-Kỹ năng: Sử dụng phương toán học trong vật lý – xây dựngphương trình dao động của con lắc đơn.. III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ : -Chuẩn bị của thầy: Con lắc đơn có độ dài 1 m – hình vẽ 1.
Trang 1Tiết thứ: 1
CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG CƠ HỌC
BÀI DẠY : DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN và DAO ĐỘNG ĐIỀU
HÒA – CON LẮC LÒ XO
1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
- Kiến thức trọng tâm: Học sinh nắm và phân biệt : dao động ,
dao động tuần hoàn , dao động điều hòa Nắm các khái niệm : chu kỳ , tần số , li độ , biên độ Liên hệ giữa các đại lượng
- Kỹ năng: Chứng minh một vật dao động điều hòa
- Liên hệ thực tế : Các hiện tượng dao động trong thực tế
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải – phát vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Con lắc lò xo
-Chuẩn bị của trò: Xem lại biểu thức định nghĩa vận tốc , gia tốc ( vật lý 10 )
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức: Làm quen , giới thiệu chương trình vật lý 12 -Kiểm tra bài cũ:
Dao động là chuyển động của vật
có giới hạn trong không gian , lặp đi
lặp lại nhiều lần quanh 1 vị trí cân
bằng
II/ Dao động tuần hoàn :
Là dao động mà trạng thái chuyển
động của vật được lặp lại như cũ sau
những khoảng thời gian bằng nhau
+ Chu kỳ T(s) : Là khoảng thời gian
ngắn nhất sau đó trạng thái dao động
lặp lại như cũ
+ Tần số f(Hz) : Số lần trạng thái dao
động lặp lại như cũ trong một đơn vị
H: Những chuyển
động này có đặcđiểm gì khác so vớichuyển động ô tôtrên mặt đường ,hòn bi lăn trên mặtphẳng nghiên ?
H: Dao động của
quả lắc đồng hồcó đặc điểm gìkhác đối với daođộng của bông hoa ?
Gv: Con lắc đồng hồ
cứ sau 0,5s nó lại điqua vị trí thấp nhấttừ trái sang phải
Trang 2III/ Con lắc lò xo – dao động điều
hòa :
Xét một con lắc lò xo gồm : 1 hòn bi
khối lượng m gắn vào một lò xo có
khối lượng không đáng kể và có độ
cứng k (hình vẽ) , hệ chuyển động
không ma sát dọc theo một thanh nằm
ngang cố định
Chọn hệ tọa độ với x/ox với :
-+ Gốc o gắn tại vị trí cân bằng
+ Hướng ox từ trái sang phải
-Tại vị trí bất kỳ có li độ x , hòn bi
chịu tác dụng các lực
Theo định luật II NiuTơn :
( vì )Lực luôn ngược chiều độ biến dạng :
Trong đó A , , là những hằng số Vì
hàm sin là một hàm điều hòa nên
dao động của hòn bi là một dao động
điều hòa
*Định nghĩa dao động điều hòa : dao
động điều hòa là một dao động được
mô tả bằng một định luật dạng sin
hoặc cosin trong đó A , , là những
Vì hàm sin là một hàm tuần hoàn
H: Con lắc đồng hồ
nói trên có chu kỳ
T = ?
H: Giữa T và f có
mối liên hệ như thếnào với nhau ?
Gv: Khi kéo hòn bi ra
khỏi vị trí cân bằngmột đoạn nhỏ rồibuông tay , em hãymô tả chuyển độngcủa hòn bi ?
H: Tại vị trí bất kỳ
có li độ x , hòn bichịu tác dụng nhữnglực nào ? Hãy phântích
H: Hãy xác định chu
kỳ T , tần số f củadao động điều hòa ?
Trang 3với chu kỳ 2 nên ta viết được :
x =A sin ( t + ) = A sin { (t + 2 / ) + }
Dao động ở thời điểm t cũng giống
dao động tại thời điểm (t + 2 / )
Vậy chu kỳ của dao động là : T = 2 /
Tần số f = 1/T = / 2 = 2 f
Đối với con lắc lò xo : T = 2
Củng cố kiến thức: (5ph): Định nghĩa dao động , dao động điều
hòa , chu kỳ , tần số của dao động tuần hoàn , dao động điều hòa
Bài tập về nhà: 1 vật dao động điều hòa có phương trình x = 16
sin ( 40 t + / 2 ) (cm) xác định A , , T , f ?
+ Xem lại chuyển động tròn đều ở vật lý 10
Rút kinh nghiệm :
BÀI DẠY : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
-Kiến thức trọng tâm: Học sinh cần nắm được : Liên hệ giữa
chuyển động tròn đều và dao động điều hòa ; Khái niệm pha banđầu , biểu thức chu kỳ con lắc đơn
Trang 4-Kỹ năng: Sử dụng phương toán học trong vật lý – xây dựng
phương trình dao động của con lắc đơn
-Liên hệ thực tế : Con lắc đồng hồ , quả lắc với dao động bé
, thăm dò địa chất
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải – vấn đáp
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Con lắc đơn có độ dài 1 m – hình vẽ 1.3 SGK-Chuẩn bị của trò: Xem lại chuyển động tròn đều ( vật lý10) , cách thành lập phương trìng dao động của con lắc lò xo
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: 5ph
+ Định nghĩa dao động điều hòa
+ Khái niệm chu kỳ , tần số , mối liên hệ giữa T và f trong dao động tuần hoàn
I/ Chuyển động tròn đều và dao
động điều hòa:
- Xét một điểm M chuyển động tròn
đều trên đương tròn tâm O , bán kính
A với vận tốc
-Tại thời điểm t =0,vật ở M0 xác
định bởi góc
-Tại thời điểm t bất kỳ , vật ở M
xác định bởi góc ( t + )
Chọn hệ trục x/0x vuông góc với OC ,
thẳng đứng hướng lên
Chiếu chuyển động M lên x/x :
= x = OM sin (
t + )
x = A sin ( t + ) Kết luận : Dao động của P trên trục x/x là một daođộng điều hòa Vậy : Một dao động điều hòa có thể được coi như
hình chiếu của một chuyển động
tròn đều xuống một đường thẳng
nằm trong mặt phẳng quỹ đạo
II/ Pha và tần số góc của dao động
điều hòa :
: Pha ban đầu
Gv:Mô tả chuyển
động của điểm M Clà điểm gốc củađường tròn
Gv: Khi M chuyển động
với vận tốc góc , trong thời gian t
H: véc tơ bán kính
quay một góc bao nhiêu ?
H: x có biểu thức
giống biểu thức nào
em đã học ?
H: Nhận xét chuyển
động của điểm P ?
H: Hãy nói rõ các
đại lượng ,
t + , trong chuyển
động tròn đều ?
Trang 5: Tần số góc của dao động
A : Biên độ của dao động điều
hòa
x : li độ
III/ Dao động tự do : Là dao động mà
chu kỳ T chỉ phụ thuộc vào đặc tính
hệ , không phụ thuộc yếu tố bên
ngoài
T : chu kỳ riêng
IV/ Vận tốc và gia tốc trong dao động
điều hòa :
x = A sin ( t + )
v = x/ = A cos( t + )
a = v/ = x// = - A sin ( t + ) = - x
V/ Dao động của con lắc đơn :
Cấu tạo : Gồm hòn bi khối lượng m ,
có kích thước nhỏ treo vào đầu sợi
dây không giãn chiều dài dây là l ,
khối lượng dây không đáng kể
Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng
đứng góc 100 rồi thả cho nó dao
động
Theo định luật II NiuTơn :
Vì 100 nên cung OM coi như đoạn thẳng , OM coinhư nằm trênphương tiếp tuyến quỹ đạo tại M Chiếu (*) lên phương tiếp tuyến OM :
Gv: Giới thiệu cấu tạo
con lắc đơn
Trang 6Đối với các dao động nhỏ thì chu kỳ
dao động của con lắc đơn không phụ
thuộc vào A và m
Chu kỳ phụ thuộc vào độ lớn của
g
Tại vị trí cố định đối với trái đất , g
không đổi , dao động của con lắc đơn
được coi là dao động tự do
Gv: Đo T , l g dùng
trong ngành thăm dòđịa chất
Củng cố kiến thức: (5ph): Liên hệ giữa chuyển động tròn đều
và dao động điều hòa Nắm biểu thức v , a trong dao động điều hòa , biểu thức chu kỳ con lắc đơn dao động bé
Bài tập về nhà: + Bài tập 5 , 6 , 7 trang 12 SGK
Rút kinh nghiệm :
BÀI DẠY : BÀI TẬP
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Viết phương trình dao động của con lắc ,
phương trình vận tốc , gia tốc Tính chu kỳ dao động
-Kỹ năng: Rèn luyện cách viết phương trình dao động điều hòa
dựa vào điều kiện ban đầu , sử dụng phương trình dao động điều hòa
-Liên hệ thực tế :
Trang 7II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Vấn đáp – luyện tập
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:
-Chuẩn bị của thầy: Bài tập mẫu , bài tập làm thêm
-Chuẩn bị của trò: Làm các bài tập SGK
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: + Nêu quan hệ giữa dao động điều hòa và
chuyển động tròn đều
+ Viết phương trình dao động điều hòa , biểu thức vận tốc , gia tốc trong dao động điều hòa , công thức liên hệ
giữa T , f , ; Viết công thức tính chu kỳ của con lắc đơn , con lắc lò xo
h Bài tập :Một con lắc lò xo gồm 1 quả cầu có
khối lượng 100g và lò xo có độ cứng
20 N/m được treo thẳng đứng Kéo
quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng 3cm
theo phương thẳng đứng rồi nhẹ nhàng
buông tay
1 Viết phương trình dao động của
quả cầu , lấy gốc thời gian làlúc bắt đầu buông tay , chiều từtrên xuống dưới là chiều dươngcủa trục tọa độ
2 Xác định vận tốc và gia tốc của
quả cầu tại điểm có li độ 1cm
3 Tại những thời điểm nào , quả
cầu đạt được vận tốc cực đạitheo chiều dương
Chọn gốc tọa độ 0 gắn với VTCB ,
chiều dương hướng từ trên xuống
Gốc thời gian lúc buông tay ( t = 0 )
Gv: Đọc đề bài tập ,
học sinh chép vàovở
H: Một em hãy tóm
tắt đề bài
H: Phương trình dao
động có dạng nhưthế nào ?
H: Để viết x ta cần
xác định các đạilượng nào ?
H: Tìm như thế
nào ?
H: Dựa vào điều
kiện ban đầu , hãytìm A và ?
Trang 8; A = 3 cm Vậy phương trình dao động : x = 3 sin (10
m/s2
3/ v = vmax = A
cos(10 t + ) = 1 = cos 0(10 t + ) = k2
t =k với k = 0,1,2,3,4…
H: Phương trình v , a
trong dao động điềuhòa có dạng như thếnào ?
H: Tại điểm có li độ
x = 1cm thì sin (10 t +) và cos(10 t + )có giá trị bằng baonhiêu ?
H: vmax = ?
Củng cố kiến thức: (5ph): Viết phương trình dao động điều hòa ,
v , a Cách xác định A , , dựa vào điều kiện ban đầu của bài toán
+ 1 vật chuyển động được mô tả theo phương trình sau : x = - 4 sin t ( cm ) Vật có dao động điều hòa không ? nếu có , hãy xác định
A , ,
Bài tập về nhà: + Làm các bài tập 1.1 ; 1.2 ; 1.3 ; 1.4 ; 1.6 / 8
SBT
+ Xem lại phần động năng , thế năng ở vật lý 10
Rút kinh nghiệm :
Trang 9-Kiến thức trọng tâm: Học sinh nắm được sự bảo toàn cơ
năng của 1 vật trong dao động điều hòa
-Kỹ năng: Vận dụng thành thạo công thức tính năng lượng vào
dao động điều hòa Nắm đơn vị các đại lượng
-Liên hệ thực tế : Khẳng định định luật bảo toàn năng lượng
trong quan điểm duy vật biện chứng
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải – phát vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Con lắc lò xo
-Chuẩn bị của trò: Xem lại biểu thức cơ năng vật lý lớp 10và biểu thức x , v trong dao động điều hòa
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Hãy viết biểu thức x , v trong dao động điều
hòa Nêu rỏ ý nghĩa vật lý các đại lượng trong biểu thức
I/ Sự biến đổi năng lượng trong
quá trình dao động
Xét quá trình biến đổi năng lượng
trong 1 dao động điều hòa con lắc lò
xo
Kéo hòn bi từ O đến P rồi thả cho
dao động :
*Tại P : v = 0 Eđ = 0; xmax Et max
*Từ P đến O : v tăng Eđtăng ; x giảm
Et giảm
*Tại O : vmax Eđ max ; x = 0 Et = 0
*Từ O đến P/ : v giảm Eđ giảm ;x
tăng Et tăng
*Tại P/ : v = 0 Eđ = 0 ; xmax Et max
+ Nhận xét : Trong quá trình dao động
của con lắc lò xo , luôn xảy ra hiện
tượng : Khi động năng tăng thì thế
năng giảm và ngược lại
II/ Sự bảo toàn cơ năng trong dao
động điều hòa :
-Xét hòn bi tại thời điểm t , hòn bi ở
tại M có li độ x
+ Động năng hòn bi :
ĐVĐ: Trong quá trình
các vật chuyển độngnói chung , cơ năng củachúng ( ĐN , TN ) có thểbiến đổi Ta khảo sátsự biến đổi đó
Gv:Nhắc lại Eđ = mv2 ,
Et = kx2
H: Những phân tích sự
biến đổi của v , x trongquá trình hòn bi daođộng từ P P / Từ đósuy ra sự biến đổi của
Eđ , Et ?
H: So sánh sự biến
thiên của Eđ , Et ?
ĐVĐ: Vậy cơ năng của
hệ tức là E = Eđ + Et
thay đổi như thế nào ?
H: Viết biểu thức động
năng của hòn bi ?
Trang 10Kết luận : Trong suốt quá trình dao
động điều hòa , có sự chuyển hóa
giữa động năng và thế năng nhưng
cơ năng không đổi và tỉ lệ với bình
phương biên độ dao động
E = kA2 = m A2
Ví dụ : Một con lắc lò xo thực hiện dao
động điều hòa với biên độ A = 2 cm
Biết độ cứng k = 100 N/m , khối lượng
quả nặng m = 10 g
a) Hãy xác định cơ năng của hệ
b) Tại vị trí nào động năng bằng
thế năng Ở đó vận tốc vậtbằng bao nhiêu ?
Giải :
a) Cơ năng của hệ : E = kA2 = 0,02 J
.b) Ta có : E = Eđ + Et = 2 Et ( Vì Eđ =
Et )
kA2 = 2 kx2
(cm)Khi đó : Eđ = Et = E = 0,01 J ; V = =
m/s
H: Viết biểu thức cơ
năng của hệ E = ?
H: Cơ năng của hệ như
thế nào trong quá trìnhdao động điều hòa ?
H: Vậy cơ năng của
vật dao động điều hòaphụ thuộc yếu tốnào ?
H: Từ biểu thức E = Eđ
+ Et tìm mối liên hệgiữa A , v , x độc lậptheo thời gian ?
Gv: Gọi học sinh đọc đề ,
tóm tắt đề và giải
Củng cố kiến thức: (5ph): Trong mọi dao động điều hòa , cơ
năng được bảo toàn
Bài tập củng cố : 1.9/10 sbt
Bài tập về nhà: Bài 3/15 SGK , câu 1/15 SGK ; Xem lại phần
chuyển động tròn đều và dao động điều hòa
Rút kinh nghiệm :
Trang 11BÀI DẠY : SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
-Kiến thức trọng tâm: Học sinh nắm được sự lệch pha dao
động Phương pháp tổng hợp dao động Fresnen , công thức tính A ,
-Kỹ năng: Sử dụng giản đồ vectơ quay để tổng hợp 2 dao động
điều hòa cùng phương cùng tần số
-Tư tưởng ,Liên hệ thực tế : Giải được các bài tập về tổng
hợp dao động , giải thích các hiện tượng tổng hợp dao động trongkỹ thuật và đời sống
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải – vấn đáp
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:
-Chuẩn bị của thầy: Tranh vẽ
-Chuẩn bị của trò: Xem lại bảng lượng giác Xem lại phầnchuyển động tròn đều và dao động điều hòa
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Hãy trình bày sự biến đổi và bảo toàn cơ
năng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo
15p
h
I/ Những thí dụ về sự tổng hợp
dao động :
Khi ta mắc võng trên một chiếc tàu
biển , chiếc võng dao động với 1
tần số riêng của nó Nhưng tàu
cũng bị sóng biển làm cho dao
động Cuối cùng dao động của
chiếc võng là sự tổng hợp của 2
dao động : dao động riêng của chính
nó và dao động của con tàu
II/ Sự lệch pha của các dao động
:
-Xét 2 dao động cùng tần số :
x1 = A1 sin( t + )
x2 = A2 sin( t + )
Hiệu số pha của 2 dao động tại thời
điểm bất kỳ
= ( t + ) - ( t + ) = - : độ lệch pha của 2 dao động + Khi = - 0 : dao động 1
sớm pha hơn dao động 2 hay dao
động 2 trễ pha hơn dao động 1
+ Khi = 0 hoặc = 2k : 2 dao
động cùng pha
+ Khi = hoặc = (2k + 1) : 2 dao
Gv: Cho vài ví dụ minh họa
về dao động tổng hợp
Gv: Để học sinh hiểu ý
nghĩa của , đưa ratrường hợp của hai con lắc
1 và 2 dao động lệch phanhau ( SGK )
x1 = A1 sin( t + )
x2 = A2 sin( t)
H: Nếu = - 0 thì nóinhư thế nào ?
Trang 12h
20p
h
động ngược pha
+ Khi 0 : dao động 2 sớm pha
hơn dao động 1
( k = 0 , 1 , 2 , )
III Phương pháp giản đồ véctơ
( fresnen ):
Dao động điều hòa x = A sin( t + )
được biểu diễn bằng vectơ quay
quanh 0 trong mặt phẳng với vận
tốc góc Chọn trục ( )nằm ngang vẽ
x/x ( ) tại 0 Tại t = 0 , gồm :
= A , ( , ( ) ) = Cho vectơ quaytheo chiều dươngvới vận tốc gócbằng
Tại t , gồm : = A , ( , ( ) ) = t +
Hình chiếu đầu mút vectơ ( điểm M
) xuống x/x là P và ta có : x = = A
IV Sự tổng hợp hai dao động điều
hòa cùng phương , cùng tần số :
Xét một vật tham gia đồng thời hai
dao động cùng phương , cùng tần
số
Phương trình của hai dao động thành
phần là :
x1 = A1sin( t + ) ; x2 = A2sin( t + )
+ Biểu diễn hai dao động trên bằng
= hợp với trục chuẩn
các góc , .+ Vẽ vectơ = + =
+ Vì - bằng hằng số nên khi ,
quay theo chiều dương vùi cùng
vận tốc góc thì hình bình hành
OM1MM2 không biến dạng , giữ độ
dài không đổi và cũng quay quanh
O theo chiều dương với vận tốc góc
như 2 vectơ thành phần
H: Hãy nhắc lại mối quan
hệ giữa chuyển độngtròn đều và dao độngđiều hòa ?
Gv: Tại t = 0 mút ở M0 ,cho quay theo chiều dươngvới vận tốc góc bằng ,tại t mút tại M Hìnhchiếu của xuống x/x là
P sẽ dao động điều hòa
Gv: Trong thực tế có một
số vật có thể tham giađồng thời vào 2 dao độngcùng phương , cùng tầnsố nhưng có biên độ vàpha ban đầu khác nhau Vídụ con lắc lò xo treo trêntrần 1 toa tàu chuyểnđộng , ta tìm phương trìnhcủa chuyển động tôånghợp bằng phương phápvectơ quay
Trang 13hợp
Kết luận : Dao động tổng hợp cũng
là một dao động điều hòa cùng
phương , cùng tần số với các dao
động thành phần x = A sin( t + )
V Biên độ và pha ban đầu của dao
động tổng hợp :
+ Xác định biên độ A và pha ban
đầu của dao động tổng hợp
Xét tam giác OM2Mcó góc M2 = - (
phụ thuộc vào biên độ A1 , A2 và
độ lệch pha của hai dao động thành
H: Hãy xác định biên độ
A và pha ban đầu của daođộng tổng hợp ?
Củng cố kiến thức: (5ph): Cách biểu diễn 1 dao động điều hòa
bằng một vectơ quay Dựa vào giản đồ tính A và
Bài tập về nhà: Bài 5/20
Rút kinh nghiệm :
BÀI DẠY: BÀI TẬP
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
Trang 14-Kiến thức trọng tâm: củng cố kiến thức về năng lượng
trong dao động điều hòa , tổng hợp hai dao động điều hòa cùngphương , cùng tần số
-Kỹ năng: Vẽ giản đồ vectơ , tính toán , đơn vị
-Liên hệ thực tế :Dao động tổng hợp trong thực tế
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Phát vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Sưu tầm một số bài tập thêm
-Chuẩn bị của trò: Làm bài tập SGK
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ:
1 Viết biểu thức động năng , thế năng , cơ năng của
con lắc lò xo
2 Độ lệch pha là gì ? Cho biết khi nào dao động cùng pha ,ngược pha , sớm pha ?
3 Trính bày tóm tắt phương pháp vectơ quay của Fre xnen
h Bài 1: 1 con lắc lò xo có khối lượngm = 0,5 kg thực hiện dao động điều
hòa theo phương trình : x = 5 sin(100
) (cm,s)a)Tính năng lượng dao động của con
lắc và viết biểu thức động năng ,
thế năng của hệ
b)Tại vị trí nào động năng của hòn
bi bằng thế năng của lò xo ?
Gv : Đọc đề cho học sinh
chép – gọi học sinh đọc lạiđề và tóm tắt đề bàilên bảng
H
: Hãy viết biểu thức E ,
Eđ , Et của con lắc lò xo ?Thay số tính toán
H : Hãy viết biểu thức cơ
năng ?
Trang 15+ Xét tam giác OMM1 :
H : Gọi học sinh đọc đề bài
và tóm tắt đề bài .Phương trình dao động điềuhòa có dạng như thếnào ? Từ đó suy ra phươngtrình dao động x1 , x2 ?
H : Dùng phương pháp
giản đồ Frexnen , hãy vẽ
Trang 16vậy
Củng cố kiến thức: (5ph): Trong bài tập 1 nếu biên độ dao
động tăng lên 2 lần thì năng lượng dao động của hệ như thế
nào ? Khi đó biểu thức của Eđ , Et = ?
Trong bài tập 2 : Em hãy dùng các công thức để tính A và ?
Bài tập về nhà: Bài tập 1.8 , 1.9 , 1.10 , 1.11 SBT
Rút kinh nghiệm :
9
BÀI DẠY : DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG
CƯỠNG BỨC
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Học sinh nắm được dao động tắt dần ,
dao động cưỡng bức , cộng hưởng Nắm được điều kiện gây ra dao động cưỡng bức và cộng hưởng
-Kỹ năng: Giải thích sự tắt dần của một số dao động trong
thực tế
-Liên hệ thực tế : Liên hệ các dao động tắt dần trong thực tế
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải + đàm thoại
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Con lắc đơn , con lắc lò xo
Trang 17-Chuẩn bị của trò: Xem lại dao động điều hòa và dao độngtuaần hoàn
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ:
Nhắc lại khái niệm dao động điều hòa và dao động tuần
hoàn Nhận xét giá trị của A , f trong dao động điều hòa và dao
động tuần hoàn
I.Dao động tắt dần :
Dao động tắt dần là dao động
có biên độ giảm dần theo thời
gian ( do tác dụng lực ma sát của
môi trường )
II Dao động cưỡng bức :
- Dao động cưỡng bức là dao
động chịu tác dụng của ngoại lực
biến thiên tuần hoàn ( lực cưỡng
bức )
Fn = H sin( )
- Tần số của ngoại lực cưỡng bức
f = f0 tần số riêng của hệ
dao động
-Vật dao động cưỡng bức với tần
số bằng tần số của lực cưỡng
bức và có biên độ phụ thuộc
vào quan hệ giữa f và f0
III Sự cộng hưởng :
1)Thí nghiệm :
Gv : Vật dao động điều
hòa , dao động tuần hoàn có biên độ , ần số không thay đổi theo thời gian
Gv: Cho học sinh quan sát dao
động thực tế con lắc lò xo ,con lắc đơn và nêu nhậnxét ?
H: Nguyên nhân nào làm
dao động tắt dần ?Gv: Cho học sinh quan sát daođộng con lắc trong không khívà trong nước , dầu nhờnrồi rút ra nhận xét
H: Sự tắt dần của dao động
có lợi hay có hại ?Lấy vídụ
H: Nêu biện pháp đáp ứng
yêu cầu ?
Gv: Muốn duy trì dao động
lâu dài thì phải làm nhưthế nào ?
H: Vậy dưới tác dụng của
lực cưỡng bức hệ dao độngvới tần số như thế nào ?
Gv: Hướng dẫn phân tích
giáo dục tư tưởng : tácđộng bên ngoài ảnh hưởngrất lớn đến hoạt động củacá nhân
Trang 18h
10p
h
+ Con lắc A : gồm vật nặng m
treo trên 1 thanh kim loại mãnh
+ Con lắc B : Gồm vật nặng M ( M
>>m ) và dịch được trên thanh kim
loại có chia độ
+ 1 lò xo rất mềm L nối giữa 2
thanh
Cho B dao động với tần số f A
dao động cưỡng bức với tần số
f
Thay đổi tần số dao động của B :
Khi f = f0 ( tần số riêng của A ) thì
biên độ dao động của A đạt cực
đại ; Khi f > f0 hoặc f < f0 thì biên
độ con lắc A giảm mạnh
2) Hiện tượng cộng hưởng :
Hiện tượng biên độ của dao động
cưỡng bức tăng nhanh đến 1 giá
trị cực đại khi tần số của lực
cưỡng bức bằng tần số riêng
của hệ dao động gọi là hiện
tượng cộng hưởng
3) Sự cộng hưởng thể hiện rỏ khi
lực ma sát của môi trường nhỏ
IV Ứng dụng và khắc phục hiện
tượng cộng hưởng :
Hiện tượng cộng hưởng hay gặp
trong đời sống , kỹ thuật Con
người ứng dụng hiện tượng này
trong các trường hợp có lợi , tìm
ĐVĐ: Khi tần số lực cưỡng
bức thay đổi thì ảnh hưởngnhư thế nào đến vật daođộng cưỡng bức?
Gv: Bố trí thí nghiệm và
giải thích
A có tần số xác định f0
B có tần số thay đổi f
M >>m để B có năng lượngđủ lớn truyền cho A daođộng
+ Tiến hành thí nghiệm:
- Đo f0 của A
- Cho B dao động , thay đổi f– nhận xét biên độ daođộng của A
ĐVĐ: Khi cộng hưởng thì sự
tăng của A phụ thuộc yếutố nào ?
H: Nếu lắp vào con lắc A 1
tấm nhôm nhẹ để tăngsức cản không khí thì hiệntượng có diễn ra như trênkhông ?
Gv: Đưa ra các sự kiện và
hiện tượng về cộnghưởng
Trang 19cách khắc phục trong những
trường hợp có hại
V Sự tự dao động :
+ Sự dao động được duy trì mà
không cần tác dụng của ngoại
lực gọi là sự tự dao động
+ Hệ tự dao động gồm : Vật dao
động , nguồn năng lượng , cơ cấu
truyền năng lượng
+ Trong hệ tự dao động f , A dao
động bằng f , A khi dao động tự
do
Gv: Để duy trì dao động , ta
có thể dự trữ sẵn nănglượng và bổ sung kịp thờicho vật chứ không cầnngoại lực tác dụng ví dụ nhưđồng hồ dây cót
Củng cố kiến thức: (5ph): Hiểu khái niệm dao động tắt dần ,
dao động cưỡng bức
Lưu ý học sinh : thường người ta chỉ xét dao động cưỡng bức sau khoảng t dao động phức tạp
Nắm khái niệm cộng hưởng
Bài tập về nhà: Bài tập 4 / 25 SGK
Rút kinh nghiệm :
BÀI DẠY: BÀI TẬP
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Học sinh áp dụng điều kiện cộng
hưởng để giải bài tập
-Kỹ năng: Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thích các
hiện tượng đơn giản trong kỹ thuật và đời sống sự tắt dần của một số dao động trong thực tế
-Liên hệ thực tế : Liên hệ các dao động trong thực tế
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Vấn đáp
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
Trang 20-Chuẩn bị của thầy: Bài tập làm thêm
-Chuẩn bị của trò: Giải bài tập SGK
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ:
Thế nào là dao động tắt dần , dao động cưỡng bức Hiện
tượng cộng hưởng là gì ? Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng
Bài 1 : Một hành khách dùng
dây chằng cao su treo 1 chiếc ba
lô trên trần toa tàu , ngay phía
trên 1 trục bánh xe của toa tàu
Khối lượng ba lô là 16 kg , hệ số
độ cứng của dây chằng cao su
là 900 N/m , chiều dài mỗi thanh
ray là 12,5 m , ở chỗ nối thanh ray
có 1 khe hở nhỏ Tàu chạy với
vận tốc bao nhiêu thì ba lô dao
động mạnh nhất ?
Giải :
Để ba lô xóc mạnh nhất thì hệ
con lắc ( dây chằng bằng cao su
và ba lô ) xảy ra cộng hưởng
Muốn vậy thì tần số xóc của
bánh xe phải bằng tần số riêng
của hệ nói trên
f = f0
với f0 =
= 15 m/s
Vậy tàu phải chạy với vận tốc
15 m/s thì ba lô dao động mạnh
H: Để ba lô dao động mạnh
nhất ( Amax ) thì phải cóđiều kiện gì ?
H: Coi ba lô và dây chằng
cao su là con lắc lò xo thìtần số riêng f0 = ?
H: Chu kỳ xóc của bánh xe
trên mối nối đường ray T
= ?
H: Nếu tàu tăng tốc lớn
hơn 15 m/s hoặc giảm tốcnhỏ hơn 15 m/s thì dao độngcủa ba lô còn xóc mạnhhay không ?
Gv: gọi học sinh đọc đề và
tóm tắt – giải bài toán4/25 SGK
H: Chu kỳ xóc của bánh xe
khi qua rãnh nhỏ phụ thuộc
Trang 21Để xe bị xóc mạnh nhất thì tần
số xóc của bánh xe phải bằng
tần số riêng của khung xe
f = f0
với f =
= 6 m/s = 21,6km/h
vào vận tốc của xe nhưthế nào ? Từ đó suy ra tầnsố xóc của xe ?
H: Để xe xóc mạnh thì cần
điều kiện gì xảy ra ?
Củng cố kiến thức: (5ph): Phương pháp giải toán phần cộng
hưởng
Bài tập về nhà: Bài tập 1.21 ; 1.22 ; 1.23 ; 1.24 SBT
Rút kinh nghiệm :
CHƯƠNG II SÓNG CƠ HỌC ÂM HỌC
BÀI DẠY: HIỆN TƯỢNG SÓNG TRONG CƠ
HỌC
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Học sinh nắm được khái niệm sóng ,
sóng dọc , sóng ngang
Nắm các đại lượng đặc trưng của sóng
-Kỹ năng: Giải thích được sự truyền pha dao động , xác định
bước sóng của các sóng
-Liên hệ thực tế : Các hiện tượng sóng : sóng nước – sóng dây
đàn
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải – phap vấn
Trang 22III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Hình vẽ thí nghiệm 2.1 ; 2.2 SGK
-Chuẩn bị của trò: Ôn tập chương I
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
Sóng cơ học là những dao động
cơ học lan truyền theo thời gian
trong một môi trường vật chất
+ Sóng ngang : Là loại sóng có
phương dao động vuông góc với
phương truyền sóng
vd: Sóng nước
+ Sóng dọc : Là loại sóng có
phương dao động trùng với phương
truyền sóng
vd: Sóng âm , sóng lò xo
II Sự truyền pha dao động –
Bước sóng :
1.Thí nghiệm :
Kết luận : Pha dao động truyền đi
theo phương nằm ngang , trong khi
các phần tử nước chỉ dao động
theo phương thẳng đứng
2 Bước sóng ( ) :
Khoảng cách giữa 2 điểm trên
phương truyền sóng gần nhau
nhất và dao động cùng pha với
nhau gọi là bước sóng
Gv: Đưa ra ví dụ : Khi hòn
đá rơi xuống mặt hồ tạonhững sóng nước hìnhtròn lan tỏa từ chỗ hònđá rơi đi khắp mọi nơi trênmặt nước
H: Hãy giải thích hiện
tượng xảy ra ?
Khái niệm sóng cơhọc
H: Nhận xét gì về
phương dao động của các phần tử nước và phương truyền sóng ? Khái niệm sóng ngang
Gv: Trình bày thí nghiệm
hình 2.1 SGK và phân tíchtrên hình 2.2 SGK
Gv:
Trong quá trình truyền
sóng xảy ra đồng thời :
Trang 23Trên phương truyền sóng :
+ x = k : dao động cùng pha
+ x = ( 2k + 1 ) : dao động ngược
pha
III Chu kỳ , tần số , vận tốc
của sóng :
+ Chu kỳ chung của các phần tử
vật chất có sóng truyền qua gọi
là chu kỳ dao động của sóng T
+ Tần số dao động của sóng : f =
+ Bước sóng : Là quãng đường
sóng truyền đi được trong 1 chu
kỳ
+ Vận tốc truyền pha dao động
gọi là vận tốc truyền sóng
IV Biên độ và năng lượng
của sóng :
Biên độ sóng : là biên độ dao
động của các phần tử vật chất
có sóng truyền qua
Quá trình truyền sóng là quá
trình truyền năng lượng :
+ Sóng truyền theo một phương
xác định : Năng lượng không đổi
+ Sóng trên mặt phẳng : Năng
lượng giảm tỉ lệ quãng đường
truyền
+ Sóng trong không gian : Năng
lượng giảm tỉ lệ với bình phương
quãng đường truyền
+ Sự dao động + Sự truyền pha dao động
H: Vậy đại lượng vật lý
nào đặc trưng cho sóng ?
H: Năng lượng dao động tỉ
lệ với biên độ A như thếnào ?
Gv: Sóng cơ học lan truyền
nhờ đến yếu tố nào ?
Củng cố kiến thức: (5ph): Các ví dụ về sự truyền sóng Các
khái niệm T , f qua ví dụ thực tế
Bài tập về nhà: Bài tập 4/32 SGK ; 2.1 ; 2.2 ; 2.3 SBT
Rút kinh nghiệm :
13
BÀI DẠY : SÓNG ÂM
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
-Kiến thức trọng tâm: Bản chất của sóng âm , siêu âm ,
hạ âm Các đặc tính sinh lý của âm Phân biệt cường độ âm và mức cường độ âm
Trang 24-Kỹ năng: Phân biệt được các loại nguồn âm dựa vào cơ chế
phát âm
-Liên hệ thực tế : Sử dụng trong khoa học kỹ thuật sóng siêu
âm , ảnh hưởng của âm đối với đời sống
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Hình vẽ thí nghiệm 2.3 SGK
-Chuẩn bị của trò:
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Định nghĩa sóng cơ học Liên hệ giữa chu kỳ ,
tần số và vận tốc truyền sóng Phát biểu định nghĩa bước
sóng ( 2 cách )- quan hệ giữa bước sóng và tần số
I.Sóng âm và cảm giác âm :
+ Sóng âm : Là sóng cơ học dọc ,
truyền được trong các môi trường
rắn , lỏng , khí có tần số từ 16
Hz đến 20000 Hz mà tai người có
thể cảm thụ được
+ Sóng siêu âm : f > 20.000 Hz
+ Sóng hạ âm : f < 16 Hz
II Sự truyền âm – Vận tốc
âm :
+ Sóng âm truyền được trong các
môi trường rắn , lỏng , khí không
truyền được trong chân không
+ Vận tốc truyền âm phụ thuộc
tính đàn hồi , mật độ và nhiệt
độ của môi trường
Vận tốc âm trong chất rắn >
vận tốc âm trong chất lỏng >
vận tốc âm trong chất khí
III Độ cao của âm :
+ Những loại âm mà tần số
hoàn toàn xác định , gây cảm
giác êm ái , dễ chịu gọi là nhạc
âm Loại âm không có tần số
xác định gọi là tạp âm
+ Những loại âm có tần số khác
nhau gây cho ta cảm giác âm
Gv: Quan sát 1 số vật
phát ra âm thanh : dâyđàn , màng trống , loa sự phát âm liên quanđến sự dao động .Vậybản chất của âm thanhlà gì ?
Gv: Trình bày thí nghiệm
Gv: 1 số sinh vật có thể
phát ra và cảm thụ siêuâm , hạ âm : dơi , cá ,bướm , chó , sứa
H:
Vận tốc truyền âm
phụ thuộc yếu tố nào ?
Vì sao ?
Gv: Nhạc âm : Tiếng đàn ,
hát Tạp âm : Tiếng máynổ , người đi
Trang 25khác nhau Aâm có tần số lớn
gọi là âm cao ( thanh ) Aâm có
tần số bé gọi là âm thấp
( trầm )
+ Độ cao của âm là một đặc
tính sinh lý của âm , nó dựa vào
đặc tính đặc tính vật lý của âm
là tần số
IV Aâm sắc :
+ Mỗi người hay mỗi nhạc cụ
phát ra những âm có sắc thái
khác nhau mà ta phân biệt được
Đặc tính đó của âm gọi là âm
sắc
+ Aâm sắc là một đặc tính sinh lý
của âm , được hình thành trên cơ
sở các đặc tính vật lý của âm
là tần số và biên độ
V Năng lượng âm :
+ Sóng âm mang năng lượng tỉ
lệ với bình phương biên độ sóng
+ Cường độ âm I là năng lượng
được sóng âm truyền trong 1 đơn
vị thời gian qua 1 đợ vị diện tích
đặt vuông góc với phương truyền
sóng
Đơn vị : W/m2
+ Mức cường độ âm : L(B) = lg
I0 : Cường độ âm chuẩn
I : Cường độ âm
Thường dùng đơn vị mức cường
độ âm dexiben
L(dB) = 10 lg
1dB là mức cường độ nhỏ nhất
mà tai ta có thể phân biệt được
IV Độ to của âm :
+ Đối với tần số nhất định ,
muốn gây ra cảm giác âm thì
H: Để phân biệt độ cao
của âm người ta dựa vàođại lượng vật lý nào ?
Gv: Cảm giác âm không
chỉ phụ thuộc vào bảnchất âm mà còn phụthuộc vào tai người đặctính sinh lý của âm
Gv: 2 ca sĩ cùng hát 1 câu
ở cùng 1 độ cao , ta phânbiệt giọng hát từng nhười
; đàn ghi ta , sáo , kèn cùng tấu lên một đoạnnhạc ở cùng một độ cao
ta phân biệt được tiếngcủa từng nhạc cụ
Gv: 1 người hay 1 nhạc cụ
cùng phát ra 1 âm cơ bảncó tần số f thì đồng thờiphát ra các họa âm cótần số 2f , 3f , 4f
Gv: Sóng âm mang năng
lượng truyền từ nguồnâm đến tai ta
Gv: B đọc là ben
H: Nếu L = 2B thì I gấp baonhiêu lần I0
Gv: 1dB = 10-1 BKhi L = 1dB thì I = 1,26 I0 đólà mức cường độ âmnhỏ nhất mà tai ta cóthể phân biệt được
Trang 26h
cường độ âm phải lớn hơn 1 giá
trị cực tiểu nào đó gọi là
ngưỡng nghe và nhỏ hơn 1 giá trị
cực đại nào đó gọi là ngưỡng đau
Miền nằm giữa ngưỡng nghe và
ngưỡng đau gọi là miền nghe
được
+ Tai con người nghe thính nhất đối
với các âm trong miền 1000 –
5000 Hz , nghe âm cao thính hơn âm
thấp
+ Ngưỡng nghe của âm f = 1000 Hz
gọi là tần số âm chuẩn
V Nguồn âm – hộp cộng
hưởng :
+ Nguồn nhạc âm là những
nguồn phát ra nhạc âm Có 2 loại
nguồn nhạc âm : các dây đàn
và các cột khí của sáo và kèn
+ Hộp cộng hưởng : Có khả
năng cộng hưởng với nhiều tần
số khác nhau , nhằm tăng cường
những âm có các tần số đó
- Nguồn nhạc âm các dây đàn :
hộp cộng hưởng là bầu đàn
- Nguồn nhạc âm là các cột khí
kèn , sáo : hộp cộng hưởng là
thân kèn , thân sáo
H: Tại sao thường chọn
phát thanh viên đa số lànữ ?
Gv: Căn cứ vào cách
thức tạo ra âm thanh cóthể chia nhạc cụ ra làmcác loại : đàn dây , sáo ,trống mỗi nhạc cụ đềucó phần hộp rỗng cótác dụng cộng hưởngnhiều tần số âm khácnhau
Củng cố kiến thức: (5ph): Các câu hỏi SGK
Bài tập về nhà: Bài tập 6,7 / 38 SGK
Rút kinh nghiệm :
BÀI DẠY: GIAO THOA SÓNG
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
Trang 27-Kiến thức trọng tâm: Học sinh nắm được khái niệm nguồn
kết hợp , sóng kết hợp , hiện tượng giao thoa , điều kiện phân bố vân giao thoa Khái niệm sóng dừng
-Kỹ năng: Thiết lập công thức , sử dụng đồ thị
-Liên hệ thực tế : Giao thoa sóng nước
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Diễn giảng
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Tranh vẽ
-Chuẩn bị của trò: Xem lại bài tổng hợp dao động
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Sóng âm là gì ? Truyền được trong môi trường
nào ? Aâm sắc là gì ? Do đâu mà có âm sắc
I.Hiện tượng giao thoa :
*Thí nghiệm : Hai hòn bi nhỏ A và
B được gắn vào thanh P và cho
chạm mặt nước
+ Khi thanh P dao động , hai hòn bi
ở A và B tạo ra trên mặt nước hai
hệ thống sóng lan truyền theo
những đường tròn đồng tâm ,
mở rộng dần và đan trộn vào
nhau
+ Khi hình ảnh sóng đã ổn định ,
ta thấy trên mặt nước có 1
nhóm những đường cong tại đó
biên độ dao động điều hòa động
cực đại , xen kẽ giữa chúng là 1
nhóm đường cong tại đó mặt
nước không dao động Những
đường cong này đứng yên tại chỗ
Hiện tượng trên gọi là hiện
tượng giao thoa của sóng nước
II Lý thuyết về giao thoa :
Giả sử tại A và B có 2 nguồn
kết hợp dao động cùng tần số
và cùng pha
Phương trình dao động tại 2 nguồn A
và B là :
X = a sin t
Gọi vận tốc truyền sóng là v
Coi khoảng cách giữa 2 nguồn là
nhỏ so với khoảng cách d1 , d2
ĐVĐ: Khi có nhiều
sóng cùng truyền đến
1 điểm thì hiện tượngxảy ra như thế nào ?
Gv: Trình bày thí
nghiệm
Gv: l d1 , d2
H: Biên độ dao động
tổng hợp của 2 daođộng cùng phương ,cùng tần số có biểu
Trang 28nên biên độ các sóng truyền
tới M bằng nhau
Thời gian sóng truyền từ A tới M
là Dao động tại M lúc truyền
cùng pha với dao động tại A lúc ( t
- )
Phương trình dao động tại M do sóng
A truyền đến là :
x1 = aM sin ( t - )
Tương tự , phương trình dao động tại
M do sóng B truyền đến là :
đồng pha , biên độ dao động lớn
nhất là 2aM Quỹ tích của các
điểm như vậy là các đương
hypecbol có tiêu điểm là A và B
+ Khi = (2k + 1) d = (2k + 1)
thì 2 sóng ngược pha nhau , biên
độ dao động tổng hợp bằng 0
Quỹ tích của những điểm này
cũng là các đường hypecbol có
tiêu điểm là A và b
Vậy : giao thoa là sự tổng hợp
trong không gian của 2 hay nhiều
sóng kết hợp , trong đó có hững
chỗ cố định mà biên độ sóng
được tăng cường hoặc bị giảm
bớt
III Sóng dừng :
+ Điểm M và các điểm cách nó
k dao động với biên độ lớn
nhất gọi là bụng
+ Điểm N và các điểm cách nó k
thức như thế nào ?
H: A đạt cực đại , cực
tiểu khí = ? tương ứng
d = ?
H: Trong trường hợp
này Amax Amin = ?
Gv: Trình bày thí
nghiệm
Trang 29luôn đứng yên không dao động
gọi là nút
Sóng có các nút và bụng cố
định trong không gian gọi là sóng
dừng
Hiện tượng sóng dừng cho phép
ta xác định vận tốc sóng : v = f
Củng cố kiến thức: (5ph): Điều kiện để có hiện tượng giao thoa
– Giải thích hiện tượng giao thoa
Bài tập về nhà: Bài tập 5 / 44 SGK
Rút kinh nghiệm :
Ngày soạn: 27/9/03
Tiết thứ: 15
BÀI DẠY: BÀI TẬP
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
Trang 30-Kiến thức trọng tâm: Vận dụng thành thạo các công thức
để giải các bài tập đơn giản
-Kỹ năng: Tính toán , đơn vị
-Liên hệ thực tế : Vận tốc âm trong các môi trường
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Pháp vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Sưu tầm một số bài tập thêm
-Chuẩn bị của trò: Làm bài tập SGK
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Nêu thí nghiệm về hiện tượng giao thoa Lý
thuyết về giao thoa
Bài tập làm thêm :
1.Tìm độ lệch pha giữa hai điểm
của sóng âm nếu hiệu số
khoảng cách giữa chúng tới 2
Gv: Gọi học sinh đọc đề
bài , tóm tắt đề vàgiải
H: Hãy rút ra nhận
xét về vận tốctruyền âm trong khôngkhí và trong thép ?
HD:
Trang 31nguồn là 25 cm , còn tần số dao
động âm là 680 Hz Vận tốc
truyền âm là 340 m/s
2.Một người quan sát 1 chiếc phao
trên mặt biển , thấy nó nhô cao
10 lần trong khoảng thời gian 27 s
a) Tính chu kỳ của sóng biển
b) Khoảng cách giữa hai đỉnh
sóng kề nhau là 10 m Tínhvận tốc truyền sóng trênmặt biển
9T = 27 T= 3 s = v.T v = 3,33 m/s
Củng cố kiến thức: (5ph): Hệ thống hóa kiến thức chương
Bài tập về nhà: Ôn tập kiến thức chương I, II chuẩn bị kiểm tra
1 tiết
Rút kinh nghiệm :
BÀI DẠY : KIỂM TRA
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Phương trình dao động điều hòa – con
lắc lò xo – con lắc đơn Sự bảo toàn cơ năng trong dao động điều hòa
-Kỹ năng: Lập và sử dụng phương trình dao động
II.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Đề kiểm tra + đáp án
-Chuẩn bị của trò: Ôân tập theo đề cương
III ĐỀ KIỂM TRA :
A Lý thuyết :
Trang 321) Định nghĩa dao động điều hòa Viết biểu thức
2) Chứng minh cơ năng trong dao động điều hòa bảo toàn Nhậnxét động năng , thế năng ở vị trí cân bằng , vị trí biên
B Bài toán :
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 4 cm , chu kỳ 0,5 s , độ cứng của lò xo là 40 N/m
a) Tính khối lượng vật nặng
b) Viết phương trình dao động , chọn gốc thời gian lúc vật có li độ cực đại
c) Tính vận tốc của vật khi qua vị trí có li độ 2 cm
IV ĐÁP ÁN :
Trang 33Ngày soạn: 26/9/03 Tiết thứ: 17
CHIỀU
BÀI DẠY: HIỆU ĐIỆN THẾ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Sự tạo thành hiệu điện thế dao động
điều hòa – Khái niệm dòng điện xoay chiều – Độ lệch pha giữahiệu điện thế và cường độ dòng điện – Các giá trị hiệu dụngcủa dòng điện xoay chiều
-Kỹ năng: Tính toán , biến đổi toán học
-Liên hệ thực tế :
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Giảng giải – phát vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:
-Chuẩn bị của thầy: Hình vẽ thí nghiệm
-Chuẩn bị của trò: Ôn lại khái niệm từ thông , suất điệnđộng cảm ứng vật lý lớp 11 TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Hãy nhắc lại : Hiện tượng cảm ứng
điện từ , biểu thức E , ở vật lý lớp 11
Trang 34h I.Hiệu điện thế dao động điều hòa :
Cho khung dây kim loại diện tích S ,
có N vòng quay đều quanh trục
đối xứng xx/ trong từ trường đều
B có phương vuông góc xx/ với
vận tốc góc của khung là
+ tại t = 0 : từ thông qua
khung :
+ Tại thời điểm t : ( , từ
thông qua khung :
Từ thông biến thiên làm xuất
hiện trong khung suất điện động
cảm ứng :
e =
Nhận xét : Vì , N , B , S không
thay đổi nên suất điện động
cảm ứng trong khung biến thiên
điều hòa
+ Nối 2 điểm A , B của khung dây
với mạch ngoài khép kín thì trong
mạch có một dòng điện Khung
dây quay trong từ trường đóng vai
trò máy phát điện
Vì suất điện động e biến thiên
điều hòa với tần số nên hiệu
điện thế ở hai đầu mạch ngoài
A , B cũng biến thiên điều hòa
và có dạng :
u = U0 sin t
u : hiệu điện thế tức thời
U0 : hiệu điện thế cực đại
Gv: Mô tả khung dây
đặt trong từ trương đều
B , khung dây quayquanh trục xx/ với vậntốc góc
Gv: Giả sử ban đầu t =
0 pháp tuyến khungdây
H: Từ thông qua khung
dây ở các thời điểm t
= 0 và t khác 0 như thếnào ?
H: Nhận xét sự biến
thiên của e ?
Gv: Nếu chọn các điều
kiện ban đầu thích hợpthì phương trình củahiệu điện thế có dạng
u = U0 sin t
H: Hiệu điện thế u
biến thiên như thếnào ?
H: Nhắc lại phần dao
động cưỡng bức trong
Trang 35h
: tần số góc bằng vận tốc
góc của khung dây
II Dòng điện xoay chiều :
+ Mạch điện tiêu thụ thường gồm
: bóng đèn , quạt máy , động cơ
điện trong mạch đó có cả
điện trở , cuộn cảm , tụ điện
Khi nối vào hiệu điện thế dao
động điều hòa thì dao động riêng
của mạch tắt nhanh , hiệu điện
thế u = U0 sin t tạo ra trong mạch 1
dòng điện dao động cưỡng bức
có tần số bằng
i = I0 sin( t + ) gọi là dòng
điện xoay chiều
: là độ lệch pha giữa u và i ,phụ thuộc vào tính chất mạch
điện
III Cường độ hiệu dụng – hiệu
điện thế hiệu dụng :
Cho dòng điện xoay chiều i = I0 sin(
t + )
chạy qua điện trở thuần R trong
thời gian t khá dài , đo nhiệt lượng
tỏa ra trên R ta thấy :
Q = R t
Nếu có 1 dòng điện không đổi I
sao cho nó chạy qua R trong thời
gian t như trên , nó cũng tỏa ra
nhiệt lượng Q , Q = RI2t
Vật I = : gọi là cường độ hiệu
dụng của dòng điện xoay chiều
Định nghĩa : Cường độ hiệu
dụng của dòng điện xoay chiều
bằng cường độ của 1 dòng điện
không đổi mà nếu chúng lần
lượt đi qua 1 điện trở trong những
thời gian như nhau thì chúng tỏa ra
những nhiệt lượng bằng nhau Nó
có độ lớn bằng cường độ cực
đại chia cho
Tương tự hiệu điện thế hiệu dụng
dao động cơ học
Gv: Tác dụng lâu dài
của i đối với mạch Mô tả thí nghiệm
H: Ở hai đầu ổ cắm
mạng điện gia đình códạng :
Vậy U = ?
Trang 36: U =
Suất điện động hiệu dụng : E =
Lưu ý :
+ Để đo dòng điện hoặc hiệu
điện thế xoay chiều người ta
dùng ampekế cho dòng xoay chiều
hoặc vôn kế cho dòng xoay chiều
+ các giá trị đo của của dụng cụ
đo chỉ giá trị hiệu dụng tương
CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN , CUỘN CẢM HOẶC TỤ ĐIỆN
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Tác dụng của tụ điện và cuộn cảm
làm i lệch pha so với u Nắm được các khái niệm cảm kháng ,dung kháng và biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có R , L, C
-Kỹ năng: Vẽ giản đồ véc tơ ,tính toán , biến đổi toán học -Liên hệ thực tế :
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải – phát vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Tranh vẽ
-Chuẩn bị của trò:
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
-Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Định nghĩa dòng điện xoay chiều ? Biểu diễn
các giá trị U , I qua các đại lượng U0 , I0
h A.Dòng điện xoay chiều trong đoạn
mạch chỉ có điện trở thuần :
1.Quan hệ giữa dòng điện và
Gv: Thông thường 1
mạch điện xoay chiềutrong gia đình hoặc máycó cả R , L , C trongcác dụng cụ tiêu thụ
Trang 37hiệu điện thế
Xét đoạn mạch chỉ có R , hiệu
điện thế là
u = U0 sin t Trong khoảng thờigian t vô cùngnhỏ , ta coi dòngđiện i là khôngđổi Định luậtÔm cho đoạnmạch tại thờiđiểm t bất kỳ :
Nhận xét : u và i cùng pha
Chọn trục 0x là trục dòng điện
2 Định luật Ôm :
Từ I0 =
Vậy : I =
B Dòng điện xoay chiều trong
đoạn mạch chỉ có tụ điện :
1 Tác dụng của tụ điện đối
với dòng điện xoay chiều :
Đặt vào AB 1 hiệu điện thế xoay
chiều u
+ Đóng K vào chốt M : đèn Đ
sáng lên
+ Chuyển K vào chốt N : đèn Đ
cũng sáng nhưng độ sáng kém
hơn trước
Vậy :
điện như quạt máy ,máy công cụ , thuthanh Để đơn giản
ta xét từng mạch đơngiản chỉ có R ,L hoặc
C
H: Nếu đặt 1 hiệu
điện thế không đổi Uvào 2 đầu R thì Địnhluật Ôm cho đoạnmạch đó như thế nào ?
H: Nhận xét gì về sự
biến thiên của u và i ?
Gv: Hướng dẫn học sinh
vẽ giản đồ vec tơ .Chọn trục gốc là trụcdòng điện có gốc tùy
ý
ĐVĐ: Tụ điện có tác
dụng như thế nào đốivới dòng điện xoaychiều
Gv: Mô tả thí nghiệm
H: Em có kết luận gì
về phương diện tácdụng lực của tụ điệnđối dòng điện xoaychiều ?
Trang 38- Tụ điện không cho dòng điện
1 chiều đi qua nhưng cho dòngđiện xoay chiều đi qua
- Tụ điện có tác dụng cản
trở dòng điện xoay chiềutức là có 1 điện trở Điệntrở đó gọi là dung kháng
2 Quan hệ giữa dòng điện và
hiệu điện thế :+ Nối 2 bản tụ với u = U0sin t
Tụ tích điện q = C.u = C.U0sin t
Trong mạch có dòng điện :
i = q/ = CU0cos truyền
= CU0sin( t + )
đặt I0 = CU0
i = I0 sin( t + ) Nhận xét : u trễ pha hơn i một
+ càng lớn thì I càng lớn hay f
càng lớn , dòng điện càng dễ “đi
qua” tụ điện và ngược lại
+ Nếu = 0 ( f = 0 ) thì I = 0 : dòng
điện không đổi không đi qua tụ
điện
C Dòng điện xoay chiều trong
đoạn mạch chỉ có cuộn cảm :
1 Tác dụng của cuộn cảm
đối với dòng điện xoay chiều :
H: Công thức tính điện
tích q của tụ điện ?
H: Hãy nhận xét độ
lệch giữa u, i ?H: Nếu i = I0 sin t thì u =
?
Gv: Vai trò của Zc
giống vai trò của trongbiểu thức
Trang 39+ Giữa AB có 1 hiệu điện thế
xoay chiều u , điện trở cuộn dây
là không đáng kể
+ Đóng K vào M : Đèn Đ sáng
lên
+ Chuyển K vào N : đèn Đ sáng
kém hơn trước
Vậy cuộn cảm có tác dụng làm
cản trở dòng điện xoay chiều
tức là có 1 điện trở Điện trở
đó gọi là cảm kháng
2 Quan hệ giữa dòng điện và
hiệu điện thế : Đặt vào 2 đầu cuộn L một hiệu
điện thế xoay chiều u ( R 0 ) ,
dòng điện xoay chiều trong cuộn
cảm L có dạng :
i = I0 sin t
Dòng điện biến thiên trong
mạch xuất hiện suất điện động
Giãn đồ vec tơ
H: So sánh pha của u
và i ?
Trang 40Nhận xét : Dòng điện có tần số
càng lớn bị cản trở càng nhiều
Củng cố kiến thức: (5ph): Các biểu thức u , i Biểu thức định
luật Ôm trong các đoạn mạch
Bài tập về nhà: Bài tập 5, 6 /55 SGK ; 3.6 ; 3.7 ; 3.8 ; 3.9 SBT Rút kinh nghiệm :
Ngày soạn: 2/10/03 Tiết thứ: 20
BÀI DẠY: BÀI TẬP
I.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU :
-Kiến thức trọng tâm: Làm khắc sâu thêm biểu thức định
luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có R,L,C
-Kỹ năng: Đổi đơn vị các đại lượng L,C – Tính toán
Biểu diễn các vec tơ của từng loại đoạn mạch lên giản đồ
-Liên hệ thực tế : Dạng biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu ổ
cắm
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Phát vấn
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ :
-Chuẩn bị của thầy: Sưu tầm một số bài tập thêm
-Chuẩn bị của trò: Làm bài tập ở nhà
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Đặt vào 2 đầu đoạn mạch 1 hiệu điện thế u
= U0 sin t , viết biểu thức của i trong mạch khi mạch chỉ có R,L,C Thơ
Bài 1: Một dây dẫn điện trở
không đáng kể được cuộn lại và
nối vào mạng điện xoay chiều 127
V , 50 Hz Dòng điện cực đại chạy
qua nó bằng 10A Tính độ tự cảm
của cuộn dây
Giải:
U = 127V ; f = 50Hz ; Ima x = I0 = 10A ;
Gv: Kiểm tra bài cũ +
kiểm tra vở bài tậpcác học sinh còn lại
Gv: Đọc bài tập 1 , học
sinh chép vào vở ,tóm tắt đề và giải
H: Biểu định luật Ôm