GIAO AN 12 SUU TAM

-Trình bày được nội dung của PP giản đồ Frê-nen -Nêu được cách sử dụng giản đồ Frê-nen để tổng hợp hai DĐĐH cùng phương cùng tần số -Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động c

Trang 2

CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ

2

-Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, ph, pha ban đầu là gì

-Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong DĐĐH

-Viết được PT động lực học

Và PT DĐĐH của con lắc lò xo và con lắc đơn

-Viết được công thức tính chu kỳ (hoặc tần số) của DĐĐH con lắc đơn Nêu được ứng dụng của con lắcđơn trong việc xác định gia tốc rơI tự do

-Trình bày được nội dung của PP giản đồ Frê-nen

-Nêu được cách sử dụng giản đồ Frê-nen để tổng hợp hai DĐĐH cùng phương cùng tần số

-Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì

-Nêu được điều kiện để xảy ra cộng hưởng

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

Kĩ năng:

-Giải được bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn

-Biểu diễn được một DĐĐH bằng véc tơ quay

-Xác định chu kì dao động của con lắc đơn và gia tốc rơI tự do bằng thí nghiệm

Trang 3

+ 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

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1 Tìm hiểu về dao động cơ

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

- 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

- Là chuyển động qua lạicủa một vật trên mộtđoạn đường xác địnhquanh một vị trí cânbằng

- Sau một khoảng thờigian nhất định nó trở lại

- VTCB: thường là vị trí củavật khi đứng yên

2 Dao động tuần hoàn

- Là dao động mà sau nhữngkhoảng thời gian bằng nhau,

gọi là chu kì, vật trở lại vị trí

như cũ với vật tốc như cũ

Hoạt động 2 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?

- Trong quá trình Mchuyển động tròn đều, P

II Phương trình của dao động điều hoà

1 Ví dụ

- Giả sử một điểm M chuyển độngtròn đều trên đường tròn theochiều dương với tốc độ góc ω

- P là hình chiếu của M lên Ox

ω t ϕ

+

Trang 4

- 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?)

- 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 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 trong chuyển động tròn đều

dao động trên trục x quanhgốc toạ độ O

x = OMcos(ωt + ϕ)

- Vì hàm sin hay cosin làmột hàm điều hoà → daođộng của điểm P là daođộng điều hoà

- Tương tự: x = Asin(ωt +

ϕ)

- HS ghi nhận định nghĩadao động điều hoà

- Ghi nhận các đại lượngtrong phương trình

- Chúng ta sẽ xác địnhđược x ở thời điểm t

- Xác định được x tại thờiđiểm ban đầu t0

- Một điểm dao động điềuhoà trên một đoạn thẳngluôn luôn có thể được coi

là hình chiếu của mộtđiểm tương ứng chuyểnđộng tròn đều lên đườngkính là đoạn thẳng đó

x = OMcos(ωt + ϕ)Đặt OM = A

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

Hoạt động 3 Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà

- Dao động điều hoà có tính tuần

- Chu kì (kí hiệu và T) của dao động điều

hoà là khoảng thời gian để vật thực hiệnmột 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 hiệnđược trong một giây

+ Đơn vị của f là 1/s gọi là Héc (Hz).

Hoạt động 4 Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà

IV Vận tốc và gia tốc trong dao

Trang 5

- 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 thức?

- Dấu (-) trong biểu thức cho

biết điều gì?

x = Acos(ωt + ϕ)

→ v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ)

- Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hoà cùng tần số với

li độ

→ a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ)

- Gia tốc luôn ngược dấu với

li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB)

động điều hoà

1 Vận tốc

v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ)

- Ở vị trí biên (x = ±A): v = 0

- Ở VTCB (x = 0): |vmax| = ωA

2 Gia tốc

a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ)

= - ω2x

- Ở vị trí biên (x = ±A): amax| = - ω2A

- Ở VTCB (x = 0): a = 0

Hoạt động 5 Vẽ đồ thị của dao động điều hoà

- 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

Hoạt động 6 Giao nhiệm vụ về nhà.

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

- 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

A

t 0

x

A

−

2

T

3 2

T

Ký duyệt của tổ trưởng Ngày

Trang 6

+ 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

- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo

2 Kĩ năng:

- Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự trong phần bài tập

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.

Hoạt động 1 Tìm hiểu về con lắc lò xo

- Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên

một mặt phẳng nằm ngang không ma

sát và Y/c HS cho biết gồm những gì?

- HS dựa vào hình vẽ minhhoạ của GV để trình bày cấutạo của con lắc lò xo

- HS trình bày minh hoạchuyển động của vật khi kéovật ra khỏi VTCB cho lò xodãn ra một đoạn nhỏ rồibuông tay

I Con lắc lò xo

1 Con lắc lò xo gồm vật nhỏkhối lượng m gắn vào đầumột lò xo có độ cứng k, khốilượng không đáng kể, đầu kiacủa lò xo được giữ cố định

2 VTCB: là vị trí khi lò xokhông bị biến dạng

Hoạt động 2 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

độ biến dạng ∆l liên hệ như thế nào?

- Giá trị đại số của lực đàn hồi?

x = ∆l

F = -kx

- Dấu trừ chỉ rằng Fr luônluôn hướng về VTCB

1 Chọn trục toạ độ x songsong với trục của lò xo, chiềudương là chiều tăng độ dài lcủa lò xo Gốc toạ độ O tạiVTCB, giả sử vật có li độ x

Trang 7

- Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về

dao động của con lắc lò xo?

- Từ đó ω và T được xác định như thế

nào?

- Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng

vào vật trong quá trình chuyển động

- Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là

lực nào?

- Trường hợp lò xo treo thẳng đứng?

- So sánh với phương trình vi phân của dao động điều hoà

a = -ω2x → dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà

- 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)

- Vì P Nr+ =r 0 → F mar= r

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

k

π

=

4 Lực kéo về

- Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về Vật dao động điều hoà chịu lực kéo về

có độ lớn tỉ lệ với li độ

Hoạt động 3 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

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

2mv

=

t

- Không đổi Vì

cos

2 2 2

2 2

2

ω ϕ

Vì k = mω2 nên

- W tỉ lệ với A2

III Khảo sát dao động của lò xo

về mặt năng lượng

1 Động năng của con lắc lò xo

2 ñ

1 W

2mv

=

2 Thế năng của con lắc lò xo

2

1 2

t

3 Cơ năng của con lắc lò xo Sự bảo toàn cơ năng

a Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng của con lắc

b Khi không có ma sát

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

- Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn

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

Trang 8

TUẦN 2 – TIẾT 4

BÀI 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 bàitoán 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 HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

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 đổi qualại như thế nào?

Bài mới

Hoạt động 1: giải bài tập trắc nghiệm

Trợ giúp của GV Hoạt động H.S Nội dung

* Cho Hs đọc lần lượt các câu trắc

nghiệm 7,8,9 trang 8,9 sgk

* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận

tìm ra đáp án

*Gọi HS trình bày từng câu

* Cho Hs đọc l các câu trắc nghiệm

* Thảo luận nhóm tìm ra kếtquả

* 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:

- 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 2cm, truyền cho nó vận tốc

3

10 .π (cm/s) theo phương thẳng đứng

hướng lên Chọn góc tg là lúc thả vật, gốc toạ

độ là VTCB, c dương hướng xuống.

sinφ < 0

=> φ = -π/2Vậy p.trình dđ:

Trang 9

b Xác định thời điểm vật đi qua vị trí

mà lò xo giãn 2 cm lần thứ nhất.

* Hương dẫn Học sinh về nhà làm câu

b

* Đọc đề tóm tắt bài toán

* HS thảo luận giải bài toán

25

0,1.10 k

mg

=

1 , 0

25 m

k

(Rad/s) + m dao động điều hòa với phương trình x = Asin (ωt + ϕ)

t = 0 x = 2 cm > 0

v = -10π (cm/s) <0

Ta có 2 = Acosϕ →Cos ϕ >0 -10π =-5π.Asinϕ

→Sinϕ >0

=>cotanϕ = 1/ 3

⇒ϕ = π/3(Rad) →A= 4(cm) Vậy PTDĐ:

x = 4cos (5πt + ) (cm)

4.Củng cố dặn dò: về nhà làm bài tập trong sách bài tập

3 3

6

5π

Trang 10

BÀI 3: CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- 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 củacon 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

- Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do

2 Kĩ năng:

- Giải được bài tập tương tự như ở trong bài

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.

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

Hoạt động 1 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 hoà?

- HS thảo luận để đưa ra địnhnghĩa về con lắc đơn

- Dao động qua lại vị trí dâytreo có phương thẳng đứng →

vị trí cân bằng

I Thế nào là con lắc đơn

1 Con lắc đơn gồm vật nhỏ,khối lượng m, treo ở đầu củamột sợi dây không dãn, khốilượng không đáng kể, dài l

2 VTCB: dây treo có phươngthẳng đứng

Hoạt động 2 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 →

- HS ghi nhận từ hình vẽ,nghiên cứu Sgk về cách chọnchiều dương, gốc toạ độ …

- Con lắc chịu tác dụng củahai lực Tr và Pr

- P.tích P P Pr = +rt rn→ T Pr+ rn

không làm thay đổi tốc độ củavật → lực hướng tâm giữ vậtchuyển động trên cung tròn

- Thành phần Prt là lực kéo về.

- Dù con lắc chịu tác dụng của

II Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học

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

2 Vật chịu tác dụng của cáclực 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

T ur P

Trang 11

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

lực kéo về, tuy nhiên nói chung Pt không tỉ lệ với α nên nói chung là không

l

α =

- Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt = -k.s) → dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà

- Có vai trò là k

→g l có vai trò m

k

T

dao động điều hoà

- Nếu α nhỏ thì sinα ≈ α

(rad), khi đó:

t

s

l

α

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

T

g

π

=

Hoạt động 3 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 hệ giữa Wđ và Wt như thế

nào?

- Công thức bên đúng với mọi li độ

góc (không chỉ trong trường hợp α

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

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

III Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt 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

cos 2

1

2mv mgl α

Hoạt động 4 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 động toàn phần → tìm T

+ Tính g theo:

2 2

4 l

g T

π

=

IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do

- Đo gia tốc rơi tự do

2 2

4 l

g T

π

=

Trang 12

BÀI 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

I MỤC TIÊU

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

- 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

2 Kĩ năng:

- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải bàitập tương tự như ở trong bài

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại.

2 Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: 1 2 2

2

Hoạt động 1 Tìm hiểu về dao động tắt dần.

Hoạt động 2 Tìm hiểu về dao động duy trì

- 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)

- 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

- HS ghi nhận dao động duytrì của con lắc đồng hồ

II Dao động duy trì

1 Dao động được duy trì bằngcách giữ cho biên độ khôngđổi mà không làm thay đổichu kì dao động riêng gọi làdao động duy trì

2 Dao động của con lắc đồng

hồ là dao động duy trì

Hoạt động 3 Tìm hiểu về dao động cưỡng bức

- Ngoài cách làm cho hệ dao động

không tắt dần → tác dụng một ngoại

lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này

- HS ghi nhận dao độngcưỡng bức

III Dao động cưỡng bức

1 Thế nào là dao động cưỡng bức

- Dao động chịu tác dụng của một

Trang 13

cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại

phần năng lượng mất mát do ma sát

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

- 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

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

Hoạt động 4 Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng

- 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

tượng cộng hưởng

+ Khi nào hiện tượng cộng hưởng

có hại (có lợi)?

- HS ghi nhận hiện tượng cộng hưởng

- A càng lớn khi lực cản môi trường càng nhỏ

- 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 đàn của các đàn ghita, viôlon …

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: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …

Trang 14

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU:

- 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

2 Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà, con lắc đơn.

Hoạt động 1: Giải một số câu hỏi trắc nghiệm

Trợ giúp của GV Hoạt động H.S Nội dung

nghiệm 4,5,6 trang 17 sgk

tìm ra đáp án

* HS đọc đề từng câu, cùng suy nghĩ thảo luận đưa ra đáp

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

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 t∆ nó thực hiện được 6 dao động Người ta giảm bớt độ dài của nó đi 16cm, cũng trong khoảng thời gian t∆ như 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

6 Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 4s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ cực đai là

7 Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 3 s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ

x = A/ 2 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

Hoạt động 3: Củng cố dặn dò:

Trang 15

BÀI 5 : TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

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

Hoạt động 1 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.

- Dao động điều hoà

x = Acos(ωt + ϕ) được biểudiễn bằng vectơ quay OMuuuuurcó:+ Gốc: tại O

+ Độ dài OM = A

+ (OMuuuuur,Ox)=ϕ

(Chọn chiều dương là chiều

dương của đường tròn lượng giác).

Hoạt động 2 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

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

nên không bị biến dạng

II Phương pháp giản đồ nen

Trang 16

- Nhận xét gì về dao động tổng hợp

x với các dao động thành phần x1,

x2?

- Y/c HS dựa vào giản đồ để xác

định A và ϕ, dựa vào A1, A2, ϕ1 và

ϕ2

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

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:

os(

c

tan

A in A in

ϕ

+

=

+

Hoạt động 3 Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp

- Từ công thức biên độ dao động tổng

hợp A có phụ thuộc vào độ 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

pha?

- Trong các trường hợp khác A có giá

trị như thế nào?

- HS ghi nhận và cùng tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = 2nπ

(n = 0, ± 1, ± 2, …)

- Lớn nhất

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = (2n + 1)π

(n = 0, ± 1, ± 2, …)

- Nhỏ nhất

- Có giá trị trung gian

|A1 - A2| < A < A1 + A2

3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

- Nếu các dao động thành

phần cùng pha

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = 2nπ

(n = 0, ± 1, ± 2, …)

A = A1 + A2

- Nếu các dao động thành

phần ngược pha

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = (2n + 1)π

(n = 0, ± 1, ± 2, …)

A = |A1 - A2|

Hoạt động 4 Vận dụng

- Hướng dẫn HS làm bài tập ví

dụ ở Sgk

(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

- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên

∆OM2M là nửa ∆ đều → OM nằm trên trục Ox →ϕ = π/2

(Có thể: OM2 = M2M2 – M2O2)

4 Ví dụ cos

3

x = πt+π cm

cos

1 2 (10 ) ( )

- Phương trình dao động tổng hợp

cos

2

x= πt+π cm

BÀI TẬP

y

x O

M1

M2

M

3

π

Trang 17

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 phươngcùng tần số

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

Bài mới

Trợ giúp của giáo viên Hoạt động H.S Nội dung

nghiệm 4,5,6 trang 17 sgk

tìm ra đáp án

* Cho Hs đọc l các câu trắc nghiệm 6, 7

án đúng

* Thảo luận nhóm tìm ra kếtquả

Câu 6 trang 21: D Câu 7 trang 21: B Câu 4 trang 25: D Câu 5 trang 25: B

Hoạt 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 của x1 và

Viết phương trình dao động

tổng hợp của hai dao động

bằng cách:

a.dùng giản đồ vectơ

b Biến đổi lượng giác

OM A cm OM

Trang 18

* Hướng dẫn Hs giải bài

toán:

- Biễu diễn x1

- Biễn diễn x2

- Từ giản đồ lấy các giá trị

của biên độ và pha ban đầu

tổng hợp

* Hs về nhà giải bài toán vận

dụng lượng giác

* Hs nêu giá trị của biên độ và pha ban đầu tổng hợp

* vận dụng toán giải

* về nhà giải câu

·

2

4

2

OM π rad





=





uuuur uuuur

Từ giản đồ ta có:

2 2

A= A +A = cm

4rad

π

ϕ =

Vậy x = 4 2 cos(100πt+

4

π

)

4 Củng cố dặn dò:

Lưu 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

TUẦN 5,6 –TIẾT 10, 11

BÀI 6: THỰC HÀNH: 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

- 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

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

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

Trang 19

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là0,2s 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:

- 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 phầnbáo cáo thực hành trong Sgk

Hoạt động 1 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 Bài mới: Tiến hành thí nghiệm thực hành Phương án 1.

* Nắm được các bước tiến hành thí nghiệm, làm thí nghiệm, ghi kết quả

- Kiểm tra cách lắp đặt, HD cách lắp cho đúng

- Tiến hành làm THN theo các bước

- Đọc và ghi kết quả TN

- Làm ít nhất 3 lần trở lên

- Tính toán ra kết quả theo yêu cầu của bài

+ HD HS làm TN theo các bước

- Hướng dẫn các nhóm đọc và ghi kết quả làm TN

- Kiểm tra kết quả các nhóm, HD tìm kết quả chochính xác

Hoạt động 3 Phương án 2.

* Nắm được các bước tiến hành thí nghiệm ảo, ghi kết quả

- Làm TH theo HD của thày

- Quan sát và ghi KQ TH

- Tính toán kết quả

- Sử dụng thí nghiệm ảo như SGK

- Hướng dẫn HS làm thí nghiệm theo các bước

Trang 20

- Đọc bài sau trong SGK.

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Trang 21

7 13

20 Kiểm tra 1 tiết

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Kiến thức:

-Phát biểu được các ĐN về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và nêu được ví dụ về sóng dọc, sóng ngang-Phát biểu được các ĐN v tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng và năng lượng sóng.-Nêu được sóng âm, âm thanh, siêu âm, hạ âm là gì

-Nêu được ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc Trình bày được sơ lược về âm cơ bản, các hoạ âm.-Nêu được các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to, âm sắc) và các đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm

và các hoạ âm) của âm

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

-Mô tả được hiện tượng sóng dừng tren một sợi dây và điều kiện để có sóng dừng khi đó

-Nêu được tác dụng của hộp cộng hưởng âm

Kĩ năng

-Viết được phương trình sóng

-GiảI được các bài toán đơn giản về giao thoa và sóng dừng

-GiảI thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây

-Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền âm bằng PP sóng dừng

TUẦN 6,7 – TIẾT 12,13

CHƯƠNG II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM BÀI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I MỤC TIÊU

Trang 22

- 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 truyềnsóng, 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

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

2 Kĩ năng:

- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ

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.

Hoạt động 1 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?

→ 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 từ O đến M theo phương

nào?

→ Sóng ngang

- 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 thínghiệm

- Những gợn sóng trònđồng tâm phát đi từ O

→ Sóng truyền theo cácphương khác nhau vớicùng một tốc độ v

- Dao động lên xuống theophương thẳng đứng

- Theo phương nằmngang

- Tương tự, HS suy luận

b S vừa chạm vào mặt nướctại O, cho cần rung dao động

Vậy, dao động từ O đã truyền

qua nước tới M

2 Định nghĩa

- Sóng cơ là sự lan truyền củadao động trong một môitrường

3 Sóng ngang

- Là sóng cơ trong đó phươngdao động (của chất điểm tađang xét) ⊥ với phươngtruyền sóng

4 Sóng dọc

- Là sóng cơ trong đó phươngdao động // (hoặc trùng) vớiphương truyền sóng

Hoạt động 2 Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.

- Biến dạng truyền nguyênvẹn theo sợi dây

- HS suy nghĩ và vận dụngkiến thức để trả lời

II Sự truyền sóng cơ

1 Sự truyền của một biến dạng

- Gọi x và ∆t là quãng đường vàthời gian truyền biến dạng, tốc độtruyền của biến dạng:

M

S O

Trang 23

xác định như thế nào?

(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

(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

- HS quan sát hình vẽ 7.3

Dây có dạng đường hìnhsin, mà các đỉnh không cốđịnh nhưng dịch chuyểntheo phương truyền sóng

- Không đổi, chuyển độngcùng chiều, cùng v

x t v

∆ =

uM = Acosω(t - ∆t)

x v t

=

∆

2 Sự truyền của một sóng hình sin

- Sau thời gian t = T, sóng truyềnđược 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 mộtkhoảng λ không đổi, λ gọi là bước

v

- Phương trình dao động của M là:

uM = Acosω(t - ∆t)cos

Hoạt động 3 Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng

- Sóng được đặc trưng bởi các đại lượng

A, T (f), λ và năng lượng sóng

- Dựa vào công thức bước sóng → có 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

và f2

- HS ghi nhận các đạilượng đặc trưng của sóng

- Bước sóng λ là quãngđường sóng truyền trongthời gian một chu kì

Trang 24

một điểm của môi trường là một hàm

cosin hai biến độc lập t và x Mà hàm

cosin là một hàm tuần tuần → phương

trình sóng là một hàm tuần hoàn

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 TTDĐ tại

các điểm có x + λ, x + 2λ 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

- HS ghi nhận tính tuầnhoàn của sóng

- HS dựa vào hình vẽ 7.4

và ghi nhận sự truyền củasóng dọc trên lò xo

- Ghi nhận về sự truyềnsóng dọc trên lò xo ống

truyền qua

5 Tính tuần hoàn của sóng

- Phương trình sóng là mộthàm tuần hoàn

6 Trường hợp sóng dọc

- Sóng truyền trên một lò xoống dài và mềm: các vòng lò

xo đều dao động ở hai bênVTCB của chúng, nhưng mỗivòng dao động muộn hơn mộtchút so với vòng ở trước nó

Trang 25

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

- 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

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.

2 Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động.

Hoạt động 1 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 thínghiệm và quan sát kết quả thí

- Hai họ các đường hypebolnày 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

* Có những điểm đứng yênhoàn toàn không dao động

* Có những điểm đứng yêndao động rất mạnh

Hoạt động 2 Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.

có hiệu số pha không phụ thuộc thời

gian (lệch pha với nhau một lượng

không đổi) gọi là hai nguồn kết hợp

- 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 thế

- Vì S1, S2 cùng được gắnvào cần rung → cùng A, f và

ϕ

- HS ghi nhận các khái niệm

2 nguồn kết hợp, 2 nguồnđồng bộ và sóng kết hợp

1

d t

- Hai sóng do hai nguồn kếthợp phát ra gọi là hai sóng kếthợp

- Xét điểm M trên mặt nướccách S1, S2 những khoảng d1,

d2.+ δ = d2 – d1: hiệu đường đi củahai sóng

Trang 26

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

- Quỹ tích những điểm dao động với

biên độ cực đại và những điểm đứng

yên?

2 1

1hoặc

2

d − =d kλ k+ ÷λ

- HS nhận xét về dao độngtại M và biên độ của daođộng tổng hợp

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

1

d d

πλ

d − =d k+ ÷λ

(k = 0, ±1, ±2…)

- Là một hệ hypebol mà haitiêu điểm là S1 và S2

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

Với k = 0, ±1, ±2…

b Những điểm đứng yên, hay

là cĩ dao động triệt tiêu (cực

tiểu giao thoa)

2 1

12

d2 – d1 = hằng số

Đĩ là một hệ hypebol mà haitiêu điểm là S1 và S2

Hoạt động 3 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

triệt tiêu lẫn nhau tuỳ thuộc vào δ

hoặc ∆ϕ giữa hai sĩng tại M

- HS ghi nhận về hiệu số phahiện tượng giao thoa

III Hiện tượng giao thoa

- Hiệu số pha giữa hai sĩng tạiM

Trang 27

- Hiện tượng đặc trưng nghĩa là sao? - Nghĩa là mọi quá trình sóngđều có thể gây là hiện tượng

giao thoa và ngược lại quátrình vật lí nào gây được sựgiao thoa cũng tất yếu là mộtquá trình sóng

hợp gặp nhau, có những điểmchúng luôn luôn tăng cườngnhau, có những điểm chúngluôn luôn triệt tiêu nhau

- Hiện tượng giao thoa là mộthiện tượng đặc trưng củasóng

- Các đường hypebol gọi là

vân giao thoa của sóng mặt

nước

BÀI TẬP

Ký duyệt của tổ trưởngNgày

Trang 28

I MỤC TIÊU:

- Vận dụng kiến thức về giao thoa sóng

- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về giao thoa sóng và sự truyền sóng cơ

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

- Viết phương trình sóng, tại sao nói sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gia vừa có tính tuần hoàn theokhông gian?

- Câu hỏi 1, 2, 3, 4 (45)

3 Bài mới

Trợ giúp của giáo viên Hoạt động H.S Nội dung

nghiệm 6,7 trang 40 sgk

* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo

luận tìm ra đáp án

* Cho Hs đọc l các câu trắc nghiệm

* Thảo luận nhóm tìm ra kết quả

Câu 5 trang 45: D Câu 6 trang 45: D

Hoạt động 2: Giải một số bài tập

Bài 1: Với máy dò dùng sóng siêu âm, chỉcó thể phát hiện được các vật có kích thước cỡ bước sóng siêu

âm Siêu âm trong một máy dò có tần số 5MHz Với máy dò này có thể phát hiện được những vật có kíchthước cỡ bao nhiêu mm trong 2 trường hợp: vật ở trong không khí và trong nước

Cho biết tốc độ âm thanh trong không khí và trong nước là 340m/s và 1500m/s

340 = 6,8.10 – 5 m = 0,068mm => Quan sát được vật có kích thước > 0.068mm

1500 = 3.10 – 4 m = 0,3mm => Quan sát được vật có kích thước > 0.3mm

Bài 2: Một sóng cơ có tần số 1000Hz truyền đi với tốc độ 330 m/s thì bước 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

Bài 3 Sóng ngang là sóng:

A lan truyền theo phương nằm ngang

B trong đó các phần tử sóng dao động theo phương nằm ngang

-C trong đó các phần tử sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng

D trong đó các phần tử sóng dao động theo cùng một phương với phương truyền sóng

Bài 4 Phương trình sóng có dạng nào trong các dạng dưới đây:

A x = Asin(ωt + ϕ); B u Asin (t-x)

λω

T

t(2sinAu

λπ

T

t(sinA

Bài 5 Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi với vận tốc v, khi đó

bước sóng được tính theo công thức

Trang 29

Bài 6 Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng 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 Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ

Bài 7 Sóng cơ học lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2

lần thì bước sóng

Bài 8 Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào

Bài 9 Một người 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 nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số

50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm.Bước sóng của sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Bài11 Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số

100Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm.Tốc độ sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Bài12 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 20Hz,

tại một điểm M cách A và B lần lượt là 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và đường trungtrực của AB có 3 dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Bài13 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f =

16Hz Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cựcđại Giữa M và đường trung trực có 2 dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Bài14 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f =

13Hz Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cựcđại Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là baonhiêu?

BÀI 9: SÓNG DỪNG

I MỤC TIÊU

- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng khi đó

- 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 haiđầu 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.

II CHUẨN BỊ

Trang 30

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.

Hoạt động 1 Tìm hiểu về sự phản xạ của sóng

- 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 → P đó là

+ Sau khi phản xạ ở Pbiến dạng bị đổi chiều

- Là đầu dây gắn vàotường

- Luôn luôn ngược phavới sóng tới tại điểm đó

- HS ghi nhận, quan sát

và nêu nhận xét:

+ Khi gặp vật cản tự dosóng cũng bị phản xạ

+ Sau khi phản xạ ở Pbiến dạng không bị đổichiều

- Là đầu dây tự do

- Luôn luôn cùng pha vớisóng tới ở điểm phản xạ

I Sự phản xạ của sóng

1 Phản xạ của sóng trên vậtcản cố định

- Sóng truyền trong một môitrường, mà gặp một vật cảnthì bị phản xạ

- Khi phản xạ trên vật cản

cố định, biến dạng bị đổichiều

- Vậy, khi phản xạ trên vật

cản cố định, sóng phản xạluôn luôn ngược pha vớisóng tới ở điểm phản xạ

2 Phản xạ của sóng trên vậtcản tự do

Hoạt động 2 Tìm hiểu về sóng dừng

- 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 nào?

- Trình bày các khái niệm nút dao động,

- HS ghi nhận các kháiniệm và định nghĩasóng dừng

- Vì A và P là haiđiểm cố định → là hainút dao động

II Sóng dừng

- Sóng tới và sóng phản xạ, nếutruyền 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 daođộng với biên độ lớn nhất lànhững bụng dao động

- Sóng truyền trên sợi dây trongtrường hợp xuất hiện các nút và

Trang 31

- 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?

- HS dựa vào hình vẽminh hoạ để trả lờicác câu hỏi của GV

lẻ lần 4

Trang 32

- 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:

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…

Hoạt động 1 Tìm hiểu về âm, nguồn âm

- Âm là gì?

+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền trong các

môi trường khí, lỏng, rắn → tai →

màng nhĩ dao động → cảm 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 trường

nào?

- 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 trong

một số chất → cho ta biết điều gì?

- HS nghiên cứu Sgk vàthảo luận để trả lời

- Những vật phát ra đượcâm

- Dây đàn, ống sáo, cái âmthoa, loa phóng thanh, còiôtô, xe máy…

- HS ghi nhận các kháiniệm âm nghe được, hạ âm

và siêu âm

- HS ghi các yêu cầu vềnhà

- Rắn, lỏng, khí Khôngtruyền được trong chânkhông

- Rắn > lỏng > khí Phụthuộc vào mật độ, tính đànhồi, nhiệt độ của môitrường

- 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 cơtruyền trong các môi trườngkhí, lỏng, rắn

- Tần số của sóng âm cũng làtần 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 vàsiêu âm

- Âm nghe được (âm thanh) có

a Môi trường truyền âm

- Âm truyền được qua các môitrường rắn, lỏng và khí nhưngkhông truyền được trong chânkhông

b Tốc độ âm

- Trong mỗi môi trường, âmtruyền với một tốc độ xácđịnh

Hoạt động 2 Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm

- Trong các âm thanh ta nghe được,

tiêu biểu của nhạc âm

- Tần số âm cũng là tần số của nguồn

- Ghi nhận các kháiniệm nhạc âm và tạpâm

II Những đặc trưng vật lí của âm

2 Cường độ âm và mức cường độ âm

Trang 33

phát âm.

- Sóng âm mang năng lượng không?

- Dựa vào định nghĩa → I có đơn vị là

gì?

- 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 I0

- I (W/m2)

- HS nghiên cứu vàghi nhận mức cường

độ âm

- HS ghi nhận cáckhái niệm âm cơbản và hoạ âm từ đóxác định đặc trưngvật lí thứ ba của âm

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 vịđêxiben (dB)

0( ) 10 lg I

+ Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay

hoạ âm thứ nhất.

+ Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi làcác hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ tư

- Tổng hợp đồ thị của tất cả các hoạ âm

ta được đồ thị dao động của nhạc âm đó.

BÀI 11: ĐĂC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM

I MỤC TIÊU

- 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 Kĩ năng:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các nhạc cụ như sáo trúc, đàn để minh hoạ mối liên quan giữa các tính chất sinh lí và vật

lí

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

3 Bài mới

Hoạt động 1 Tìm hiểu về độ cao của âm

Trang 34

-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 ghinhận đặc trưng sinh lícủa âm là độ cao

I Độ cao

- Độ cao của âm là một đặctrưng sinh lí của âm gắn liềnvới tần số âm

Hoạt động 2 Tìm hiểu về độ to của âm

- Thực nghiệm, âm có I càng lớn → 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 to

- HS nghiên cứuSgk và ghi nhậnđặc trưng sinh lícủa âm là độ to

II Độ to

- Độ to của âm tỉ lệ với mứccường độ âm L

- Độ to chỉ là một khái niệm nói

về đặc trưng sinh lí của âm gắnliền với đặc trưng vật lí mứccường độ âm

- Lưu ý: Ta không thể lấy mức

cường độ âm làm số đo độ to của

âm

Hoạt động 3 Tìm hiểu về âm sắc

- Ba ca sĩ cùng hát một câu hát ở cùng một

độ cao → dễ dàng phân 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

lí của âm là âm sắc

- Đồ thị dao động códạng khác nhau nhưng

có cùng T

- HS đọc Sgk để tìmhiểu

III Âm sắc

- Âm sắc là một đặc trưngsinh lí của âm, giúp ta phânbiệt âm do các nguồn khácnhau phát ra Âm sắc có liênquan mật thiết với đồ thị daođộng âm

- Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí trong âm nhạc”

Trang 35

- Vận dụng kiến thức về sóng âm.

- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về sóng âm

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

- Viết phương trình sóng, tại sao nói sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gia vừa có tính tuần hoàn theokhông gian?

- Câu hỏi 1, 2, 3, 4 (45)

3 Bài mới

Bài 1 Cảm giác về âm phụ thuộc những yếu tố nào?

C Môi trường truyền âm và tai người nghe D Tai người nghe và giây thần kinh thị giác

Bài 2 Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào của âm?

Bài 3 Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường 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 như thế nào?

A Hoạ âm có cường độ lớn hơn cường 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 hưởng 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 phương truyền sóng dao động ngược 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 được gọi là

Bài 8 Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ

học nào sau đây?

Bài 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

D Sóng âm thanh bao gồm cả sóng âm, hạ âm và siêu âm

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 phương truyền sóng là

A ∆ϕ = 0,5π(rad) B ∆ϕ = 1,5π (rad) C ∆ϕ = 2,5π (rad) D ∆ϕ = 3,5π (rad)

Bài 11 Một sóng cơ học lan truyền trên sợi dây đàn hồi, trong khoảng thời gian 6s sóng truyền được

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

phương trình u = 3,6sin(πt)cm, vận tốc sóng bằng 1m/s Phương trình dao động của một điểm M trên dâycách 0 một đoạn 2m là

Trang 36

C uM = 3,6sinπ (t - 2)cm D uM = 3,6sin(πt + 2π)cm.

Bài 13 Đầu 0 của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên

độ 3cm với tần số 2Hz Sau 2s sóng truyền được 2m Chọn gốc thời gian là lúc điểm 0 đi qua VTCB theochiều dương Li độ của điểm M cách 0 một khoảng 2m tại thời điểm 2s là

Bài 16 Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức chuyển

động âm là LA = 90dB Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nW/m2 Cường độ của âm đó tại A là

A IA = 0,1nW/m2 IA = 0,1mW/m2 C IA = 0,1W/m2 D IA = 0,1GW/m2

Bài 17 Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức chuyển

động âm là LA = 90dB Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nW/m2 Mức cường độ của âm đó tại điểm

B cách N một khoảng NB = 10m là

Bài 18 Một sợi dây đàn hồi AB được căng theo phương ngang, đầu A cố định, đầu B được rung nhờ

một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây Tần số rung là 100Hz và khoảng cách giữa hai nút sóngliên tiếp là l = 1m Tốc độ truyền sóng trên dây là:

TUẦN 10 – TIẾT 20

KIỂM TRA MỘT TIẾT

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

11

Ký duyệt của tổ trưởngNgày

Trang 37

-Viết được bểu thức của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều tức thời.

-Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện

áp xoay chiều

-Viết được công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở của đoạn mạch RLC nối tiếp và nêu được đơn

vị đo các đại lượng này

-Viết được biểu thức định luật ôm đối với các đoạn mạch xoay chiều thuần điện trở, thuần cảm kháng,thuần dung kháng và đối với đoạn mạch RLC mắc nối tiếp

-Nêu được độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với đoạn mạch xoay chiều thuần điện trở,thuần cảm kháng, thuần dung kháng và chứng minh đợc các độ lệch pha này

-Nêu được độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với đoạn mạch RLC mắc nối tiếp và nêuđược trường hợp nào thì dòng điện chậm pha, sớm pha so với điện áp

-Nêu được điều kiện và các đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng đối với đoạn mach RLC mắc nối tiếp.-Viết được công thức tính công suát điện và hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp

-Nêu được lí do tại sao phảI tăng hệ số công suất ở nơI tiêu thụ điện

-Nêu được hệ thống dòng điện ba pha là gì

-Trình bày đươcj nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của máy phát điện xoay chiều, động cơ điện xoay chiều

ba pha, máy biến áp

Kĩ năng:

-Vận dụng được các công thức tính cảm kháng, dung kháng, điện kháng

Trang 38

-Vẽ được giản đồ Frê-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.

-GiảI đựơc các bài tập về mạch RLC nối tiếp

-Vẽ được đồ thị biểu diễn hệ thống dòng điện ba pha

-Vẽ được sơ đồ biểu diễn cách mắc hình sao và cách mắc hình tam giác đối với hệ thống dòng điện bapha

GiảI được các bài tập về máy biến áp lí tưởng

-Tiến hành được thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp

Trang 39

Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I MỤC TIÊU

- 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 lượngcường 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 điệnxoay 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)

Hoạt động 1 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 Tìm hiểu các khái niệm về dòng điện xoay chiều

- Dòng điện 1 chiều không đổi là gì?

→ Dòng điện xoay chiều hình sin

- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều

- Cường độ dòng điện tại thờiđiểm t

- Là dòng điện có cường

độ biến thiên tuần hoàn vớithời gian theo quy luật củahàm số sin hay cosin, vớidạng tổng quát:

i = Imcos(ωt + ϕ)

* i: giá trị của cường độdòng 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 40

* ϕ: pha ban đầu

Hoạt động 3 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 trong từ

trường đều Br có phương ⊥ 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?

→ Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay

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

- Dùng máy phát điện xoaychiều, dựa vào hiện tượngcảm ứng điện từ

II Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

- Xét một cuộn dây dẫn dẹthình tròn, khép kín, quayquanh trục cố định đồngphẳng với cuộn dây đặt

trong từ trường đều Br cóphương ⊥ với trục quay

- Giả sử lúc t = 0, α = 0

- Lúc t > 0 → α = ωt, từthông qua cuộn dây:

Φ = NBScosα = NBScosωt với N là số vòng dây, S làdiện tích mỗi vòng

- Φ biến thiên theo thờigian t nên trong cuộn dâyxuất hiện suất điện độngcảm ứng:

NBS

=

Vậy, trong cuộn dây xuất

hiện dòng điện xoay chiềuvới tần số góc ω và cường

độ cực đại:

m

NBS I

Hoạt động 4 Tìm hiểu về giá trị hiện dụng

- Dòng điện xoay chiều cũng có tác

dụng nhiệt như dòng điện một chiều

- HS ghi nhận giá trị hiệudụng của dòng điện xoaychiều

III Giá trị hiệu dụng

- Cho dòng điện xoaychiều i = Imcos(ωt + ϕ)

∆ ω

α

Tiêu đề	Giao An 12 Sưu Tầm
Tác giả	Nhung Phạm Thị Hồng
Trường học	Trường Trung Học Phổ Thông Chuyên Hà Nội
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2010 - 2011
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	2,62 MB