Hoạt động 1 phút: Tìm hiểu về dao động cơ - Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời sống: chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung nói những vật này đang dao động cơ -
Trang 1GGNgày soạn:
Tiết dạy: 1 + 2
Chương I
DAO ĐỘNG CƠBài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Nêu được:
+ Định nghĩa dao động điều hoà
+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?
- Viết được:
+ Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được cá đại lượng trong phương trình
+ Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số
+ Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà
- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0
- Làm được các bài tập tương tự như Sgk
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ
- Lấy các ví dụ về các vật dao động
trong đời sống: chiếc thuyền nhấp
nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung
nói những vật này đang dao động cơ
- Khảo sát các dao động trên, ta nhận
thấy chúng chuyển động qua lại
quả lắc đồng hồ thì sao?
- Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc
không Nhưng nếu sau những khoảng
thời gian bằng nhau (T) vật trở lại vị
động tuần hoàn
- Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn đường xác định quanh một vị trí cân bằng
- Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ
đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng
- VTCB: thường là vị trí của vật khi đứng yên
2 Dao động tuần hoàn
- Là dao động mà sau những khoảng thời gian
bằng nhau, gọi là chu kì,
vật trở lại vị trí như cũ với vật tốc như cũ
Trang 2Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà
- Minh hoạ chuyển động tròn đều
của một điểm M
- Nhận xét gì về dao động của P khi
M chuyển động?
- Khi đó toạ độ x của điểm P có
phương trình như thế nào?
- Có nhận xét gì về dao động của
điểm P? (Biến thiên theo thời gian
theo định luật dạng cos)
lượng cho phép ta xác định được gì?)
- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa
chuyển động tròn đều và dao động
điều hoà có mối liên hệ gì?
- Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O
- Vì hàm sin hay cosin là một
điểm P là dao động điều hoà
- Xác định được x tại thời
- Một điểm dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó
II Phương trình của dao động điều hoà
1 Ví dụ
- Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn theo chiều
- P là hình chiếu của M lên Ox
- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với ·POM1 0=ϕ (rad)
- Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với
Vậy: Dao động của điểm P
là dao động điều hoà
+ x: li độ của dao động.+ A: biên độ dao động, là
xmax (A > 0)
động, đơn vị là rad/s
động tại thời điểm t, đơn vị
là rad
động, có thể dương hoặc âm
ω t
ϕ
+
Trang 3tính pha của dao động và chiều tăng
của pha tương ứng với chiều tăng của
đều
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà
- Dao động điều hoà có tính tuần
1 Chu kì và tần số
- Chu kì (kí hiệu và T) của
dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần
+ Đơn vị của T là giây (s).
- Tần số (kí hiệu là f) của
dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây.+ Đơn vị của f là 1/s gọi là
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
- Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li
- Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của
- Dấu (-) trong biểu thức cho biết
- Gia tốc luôn ngược dấu với
li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB)
IV Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà
Trang 4- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao
- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là
một đường hình sin, vì thế người ta
gọi dao động điều hoà là dao động
hình sin.
- HS vẽ đồ thị theo hướng
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
Ngày soạn:
+ Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà
+ Công thức tính chu kì của con lắc lò xo
+ Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo
- Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà
- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động
- Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo
2 Kĩ năng:
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang Vật m có thể là một vật hình chữ “V” ngược
chuyển động trên đêm không khí
2 Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
T
Trang 5Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên
- HS trình bày minh hoạ chuyển động của vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay
I Con lắc lò xo
1 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng
k, khối lượng không đáng
kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định
2 VTCB: là vị trí khi lò
xo không bị biến dạng
Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.
- Vật chịu tác dụng của những lực
nào?
- Ta có nhận xét gì về 3 lực này?
- Khi con lắc nằm ngang, li độ x và
- Giá trị đại số của lực đàn hồi?
vào vật trong quá trình chuyển động
- Trường hợp trên lực kéo về cụ thể
lắc lò xo là dao động điều hoà
- Đối chiếu để tìm ra công
1 Chọn trục toạ độ x song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng
độ dài l của lò xo Gốc toạ
m
= −
3 - Dao động của con lắc
lò xo là dao động điều hoà
- Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo
k m
Trang 6- Trường hợp lò xo treo thẳng đứng?
- Là một phần của lực đàn hồi
vì F = -k(∆l0 + x)
tỉ lệ với li độ
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.
- Khi dao động, động năng của con
lắc lò xo (động năng của vật) được
xác định bởi biểu thức?
- Khi con lắc dao động thế năng của
con lắc được xác định bởi biểu thức
nào?
- Xét trường hợp khi không có ma
như thế nào?
- Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế
nào với A?
2 ñ
1W
1W
t
W = kx
3 Cơ năng của con lắc lò
xo Sự bảo toàn cơ năng
a Cơ năng của con lắc lò
- Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
Ngày soạn:
Tiết dạy: 4
Trang 7BÀI TẬP
I Mục tiêu:
- Từ phương trình dao động điều hoà xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc
- Lập được phương trình dao động điều hoà, phương trình vận tốc, gia tốc, từ các giả thuyết của bài toán Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu
- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà
III.Tiến trình bài dạy :
1 Ổn định lớp:
2 Kiểm tra bài cũ: Nêu cấu tạo con lắc lò xo, công thức tính chu kì?
Khi con lắc dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổ qua lại như thế nào
3 Bài mới :
Hoạt động 1: giải bài tập trắc nghiệm
án đúng
* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả
* Hs giải thích
* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả
* Hs giải thích
Câu 7 trang 9: C Câu 8 trang 9: A Câu 9 trang 9: D
Câu 4 trang 13: D Câu 5 trang 13: D Câu 6 trang 13: B
Hoạt động 1: giải bài tập tự luận về dao động điều hoà của vật năng, con lắc lò xo
Bài 1: Một vật được kéo lệch khỏi
VTCB một đoạn 6cm thả vât dao
động tự do với tần số góc ω =
π(rad)
Xác định phương trình dao động
của con lắc với điều kiện ban đầu:
a lúc vật qua VTCB theo chiều
dương
b lúc vật qua VTCB theo chiều âm
*Hướng dẫn giải:
=> φ = -π/2Vậy p.trình dđ:x = 6cos(πt – π/2) cm
b t = 0, x = 0, v<0
⇔
⇔
Trang 8- Viết phương trình tổng quát của
dao động
- Thay A = 6cm
-Vận dụng điều kiện banđầu giải
tìm ra φ
Bài 2: Một lò xo được treo
thẳng đứng, đầu trên của lò xo
được giữ chuyển động đầu
dưới theo vật nặng có khối
lượng m = 100g, lò xo có độ
cứng k = 25 N/m Kéo vật rời
khỏi VTCB theo phương thẳng
đứng hướng xuống một đoạn
* Đọc đề tóm tắt bài toán
* HS thảo luận giải bài toán
25
0,1.10k
25 m
k
(Rad/s)+ m dao động điều hoá với phương trình
t = 0 x = 2 cm > 0
v = 10π (cm/s) <0
Ta có 2 = Acosϕ →Cos ϕ >0 -10π = -5π.Asinϕ→Sinϕ >0
- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn
- Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà Viết được công thức tính chu kì dao
động của con lắc đơn
- Viết được công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn
- Xác định được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn
- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động
- Giải được bài tập tương tự như ở trong bài
- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do
2 Kĩ năng:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.
2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.
∆l
l0
0(VTCB))x
6
5π
Trang 9III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức:
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới:
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn
- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn
- Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ
dao động như thế nào?
- Ta hãy xét xem dao động của con
lắc đơn có phải là dao động điều
2 VTCB: dây treo có phương thẳng đứng
Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.
- Con lắc chịu tác dụng của những
lực nào và phân tích tác dụng của
các lực đến chuyển động của con
lắc
- Dựa vào biểu thức của lực kéo về
động điều hoà không?
- Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để
- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk về cách chọn chiều dương, gốc toạ độ …
- Con lắc chịu tác dụng của hai lực Tr và Pr
- P.tích P P Pr= +rt rn→ T Pr+ rn
không làm thay đổi tốc độ của
chuyển động trên cung tròn
- Dù con lắc chịu tác dụng của lực kéo về, tuy nhiên nói
nói chung là không
1 Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O.+ Vị trí của vật được xác
hay bởi li độ cong
¼
s OM l= = α.+ α và s dương khi con lắc lệch khỏi VTCB theo chiều dương và ngược lại
2 Vật chịu tác dụng của các lực Tr và Pr
- Phân tích P P Pr= +rt rn→
về có giá trị:
NX: Dao động của con lắc
đơn nói chung không phải
là dao động điều hoà
Trang 10thế nào thông qua s và l.
- Ta có nhận xét gì về lực kéo về
trong trường hợp này?
- Trong công thức mg/l có vai trò là
gì?
- Dựa vào công thức tính chu kì của
con lắc lò xo, tìm chu kì dao động
của con lắc đơn
đơn được xem là dao động điều hoà
Vậy, khi dao động nhỏ
đơn dao động điều hoà với chu kì:
2 l
T g
π
=
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.
- Trong quá trình dao động, năng
lượng của con lắc đơn có thể có ở
những dạng nào?
- Động năng của con lắc là động
năng của vật được xác định như thế
nào?
- Biểu thức tính thế năng trọng
trường?
- Trong quá trình dao động mối quan
- Công thức bên đúng với mọi li độ
nhỏ)
- HS thảo luận từ đó đưa ra được: động năng và thế năng trọng trường
- HS vận dụng kiến thức cũ
để hoàn thành các yêu cầu
- Biến đổi qua lại và nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng được bảo toàn
III Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
1 Động năng của con lắc
2 ñ
1W
2mv
=
2 Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB)
3 Nếu bỏ qua mọi ma sát,
cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.
- Y/c HS đọc các ứng dụng của con
lắc đơn
- Hãy trình bày cách xác định gia tốc
rơi tự do?
- HS nghiên cứu Sgk và từ đó nêu các ứng dụng của con lắc đơn
+ Đo chiều dài l của con lắc
+ Đo thời gian của số dao
- Đo gia tốc rơi tự do
2 2
4 l
g T
π
=
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Trang 11IV RÚT KINH NGHIỆM
Ngày soạn:
- 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
- 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
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động tắt dần.
- Khi không có ma sát tần số dao
- Ta gọi những dao động như thế là
dao động tắt dần?
- Tại sao dao động của con lắc lại tắt
- HS nêu công thức
- Phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc
- Biên độ dao động giảm dần
số riêng vì nó chỉ pthuộc vào các đặc tính của con lắc
I Dao động tắt dần
1 Thế nào là dao động tắt dần
- Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
2 Giải thích
Trang 123 Ứng dụng (Sgk)
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về dao động duy trì
- Thực tế dao động của con lắc tắt
động (A không đổi mà không làm
thay đổi T)
- Dao động của con lắc được duy trì
nhờ cung cấp phần năng lượng bị
mất từ bên ngoài, những dao động
được duy trì theo cách như vậy gọi là
- HS ghi nhận dao động duy trì của con lắc đồng hồ
II Dao động duy trì
1 Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì
2 Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về dao động cưỡng bức
- Ngoài cách làm cho hệ dao động
lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này
cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết
các đặc điểm của dao động cưỡng
bức
- HS ghi nhận dao động cưỡng bức
- Dao động của xe ô tô chỉ tạm dừng mà không tắt máy…
- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận về các đặt điểm của dao động cưỡng bức
III Dao động cưỡng bức
1 Thế nào là dao động cưỡng bức
- Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng
hiện tượng cộng hưởng
- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết
nhận xét về mối quan hệ giữa A và
lực cản của môi trường
- HS ghi nhận hiện tượng cộng hưởng
- A càng lớn khi lực cản môi trường càng nhỏ
IV Hiện tượng cộng hưởng
1 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
của hệ dao động gọi là
Trang 13- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?
- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu
tầm quan trọng của hiện tượng cộng
khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ
- HS nghiên cứu Sgk và trả lời các câu hỏi
+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe …
+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …
hiện tượng cộng hưởng
- Điều kiện fcb = f0
2 Giải thích (Sgk)
3 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu,
bệ máy, khung xe …+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
- Vận dụng kiến thức về dao động của con lắc đơn
- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, và con lắc đơn
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà, con lắc đơn.
III.Tiến trình bài dạy :
1 Ổn định lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới :
Hoạt động 1: Giải một số câu hỏi trắc nghiệm
Trang 14án đúng
* Thảo luận nhĩm tìm ra kết quả
* Hs giải thích
Câu 4 trang 17: D Câu 5 trang 17: D Câu 6 trang 17: C
Hoạt động 2: Giải một số bài tập trắc nghiệm
1 Con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì 1 s tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8m/s2, chiều dài của con lắc là
2 Ở nơi mà con lắc đơn đếm giây (chu kì 2 s) có độ dài 1 m, thì con lắc đơn có độ dài 3m sẽ dao động với chu kì là
3 Một com lắc đơn có độ dài l1 dao động với chu kì
T1 = 0,8 s Một con lắc đơn khác có độ dài l2 dao động với chu kì T1 = 0,6 s Chu kì của con lắc đơn có độ dài
l1 + l2 là
4 Một con lắc đơn có độ dài l, trong khoảng thời gian ∆tnó thực hiện được 6 dao động Người ta giảm bớt độ dài của nó đi 16cm, cũng trong khoảng thời gian ∆tnhư trước nó thực hiện được 10 dao động Chiều dài của con lắc ban đầu là
5 Tại một nơi có hai con lắc đơn đang dao động với các biên độ nhỏ Trong cùng một khoảng thời gian, người ta thấy con lắc thứ nhất thực hiện được 4 dao động, con lắc thứ hai thực hiện được 5 dao động Tổng chiều dài của hai con lắc là 164cm Chiều dài của mỗi con lắc lần lượt là
8 Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 3s, thời gian để con lắc đi từ vị trí có li độ x = A/ 2 đến
vị trí có li độ cực đại x = A là
4 Củng cố dặn dị:
Ngày soạn :
Tiết dạy : 8
Trang 15Bài 5 :
TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ
PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay
- Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số
2 Kĩ năng:
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.
2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức:
Lớp
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về vectơ quay
- Ở bài 1, khi điểm M chuyển động
tròn đều thì hình chiếu của vectơ vị
trí OMuuuuurlên trục Ox như thế nào?
- Cách biểu diễn phương trình dao
động điều hoà bằng một vectơ quay
được vẽ tại thời điểm ban đầu.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen
- Giả sử cần tìm li độ của dao động
tổng hợp của hai dao động điều hoà
Thường dùng phương pháp khác thuận
tiện hơn
- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình
bày phương pháp giản đồ Fre-nen
- Li độ của dao động tổng
x2
- HS làm việc theo nhóm vừa
II Phương pháp giản đồ Fre-nen
2 Phương pháp giản đồ Fre-nen
Trang 16- Hình bình hành OM1MM2 bị biến
dạng không khi OMuuuur1và OMuuuur2quay?
- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của
OMuuuurvới OMuuuur1và OMuuuur2lên trục Ox?
dao động điều hoà tổng hợp:
- Là một dao động điều hoà, cùng phương, cùng tần số với hai dao động đó
- HS hoạt động theo nhóm và lên bảng trình bày kết quả của mình
quanh O
trình dao động điều hoà tổng hợp:
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp
- Từ công thức biên độ dao động
(OMuuuuur,Ox)=ϕ bằng bao nhiêu?
+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và
2
thành phần ở thời điểm ban đầu
cho dao động tổng hợp
Với A = OM và
4 Ví dụcos
Trang 172
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
_Ngày soạn:
Tiết dạy: 9
BÀI TẬP
I Mục tiêu:
- Vận dụng kiến thức dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động
- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, tổng hợp các dao động cùng phương cùng tần số
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà
III.Tiến trình bài dạy :
1 Ổn định lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
a Hãy biễn diễn dao động điều hoà x = 4cos(5t + π/6) cm
b Nêu nội dung phương pháp Giản đồ Fre-nen
c làm bài 6/25
3 Bài mới :
Hoạt động 1: Giải một số câu hỏi trắc nghiệm
* Cho Hs đọc lần lượt các câu
án đúng
* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả
* Hs giải thích
Câu 4 trang 17: D Câu 5 trang 17: D Câu 6 trang 17: C
Trang 18Hoạt động 2: Giải một số bài tập tự luận về tổng hợp dao động
* GV cho hs đoc đề, tóm tắt
* Hướng dẫn hs giải bài toán
Viết phương trình dao động
tổng hợp của hai dao động
bằng cách:
a.dùng giản đồ vectơ
b Biến đổi lượng giác
* Hướng dẫn Hs giải bài
toán:
- Từ giản đồ lấy các giá trị
của biên độ và pha ban đầu
6
π) cm
x2 biễn diễn OMuuuur2: ·
4
π)
Trang 19Lưu ý hs sinh có thể giải bài toán tổng hợp dao động bằng 3 cách: vận dụng
công thức, dung giản đồ Fre-nen, dùng biến đổi lượng giác
Làm các bài tập trong sách bài tập
5 Rút kinh nghiệm:
_Ngày soạn:
Tiết dạy: 10 + 11
Bài 6
Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí
- Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để suy ra định
luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó
- Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số
giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới
Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:
- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm
quả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm
2 Kĩ năng:
- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho phép
- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%
- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk
- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50g
- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của
Trang 20chấp nhận được Trong trường hợp dựng đồ hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, cú thể
2 Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:
- Đọc kĩ bài thực hành để định rừ mục đớch và quy trỡnh thực hành
- Trả lời cỏc cõu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành
- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ụ milimột để vẽ đồ thị và lập sẵn cỏc bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần bỏo cỏo thực hành trong Sgk
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài của học sinh
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em
Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Tiến hành thí nghiệm thực hành Phơng án 1.
* Nắm đợc các bớc tiến hành thí nghiệm, làm thí nghiệm, ghi kết quả
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
* Nắm đợc các bớc tiến hành thí nghiệm ảo, ghi kết quả
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Làm TH theo HD của thày
Trang 21Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc bài sau trong SGK
IV RÚT KINH NGHIỆM
- Phỏt biểu được định nghĩa của súng cơ
- Phỏt biểu được định nghĩa cỏc khỏi niệm liờn quan với súng: súng dọc, súng ngang, tốc độ truyền súng, tần số, chu kỡ, bước súng, pha
- Viết được phương trỡnh súng
- Nờu được cỏc đặc trưng của súng là biờn độ, chu kỡ hay tần số, bước súng và năng lượng súng
- Giải được cỏc bài tập đơn giản về súng cơ
- Tự làm được thớ nghiệm về sự truyền súng trờn một sợi dõy
2 Kĩ năng:
3 Thỏi độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giỏo viờn: Cỏc thớ nghiệm mụ tả về súng ngang, súng dọc và sự truyền của súng.
2 Học sinh: ễn lại cỏc bài về dao động điều hoà.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức:
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Trang 22Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sóng cơ
- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí
nghiệm
- Khi O dao động ta trông thấy gì
trên mặt nước?
(Dao động lan truyền qua nước gọi là
sóng, nước là môi trường truyền sóng)
- Khi có sóng trên mặt nước, O, M
dao động như thế nào?
- Sóng truyền từ O đến M theo
phương nào?
- Tương tự như thế nào là sóng dọc?
(Sóng truyền trong nước không phải
là sóng ngang Lí thuyết cho thấy
rằng các môi trường lỏng và khí chỉ
có thể truyền được sóng dọc, chỉ môi
trường rắn mới truyền được cả sóng
dọc và sóng ngang Sóng nước là
một trường hợp đặc biệt, do có sức
căng mặt ngoài lớn, nên mặt nước
tác dụng như một màng cao su, và do
đó cũng truyền được sóng ngang)
- HS quan sát kết quả thí nghiệm
- Những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O
- Theo phương nằm ngang
- Tương tự, HS suy luận để trả lời
3 Sóng ngang
- Là sóng cơ trong đó phương dao động (của
với phương truyền sóng
4 Sóng dọc
- Là sóng cơ trong đó phương dao động // (hoặc trùng) với phương truyền sóng
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.
(Biến dạng của dây, gọi là một xung
sóng, truyền tương đối chậm vì dây
mềm và lực căng dây nhỏ)
loại sóng gì đã biết?
- Y/c HS hoàn thành C2
- Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho đầu
sợi dây ở cá thời điểm như hình vẽ
- Biến dạng truyền nguyên vẹn theo sợi dây
- HS suy nghĩ và vận dụng kiến thức để trả lời
II Sự truyền sóng cơ
1 Sự truyền của một biến dạng
đường và thời gian truyền biến dạng, tốc độ truyền của biến dạng:
x v t
=
∆
2 Sự truyền của một sóng hình sin
- Sau thời gian t = T, sóng truyền được một đoạn:
M
S O
Trang 237.3 → có nhận xét gì về sóng truyền
trên dây?
dao động giống như A, dao động từ
- Xét hai điểm cách nhau một
(Trạng thái dao động của M giống
như trạng thái dao động của A trước
- Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức
T
π
ω = và λ = vT
- Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v
x t v
∆ =
uM = Acosω(t - ∆t)
- Sóng truyền với tốc độ v, bằng tốc độ truyền của biến dạng
- Hai đỉnh liên tiếp cách
- Hai điểm cách nhau một
v
- Phương trình dao động của M là:
uM = Acosω(t - ∆t)cos
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng
- Sóng được đặc trưng bởi các đại
thể định nghĩa bước sóng là gì?
Lưu ý: Đối với mỗi môi trường , tốc
độ sóng v có một giá trị không đổi,
chỉ phụ thuộc môi trường
- Cũng như năng lượng dao động W
- Năng lượng sóng: là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường mà sóng truyền qua
Trang 24tại một điểm của môi trường là một
hàm cosin hai biến độc lập t và x Mà
phương trình sóng là một hàm tuần
hoàn
+ Với một điểm xác định (x = const)
t TTDĐ ở các thời điểm t + T, t + 2T
… hoàn toàn giống như TTDĐ của
nó ở thời điểm t
+ Với một thời điểm (t = conts) là
hoàn toàn giống TTDĐ tại điểm x
- Mô tả thí nghiệm quan sát sự truyền
của một sóng dọc bằng một lò xo ống
dài và mềm
của sóng
- HS dựa vào hình vẽ 7.4 và ghi nhận sự truyền của sóng dọc trên lò xo
- Ghi nhận về sự truyền sóng dọc trên lò xo ống
5 Tính tuần hoàn của sóng
- Phương trình sóng là một hàm tuần hoàn
6 Trường hợp sóng dọc
- Sóng truyền trên một lò
xo ống dài và mềm: các vòng lò xo đều dao động ở hai bên VTCB của chúng, nhưng mỗi vòng dao động muộn hơn một chút so với vòng ở trước nó
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
Ngày soạn:
Tiết dạy: 14
Trang 25- Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa.
2 Kĩ năng: Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện
tượng giao thoa
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.
2 Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức:
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước
- Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm
hình 8.1
- HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm và quan sát kết quả thí nghiệm
- HS nêu các kết quả quan sát được từ thí nghiệm
- Những điểm không dao động nằm trên họ các đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động rất mạnh nằm trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2
- Hai họ các đường hypebol này xen kẽ nhau như hình vẽ
Lưu ý: Họ các đường hypebol
này đứng yên tại chỗ
I Sự giao thoa của hai sóng mặt nước
- Gõ cho cần rung nhẹ:+ Trên mặt nước xuất hiện những loạt gợn sóng cố định có hình các đường hypebol, có cùng tiêu
* Có những điểm đứng yên hoàn toàn không dao động
* Có những điểm đứng yên dao động rất mạnh
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.
II Cực đại và cực tiểu giao thoa
1 Biểu thức dao động tại một điểm M trong vùng giao thoa
- Hai nguồn đồng bộ: phát
2
S 1 S 2
Trang 26gian (lệch pha với nhau một lượng
không đổi) gọi là hai nguồn kết hợp
thuộc yếu tố nào?
- Những điểm dao động với biên độ
cực đại là những điểm nào?
- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức cuối
cùng
- Y/c HS diễn đạt điều kiện những
điểm dao động với biên độ cực đại
−
= ±Hay
d − =d k+ ÷λ
- Hai nguồn kết hợp: phát sóng có cùng f và có hiệu
số pha không phụ thuộc thời gian
- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp
- Xét điểm M trên mặt
khoảng d1, d2.+ δ = d2 – d1: hiệu đường
đi của hai sóng
1
d t
- Biên độ của dao động tại M:
a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực
đại giao thoa)
d2 – d1 = kλ
b Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa).
2 1
1 2
Trang 27- Quỹ tích những điểm dao động với
biên độ cực đại và những điểm đứng
yên?
2 1
1hoặc
c Với mỗi giá trị của k, quỹ tích của các điểm M được xác định bởi:
d2 – d1 = hằng số
Đĩ là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
- Qua hiện tượng trên cho thấy, hai
sĩng khi gặp nhau tại M cĩ thể luơn
luơn hoặc tăng cường lẫn nhau, hoặc
- Hiện tượng đặc trưng nghĩa là sao?
- HS ghi nhận về hiệu số pha hiện tượng giao thoa
- Nghĩa là mọi quá trình sĩng đều cĩ thể gây là hiện tượng giao thoa và ngược lại quá trình vật lí nào gây được sự giao thoa cũng tất yếu là một quá trình sĩng
III Hiện tượng giao thoa
- Hiệu số pha giữa hai sĩng tại M
- Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sĩng
- Các đường hypebol gọi là
vân giao thoa của sĩng
mặt nước
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
Ngày soạn:
Tiết dạy: 15
Trang 28BÀI TẬP
i Mục tiờu:
- Vận dụng kiến thức về giao thoa súng
- Kỹ năng: Giải được cỏc bài toỏn đơn giản về giao thoa súng và sự truyền súng cơ
II Chuẩn bị:
1 Giỏo viờn: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2 Học sinh: ụn lại kiến thức về dao động điều hoà
III.Tiến trỡnh bài dạy :
1 Ổn định lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
- Viết phương trỡnh súng, tại sao núi súng vừa cú tớnh tuần hoàn theo thời gia vừa cú tớnh tuần hoàn theo khụng gian?
- Cõu hỏi 1, 2, 3, 4 (45)
3 Bài mới :
Hoạt động 1: Giải một số cõu hỏi trắc nghiệm
* Cho Hs đọc lần lượt cỏc cõu
ỏn đỳng
* Thảo luận nhúm tỡm ra kết quả
Cõu 5 trang 45: D Cõu 6 trang 45: D
Hoạt động 2: Giải một số bài tập
Bài 1: Với mỏy dũ dựng súng siờu õm, chỉcú thể phỏt hiện được cỏc vật cú kớch thước cỡ bước súng siờu õm Siờu õm trong một mỏy dũ cú tần số 5MHz Với mỏy dũ này cú thể phỏt hiện được những vật cú kớch thước cỡ bao nhiờu mm trong 2 trường hợp: vật ở trong khụng khớ và trong nước
Cho biết tốc độ õm thanh trong khụng khớ và trong nước là 340m/s và 1500m/s
Quan sỏt được vật cú kớch thước > 0.3mm
Bài 2: Một sóng cơ có tần số 1000Hz truyền đi với tốc độ 330 m/s thì bớc sóng của nó có giá trị nào sau đây?
A 330 000 m B 0,3 m-1 C 0,33 m/s -D 0,33 m
Trang 29Bài 3 Sóng ngang là sóng:
A lan truyền theo phơng nằm ngang
B trong đó các phần tử sóng dao động theo phơng nằm ngang
-C trong đó các phần tử sóng dao động theo phơng vuông góc với phơng truyền sóng
D trong đó các phần tử sóng dao động theo cùng một phơng với phơng truyền sóng
bài 4 Phơng trình sóng có dạng nào trong các dạng dới đây:
λω
T
t(2sinAu
λπ
T
t(sinA
bài 5 Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong môi trờng vật chất đàn hồi với vận tốc v, khi
đó bớc sóng đợc tính theo công thức
bài 6 Phát biểu nào sau đây về đại lợng đặc trng của sóng cơ học là không đúng?
A Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động
B Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động
-C Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động
D Bớc sóng là quãng đờng sóng truyền đi đợc trong một chu kỳ
bài 7 Sóng cơ học lan truyền trong môi trờng đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số
sóng lên 2 lần thì bớc sóng
Bài 8 Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào
Bài 9 Một ngời quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s,
khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là
Bài10 Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nớc, ngời ta dùng nguồn dao động có
tần số 50Hz và đo đợc khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đờng nối hai tâm dao động là 2mm Bớc sóng của sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?
Bài11 Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nớc, ngời ta dùng nguồn dao động có
tần số 100Hz và đo đợc khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đờng nối hai tâm dao động
là 4mm Tốc độ sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?
Bài12 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần
số 20Hz, tại một điểm M cách A và B lần lợt là 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và
đờng trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?
Bài13 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần
biên độ cực đại Giữa M và đờng trung trực có 2 dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nớc
là bao nhiêu?
Trang 30A v = 24m/s -B v = 24cm/s C v = 36m/s D v = 36cm/s.
Bài14 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần
biên độ cực đại Giữa M và đờng trung trực không có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?
_Ngày soạn:
- Giải thớch được hiện tượng súng dừng
- Viết được cụng thức xỏc định vị trớ cỏc nỳt và cỏc bụng trờn một sợi dõy trong trường hợp dõy
cú hai đầu cố định và dõy cú một đầu cố định, một đầu tự do
- Nờu được điều kiện để cú súng dừng trong 2 trường hợp trờn
2 Kĩ năng: Giải được một số bài tập đơn giản về súng dừng.
3 Thỏi độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giỏo viờn: Chuẩn bị cỏc thớ nghiệm hỡnh 9.1, 9.2Sgk.
2 Học sinh: Đọc kĩ bài 9 Sgk, nhất là phần mụ tả cỏc thớ nghiệm trước khi đến lớp.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức:
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phỳt): Tỡm hiểu về sự phản xạ của súng
- Mụ tả thớ nghiệm, làm thớ nghiệm
với dõy nhỏ, mềm, dài một đầu cố
định kết hợp với hỡnh vẽ 9.1
- Vật cản ở đõy là gỡ?
- Nếu cho S dao động điều hoà thỡ sẽ
đú là súng tới Súng bị phản xạ từ P
đú là súng phản xạ Ta cú nhận xột gỡ
về pha của súng tới và súng phản xạ?
- Mụ tả thớ nghiệm, làm thớ nghiệm
- HS ghi nhận, quan sỏt và nờu nhận xột:
+ Súng truyền đi trờn dõy sau khi gặp vật cản (bức tường) thỡ bị phản xạ
+ Sau khi phản xạ ở P biến dạng bị đổi chiều
- Là đầu dõy gắn vào tường
- Luụn luụn ngược pha với súng tới tại điểm đú
- HS ghi nhận, quan sỏt và
I Sự phản xạ của súng
1 Phản xạ của súng trờn vật cản cố định
- Súng truyền trong một mụi trường, mà gặp một vật cản thỡ bị phản xạ
- Khi phản xạ trờn vật cản
cố định, biến dạng bị đổi chiều
- Vậy, khi phản xạ trờn vật
cản cố định, súng phản xạ luụn luụn ngược pha với súng tới ở điểm phản xạ
2 Phản xạ của súng trờn
Trang 31- Tương tự nếu cho S dao động điều
hoà thì có sóng hình sin lan truyền từ
của sóng tới và sóng phản xạ lúc
này?
nêu nhận xét:
+ Khi gặp vật cản tự do sóng cũng bị phản xạ
+ Sau khi phản xạ ở P biến dạng không bị đổi chiều
- Là đầu dây tự do
- Luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sóng dừng
- Ta biết sóng tới và sóng phản xạ
Nếu cho đầu A của dây dao động
- Dựa trên hình vẽ, vị trí các nút liên
- Khoảng cách hai nút liên tiếp cách
nhau khoảng bao nhiêu?
- Khoảng cách giữa một nút và bụng
kết tiếp cách nhau khoảng bao
- Trên dây xuất hiện những điểm luôn luôn dao đứng yên
và những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất
- HS ghi nhận các khái niệm
và định nghĩa sóng dừng
- Vì A và P là hai điểm cố
- HS dựa trên hình vẽ để xác định
II Sóng dừng
- Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo thành một hệ sóng dừng
+ Những điểm luôn luôn
đứng yên là những nút dao động.
+ Những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất là những bụng dao động
- Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và bụng dao động
Trang 32- Vị trí các bụng cách A và P những
khoảng bằng bao nhiêu?
- Hai bụng liên tiếp cách nhau
khoảng bao nhiêu?
- Số nút và số bụng liên hệ với nhau
- HS dựa vào hình vẽ minh hoạ để trả lời các câu hỏi của GV
- Số nút = số bụng
- Các bụng nằm cách hai đầu
cố định những khoảng bằng một số lẻ lần
4
λ.1
a Đầu A cố định là nút, đầu
P tự do là bụng dao động
b Hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp cách nhau khoảng
2
λ .
c Điều kiện để có sóng dừng:
4
l= k+ λ
Hoạt động 3 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
Trang 33
- Trả lời được các câu hỏi: Sóng âm là gì? Âm nghe được (âm thanh), hạ âm, siêu âm là gì?
- Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau
- Nêu được 3 đặc trưng vật lí của âm là tần số âm, cường độ và mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm
2 Kĩ năng:
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk.
2 Học sinh: Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2…
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định tổ chức:
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về âm, nguồn âm
- Âm là gì?
+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền trong
màng nhĩ dao động, gây ra cảm giác
thanh
- Tai người không nghe được hạ âm
và siêu âm Nhưng một số loài vật có
thể nghe được hạ âm (voi, chim bồ
câu…) và siêu âm (dơi, chó, cá
heo…)
- Đọc thêm phần “Một số ứng dụng
của siêu âm Sona”
- Mô tả thí nghiệm kiểm chứng
- Âm truyền được trong các môi
- HS ghi nhận các khái niệm
âm nghe được, hạ âm và siêu âm
- HS ghi các yêu cầu về nhà
- Rắn, lỏng, khí Không truyền được trong chân không
I Âm, nguồn âm
1 Âm là gì
- Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn
3 Âm nghe được, hạ âm
Trang 34- Tốc độ âm truyền trong môi trường
nào là lớn nhất? Nó phụ thuộc vào
những yếu tố nào?
- Những chất nào là chất cách âm?
- Dựa vào bảng 10.1 về tốc độ âm
gì?
- Rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ của môi trường
- Các chất xốp như bông, len…
- Trong mỗi môi trường, sóng
âm truyền với một tốc độ hoàn toàn xác định
- Âm truyền được qua các môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không
b Tốc độ âm
- Trong mỗi môi trường,
âm truyền với một tốc độ xác định
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm
- Trong các âm thanh ta nghe được,
có những âm có một tần số xác định
như âm do các nhạc cụ phát ra,
nhưng cũng có những âm không có
một tần số xác định như tiếng búa
đập, tiếng sấm, tiếng ồn ở đường
phố, ở chợ…
- Ta chỉ xét những đặc trưng vật lí
tiêu biểu của nhạc âm
- Tần số âm cũng là tần số của nguồn
phát âm
- Sóng âm mang năng lượng không?
là gì?
- Fechner và Weber phát hiện:
- HS nghiên cứu và ghi nhận mức cường độ âm
- HS ghi nhận các khái niệm
âm cơ bản và hoạ âm từ đó xác định đặc trưng vật lí thứ
2 Cường độ âm và mức cường độ âm
a Cường độ âm (I)
là mức cường độ âm của
- Ý nghĩa: Cho biết âm I
nghe to gấp bao nhiêu lần
âm I0
- Đơn vị: Ben (B)
- Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB)
11
Trang 35- Quan sát phổ của một một âm do
cơ bản hay hoạ âm thứ nhất.
Hoạt động 3 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
_Ngày soạn:
- Nêu được ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ cao, độ to và âm sắc
- Nêu được ba đặc trưng vật lí tương ứng với ba đặc trưng sinh lí của âm
- Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của âm
2 Học sinh: Ôn lại các đặc trưng vật lí của âm.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức:
Lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới
Trang 36Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về độ cao của âm
-Hai ca sĩ một nam một nữ cùng hát
một câu hát, nhưng thường thì giọng
nam trầm hơn giọng nữ Cảm giác về
sự trầm bổng của âm được mô tả
bằng khái niệm độ cao của âm.
- Thực nghiệm, âm có tần số càng
lớn thì nghe càng cao, âm có tần số
càng nhỏ thì nghe càng trầm
- Chú ý: Tần số 880Hz thì gấp đôi
tần số 440Hz nhưng không thể nói
âm có tần số 880Hz cao gấp đôi âm
có tần số 440Hz
- HS đọc Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí của âm là độ cao
I Độ cao
- Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số âm
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về độ to của âm
nghe càng to
- Tuy nhiên, Fechner và Weber
chứng minh rằng cảm giác về độ to
của âm lại không tỉ lệ với I mà tỉ lệ
với mức cường độ âm
- Lưu ý: Ta không thể lấy mức cường
độ âm làm số đo độ to của âm Vì
các hạ âm và siêu âm vẫn có mức
cường độ âm, nhưng lại không có độ
lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm
- Lưu ý: Ta không thể lấy
mức cường độ âm làm số
đo độ to của âm
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về âm sắc
- Ba ca sĩ cùng hát một câu hát ở
biệt được đâu là giọng của ca sĩ nào
Tương tự như một chiếc đàn ghita,
một chiếc đàn viôlon và một chiếc
âm đó vì chúng có âm sắc khác nhau
- Nhìn vào đồ thị dao động hình
10.6, ta có nhận xét gì?
- Y/c HS nghiên cứu ở Sgk cơ chế
hoạt động của đàn oocgan
- HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí của âm
là âm sắc
- Đồ thị dao động có dạng khác nhau nhưng có cùng T
- HS đọc Sgk để tìm hiểu
III Âm sắc
- Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra Âm sắc
có liên quan mật thiết với
đồ thị dao động âm
Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí
Trang 371 Giỏo viờn: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2 Học sinh: ụn lại kiến thức về dao động điều hoà
III.Tiến trỡnh bài dạy :
1 Ổn định lớp:
2 Kiểm tra bài cũ:
- Viết phương trỡnh súng, tại sao núi súng vừa cú tớnh tuần hoàn theo thời gia vừa cú tớnh tuần hoàn theo khụng gian?
- Cõu hỏi 1, 2, 3, 4 (45)
3 Bài mới :
Bài 1 Cảm giác về âm phụ thuộc những yếu tố nào?
Bài 2 Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào của âm?
Bài 3 Tai con ngời có thể nghe đợc những âm có mức cờng độ âm trong khoảng nào?
Bài 4 Âm cơ bản và hoạ âm bậc 2 do cùng một dây đàn phát ra có mối liên hệ với nhau nh thế
nào?
A Hoạ âm có cờng độ lớn hơn cờng độ âm cơ bản
B Tần số hoạ âm bậc 2 lớn gấp dôi tần số âm cơ bản
C Tần số âm cơ bản lớn gấp đôi tần số hoạ âm bậc 2
D Tốc độ âm cơ bản lớn gấp đôi tốc độ hoạ âm bậc 2
Bài 5 Hộp cộng hởng có tác dụng gì?
Bài 6 Vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất
trên cùng một phơng truyền sóng dao động ngợc pha nhau là 0,85m Tần số của âm là
Bài 7 Một sóng cơ học có tần số f = 1000Hz lan truyền trong không khí Sóng đó đợc gọi là
Bài 8 Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cờng độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ đợc sóng
cơ học nào sau đây?
Trang 38Bài 9 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Sóng âm là sóng cơ học có tần số nằm trong khoảng từ 16Hz đến 20kHz
B Sóng hạ âm là sóng cơ học có tần số nhỏ hơn 16Hz
C Sóng siêu âm là sóng cơ học có tần số lớn hơn 20kHz
Bài 10 Một sóng âm 450Hz lan truyền với vận tốc 360m/s trong không khí Độ lệch pha giữa hai
điểm cách nhau 1m trên một phơng truyền sóng là
Bài 11 Một sóng cơ học lan truyền trên sợi dây đàn hồi, trong khoảng thời gian 6s sóng truyền
đợc 6m Tốc độ truyền sóng trên dây là bao nhiêu?
Bài 12 Một sóng ngang lan truyền trên một dây đàn hồi rất dài, đầu 0 của sợi dây dao động theo
dây cách 0 một đoạn 2m là
Bài 13 Đầu 0 của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phơng thẳng đứng với
biên độ 3cm với tần số 2Hz Sau 2s sóng truyền đợc 2m Chọn gốc thời gian là lúc điểm 0 đi qua VTCB theo chiều dơng Li độ của điểm M cách 0 một khoảng 2m tại thời điểm 2s là
Bài 14 Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nớc, hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2
dao động với tần số 15Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt nớc là 30cm/s Với điểm M có những
Bài 15 Dùng một âm thoa có tần số rung f = 100Hz để tạo ra tại 2 điểm O1 và O2 trên mặt nớc
Tốc độ truyền sóng trên mặt nớc là bao nhiêu?
Bài 16 Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức
A là
Bài 17 Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức
đó tại điểm B cách N một khoảng NB = 10m là
Bài 18 Một sợi dây đàn hồi AB đợc căng theo phơng ngang, đầu A cố định, đầu B đợc rung nhờ
một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây Tần số rung là 100Hz và khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là l = 1m Tốc độ truyền sóng trên dây là:
Trang 39Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều
- Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều
- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì
- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
- Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U
2 Kĩ năng:
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều
- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường độ dòng điện xoay chiều (nếu có thể)
2 Học sinh: Ôn lại:
- Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun
- Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin)
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chương III
- Các nội dung chính trong chương:
+ Các tính chất của dòng điện xoay chiều
+ Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen
+ Công suất của dòng điện xoay chiều
+ Truyền tải điện năng; biến áp
+ Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha
+ Các động cơ điện xoay chiều
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu các khái niệm về dòng điện xoay chiều
- Dòng điện 1 chiều không đổi là gì?
- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều
- HS ghi nhận định nghĩa dòng điện xoay chiều và biểu thức
- Cường độ dòng điện tại thời điểm t
- Là dòng điện có cường
độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát:
i = Imcos(ωt + ϕ)
* i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời
của i (cường độ tức thời).
* Im > 0: giá trị cực đại của
Trang 40Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình
tròn, khép kín, quay quanh trục cố
định đồng phẳng với cuộn dây đặt
với trục quay
- Biểu thức từ thông qua diện tích S
đặt trong từ trường đều?
- Ta có nhận xét gì về suất điện động
cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây?
- Ta có nhận xét gì về về cường độ
dòng điện xuất hiện trong cuộn dây?
chiều?
- Thực tế ở các máy phát điện người
ta để cuộn dây đứng yên và cho nam
châm (nam châm điện) quay trước
cuộn dây đó Ở nước ta f = 50Hz
- Cường độ dòng điện biến
dây xuất hiện dòng điện xoay chiều
- Dùng máy phát điện xoay chiều, dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
II Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt
- Lúc t > 0 →α = ωt, từ thông qua cuộn dây:
với N là số vòng dây, S là diện tích mỗi vòng
gian t nên trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng:
NBS
i sin t R
=
Vậy, trong cuộn dây xuất
hiện dòng điện xoay chiều
độ cực đại:
m
NBS I
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về giá trị hiện dụng
∆ω
α