GA Lớp 12 GDTX (kì I)

Các bước lên lớp Hoạt 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

Trang 1

Ngày soạn:11/08/2009

Ngày giảng: 12C1… / …/2009; 12C2 … / …/2009; 12C3 …/…./2009;

(Tiết 3) Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- Nêu được định nghĩa dao động điều hoà

- Nắm được 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

- Viết được công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số

- Viết được 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

2 Kĩ năng:

Vận dụng kiến thức đã học làm được các bài tập tương tự như Sgk

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P1P2

và thí nghiệm minh hoạ

2 Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với

chu kì hoặc tần số)

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Ổ định tổ chức

2 Kiển tra bài cũ

3 Giảng bài mới

a Đặt vấn đề

Ở THCS các em đã biết thế nào là dao động điều hoà nó được địn nghĩa như thế nào? Vậy

ở THPT các em được tìm hiểu và tính toán cụ thể hơn ta học bài hôm nay!

- Lấy các ví dụ về các vật dao

động trong đời sống: chiếc thuyền

nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn

ghita rung động, màng trống rung

động → ta nói những vật này đang

dao động cơ → Như thế nào là dao

động cơ?

- Khảo sát các dao động trên, ta

nhận thấy chúng chuyển động qua

lại không mang tính tuần hoàn →

xét 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 trí như cũ với vật tốc

như cũ → dao động tuần hoàn

vị trí cân bằng

- Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ → dao động của quả lắc đồng hồ tuần hoàn

I Dao động cơ

1 Thế nào là dao động cơ

- Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp

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 2

- 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)

- Gọi tên và đơn vị của các đại

lượng có mặt trong phương trình

- Tương tự nếu biết ϕ?

- 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

x = OMcos(ωt + ϕ)

- Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà → dao động của điểm P là dao động điều hoà

- Tương tự: x = Asin(ωt + ϕ)

- HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà

- Ghi nhận các đại lượng trong phương trình

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 dương với tốc độ góc ω

- P là hình chiếu của M lên Ox

- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với POM·1 0=ϕ (rad)

- Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với

·

- Toạ độ x = OPcủa điểm P có phương trình:

x = OMcos(ωt + ϕ)Đặt OM = A

x = Acos(ωt + ϕ)

Vậy: Dao động của điểm

P là dao động điều hoà

2 Định nghĩa

- Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian

3 Phương trình

- Phương trình dao động điều hoà:

x = Acos(ωt + ϕ)+ x: li độ của dao động.+ A: biên độ dao động,

là xmax (A > 0)+ ω: tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s.+ (ωt + ϕ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn

vị là rad

+ ϕ: pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm

ω t ϕ

+

Trang 3

- Trong phương trình: x = Acos(ωt

+ ϕ) ta quy ước chọn trục x làm gốc

để tính pha của dao động và chiều

tăng của pha tương ứng với chiều

tăng của góc POM·1 trong chuyển

mối liên hệ như thế nào?

-Vậy trong bài toán chuyển động

ta phải xác định được các yếu tố

nào?

- Trong dao động điều hòa đại

lượng đó được tình như thế nào?

Ta nghiên cứu ở phần IV

- HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và tần số

III Chu kì, tần số, tần

số góc của dao động điều hoà

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

Héc (Hz).

2 Tần số góc

- Trong dao động điều hoà ω gọi là tần số góc Đơn vị là rad/s

T

π

ω = = πĐơn vị rad/s

- Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của

li độ theo thời gian → biểu thức?

→ Có nhận xét gì về v?

- Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của

vận tốc theo thời gian → biểu

→ a = v’ = - ω2Acos(ωt +

ϕ)

- 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

Trang 4

- Vậy dao đọng điều hòa được biểu

thị bằng đồ thị như thế nào ta n/c ở

mục V

- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao

động điều hoà x = Acosωt (ϕ = 0)

- 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 dẫn của GV

V Đồ thị trong dao động điều hoà

4 Vận dụng củng cố

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản

- Nêu câu hỏi và bài tập củng cố

-Qua bài học ta cần nhớ;

+ Khái niệm dao động điều hòa

+ Phương trình của dao động điều

- 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

Ngày giảng: 12C1… / …/2009; 12C2 … / …/2009; 12C3 …/…./2009;

(Tiết: 4) Bài 2 CON LẮC LÒ XO

I MỤC TIÊU

- Viết được công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà

- Viết được công thức tính chu kì của con lắc lò xo

-Viết được 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

T

Trang 5

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

- GV: Dao động điều hòa là gi? Viết biểu thức tính chu kỳ, tần số?

c Các bước lên lớp

- 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

- Khi con lắc nằm ngang, li độ x và

độ biến dạng ∆l liên hệ như thế

- Vì P Nr+ =r 0 nên hợp lực tác dụng vào vật là lực đàn hồi của lò xo

x = ∆l

F = -kx

- Dấu trừ chỉ rằng Fr luôn luôn hướng về VTCB

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 độ O tại VTCB, giả sử vật có li độ x

- Lực đàn hồi của lò xo

Fr= − ∆k lr→ F = -kx

2 Hợp lực tác dụng vào vật:P N F mar+ + =r r r

Trang 6

- Đối chiếu để tìm ra công thức ω và T.

- Lực đàn hồi luôn hướng

về VTCB

- Lực kéo về là lực đàn hồi

- Là một phần của lực đàn hồi vì F = -k(∆l0 + x)

- Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo

k m

tỉ lệ với li độ

- Khi dao động, động năng của con

lắc lò xo (động năng của vật) được

xác định bởi biểu thức nào?

- Em hãy viết biểu thức đó?

- Khi con lắc dao động thế năng

của con lắc được xác định bởi biểu

thức nào?

- Xét trường hợp khi không có ma

sát → cơ năng của con lắc thay đổi

như thế nào?

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế

nào với A?

2 ñ

1 W

1 Động năng của con lắc lò xo

2 ñ

1 W

t

W = kx

3 Cơ năng của con lắc

lò xo Sự bảo toàn cơ năng

a Cơ năng của con lắc lò

- Cơ năng của con lắc tỉ

lệ với bình phương biên

Trang 7

- Qua bài các em cần nhớ các

phương pháp khảo sát dao động

điều hòa của con lăc đơn đó là

phương pháp động lực học và năng

lượng

- Ghi nhớ

5.Giao nhiệm vụ về nhà.

Ngày soạn: 14/08/2009

Ngày giảng: 12C1… / …/2009; 12C2 … / …/2009; 12C3 …/…./2009;

Bài 5 Tiết:6 CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU

- 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

2 Kĩ năng:

- Vận dụng được kiến thức 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

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.

GV: Em hãy chứng minh con lò xo là dao động điều hòa? chứng minh bằng hai cách HS:

a.Đặt vấn đề

b Các bước lên lớp

- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn - HS thảo luận để đưa ra

định nghĩa về con lắc đơn I Thế nào là con lắc đơn

1 Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo

ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng

l

α

Trang 8

- 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

- 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

→ nói chung con lắc đơn có dao

động điều hoà không?

- Xét trường hợp li độ góc α nhỏ

để sinα ≈α (rad) Khi đó α tính

như thế 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?

→ g l có vai trò gì?

- Dựa vào công thức tính chu kì

của con lắc lò xo, tìm chu kì dao

động của con lắc đơn

- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk về cách chọn chiều dương, gốc toạ

- Thành phần Prt là lực kéo về.

- Dù con lắc chịu tác dụng của lực kéo về, tuy nhiên nói chung Pt không tỉ lệ với

α nên nói chung là không

s = lα→ α =s l

- Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt =

- k.s) → dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà

1 Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ tại O

+ Vị trí của vật được xác

định bởi li độ góc

·OCM

α = hay bởi li độ cong s OM l= ¼ = 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→thành phần Prt là lực kéo

về có giá trị:

Pt = -mg.sinα

NX: Dao động của con

lắc đơn nói chung không phải là dao động điều hoà

- Nếu α nhỏ thì sinα ≈α (rad), khi đó:

Vậy, khi dao động nhỏ

(sinα ≈α (rad)), con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì:

T g

π

=

- Trong quá trình dao động, năng

lượng của con lắc đơn có thể có ở - HS thảo luận từ đó đưa ra được: động năng và thế III Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt

T ur P

tP

ur

s = lαC

Trang 9

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 hệ giữa Wđ và Wt như thế

nào?

- Công thức bên đúng với mọi li

độ góc (không chỉ trong trường

hợp α nhỏ)

năng trọng trường

- HS vận dụng kiến thức cũ

để hoàn thành các yêu cầu

Wt = mgz trong đó dựa vào hình vẽ z = l(1 - cosα)

→ Wt = mgl(1 - cosα)

- Biến đổi qua lại và nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng được bảo toàn

năng lượng

1 Động năng của con lắc

2 ñ

1 W

2mv

=

2 Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB)

Wt = mgl(1 - cosα)

3 Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn

+ Đo chiều dài l của con lắc

+ Đo thời gian của số dao động toàn phần → tìm T

- Đo gia tốc rơi tự do

2 2

4 l

g T

+ CM con lắc đơn là dao động

điều hòa(bằng 2 phương pháp)

HS: Học sinh trả lời câu hỏi SGK

5 Dặn dò

Ngày giảng: 12C1… / …/2009; 12C2 … / …/2009; 12C3 …/…./2009;

Tiết 6 Bài 5 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

I MỤC TIÊU

Trang 10

- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức,

sự cộng hưởng

- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra

- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần

- Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng

10 Kiểm tra bài cũ

GV: Em hãy CM con lắc đơn là dao động điều hòa (nều bỏ qua ma sát điểm treo, dây không dãn, lực cản không khí?

- Khi không có ma sát tần số dao

- Ta gọi những dao động như thế

là dao động tắt dần → như thế nào

- Biên độ dao động giảm dần → đến một lúc nào đó thì dừng lại

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để đưa ra nhận xét

- Do chịu lực cản không khí (lực ma sát) → W giảm dần (cơ → nhiệt)

- HS nêu ứng dụng

- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (f0) Gọi là tần

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

- Do lực cản của môi trường

3 Ứng dụng (Sgk)

- Thực tế dao động của con lắc tắt

dần → làm thế nào để duy trì dao

động (A không đổi mà không làm

thay đổi T)

- Sau mỗi chu kì cung cấp cho nó phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu hao do ma sát

II Dao động duy trì

1 Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên

độ không đổi mà không

Trang 11

- 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 dao động duy trì

- Minh hoạ về dao động duy trì của

2 Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì

- Ngoài cách làm cho hệ dao động

không tắt dần → tác dụng một

ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn,

lực này cung cấp năng lượng cho

hệ để bù lại phần năng lượng mất

mát do ma sát → Dao động của hệ

gọi là dao động cưỡng bức

- Hãy nêu một số ví dụ về dao

động cưỡng bức?

- 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

2 Ví dụ (Sgk)

3 Đặc điểm

- Dao động cưỡng bức

có A không đổi và có f = fcb

- A của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào Acb mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa fcb và fo Khi fcb càng gần fo thì A càng lớn

- Trong dao động cưỡng bức khi

fcb càng gần fo thì A càng lớn Đặc

biệt, khi fcb = f0 → A lớn nhất →

gọi là 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

- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm

hiểu tầm quan trọng của hiện

- HS nghiên cứu Sgk: Lúc

đó hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc → A tăng dần lên,

A cực đại 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

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 đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là 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:

Trang 12

đàn của các đàn ghita, viôlon …

hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …

4 Vận dụng củng cố.

- Qua bài các em cần nhớ khái

niệm, đặc điểm của dao động dao

động tắt dần, dao động cưỡng bức

Hiện tượng cộng hưởng

- Ghi nhớ

5 Dặn dò

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

Ngày giảng: 12C1… / …/2009; 12C2 … / …/2009; 12C3 …/…./2009;

Tiết 7,8 Bái 6: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

I MỤC TIÊU

- 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 Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.

1 Ổn định tổ chức

2 Kiểm tra bài cũ

GV: -Em hãy nêu thế nào là dao động tắt dần, đặc điểm, dao động cưỡng bức?

- Em hãy nêu thế nào là hiện tượng cộng hưởng?

a Đặt vắn đề

Các em đã biết dao động điều hòa là gì, phương trình của chúng ra sao? Vậy muốn xác

định một dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa như thế nào? Ta nghiên cứu bài học hôm nay

b.Các bước lên lớp

- 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

- Phương trình của hình chiếu của vectơ quay lên trục x:

x = Acos(ωt + ϕ)

I Vectơ quay

- Dao động điều hoà

x = Acos(ωt + ϕ) được biểu diễn bằng vectơ

Trang 13

động điều hoà bằng một vectơ

quay được vẽ tại thời điểm ban

- Giả sử cần tìm li độ của dao động

tổng hợp của hai dao động điều

thuận tiện hơn

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình

bày phương pháp giản đồ Fre-nen

- Hình bình hành OM1MM2 bị biến

dạng không khi OMuuuur1và OMuuuur2

quay?

→ Vectơ OMuuuurcũng là một vectơ

quay với tốc độ góc ω quanh O

- Y/c HS dựa vào giản đồ để xác

định A và ϕ, dựa vào A1, A2, ϕ1 và

ϕ2.

- Li độ của dao động tổng hợp có thể tính bằng: x = x1 + x2

- HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và 2

OMuuuur biểu diễn hai dao động

+ Vẽ vectơ quay:

OM OM OMuuuur uuuur= +uuuur

- Vì OMuuuur1và OMuuuur2có cùng ω nên không bị biến dạng

OM = OM1 + OM2

→ OMuuuurbiểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp:

x = Acos(ωt + ϕ)

- 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

II Phương pháp giản

đồ Fre-nen

1 Đặt vấn đề

- Xét hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số:

x1 = A1cos(ωt + ϕ1)x2 = A2cos(ωt + ϕ2)

- Li độ của dao động tổng hợp: x = x1 + x2

2 Phương pháp giản đồ Fre-nen

a

- Vectơ OMuuuurlà một vectơ quay với tốc độ góc ωquanh O

- Mặc khác: OM = OM1 + OM2

→ OMuuuurbiểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp:

x = Acos(ωt + ϕ)

Nhận xét: (Sgk)

b Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:

- Từ công thức biên độ dao động

tổng hợp A có phụ thuộc vào độ - HS ghi nhận và cùng tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch 3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

Trang 14

lệch pha của các dao động thành

phần

- Các dao động thành phần cùng

pha → ϕ1 - ϕ1 bằng bao nhiêu?

- Biên độ dao động tổng hợp có

giá trị như thế nào?

- Tương tự cho trường hợp ngược

- Lớn nhất

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = (2n + 1)π(n = 0, ± 1, ± 2, …)

(OMuuuuur,Ox)=ϕ bằng bao nhiêu?

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và 2

OMuuuur biểu diễn 2 dao động thành phần ở thời điểm ban đầu

+ Vectơ tổng OMuuuurbiểu diễn cho dao động tổng hợp

x = Acos(ωt + ϕ)Với A = OM và (OMuuuuur,Ox)=ϕ

4 Ví dụcos

Trang 15

3 Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp :

Giáo dục học sinh tính cẩn thận, chính xác, làm việc có khoa học

II CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:

1 GV:

Giáo án, hệ thống bài tập

2 HS:

Học bài cũ, giải hệ thống bài tập đã giao

III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

1 Ổn định tổ chức:

2 Kiểm tra bài cũ:

GV: 1 Định nghĩa pha và pha ban đầu của dao động điều hòa

4 X Đ giao động tổng hợp 2 giao động điều hòa cùng phương cung tần số

a ĐVĐ.

GV: Vận dụng các kiến thức đã học về dao động ta xét các bài tập sau:

b Các bước lên lớp.

A Phần trắc nghiệm khách quan.

Yêu cầu hs giải thích tại sao?

Bài tập 4 trang 13 (D)Bài tập 5 trang 13 (D)Bài tập 6 trang 13 (B)BÀI 3

Bài tập 4 trang 17 (D)Bài tập 5 trang 17 (D)Bài tập 6 trang 17 (C)BÀI 4

Bài tập 5 trang 21 (D)Bài tập 6 trang 21 (B)BÀI 5

Bài tập 4 trang 25 (D)Bài tập 5 trang 25 (B)

B BÀI TẬP TỰ LUẬN.

Yêu cầu HS viết phương trình

dao động điều hòa?

Yêu cầu viết các đại lượng?

Yêu cầu viết biểu thức tính chu

Suy nghĩ trả lời! Bài 10 trang 9

- Pha ban đầu ϕ=

3

π rad/s

Trang 16

Yêu cầu viết biểu thức tính tần

số?

Yêu cầu lên làm bài tập

Yêu cầu viết biểu thức tính chu

kỳ của con lắc đơn?

Vậy trong 5 phút con lắc thực

hiện bao nhiêu dao động?

Yêu cầu học sinh lên làm bài?

T=

ω

π2 (s)

Thay số ta được

T=

8.9

2

2π =2,84 (s) Trong 5 phút thực hiện bao nhiêu dao động

N=

T

t

=84,2

300 =105

Từ dữ kiện đầu bài em vê giản

=> A = 2,3 (cm) Pha ban đầu của dao động tổng hợp :

tgϕ =

2 2 1 1

coscos

sinsin

ϕϕ

A A

+

=

23

2

1.323

)2

3.30

=+

+

=> ϕ = 0,73π (rad) Vậy phương trình dao động tổng hợp :

x = 2,3sin(5 t+π 0,73π ) (cm)

Trang 17

+ Các đại lượng đặc trương cho tính tuần hoàn của dao động điều hòa.

+Phương trình của dao động điều hòa, công thức tính vận tốc, gia tốc

+ Khái niệm con lắc lò so, con lắc đơn

+ chứng minh con lắc lò xo, con lắc đơn là dao động điều hòa

+ Các khái niệm dao động tắt dần, dao động cưỡng bước, hiện tượng cộng hưởng

2 Kĩ năng.

Vận dụng kiến thức đó giải bài tập tổng hợp

II CHUẨN BỊ

1.GV: Soạn giáo án, đọc tài liệu trước khi lên lớp, SGK, SBT

1.HS: Ôn lại kiến thức trong chương và làm bài tập ở nhà

III TIẾN TRÌNH DẠY-HỌC

1 Ổn định tổ chức.

2 Kiểm tra bài cũ.

3 Giảng bài mới.

a Đặt vấn đề.

Các em đã học thế nào là dao động điều hòa, PT, Các đại lượng ra sao tình toán như thế nào Để ôn lại kỹ hơn ta nghiên cứu bài hôm nay

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

- Em hãy phát biểu thế nào là

dao động điều hòa

- Phương trình của dao động

điều hòa như thế nào? Phân

tích các đại lượng?

- Em hãy hãy tính vận tốc của

- Tương tự tính gia tốc của

-Dao động điều hòa sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí cũ

Trang 18

- Em hãy viết phương trình,

-Em hãy tổng hợp hai dao

động điều hòa cùng phương

cùng tần số?

-x = Acos(ωt + ϕ) (m)

k m

2

kx

=2

mgh

=2

HS trả lời câu hỏi

+HS trả lời câu hỏi

a Con lắc lò xo

b Con lắc đơn

3 Em hãy cho biết thế nào là dao động tắt dần, dao động cưỡng bức Hiện tượng cộng huởng

4 Tổng hợp hai dao động điều hòa

Bài 6: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC

ĐƠN

I MỤC TIÊU

- 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

Trang 19

- 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

- Tìm ra bằng thí nghiệm T a l= , với hệ số a ≈ 2, kết hợp với nhận xét tỉ số 2 2

gπ ≈ với g = 9,8m/s2, từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trường 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 người đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là ∆t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T ≈ 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t ≈ 10s, thì sai số phạm phải là:

2 Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:

- Đọc kĩ bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành

- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

Để nghiệm lại công thức tính chu kỳ của con lắc ta tiến hành TN ngày hôm nay

b Các bước lên lớp.

Yêu cầu học sinh nêu mục

đích yêu cầu của bài HS: trả lời. I Mục đích

Trang 20

Yêu cầu học sinh nêu công

2 Khảo sát chu kỳ của con lắc phụ thuộc vào khối lượng m như thế nào?

3 Khảo sát chu kỳ của con lắc phụ thuộc vào chiều dài của con lắc như thế nào?

-Về nhà các em viết báo cáo và

Trang 21

Ngày soạn:02/10/2009

Ngày giảng: 12C1… / …/2009; 12C2 … / …/2009; 12C3 …/…./2009;

Tiết: 13 Chương II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I MỤC TIÊU

- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ

- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha

- Viết được phương trình sóng

- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng

2 Kĩ năng:

- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ

- Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền của sóng.

2 Học sinh: Ôn lại các bài về dao động điều hoà.

1.Ổ định tổ chức

2.Kiểm tra bài cũ

3.Giảng bài mới

Khi các em ném hòn đá xuống mặt ao hồ khi mặt nước phẳng lặng Thì thấy có các đương trong đồng tâm gượn lên Vì sao vậy ta di nghiên cứu bài hôm nay

- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí

nghiệm

- HS quan sát kết quả thí nghiệm

I Sóng cơ

1 Thí nghiệm

a Mũi S cao hơn mặt nước, cho cần rung dao động → M vẫn bất động

b S vừa chạm vào mặt nước tại O, cho cần rung dao động → M dao động

M

S O

Trang 22

- Khi O dao động ta trông thấy gì

trên mặt nước?

→ Điều đó chứng tỏ gì?

(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 trong nước không

phải là sóng ngang Lí thuyết cho

thấy rằng các môi trường lỏng và

ngoài lớn, nên mặt nước tác dụng

như một màng cao su, và do đó

cũng truyền được sóng ngang)

- Những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O

→ Sóng truyền theo các phương khác nhau với cùng một tốc độ v

- Dao động lên xuống theo phương thẳng đứng

- Theo phương nằm ngang

- Tương tự, HS suy luận để trả lời

Vậy, dao động từ O đã

truyền qua nước tới M

2 Định nghĩa

- Sóng cơ là sự lan truyền của dao động trong một môi trường

3 Sóng ngang

- Là sóng cơ trong đó phương dao động (của chất điểm ta đang xét) ⊥với phương truyền sóng

4 Sóng dọc

- Là sóng cơ trong đó phương dao động // (hoặc trùng) với phương truyền sóng

(Biến dạng của dây, gọi là một

xung sóng, truyền tương đối chậm

vì dây mềm và lực căng dây nhỏ)

→ Biến dạng truyền trên dây thuộc

loại sóng gì đã biết?

- Y/c HS hoàn thành C2

- Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho

đầu A dao động điều hoà → hình

dạng sợi dây ở cá thời điểm như

hình vẽ 7.3 → có nhận xét gì về

sóng truyền trên dây?

- Sau thời gian T, điểm A1 bắt đầu

dao động giống như A, dao động

từ A1 tiếp trục truyền xa hơn

- Xét hai điểm cách nhau một

- Là sóng ngang

- HS làm thí nghiệm theo C2

- HS quan sát hình vẽ 7.3

Dây có dạng đường hình sin, mà các đỉnh không cố định nhưng dịch chuyển theo phương truyền sóng

- Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v

II Sự truyền sóng cơ

1 Sự truyền của một biến dạng

- Gọi x và ∆t là quãng 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:

λ = AA1 = v.T

- Sóng truyền với tốc độ

v, bằng tốc độ truyền của biến dạng

- Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng λkhông đổi, λ gọi là bước sóng.

- Hai điểm cách nhau

Trang 23

(Trạng thái dao động của M giống

như trạng thái dao động của A

trước đó một thời gian ∆t)

- Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức

sóng tại M thông qua 2

∆ =

uM = Acosω(t - ∆t)

một khoảng λ thì dao động cùng pha

3 Phương trình sóng

- Giả sử phương trình dao động của đầu A của dây là:

uA = Acosωt

- Điểm M cách A một khoảng x Sóng từ A truyền đến M mất khoảng thời gian t x

v

∆ =

- Phương trình dao động của M là:

uM = Acosω(t - ∆t)cos

T

π

ω = và λ = vTPhương trình trên là phương trình sóng của một sóng hình sin theo trục x

- Sóng được đặc trưng bởi các đại

lượng A, T (f), λ và năng lượng

đổi, chỉ phụ thuộc môi trường

- Cũng như năng lượng dao động

trường là một hàm cosin hai biến

độc lập t và x Mà hàm cosin là

một hàm tuần tuần → phương

- HS ghi nhận các đại lượng đặc trưng của sóng

- Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền trong thời gian một chu kì

- HS ghi nhận tính tuần hoàn của sóng

- HS dựa vào hình vẽ 7.4 và ghi nhận sự truyền của sóng dọc trên lò xo

4 Các đặc trưng của sóng

- Biên độ A của sóng

- Chu kì T, hoặc tần số f của sóng, với f 1

T

=

- Bước sóng λ, với

v vT f

λ = =

- Năng lượng sóng: là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường mà sóng truyền qua

5 Tính tuần hoàn của sóng

- Phương trình sóng là một hàm tuần hoàn

Trang 24

trình sóng là một hàm tuần hoàn.

+ Với một điểm xác định (x =

const) → uM là một hàm cosin của

thời gian 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

một hàm cosin của x với chu kì λ

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

4 Vận dụng củng cố

- Hãy trả lời câu hỏi 4 SGK

- Tại sao có thể nói sóng vưa có

tính tuần hoàn thao thời gian,

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có

sự giao thoa của hai sóng

- Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa

2 Kĩ năng:

Trang 25

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.

1.Ổ định tổ chức:

2.Kiểm tra bài cũ:

3.Giảng bài mới:

- 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

* Có những điểm đứng yên hoàn toàn không dao động

* Có những điểm đứng yên dao động rất mạnh

và có hiệu số pha không phụ thuộc

thời gian (lệch pha với nhau một

lượng không đổi) gọi là hai nguồn

kết hợp

- Vì S1, S2 cùng được gắn vào cần rung → cùng A, f

và ϕ

- HS ghi nhận các khái niệm 2 nguồn kết hợp, 2 nguồn đồng bộ và sóng kết hợp

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 sóng có cùng f và ϕ

- Hai nguồn kết hợp: phát sóng có cùng f và

có hiệu số pha không phụ thuộc thời gian

- Hai sóng do hai nguồn

Trang 26

- Nếu phương trình sóng tại S1 và

S2 là: u = Acosωt

→ Phương trình mỗi sóng tại M do

S1 và S2 gởi đến có biểu thức như

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

cos cos 2 cos cos

- HS nhận xét về dao động tại M và biên độ của dao động tổng hợp

- Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí của điểm M

d − =d k+ ÷λ

 (k = 0, ±1, ±2…)

- Là một hệ hypebol mà hai

kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp

- Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 những khoảng d1, d2

+ δ = d2 – d1: hiệu đường

đi của hai sóng

- Dao động từ S1 gởi đến M

1

d t

2

d t

u = u1 + u2Hay:

- Biên độ của dao động tại M:

a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực

đại giao thoa)

d2 – d1 = kλVới k = 0, ±1, ±2…

b Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao

thoa)

2 1

1 2

d − =d k+ ÷λ

 

Với (k = 0, ±1, ±2…)

Trang 27

với biên độ cực đại và những điểm

đứng yên?

2 1

1hoặc

2

d − =d kλ k+ ÷λ

 

tiêu điểm là S1 và S2 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

- Qua hiện tượng trên cho thấy, hai

sĩng khi gặp nhau tại M cĩ thể

luơn luơn hoặc tăng cường lẫn

nhau, hoặc triệt tiêu lẫn nhau tuỳ

thuộc vào δ hoặc ∆ϕ giữa hai sĩng

tại M

- 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 hiện tượng khi hai sĩng kết hợp gặp nhau,

cĩ những điểm chúng luơn luơn tăng cường nhau, cĩ những điểm chúng luơn luơn triệt tiêu nhau

- Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sĩng

- Các đường hypebol gọi

là vân giao thoa của

-Trả lời câu hỏi

5 Giao nhiệm vụ về nhà.

Trang 28

- Giải thích được hiện tượng sóng dừng.

- Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp dây có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do

- Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong 2 trường hợp trên

2 Kĩ năng:

Giải được một số bài tập đơn giản về sóng dừng

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm hình 9.1, 9.2Sgk.

2 Học sinh: Đọc kĩ bài 9 Sgk, nhất là phần mô tả các thí nghiệm trước khi đến lớp.

Các em lên núi lấy củi khi chung ta gọi nhau các em phát ra tiếng thì sau đó chung ta thấy tiếng gọi đó vọng lại hiện tượng đó như thế nào? Ta nghiên cứu bài hôm nay

b.Các bước lên lớp

- Mô tả thí nghiệm, làm thí nghiệm

với dây nhỏ, mềm, dài một đầu cố

định kết hợp với hình vẽ 9.1

- Vật cản ở đây là gì?

- Nếu cho S dao động điều hoà thì

sẽ có sóng hình sin lan truyền từ A

- Tương tự nếu cho S dao động

điều hoà thì có sóng hình sin lan

→

- HS ghi nhận, quan sát và nêu nhận xét:

+ Sóng truyền đi trên dây sau khi gặp vật cản (bức tường) thì bị phản xạ

+ Sau khi phản xạ ở P biến dạng bị đổi chiều

- Là đầu dây gắn vào tường

- Luôn luôn ngược pha với sóng tới tại điểm đó

- HS ghi nhận, quan sát và 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

I Sự phản xạ của sóng

1 Phản xạ của sóng trên vật cản cố định

- Sóng truyền trong một môi trường, mà gặp một vật cản thì bị phản xạ

- Khi phản xạ trên vật cản cố định, biến dạng bị đổi chiều

- Vậy, khi phản xạ trên

vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ

2 Phản xạ của sóng trên vật cản tự do

- Khi phản xạ trên vật cản tự do, biến dạng không bị đổi chiều

- Vậy, khi phản xạ trên

vật cản tự do, sóng phản

xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ

A

PA

P

Trang 29

xét gì về pha của sóng tới và sóng

phản xạ lúc này?

- Ta biết sóng tới và sóng phản xạ

thoả mãn điều kiện sóng kết hợp

→ Nếu cho đầu A của dây dao

động liên tục → giao thoa

→ Khi này hiện tượng sẽ như thế

liên hệ như thế nào với λ?

- Khoảng cách hai nút liên tiếp

cách nhau khoảng bao nhiêu?

- Khoảng cách giữa một nút và

bụng kết tiếp cách nhau khoảng

bao nhiêu?

- Vị trí các bụng cách A và P

những khoảng bằng bao nhiêu?

- Hai bụng liên tiếp cách nhau

khoảng bao nhiêu?

- HS ghi nhận các khái niệm và định nghĩa sóng dừng

- Vì A và P là hai điểm cố định → là hai nút dao động

- HS dựa trên hình vẽ để xác định

Số nút = số bụng + 1

- Vì hai đầu cố định là nút nên chiều dài dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng

- HS dựa vào hình vẽ minh

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

4

λ .1(2 1) ( )

2 λ

Trang 30

tự do là một bụng sóng.

- Tự hình vẽ, số nút và số bụng

trong trường hợp này liên hệ với

nhau như thế nào?

hoạ để trả lời các câu hỏi của GV

- Số nút = số bụng

một đầu tự do

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:

- Trả lời câu hỏi

5 Giao nhiệm vụ về nhà.

- 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:

Vận dụng kiến thức giải thích một số hiện tượng thực tê về âm học

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…

Trang 31

Hằng ngày, hàng trăm âm đủ loại, êm tai cung như chói tai, vẵn thường xuyên lọt vào tai chúng ta Vậy am là gì, nó truyền như thế nào? Và ta phân biệt các âm khác nhau dựa trên những đặc điểm gi?

- Âm là gì?

+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền

trong các môi trường khí, lỏng, rắn

giác âm → gọi là âm nghe được

hay âm 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

- Dựa vào bảng 10.1 về tốc độ âm

trong một số chất → cho ta biết

điều gì?

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trả lời

- Những vật phát ra được âm

- Dây đàn, ống sáo, cái âm thoa, loa phóng thanh, còi ôtô, xe máy…

- 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

- 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

I Âm, nguồn âm

1 Âm là gì

- Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn

- Tần số của sóng âm cũng là tần số của âm

2 Nguồn âm

- Một vật dao động phát

ra âm là một nguồn âm

- Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn

3 Âm nghe được, hạ âm

và siêu âm

- Âm nghe được (âm

thanh) có tần số từ 16 ÷20.000 Hz

- Âm có tần số dưới 16

Hz gọi là hạ âm.

- Âm có tần số trên

20.000 Hz gọi là siêu âm.

4 Sự truyền âm

a Môi trường truyền âm

- 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

- 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

- Ghi nhận các khái niệm nhạc âm và tạp âm

II Những đặc trưng vật lí của âm

- Nhạc âm: những âm có

tần số xác định

- Tạp âm: những âm có

tần số không xác định

Trang 32

- Fechner và Weber phát hiện:

+ Âm có cường độ I = 100I0 chỉ

“nghe to gấp đôi” âm có cường độ

I0

+ Âm có cường độ I = 1000I0 chỉ

“nghe to gấp ba” âm có cường độ

- Thông báo về các tần số âm của

âm cho một nhạc cụ phát ra

- Quan sát phổ của một một âm do

- I (W/m2)

- 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 ba của âm

- Phổ của cùng một âm nhưng hoàn toàn khác nhau

- Đồ thị dao động

1 Tần số âm

- Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm

2 Cường độ âm và mức cường độ âm

a Cường độ âm (I)

= gọi

là mức cường độ âm của

âm I (so với âm I0)

- 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)

1 1

+ Âm có tần số f0 gọi là

âm cơ bản hay hoạ âm thứ nhất.

+ Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi là các hoạ

âm thứ hai, thứ ba, thứ tư

Trang 33

- 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

2 Học sinh: Ôn lại các đặc trưng vật lí của âm.

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.

- 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

Trang 34

- 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

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

biệt được đâu là giọng của ca sĩ

nào Tương tự như một chiếc đàn

ghita, một chiếc đàn viôlon và một

chiếc kèn săcxô → Sỡ dĩ phân biệt

được ba 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

4 Vận dụng củng có:

- Trong ba môi trường rắn lỏng,

khí âm truyền nhanh nhất trong

môi trường nào?

- Trả lời câu hỏi

5 Dặn dò:

- Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật

Trang 35

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức.

- HS củng cố được kiến thức

+ Sóng cơ là gì? Khái niệm sóng ngang, sóng dọc, bước sóng

+Phương trình của sóng hình Sin

+ Khái niệm hiện tượng giao thoa sóng

+ Xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa sóng nước

+ Các khái niệm hiện tượng sóng dừng

+ Khái niệm nguồn âm, các đặc trương của âm

2 Kĩ năng.

Vận dụng kiến thức đó giải thích được một số hiện tượng thực tế và làm các bài tập tổng hợp

II CHUẨN BỊ

1.GV: Soạn giáo án, đọc tài liệu trước khi lên lớp, SGK, SBT

1.HS: Ôn lại kiến thức trong chương và làm bài tập ở nhà

III TIẾN TRÌNH DẠY-HỌC

Các em đã học chương 2 về sóng cơ và sóng âm.Để ôn lại kỹ hơn ta nghiên cứu bài hôm nay

Nhắc lại khái niệm sóng cơ

T

π

ω = và λ = vT

I Sóng cơ học và sự truyền sóng cơ.

1 K/n sóng cơ Sóng ngang Sóng dọc

a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao

thoa)

d2 – d1 = kλVới k = 0, ±1, ±2…

b Những điểm đứng yên, hay

là có dao động triệt tiêu (cực

II Sự giao thoa của hai sóng mặt nước

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	2,11 MB

GA Lớp 12 GDTX (kì I)

Bài tốn truyền tải điện năng đi xa