thử (Hình 6.3)
- HS cả lớp: Hình vẽ và đồ thị liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Thông qua một số ví dụ trong thực tiễn về dao động tắt dần trong thực tế để nêu vấn đề vào bài học cho HS.
b. Nội dung: GV cho HS quan sát hình vẽ hoặc xem video clip một em bé đang chơi xích đu trong sân, thảo luận về dao động tắt dần.
c. Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận về dao động tắt dần.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập:
- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.
- GV chiếu video/hình ảnh một em bé đang chơi xích đu trong sân
- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Tại sao để xích đu tiếp tục hoạt động, người mẹ thỉnh thoảng lại đẩy nhẹ vào xích đu?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS xem video và suy nghĩ câu trả lời.
- HS quan sát hình ảnh 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.
(HS chưa cần trả lời chính xác và đầy đủ: ví dụ anh trai đẩy vào ghế xích đu để xích đu tiếp tục dao động).
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét, đánh giá và kết luận.
[6.2.NC1a: HS sử dụng công cụ AI hoặc sản phẩm số do GV cung cấp để tiếp nhận thông tin, trả lời câu hỏi đơn giản.
2.1.NC1a: HS thực hiện các tương tác cơ bản với học liệu số (xem video, trả lời câu hỏi trên môi trường số).
1.1.NC1a: HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV.]
- 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 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng.
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu dao động tắt dần
a. Mục tiêu: HS làm thí nghiệm, quan sát và dựa vào các ví dụ để tìm hiểu về dao động tắt dần và nguyên nhân gây ra dao động tắt dần.
b. Nội dung: GV cho HS làm thí nghiệm và thực hiện các hoạt động theo SGK để tìm hiểu về dao động tắt dần và nguyên nhân gây ra dao động tắt dần.
c. Sản phẩm học tập: Rút ra được những đặc điểm của dao động tắt dần.
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Hoạt động 2. Tìm hiểu dao động cưỡng bức
a. Mục tiêu: HS dựa vào các ví dụ để tìm hiểu về dao động cưỡng bức.
b. Nội dung: GV cho HS phân tích ví dụ cụ thể và nêu được đặc điểm của dao động cưỡng bức.
c. Sản phẩm học tập: Rút ra được những đặc điểm của dao động cưỡng bức.
d. Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV phân tích một ví dụ cụ thể về dao động cưỡng bức: Khi đến bến xe buýt, xe chỉ tạm dừng nên không tắt máy, thân xe vẫn dao động. Dao động đó là dao động cưỡng bức dưới tác dụng của lực cưỡng bức tuần hoàn gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xi lạnh của máy nổ. - Dựa vào ví dụ, GV giới thiệu với HS về khái niệm dao động cưỡng bức. - GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, tìm hiểu thêm về ví dụ và đặc điểm của dao động cưỡng bức và trả lời Câu hỏi (SGK – tr25) Tìm thêm ví dụ về dao động cưỡng bức. - GV cho HS thảo luận nhóm đôi, nghiên cứu SGK và tìm hiểu về đặc điểm của dao động cưỡng bức. - GV đặt câu hỏi: Tần số và biên độ của dao động cưỡng bức có đặc điểm gì? - Sau khi HS phát biểu, GV nhận xét và kết luận về đặc điểm của dao động cưỡng bức, yêu cầu HS ghi vào vở. - GV chia lớp thành 4 – 5 nhóm. - GV tổ chức cho HS làm theo nội dung Hoạt động (SGK – tr26) + Dụng cụ thí nghiệm
+ Dự đoán hiện tượng xảy ra với các con lắc khi con lắc Đ được kéo sang một bên theo phương vuông góc với thanh rồi thả ra và dự đoán con lắc nào dao động mạnh nhất. + Tiến hành thí nghiệm Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 6.3. Bước 2: Điều khiển con lắc Đ sang một bên theo phương vuông góc với thanh rồi thả ra cho dao động. à GV theo dõi các nhóm, kịp thời giúp đỡ, gợi ý, hướng dẫn và động viên các nhóm. - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo, nhận xét kết quả thí nghiệm. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, quan sát thí nghiệm, hình ảnh, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. | II. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC 1. Khái niệm dao động cưỡng bức Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số f bất kì. Khi dao động ổn định, tần số dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực.
*Câu hỏi (SGK – tr25) Ví dụ về dao động cưỡng bức: Để giữ cho xích đu không dao động tắt dần người ta thường tác dụng lực vào mỗi nửa chu kì dao động của vật để xích đu được duy trì với biên độ không đổi.
2. Đặc điểm: Dao động cưỡng bức khi ổn định có những đặc điểm sau đây: - Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. - Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ ngoại lực, độ lớn lực cản của môi trường, độ chênh lệch giữa tần số của ngoại lực và tần số riêng của hệ dao động. *Hoạt động (SGK – tr26) - Con lắc 3 dao động mạnh nhất. - Khi tần số của các con lắc càng gần với tần số của con lắc điều khiển thì biên độ của nó càng tăng. |
Hoạt động 3. Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng
a. Mục tiêu: HS quan sát hình ảnh trực quan và ví dụ thực tiễn để tìm hiểu và giải thích hiện tượng cộng hưởng.
b. Nội dung: GV cho HS quan sát hình ảnh và tổ chức cho HS tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng.
c. Sản phẩm học tập: HS tìm hiểu và giải thích được hiện tượng cộng hưởng.
d. Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM | NLS |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu hình ảnh đồ thị biên độ dao động – tần số của lực cưỡng bức (Hình 6.4) cho HS quan sát.
- GV cho HS thảo luận nhóm đôi, nghiên cứu SGK, tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng. - GV đặt câu hỏi: + Hiện tượng cộng hưởng có đặc điểm gì? + Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng? - GV chú ý: Cộng hưởng là một hiện tượng vật lí quan trọng có thể xuất hiện trong nhiều tình huống khác nhau. - GV cho HS thảo luận và nêu một vài ví dụ của hiện tượng cộng hưởng trong đời sống. (HS có thể sử dụng công cụ số (Google hoặc Chatbot AI) tìm kiếm thêm một số ví dụ.) - Sau khi HS phát biểu, GV nhận xét và kết luận về hiện tượng cộng hưởng, yêu cầu HS ghi vào vở. - GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr27) 1. Hãy đánh giá sự có lợi hay có hại của cộng hưởng trong các ví dụ nêu trên. 2. Một con lắc dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kì, biên độ giảm 3%. Tính phần năng lượng của con lắc bị mất đi trong một dao động. 3. Một con lắc dài 44 cm được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh của toa xe gặp chỗ nối nhau giữa các thanh ray. Hỏi tàu chạy thẳng đều với tốc độ bằng bao nhiêu thì biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết chiều dài của mỗi thanh ray là 12,5 m. Lấy g = 9,8 m/s2. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, quan sát hình ảnh, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 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. | III. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG 1. Định nghĩa - Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. - Điều kiện f = f0 gọi là điều kiện cộng hưởng. 2. Giải thích Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng, đúng lúc, do đó biên độ dao động của hệ tăng lên. Biên độ dao động đạt tới giá trị cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ. 3. Hiện tượng cộng hưởng trong đời sống - Cộng hưởng là một hiện tượng vật lí quan trọng có thể xuất hiện trong nhiều tình huống khác nhau. - Tùy từng trường hợp mà hiện tượng cộng hưởng có thể có lợi hoặc có thể có hại. *Câu hỏi (SGK – tr27) 1. Trong ví dụ về trò chơi xích đu ở đầu bài: +Khi em bé bắt đầu chuyển động rời xa chỗ người mẹ thì người mẹ chỉ cần đẩy nhẹ vào xích đu, nó cũng có thể đạt tới biên độ rất lớn, trường hợp này hiện tượng cộng hưởng là có lợi. + Nhưng nếu khi em bé đang chuyển động về phía người mẹ mà người mẹ tác dụng lực đẩy vào xích đu thì kết quả sẽ không như mong muốn vì lực cưỡng bức không tạo được cộng hưởng dao động mà cản trở dao động. => Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, … đều có tần số tự nhiên. Do vậy, khi xây dựng nhà cửa, cầu đường hoặc chế tạo máy móc, cần phải tính toán không để cho các hệ này chịu tác dụng của các lực cưỡng bức mạnh vì cộng hưởng dao động trong các trường hợp này rất có hại. 2. Gọi A0, A lần lượt là biên độ dao động ban đầu và sau một dao động toàn phần của con lắc. W0, W lần lượt là năng lượng ban đầu và sau một dao động toàn phần của con lắc Theo đề bài:
Suy ra phần năng lượng của con lắc mất đi trong một dao động toàn phần là:
3. Chu kì dao động riêng của con lắc:
Con lắc dao động với biên độ cực đại khi xảy ra cộng hưởng: T = T0. Suy ra: | - 1.1.NC1b: HS thực hiện tìm kiếm thông tin trên Internet. - 5.2.NC1b: HS sử dụng công cụ số để tìm kiếm thông tin trên Internet; Sử dụng máy tính cầm tay trong tính toán. |
3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm và tự luận.
b. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: Vận dụng kiến thức đã học để giải một số bài tập vận dụng liên quan.
b. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS vận dụng kiến thức về dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cưỡng bức để trả lời câu hỏi GV đưa ra
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..