Giáo án và PPT Vật lí 11 kết nối Bài 1: Dao động điều hoà

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (2 TIẾT)

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV cho HS quan sát hình vẽ hoặc xem video clip về vật dao động trong cuộc sống hằng ngày như đàn ghi ta rung động, em bé đung đưa trên chiếc đu, pít-tông chuyển động lên xuống trong xi-lanh của động cơ,... thảo luận về khái niệm dao động cơ và những đặc điểm chung của dao động cơ.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA DAO ĐỘNG CƠ 

Hoạt động 1: Tìm hiểu những đặc điểm chung của dao động điều hoà

GV cho HS làm thí nghiệm và thực hiện các hoạt động theo SGK để tìm hiểu những đặc điểm chung của dao động điều hòa.

Sản phẩm dự kiến:

1. Thí nghiệm 

2. Dao động cơ

Đặc điểm chung của các vật khi dao động:

- Có một vị trí cân bằng 

- Vật chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng. 

Kết luận 1:

Chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng gọi là dao động cơ.

Dao động cơ của một vật có thể là tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. 

Kết luận 2:

Tùy theo vật hay hệ vật dao động mà dao động tuần hoàn có thể có mức độ phức tạp khác nhau. Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa.

II. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 

Hoạt động 2: Tìm hiểu đồ thị và phương trình của dao động điều hoà

GV tổ chức cho HS quan sát hình ảnh, video thí nghiệm dao động của con lắc lò xo; giới thiệu về đồ thị dao động của con lắc và yêu cầu HS trả lời các câu hỏi khám phá: Đồ thị dao động điều hòa có dạng hình gì?

Em hãy nêu phương trình dao động điều hòa?

Sản phẩm dự kiến

1. Đồ thị của dao động điều hòa 

Đồ thị dao động của con lắc cho biết vị trí của quả cầu trên trục x tại những thời điểm khác nhau. Đường cong này có dạng hình sin.

2. Phương trình của dao động điều hòa 

• Phương trình của dao động điều hòa 

x=Acos(ωt+φ)

Trong phương trình này A,  và  là các hằng số. 

• x là li độ dao động 

• A là biên độ dao động (A > 0)

• (ωt+φ) là pha của dao động ở thời điểm t (đơn vị là rad)

•  là pha ban đầu (đơn vị là rad)

• Dao động được mô tả bằng phương trình x=Acos(ωt+φ) gọi là dao động điều hòa

• Vật nặng của con lắc đang dao động điều hòa gọi là vật dao động điều hòa. 

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Khẳng định nào dưới đây là đúng khi nói về chuyển động của một vật dao động điều hoà?

A. Khi vật ở vị trí biên, vận tốc của nó cực đại. 

B. Khi vật ở vị trí cân bằng, gia tốc của nó cực đại. 

C. Khi vật ở vị trí biên, gia tốc của nó bằng không. 

D. Khi vật ở vị trí cân bằng, tốc độ của nó cực đại.

Câu 2: Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 4cos5t (cm) (t tính bằng s). Tốc độ của vật khi đi qua vị trí cân bằng là

A. 50 cm/s.

B. 20 cm/s.

C. 100 cm/s.

D. 80 cm/s.

Câu 3: Một vật dao động điều hoà với tần số 60,0 Hz và biên độ 2,50 cm. Tính tốc của vật khi nó ở li độ 0,800 cm.

Sản phẩm dự kiến

Câu 1: D 

Câu 2: B

Câu 3: 

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Sau khi chạy một quãng đường ngắn, nhịp tim của một bạn học sinh là 96 nhịp mỗi phút. Tần số đập của tim bạn học sinh đó là 

Câu 2: Một nguyên tử trong tinh thể dao động điều hoà với tần số 1,0.10¹⁴ Hz. Biên độ dao động của nguyên tử đó là 2,0.10^-12 m. Xác định:

a) Tốc độ cực đại của nguyên tử.

b) Gia tốc cực đại của nguyên tử.