Giáo án Vật lý Lớp 12 - Chương I: Dao động cơ - Tiết 8, Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức

Tiết 8: DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
MỤC TIÊU:
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.
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.
Thái độ
Tích cực nghiêm túc nhiệt tình
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
PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
Phương pháp
PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại.
Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: W = 1 mw2 A2 .
2
CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Tổ chức:
Kiểm tra bài cũ:
- Kết hợp
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
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.
- Ta đã khảo sát con lắc lò xo và con lắc đơn nhưng những điều kiện mà
- HS Xác định nội dung của bài
Tiết 8: DAO ĐỘNG TẮT
ta xét là điều kiện lí tưởng. Thực tế ta không thể làm cho con lắc dao động mãi mãi chỉ với một tác động ban đầu. Như vậy thì dao động của các con lắc đến một lúc nào đó sẽ không còn dao động nữa, hôm nay ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân gây ra hiện tượng trên qua bài “DAO ĐỘNG TĂT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC”
DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’)
Mục tiêu: - đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.
điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra
Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần.
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.
Tiến hành TN với con lắc đơn cho hs quan sát và nhận xét biên độ.
Gợi ý cho hs định nghĩa dao động tắt dần.
Gọi hs giải thích
Quan sát và nhận xét: biên độ giảm dần.
Định nghĩa dao động tắt dần (SGK)
Đọc SGK giải thích
Dao động tắt dần
Thế nào là dao động tắt dần.
Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian được gọi là dao động tắt dần
Nhận xét
Giới thiệu ứng dụng của dao động tắt dần
Yêu cầu hs nêu những ứng dụng mà hs biết.
Kết luận
Muốn dao động duy trì phải làm như thế nào?
Hình	thành	kn	dao động duy trì
Yêu cầu hs lấy VD dao động duy trì
Kết luận
Tiếp thu
Ứng dụng: giảm xóc ô tô, mô tô
Ghi nhận kết luận
Cung cấp đủ phần năng lượng bị mất đi.
KN dao động duy trì (SGK)
Lấy VD về dao động duy trì
Ghi kết luận
Giải thích
Trong dao động của con lắc thì ma sát làm mất đi một phần năng lượng của dao động làm cho biên độ giảm dần.
Ứng dụng
Dao động tắt dần được ứng dụng trong các thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô, mô tô. . .
II. Dao động duy trì
Để dao động không tắt dần người ta dùng thiết bị cung cấp năng lượng đúng bằng năng lượng tiêu tốn sau mỗi chu kì. Dao động như thế gọi là dao động duy trì.
- Giới thiệu dao động cưỡng bức
- Tiếp thu
Dao động cưỡng bức
Thế nào là dao động cưỡng bức?
Dao động được duy trì bằng cách
tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Gọi là dao
- Yêu cầu hs tìm VD về dao động cưỡng bức.
- Tìm vài ví dụ về dao động cưỡng bức
- Nhận xét về đặc điểm của dao động cưỡng bức
- Tiếp thu các đặc điểm của dao động cưỡng bức
động tuần hoàn
Ví dụ
Đặc điểm
Dao động cưỡng bức có biên 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
Nêu vài hiện tượng cộng hưởng trên thực tế (Cây cầu ở Xanh petecbua – Nga và cây cầu ở Ta kô ma - Mỹ)
Hình thành kn cộng hưởng.
Tìm điều kiện cộng hưởng?
Giải thích
Yêu cầu hs tìm tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
+ Có lợi
+ Có hại
Kết luận
Tiếp thu
Định	nghĩa	HTCH (SGK)
Điều kiện f = f0
Tiếp thu
Hiện tượng cộng hưởng có hại: làm sập nhà cửa, cầu 
Hiện tượng cộng hưởng có lợi: hộp đàn guitar, violon.
Hiện tượng cộng hưởng
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 cộng hưởng: f = f0
Giải thích
Khi f = f0 thì năng lượng được cung cấp một cách nhịp nhàng biên độ tăng dần lên. Biên độ cực đại khi tốc độ cung cấp năng lượng bằng tốc độ tiêu hao năng lượng
Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
Hiện tượng cộng hưởng có hại: làm sập nhà cửa, cầu 
Hiện tượng cộng hưởng có lợi: hộp đàn guitar, violon.
HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học về dao động
Phương pháp dạy học: 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.
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?
Lực cản sinh công âm là tiêu hao dần năng lượng của dao động.
Do lực cản của môi trường tác dụng lên vật dao động nên biên độ giảm.
Tần số của dao động càng lớn, thì dao động tắt dần càng kéo dài.
Lực cản càng nhỏ thì dao động tắt dần càng chậm.
Câu 2: Phát biều nào sau đây sai?
Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực biến đổi tuần hoàn.
Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào mối quan hệ giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số dao động riêng của hệ.
Sự cộng hưởng càng rõ nét khi lực cản của một trường càng nhỏ.
D. Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực tuần hoàn.
Câu 3: Con lắc lò xo dao động diều hòa có tốc độ bằng 0 khi vật ở vị trí
mà hợp lực tác dụng vào vật bằng 0.
mà lò xo không biến dạng.
có li độ bằng 0.
gia tốc có độ lớn cực đại. Câu 4: Tìm phát biểu sai Trong dao động cưỡng bức
khi có cộng hưởng, biên độ dao động tăng đột ngột và đạt día trị cực đại.
hiện tượng đặc biệt xảy ra là hiện tượng cộng hưởng.
điều kiện cộng hưởng là tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ.
biên độ cộng hưởng dao động không phụ thuộc vào lực ma sát của môi trường, chỉ phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức.
Câu 5: Hiện tượng cộng hưởng thể hiện rõ rết nhất khi
biên độ của lực cưỡng bức nhỏ.
tần số của lực cưỡng bức lớn.
lực ma sát của môi trường lớn.
lực ma sát của môi trường nhỏ.
Câu 6: Trong những dao động tắt dần sau đây, trường hợp nào sự tắt dần nhanh là có lợi?
Quả lắc đồng hồ.
Khung xe ô tô sau khi qua chỗ đường gập ghềnh.
Sự đung đưa của chiếc võng.
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 : Việc tạo nên dao động cưỡng bức khác với việc tạo nên dao động duy trì như thế nào?
1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập:
GV chia 4 nhóm yêu cầu hs trả lời vào bảng phụ trong thời gian 5 phút
GV theo dõi và hướng dẫn HS
2. Đánh giá kết quả thực
1. Thực hiện nhiệm vụ học tập:
- HS sắp xếp theo nhóm tiến hành làm việc theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV
2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- Đại diện các nhóm
+ Dao động cưỡng bức được xảy ra dưới tác dụng của một ngoại lực có tần số góc Ω, khi ổn định, dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.
+ Dao động duy trì cũng được xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực, nhưng ngoại lực ở đây được điều khiển để có tần số góc ω bằng tần
số góc ω0 của dao độg riêng
hiện nhiệm vụ học tập:
- Đại diện các nhóm nhận
của hệ.
-	Yêu	cầu	đại	diện	các
xét kết quả
nhóm trả lời
- Các nhóm khác có ý kiến
- GV Phân tích nhận xét,
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
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