Giáo án Vật lí lớp 11 (Kết nối tri thức) - Bài 7: Bài tập về sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

TIẾT:
BÀI 7: BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG 
TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Phân tích được sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng trong quá trình dao động của vật dao động điều hòa.
- Viết được các đại lượng: vận tốc; gia tốc; động năng; thế năng; năng lượng của vật dao động điều hòa và mối liên hệ giữa các đại lượng này khi biết phương trình dao động của vật.
- Vận dụng được các kiến thức về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong dao động điều h... được quá trình trao đổi qua lại giữa động năng và thế năng của vật dao động điều hòa.
- Nhận biết và phân biệt được các ví dụ trong thực tế về sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng trong dao động điều hòa.
- Giải quyết được các bài toán về sự biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa.
b. Năng lực vật lí
- Vận dụng các kiến thức đã học về dao dộng điều hòa, dao động của con lắc lò xo, con lắc đơn để giải các bài tập và giải thích các hiện tượng liên quan đến sự biến đổi qua lại gi... đã học về dao động điều hòa, thông qua hoạt động ôn lại kiến thức cũ làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết.
b. Nội dung: GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi mở đầu bài học.
c. Sản phẩm học tập: Bước đầu HS đưa ra được nhận xét về quá trình thực hiện của hoạt động. 
d. Tổ chức thực hiện: 
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1: GV giao nhiệm vụ
- GV cho học sinh hoặc đại diện nhóm viết các công thức về: 
Chu kì, tần số của dao động điều hòa, của con lắc lò xo và con lắc đơn.
Công thức tính độn...⇒T=2πlg;f=12πgl 
- Động năng của vật dao động điều hòa: 
- Thế năng của vật dao động điều hòa: 
- Động năng của vật ở vị trí có li độ x: Wd=12mω2A2-x2
- Cơ năng của vật dao động điều hòa: W=Wd+Wt=12mω2A2
- Đối với con lắc lò xo thì thế năng của con lắc là Wt=12kx2nên cơ năng của con lắc là W=Wd+Wt=12mv2+12kx2=12mω2A2
- Đối với con lắc đơn thì thế năng của con lắc là , khi góc α nhỏ thì Wt=12mω2s2 với α=sl nên cơ năng của con lắc là W=Wd+Wt=12mv2+12mω2s2=12mω2A2
Bước 4: GV kết luận nhận địn... động năng và thế năng của vật dao động điều hòa
a. Mục tiêu: 
- HS xác định được động năng và thế năng của vật tại các vị trí biên, vị trí cân bằng và vị trí có li độ bất kỳ. Xác định được vị trí mà động năng và thế năng thỏa một tính chất nào đó. 
- HS xác định được động năng và thế năng của vật ứng với vận tốc và li độ ở thời điểm đã biết.
- Hình thành kỹ năng đọc đồ thị cho học sinh.
b. Nội dung: 
- GV cho HS đọc ví dụ 1; 2; 3 trong mục I, GV đưa ra câu hỏi và yêu cầu HS trả lời.
- GV...ăng và thế năng của con lắc đơn thỏa mãn tính chất đặc biệt. 
- HS xây dựng được công thức tính thế năng theo động năng của vật dao động điều hòa.
d. Tổ chức hoạt động:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1: GV giao nhiệm vụ
- GV chia lớp thành 6 nhóm để giao nhiệm vụ học tập.
- GV yêu cầu:
Nhóm 1+2: Đọc ví dụ 1 của mục I và trả lời các câu hỏi sau:
C1: Mốc tính thế năng được chọn ở đâu?
C2: Xác định độ cao của các vị trí A, B, O và vị trí bất kỳ so với mốc thế năng?
C3: Phân tích ...Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc thông tin SGK, thảo luận và trả lời cho câu hỏi mà giáo viên yêu cầu ra giấy.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV mời đại diện các nhóm trình bày câu trả lời cho câu hỏi. 
- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 
Bước 4: GV kết luận nhận định
- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.
=> GV kết luận lại: 
- Trong quá trình dao động của con lắc đơn thì động năng và thế năng luôn chuyển hóa qua lại lẫn nhau. Khi thế năng cực đại thì động năng bằng 0 và ngược lại...à ngược lại.
- HS thực hiện yêu cầu của giáo viên
c. Sản phẩm học tập: 
- HS xây dựng được sơ đồ phân bố năng lượng trong quá trình dao động. 
d. Tổ chức hoạt động:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1: GV giao nhiệm vụ
- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và trả lời câu hỏi sau:
C8: Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng, tìm mối liên hệ giữa li độ và biên độ khi Wt=aWd.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ
- HS thảo luận và trả lời cho câu hỏi mà giáo viên yêu cầu ra giấy.

Bước 3: Báo cáo, thảo...S vận dụng các kiến thức đã học về dao động cơ để hoàn thành các yêu cầu của bài tập luyện tập trong mục II. 
d. Tổ chức hoạt động:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1: GV giao nhiệm vụ
- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và hoàn thành các yêu cầu của các bài tập trong mục II theo gợi ý sau:
G1: Một hệ dao động có tần số riêng , khi chịu tác dụng của ngoại lực lực tuần hoàn mà tần số của ngoại lực tiến gần tới tần số dao động riêng của hệ thì hiện tượng gì xảy ra cho hệ? (Bài 1)
G2: Viết...rả lời cho câu hỏi mà giáo viên yêu cầu ra giấy.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- GV mời đại diện các nhóm trình bày câu trả lời cho câu hỏi. 
- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 
Bước 4: GV kết luận nhận định
- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.
Hoạt động 3. Luyện tập
a. Mục tiêu: Giúp HS tổng kết lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm giúp.
b. Nội dung: HS lần lượt suy nghĩ trả lời những câu hỏi trắc nghiệm mà GV trình chiếu trên bảng.
c. Sản phẩm học tập: HS nắm vững kiến