Giáo án Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen mới nhất - Vật Lí 12

Giáo án Vật Lí 12 Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-Nen

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ

a) Kiến thức

- Nêu được cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp giản đồ Fre-nen.

- Nêu được cách xác định biên độ dao động tổng hợp A. Biết A phụ thuộc vào biên độ của các dao động thành phần và độ lệch pha giữa chúng. Còn A không phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động thành phần .

- Nêu được cách xác định pha ban đầu củadao động tổng hợp. Biết pha ban đầu này  phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần.

- Nêu được cách xác định độ lệch pha của dao động x1 so với x2. Khi tính độ lệch pha của hai dao động thành phần x­1 và x2 thì phương trình biểu diễn chúng bắt buộc phải cùng một dạng hàm và phải đảm bảo điều kiện biện độ dương

b) Kĩ năng:

- Biểu diễn đượcc các vectơ thành phần lên hệ trục tọa độ xoy. Sau đó dùng quy tắc hình bình hành để tìm vectơ tổng. Từ đó suy ra được biên độ của dao động tổng hợp, pha ban đầu ...

- Tính được các trường hợp đặc biệt của biên độ tổng hợp , viết được phương trình dao động của các dao động thành phần, nếu biết được dao động tổng hợp và dao động thành phần kia.

- Rèn được kĩ năng tính toán, suy luận.

- Có thể giải bài toàn viết phương trình của dao động tổng hợp, hoặc dao động thành phần bằng máy tính cầm tay, hoặc dựa vào những dầu hiệu đặc biệt.

c) Thái độ

- Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng liên quan đến dao động tổng hợp.

- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học.

2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh

- Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo.

- Năng lực tự học, đọc hiểu.

- Năng lực hợp tác nhóm:  trao đổi thảo luận, trình bày các cách để xác định biên độ dao động tổng hợp và pha ban đầu.

- Năng lực tính toán, năng lực sử dụng máy tính cầm tay hoặc dựa vào những dấu hiệu đặt biệt để giải bài toán trên .

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

a ) Phương pháp vecto quay.

b) Hình vẽ phương pháp vecto quay, mô hình vecto quay.

2. Học sinh

- SGK, vở ghi bài, giấy nháp...

- Các nhóm phải xem lại quy tắc hình bình hành hoặc quy tắc đa giác.

III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC  CỦA HỌC SINH

1. Hướng dẫn chung

-          Dựa vào sự hướng dẫn của giáo viên khi cho hai dao động thành phần, yêu cầu học sinh dự đoán ta có thể tìm ra được dao động chung cho hai dao động trên được hay không ?

-          Nếu được thì phải làm như thế nào và phải thoãn mãn những điều kiện gì ?

Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

2. Tổ chức từng hoạt động

Hoạt động 1 (Khởi động): Tạo tình huống xuất phát.

a) Mục tiêu:

Kiểm tra sự chuẩn bị kiến thức cũ GV đã giao về nhà.

b) Nội dung:

Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh bằng phiếu trả lời câu hỏi của GV.

c) Tổ chức hoạt động:

- GV phát phiếu kiểm tra cho các nhóm. YC HS ghi các phương án  của mình vào phiếu, khi  đó GV YC mỗi nhóm trình bày ý tưởng của nhóm mình .

- Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu. Làm thế nào để biểu diễn hai  dao động thành phần trên lên cùng một hẹ trục tọa độ . Khi đó có cần thõa mãn những điều kiện gì không ?

- Tổ chức HS báo cáo kết quả trước lớp và dẫn dắt HS giải quyết vấn đề cần xác định.

d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi của học sinh.

- Nêu được cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số bằng phương pháp giản đồ Fre-nen.

e) Đánh giá:

- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).

- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).

- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.

Hoạt động 2 (Hình thành kiến thức):

I. Xác định biên độ, pha ban đầu của dao động tổng hợp .

a) Mục tiêu:

- Nếu cách xác định biên độ, pha ban đầu của dao động tổng hợp .

- Từ đó xác định một số trường hượp đặc biệt .

b) Nội dung:

Làm thế nào để tìm dao động tổng hợp của hai dao động thành phần trên . Khi đó có cần thõa mãn những điều kiện gì không ?

c) Tổ chức hoạt động:

- Nêu được cách xác định biên độ dao động tổng hợp A. Biết A phụ thuộc vào biên độ của các dao động thành phần và độ lệch pha giữa chúng hay không. Hay là A không phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động thành phần .

- Nêu được cách xác định pha ban đầu của dao động tổng hợp. Biết pha ban đầu này có phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần hay không.?

- Nêu được cách xác định độ lệch pha của dao động x1 so với x2. Khi tính độ lệch pha của hai dao động thành phần x­1 và x2 thì phương trình biểu diễn chúng bắt buộc phải cùng một dạng hàm hay khác dạng hàm và có phải đảm bảo điều kiện biện độ dương hay không ?

d) Sản phẩm mong đợi: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS.

- Xác định được biên độ dao động tổng hợp A. Biết A phụ thuộc vào biên độ của các dao động thành phần và độ lệch pha giữa chúng. Và còn A không phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động thành phần .

- Nêu được cách xác định pha ban đầu của dao động tổng hợp. Biết pha ban đầu này  phụ thuộc vào biên độ và phaban đầu của các dao động thành phần.

- Nêu được cách xác định độ lệch pha của dao động x1 so với x2. Khi tính độ lệch pha của hai dao động thành phần x­1 và x2 thì phương trình biểu diễn chúng bắt buộc phải cùng một dạng hàm và phải đảm bảo điều kiện biện độ dương

e) Đánh giá:

- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).

- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).

- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.

Hoạt động 3 (Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức. Giải bài tập.

a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số .

b) Nội dung:

- Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về phương pháp tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số .

- Học sinh làm việc nhóm, trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

c) Tổ chức hoạt động:

- GV chuyển giao nhiệm vụ. HS ghi nhiệm vụ vào vở.

- Yêu cầu làm việc nhóm, Nêu ra phương pháp chung để giải và trả trả lời các câu hỏi và bài tập cơ bản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

- Học sinh trình bày kết quả của nhóm  trước lớp và thảo luận.

- GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức.

d) Sản phẩm mong đợi:

Bảng báo cáo của nhóm và các phương án trả lời của học sinh.

e) Đánh giá:

- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).

- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).

- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.

Hoạt động 4 (Vận dụng): Giải bài tập tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số .

a) Mục tiêu:

Giải được các bài tập đơn giản về tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

b) Nội dung:

- GV chiếu bài tập có mô phỏng với các dữ kiện có sẵn.

- Học sinh làm việc cá nhân vào vở và làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu.

c) Tổ chức hoạt động:

- Các nhóm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng.

- Yêu cầu cả lớp giải các bài tập SGK.

d) Sản phẩm mong đợi: Bài giải của học sinh.

e) Đánh giá:

- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).

- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).

- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.

Hoạt động 5 (Tìm tòi mở rộng): Yêu cầu HS xem  cách tìm biên độ và pha ban đầu dựa vào máy tính cầm tay

a) Mục tiêu:

HS biết sử dụng máy tính cầm tay để tìm biên độ và pha ban đầu

b) Nội dung:

Sử dụng máy tính cầm tay để giải rất nhanh

c) Tổ chức hoạt động:

- GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực hiện ngoài lớp học.

HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở. Sau đó về nhà tìm hiểu để thực hiện về nhiệm vụ này.

- HS báo cáo kết quả và thảo luận về nhiệm vụ được giao.

- GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức.

d) Sản phầm mong đợi: Bài làm của học sinh.

e) Đánh giá:

Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.

Tài liệu còn nhiều trang, mời các bạn tải xuống để xem đầy đủ!

Xem thêm các bài soạn Giáo án Vật Lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Giáo án Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

Giáo án Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Giáo án Giao thoa sóng

Giáo án Sóng dừng

Giáo án Đặc trưng vật lí của âm