Giáo án Vật lý 12-ban cơ bản ( từ tiết 5 đến tiết 64)

Kéo vật rời khỏi VTCB theo phương thẳng đứng hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nĩ vận tốc *Hương dẫn Học sinh về nhà làm câu b Hoạt động 2 :Giải bài tốn về con lắc đơn Bài 2 Con lắc

Trang 1

Tiết 5 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 kìdao 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 daođộng

- Giải được bài tập tương tự như ở trong bài

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

2 Kĩ năng: Áp dụng các công thức đã học giải được một số bài toán cơ bản và tương tự sgk 3.Thái độ : Nghiêm túc khi học ,và biết vận dụng các kiến thức đá học vào thực tế

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn.

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

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1: Tìm hiểu 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?

Hoạt động 2:Khảo sát con lắc 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

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, khốilượng không đáng kể, dài l

2 VTCB: dây treo có phương thẳng đứng

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

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

T ur P

Trang 2

- Dựa vào biểu thức của lực kéo về → nói

chung con lắc đơn có dao động điều hoà

- Dựa vào công thức tính chu kì của con lắc lò

xo, tìm chu kì dao động của con lắc đơn

- Trong quá trình dao động, năng lượng của

con lắc đơn có thể có ở những dạng nào?

Hoạt động 3: Khảo sát con lắc đơn về mặt

năng lượng

- 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?

- Y/c HS đọc các ứng dụng của con lắc đơn

- Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự

do?

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:

1W

IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do

- Đo gia tốc rơi tự do

2 2

4 l g

HS: Làm bt về Con Lắc Lò Xo và Con Lắc Đơn trong sgk và sbt

GV: Chọn lọc một số bt trong sgk và sách tham khảo

Trang 3

Hoạt động 1: Giải bài tốn về con lắc lị xo

Bài 1: Một lị xo được treo thẳng đứng, đầu trên của

lị xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặng

cĩ khối lượng m = 100g, lị xo cĩ độ cứng k = 25 N/m.

Kéo vật rời khỏi VTCB theo phương thẳng đứng

hướng xuống một đoạn 2cm, truyền cho nĩ vận tốc

*Hương dẫn Học sinh về nhà làm câu b

Hoạt động 2 :Giải bài tốn về con lắc đơn

Bài 2 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

Bài 3 Ở nơi mà con lắc đơn đếm giây (chu

kì 2 s) có độ dài 1 m, thì con lắc đơn có độ

Giải a) Tại vị trí cân bằng O thì k∆l = mg

25

0,1.10k

25 m

=>cotanϕ = 1/ 3⇒ϕ = π/3(Rad) →A= 4(cm)Vậy PTDĐ: x = 4cos (5πt + ) (cm)

Trang 4

dài 3m sẽ dao động với chu kì là

- 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 bài tập tương tự như ở trong bài

3 Thái độ: Nghiêm túc khi học ,và biết vận dụng các kiến thức đá học vào thực tế

Hoạt động 1: Tìm hiểu về dao động tắ dần

GV- Xét con lắc lị xo dao động trong thực tế

→ ta cĩ nhận xét gì về dao động của nĩ?

GV: Ta gọi những dao động như thế là

Khi khơng cĩ ma sát con lắc dao động điều hồvới tần số riêng (f0) Gọi là tần số riêng vì nĩ chỉpthuộc vào các đặc tính của con lắc

Trang 5

dao động tắt dần → như thế nào là dao động

tắt dần?

GV: Tại sao dao động của con lắc lại tắt dần?

- Hãy nêu một vài ứng dụng của dao động tắt

dần? (thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô

tô …)

Hoạt động 2:Tìm hiểu dao động duy trì

GV: 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)

HS: 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

Hoạt động 3:Tìm hiểu về dao động cưỡng

bức

GV:- 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

3 Ứng dụng (Sgk)

II Dao động duy trì

1 Dao động được duy trì bằng cách giữ chobiên độ không đổi mà không làm thay đổi chu

kì dao động riêng gọi là dao động duy trì

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

III Dao động cưỡng bức

1 Thế nào là dao động cưỡng bức

- Dao động chịu tác dụng của một ngoại lựccưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡngbức

Hoạt động 4:Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng

GV: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

GV: 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

của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng

f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộnghưởng

Trang 6

Tiết 8 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 hợpcủa hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số

2 Kĩ năng: Áp dụng giải được một số bài toán cơ bản và tương tự sgk

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.

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

Hoạt động 1:Tìm hiểu véctơ 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.

- Y/c HS hoàn thành C1

Hoạt động 2: Phương pháp giản đồ Fre-nen

Giả sử cần tìm li độ của dao động tổng hợp

của hai dao động điều hoà cùng phương cùng

tần số:

x1 = A1cos(ωt + ϕ1)

x2 = A2cos(ωt + ϕ2)

→ Có những cách nào để tìm x?

- Tìm x bằng phương pháp này có đặc điểm nó

dễ dàng khi A1 = A2 hoặc rơi vào một số dạng

đặc biệt → Thường dùng phương pháp khác

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 OMuuuur2quay?

→ Vectơ OMuuuurcũng là một vectơ quay với tốc

độ góc ω quanh O

- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của OMuuuurvới

I Vectơ quay

- Dao động điều hoà

x = Acos(ωt + ϕ) được biểu diễn bằng vectơquay OMuuuuurcó:

2 Phương pháp giản đồ Fre-nen

- Vectơ OMuuuurlà một vectơ quay với tốc độ góc

Trang 7

OMuuuur và OMuuuur2lên trục Ox?

→ Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?

- 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

- Từ công thức biên độ dao động tổng hợp A

có phụ thuộc vào độ lệch pha của các dao

- Tương tự cho trường hợp ngược pha?

- Trong các trường hợp khác A có giá trị như

thế nào?

Hoạt động 3 :Làm vd

Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ ở Sgk

(OMuuuuur,Ox)=ϕ bằng bao nhiêu?

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và OMuuuur2biểu diễn 2

dao động thành phần ở thời điểm ban đầu

+ Vectơ tổng OMuuuurbiểu diễn cho dao động

tổng hợp

Với A = OM và (OMuuuuur,Ox)=ϕ

- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên ∆OM2M là nửa ∆

3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

- Nếu các dao động thành phần cùng pha

M1

M2

M

3π

Trang 8

- Vận dụng kiến thức dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động.

- Kỹ năng: Giải được cỏc bài toỏn đơn giản về dao động điều hoà, tổng hợp cỏc dao độngcựng phương cựng tần số

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận

2 Học sinh: ụn lại kiến thức về dao động điều hoà

III Tổ chức các hoạt động dạy học

Hoạt động 1:Kiểm tra bài cũ

? Hóy biễn diễn dao động điều hoà

* Hướng dẫn hs giải bài toỏn

- Viết phương trỡnh của x1 và x2

- Viết phương trỡnh tổng quỏt: x = Acos(5t +

ϕ)

- Tỡm biờn độ A, pha dao ban đầu φ tổng hợp

Bài tõp thờm: Cho hai dao động cựng

phương, cựng tần số:

Viết phương trỡnh dao động tổng hợp của hai

dao động bằng cỏch:

a.dựng giản đồ vectơ

b Biến đổi lượng giỏc

* Hướng dẫn Hs giải bài toỏn:

- Biễu diễn x1

- Biễn diễn x2

Bài tập 6 sgk tr 25 Giải:

4,Ox 0

Trang 9

Từ giản đồ lấy các giá trị của biên độ và pha

Yêu cầu học sinh học bài và làm các bài tập sgk ,chuẩn bị bài sau

Tiết 10+11 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 độngnhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơilàm thí nghiệm

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

Trang 10

- 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 côngthức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thínghiệm

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 củangười đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là ∆t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với con lắcđơn có chu kì T ≈ 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t ≈ 10s, thì sai số phạm phảilà

- 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 theomẫu ở phần báo 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 2 : 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

* 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

- Cách làm báo cáo TH

Trang 11

- Về làm bài và đọc SGK bài sau.

- Ôn tập lại chương I

- Thu nhận, tìm cách giải

- Đọc bài sau trong SGK

Chương II Tiết 12 SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 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 lượngsóng

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

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 đn về sóng cơ

- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm

- Khi O dao động ta trông thấy gì trên mặt

Trang 12

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)

Hoạt động 2 :Tim hiểu sự truyền sóng cơ

Làm thí nghiệm kết hợp với hình vẽ 7.2 về sự

truyền của một biến dạng

→ Có nhận xét gì thông qua thí nghiệm và

hình vẽ?

→ Tốc độ truyền biến dạng được xác định

như thế nào?

(Biến dạng của dây, gọi là một xung sóng,

truyền tương đối chậm vì dây mềm và lực

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 khoảng λ, ta có

nhận xét gì về hai điểm này?

GV :Yêu cầu hs học bài Và làm các bài tập

sgk chuẩn bị nội dung bài sau

3 Sóng ngang

- Là sóng cơ trong đó phương dao động (củachất điểm ta đang xét) ⊥ với phương truyềnsóng

4 Sóng dọc

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

II Sự truyền sóng cơ

1 Sự truyền của một biến dạng

- Gọi x và ∆t là quãng đường và thời giantruyền biến dạng, tốc độ truyền của biếndạng:

x v t

=

∆

2 Sự truyền của một sóng hình sin

- Sau thời gian t = T, sóng truyền được mộtđoạn:

λ = AA1 = v.t

- Sóng truyền với tốc độ v, bằng tốc độ truyềncủa biến dạng

- Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng λ

không đổi, λ gọi là bước sóng.

- Hai điểm cách nhau một khoảng λ thì daođộng cùng pha

Trang 13

- Phỏt biểu được định nghĩa cỏc khỏi niệm liờn quan với súng: súng dọc, súng ngang, tốc

độ truyền súng, tần số, chu kỡ, bước súng, pha

- Viết được phương trỡnh súng

- Nờu được cỏc đặc trưng của súng là biờn độ, chu kỡ hay tần số, bước súng và năng lượngsúng

2 Kĩ năng:

- Giải được cỏc bài tập đơn giản về súng cơ

- Tự làm được thớ nghiệm về sự truyền súng trờn một sợi dõy

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn: Cỏc thớ nghiệm mụ tả về súng ngang, súng dọc và sự truyền của súng.

2 Học sinh: ễn lại cỏc bài về dao động điều hoà.

Hoạt động của GV và HS NỘI DUNG

Hoạt động 1 :Kiểm tra bài cũ

GV : ? Phỏt biểu định nghĩa súng cơ ,súng

dọc ,súng ngang

HS : Cỏ nhõn học sinh lờn bảng hoàn thành

yờu cầu của gv

Họat động 2 :Xõy dưng phương trỡnh súng

GV :Gọi M là điểm cỏch A một khoảng là x,

tốc độ súng là v → thời gian để súng truyền

(Trạng thỏi dao động của M giống như trạng

thỏi dao động của A trước đú một thời gian

x t v

∆ =

- Phương trỡnh dao động của súng tại M là:

uM = Acosω(t - ∆t)cos

u

Trang 14

- Mụ tả được hiện tượng giao thoa của hai súng mặt nước và nờu được cỏc điều kiện để cú

sự giao thoa của hai súng

- Viết được cụng thức xỏc định vị trớ của cực đại và cực tiểu giao thoa

2 Kĩ năng: Vận dụng được cỏc cụng thức 8.2, 8.3 Sgk để giải cỏc bài toỏn đơn giản về

hiện tượng giao thoa

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn: Thớ nghiệm hỡnh 8.1 Sgk.

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

Hoạt động 1 :Tỡm hiểu thớ nghiệm về giao

thoa

Mụ tả thớ nghiệm và làm thớ nghiệm hỡnh 8.1

HS ghi nhận dụng cụ thớ nghiệm và quan sỏt

kết quả thớ nghiệm

- HS nờu cỏc kết quả quan sỏt được từ thớ

nghiệm

Hoạt động 2:Tỡm hiểu cỏc điểm cực đại ,và

cực tiểu giao thoa

GV :Ta cú nhận xột gỡ về A, f và ϕ của hai

I Sự giao thoa của hai súng mặt nước

1.Thớ nghiệm

- Gừ cho cần rung nhẹ:

+ Trờn mặt nước xuất hiện những loạt gợn súng cố định cú hỡnh cỏc đường hypebol, cú cựng tiờu điểm S1 và S2 Trong đú:

* Cú những điểm đứng yờn hoàn toàn khụng dao động

* Cú những điểm đứng yờn dao động rấtmạnh

2.Giải thớch (sgk)

II Cực đại và cực tiểu giao thoa

1 Biểu thức dao động tại một điểm M trong vựng giao thoa

Trang 15

sóng do hai nguồn S1, S2 phát ra?

→ Hai nguồn phát sóng có cùng A, f và ϕ gọi

-Nếu 2 nguồn phát sóng có cùng f và có hiệu

số pha không phụ thuộc thời gian (lệch pha

với nhau một lượng không đổi) gọi là hai

nguồn kết hợp

GV :- 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 nào?

- Dao động tổng hợp tại M có biểu thức?

1

d t

Y/c HS diễn đạt điều kiện những điểm dao

động với biên độ cực đại

HS :

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

có hiệu số pha không phụ thuộc thời gian

- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi làhai sóng kết hợp

- Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2những khoảng d1, d2

+ δ = d2 – d1: hiệu đường đi của hai sóng

- Dao động từ S1 gởi đến M

1

d t

2 Vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa

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 có dao

động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa).

2 1

12

III Điều kiện giao thoa.Sóng kết hợp

-Để có vân giao thoa thì hai nguồn phải :

a Dao động cùng pha , cùng chu kì

b Có hiệu số pha không đổi theo thời gian

Trang 16

- Những điểm đứng yên là những điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức cuối cùng

- Y/c HS diễn đạt điều kiện những điểm đứng

−

12

- 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 hợpdây 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.

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.

Trang 17

Hoạt động 1: Tỡm hiểu phản xạ súng

- Mụ tả thớ nghiệm, làm thớ nghiệm với dõy

nhỏ, mềm, dài một đầu cố định kết hợp với

hỡnh vẽ 9.1

GV :- Vật cản ở đõy là gỡ?

HS : Súng truyền đi trờn dõy sau khi gặp vật

cản (bức tường) thỡ bị phản xạ

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

- Là đầu dõy gắn vào tường

- Luụn luụn ngược pha với súng tới tại điểm

đú

- Nếu cho S dao động điều hoà thỡ sẽ

cú súng hỡnh sin lan truyền từ A → P đú là

Ta biết súng tới và súng phản xạ thoả món

điều kiện súng kết hợp → Nếu cho đầu A của

dõy dao động liờn tục → giao thoa

→ Khi này hiện tượng sẽ như thế nào?

- Trờn dõy xuất hiện những điểm luụn luụn

dao đứng yờn và những điểm luụn luụn dao

động với biờn độ lớn nhất

Hoạt đụng 2 :Tỡm hiểu về súng dừng

- Trỡnh bày cỏc khỏi niệm nỳt dao động, bụng

- Vậy, khi phản xạ trờn vật cản cố định, súng

phản xạ luụn luụn ngược pha với súng tới ởđiểm phản xạ

2 Phản xạ của súng trờn vật cản tự do

- Khi phản xạ trờn vật cản tự do, biến dạngkhụng bị đổi chiều

- Vậy, khi phản xạ trờn vật cản tự do, súng

phản xạ luụn luụn cựng pha với súng tới ởđiểm phản xạ

II Súng dừng

- Súng tới và súng phản xạ, nếu truyền theocựng một phương, thỡ cú thể giao thoa vớinhau, và tạo thành một hệ súng dừng

+ Những điểm luụn luụn đứng yờn là những

nỳt dao động.

+ Những điểm luụn luụn dao động với biờn độlớn nhất là những bụng dao động

- Súng truyền trờn sợi dõy trong trường hợp xuất

hiện cỏc nỳt và bụng dao động gọi là súng dừng.

1 Súng dừng trờn sợi dõy cú hai đầu cố định

Trang 18

Hoạt đông 3 :Sóng dừng trên sợi dây có 2

- 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?

- Vận dụng lí thuyết về Giao Thoa Sóng và Sóng Dừng để giải một số bt có liên quan

- Thông qua tiết bt để củng cố lí thuyết

II.Chuần bị

HS: Làm bt về Giao Thoa Sóng và Sóng Dừng trong sgk và sbt

GV: Chọn lọc một số bt trong sgk và sách tham khảo

Trang 19

III Tiến trình dạy học.

GV :Trình bày sóng dừng trên sợi dây có 2

đầu cố định và trên sợi dây 1 đầu cố định một

đầu tự do

HS :Cá nhân lên bảng hoàn thành yêu cầu của

gv

Hoạt động 2 : Cách xác định tốc độ sóng

GV :Yêu cầu hs tóm tắt nội dung bài toán

HS : Cá nhân lên bảng hoàn thành yêu cầu

của gv

GV :Gọi HS lên bảng làm bài tập 7

của gv

Hoạt động 4 : Cách xác định bước sóng

của gv

Cho 5 gợn sóng Đường kính mỗi gợn Tìm tốc độ sóng

Bài giải

4λ =(20,45-12,4)/2 = 4,025cm Suy ra λ = 4,025/4 = 1,006cm hay số tìm kếtquả

Bài 7 Sgk Tr45 Tóm tắt

= λ/2 =1,25 / 2 =0,625cm

Bài 8 sgk Tr45 Tóm tắt

d = 11cm (2 điểm đứng yên )Giữa chúng còn 10 điểm đứng yên.Vậy tất cả

Bài Tập 10 sgk Tr 45 Tóm tắt

l = 1,2m có 4 nút ,3 bụng

v = 80m/sTìm f ?

Bài giải

Áp dụng công thức

Trang 20

1 Giỏo viờn: Làm cỏc thớ nghiệm trong bài 10 Sgk.

2 Học sinh: ễn lại định nghĩa cỏc đơn vị: N/m2, W, W/m2…

Hoạt động 1 :Tỡm hiểu Âm , nguồn õm

GV :- Âm là gỡ?

HS : nghiờn cứu Sgk và thảo luận để trả lời

GV :

+ Theo nghĩa hẹp: súng truyền trong cỏc mụi

trường khớ, lỏng, rắn → tai → màng nhĩ dao

- Dõy đàn, ống sỏo, cỏi õm thoa, loa phúng

thanh, cũi ụtụ, xe mỏy…

- Những õm cú tỏc dụng làm cho màng nhĩ

dao động, gõy ra cảm giỏc õm → gọi là õm

nghe được hay õm thanh

- Tai người khụng nghe được hạ õm và siờu

õm Nhưng một số loài vật cú thể nghe được

hạ õm (voi, chim bồ cõu…) và siờu õm (dơi,

chú, cỏ heo…)

- Đọc thờm phần “Một số ứng dụng của siờu

õm Sona”

GV :- Âm truyền được trong cỏc mụi trường

I Âm, nguồn õm

3 Âm nghe được, hạ õm và siờu õm

- Âm nghe được (õm thanh) cú tần số từ 16 ữ

20.000 Hz

- Âm cú tần số dưới 16 Hz gọi là hạ õm.

- Âm cú tần số trờn 20.000 Hz gọi là siờu õm.

4 Sự truyền õm

Trang 21

HS : - Rắn, lỏng, khí Không truyền được

trong chân không

GV : 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?

HS : 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

Hoạt động 2:Nghiên cứu những đặc trưng

sinh lí của âm

HS ; Ghi nhận các khái niệm nhạc âm và tạp

âm

GV :- Ta chỉ xét những đặc trưng vật lí tiêu

biểu của nhạc âm

- Tần số âm cũng là tần số của nguồn phát

âm

GV :- Sóng âm mang năng lượng không?

Dựa vào định nghĩa → I có đơn vị là gì?

HS : Có, vì sóng âm có thể làm cho các phần

tử vật chất trong môi trường dao động?

- I (W/m2)

- 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

- Chú ý: Lấy I0 là âm chuẩn có tần số 1000Hz

và có cường độ I0 = 10-12 W/m2 chung cho

mọi âm có tần số khác nhau

-GV : Thông báo về các tần số âm của âm

cho một nhạc cụ phát ra

a Môi trường truyền âm

- Âm truyền được qua các môi trường rắn,lỏng và khí nhưng không truyền được trongchân không

- 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

Trang 22

HS ghi nhận các khái niệm âm cơ bản và hoạ

âm từ đó xác định đặc trưng vật lí thứ ba của

có cường độ khác nhau

+ 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 cáchoạ 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.

Tiết 18 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

2 Kĩ năng: - Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của

âm

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.

GV :Nêu các đặc trưng vạt lí của âm

gv

Hoạt động 2 :Tìm hiểu về độ cao của âm

-Hai ca sĩ một nam một nữ cùng hát một câu

hát, nhưng thường thì giọng nam trầm hơn

giọng nữ Cảm giác về sự trầm bổng của âm

được mô tả bằng khái niệm độ cao của âm.

- Thực nghiệm, âm có tần số càng lớn thì

nghe càng cao, âm có tần số càng nhỏ thì

nghe càng trầm

- Chú ý: Tần số 880Hz thì gấp đôi tần số

440Hz nhưng không thể nói âm có tần số

880Hz cao gấp đôi âm có tần số 440Hz

HS : Đọc Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí

I Độ cao

Trang 23

của âm là độ cao

Hoạt động 3:Tìm hiểu về độ to của âm

GV :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 cứu Sgk và ghi nhận đặc trưng

sinh lí của âm là độ to

Hoạt động 4 :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 vì

- 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

Học bài và chuẩn bị nội dung bài sau

- Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của

âm gắn liền với tần số âm

II Độ to

- Độ to của âm tỉ lệ với mức cường độ âm L

- Độ to chỉ là một khái niệm nói về đặc trưngsinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật límức cường độ âm

- Lưu ý: Ta không thể lấy mức cường độ âm

làm số đo độ to của âm

III Âm sắc

- Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm,giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhauphát ra Âm sắc có liên quan mật thiết với đồthị dao động âm

Trang 24

1 Giỏo viờn: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận

2 Học sinh: ụn lại kiến thức về dao động điều hoà

III.Tiến trỡnh bài dạy :

GV :Yờu cầu hs trỡnh bài nội dung đặc trưng

sinh lớ của õm

Hoạt động 2 :cỏch xỏc định tần số

HS :Cỏ nhõn lờn bảng hoàn thành yờu cầu của

gv

GV :Yờu cầu hs túm tắt nội dung bài toỏn

HS : Cỏ nhõn lờn bảng hoàn thành yờu cầu

của gv

GV :Gọi HS lờn bảng làm bài tập 7

của gv

Hoạt động 4 : Cỏch xỏc định bước súng

của gv

Bài tập 8 Túm tắt

Cho T=80.10-3s tớnh f = ?

Bài giả

Áp dụng cụng thức f = 1/T Thay số ta cú1/80.10-3 = 12,5, Hz

Kết luận Ta Thấy 12,5<16Hz Đú là một hạ

õm lờn khụng nghe được

Bài 9 Túm tắt

Cho 5 gợn súng Đường kớnh mỗi gợn Tỡm tốc độ súng

Bài giải

4λ =(20,45-12,4)/2 = 4,025cm Suy ra λ = 4,025/4 = 1,006cm hay số tỡm kếtquả

Bài 7 Sgk Tr45 Túm tắt

= λ/2 =1,25 / 2 =0,625cm

Bài 8 sgk Tr45 Túm tắt

d = 11cm (2 điểm đứng yờn )

Trang 25

Bài Tập 10 sgk Tr 45 Tóm tắt

l = 1,2m có 4 nút ,3 bụng

v = 80m/sTìm f ?

- Cũng cố, khắc sâu kiến thức ở chương I,II

- Rèn luyện đức tính trung thực, cần cù, cẩn thận, chính xác, khoa học Phát huy khả năng làm việc độc lập ở học sinh

II Chuẩn bị:

GV- Đề bài kiểm tra

HS: Kiến thức toàn chương I,II

III Tiến trình dạy học.

Hoạt động 1 :Ổn định tổ chức lớp ,kiểm tra

Hoạt động 3 :Thu bài kiểm tra

Nhận xét thái độ học sinh làm bài

Học sinh lộp bài theo yêu cầu của gv

MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA 1 TIẾT LỚP 12

2

1

Con lắc đơn Câu7,20 Câu6 Câu5,8 5

Trang 26

Câu 180,5

52,5

8

4

10,5

20

10

Đề Kiểm Tra Bài 1 Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào của âm?

A Độ đàn hồi của nguồn âm B Biên độ dao động của nguồn âm

C Tần số của nguồn âm D Đồ thị dao động của nguồn âm

Bài 2 Hộp cộng hưởng có tác dụng gì?

A Làm tăng tần số của âm B Làm giảm bớt cường độ âm

C Làm tăng cường độ của âm D Làm giảm độ cao của âm

Bài 3 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 5 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 6 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?

A v = 1m B v = 6m C v = 100cm/s D v = 200cm/s

Bài 7 Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp S1

và S2 dao động với tần số 15Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s Với điểm M cónhững khoảng d1, d2 nào dưới đây sẽ dao động với biên độ cực đại?

A d1 = 25cm và d2 = 20cm B d1 = 25cm và d2 = 21cm

C d1 = 25cm và d2 = 22cm D d1 = 20cm và d2 = 25cm

Bài 8 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 cáchgiữa hai nút sóng liên tiếp là l = 1m Tốc độ truyền sóng trên dây là:

A 100cm/s; B 50cm/s; C 75cm/s; D 150cm/s

Bài 9 : Công thức nào sau đây dùng để tính chu kì dao động của con lắc lò xo?

Trang 27

Bài 10 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động điều hoà của một chất điểm?

A khi qua vị trí cân bằng, chất điểm có vận tốc cực đại, gia tốc cực đại

B khi qua vị trí cân bằng, chất điểm có vận tốc cực đại, gia tốc cực tiểu

C khi qua vị trí biên, chất điểm có vận tốc cực tiểu, gia tốc cực đại

D cả B và C đúng

Bài 11 Khi nào dao động của con lắc đơn được xem là dao động điều hoà? Chọn điều kiện

đúng

A biên độ dao động nhỏ. B không có ma sát

C chu kì không đổi D A và B

Bài 12 Chu kì dao động nhỏ của một con lắc đơn được xác định bằng công thức nào sau đây?

A T=π

g

l

2 B T=2π

Bài 13 Một con lắc lò xo dao động điều hoà Lò xo có độ cứng k=40N/m Khi quả cầu con

lắc qua vị trí có li độ x=-2cm thì thế năng của con lắc là bao nhiêu?

Bài 14: Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x=-4cos5πt(cm) Biên độ, chu kì

và pha ban đầu của dao động là bao nhiêu?

A -4cm; 0,4s; 0 B 4cm; 0,4s; 0 C 4cm; 2,5s; π rad D 4cm; 0,4s; π rad

Bài 15: chọn câu đúng Sóng ngang truyền được trong các môi trường:

A rắn B lỏng C khí D rắn, lỏng, khí

Bài 16: Tốc độ truyền âm trong môi trường nào lớn nhất?

A rắn B lỏng C khí ở áp suất thấp D khí ở áp suất cao

Bài 17: Phương trình nào dưới đây là phương trình sóng:

A u=A.sinωt B u=A.cosωt C u=A.cos(ωt+ϕ) D u=A.cosω

(t-v

x

)

Bài 18: Hãy chọn câu đúng Hai nguồn phát sóng kết hợp là hai nguồn có:

A Pha dao động bằng nhau B Cùng biên độ dao động

C Cùng tần số dao động D Cùng tần số dao động và có hiệu số pha dao độngkhông đổi

Bài 19: Trên một sợi dây treo thẳng đứng, đầu dưới tự do, người ta đếm được 3 nút Số bụng

trên dây sẽ là bao nhiêu?

Chương III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I MỤC TIÊU

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều

Trang 28

- 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 đạilượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì

- Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điệntrở

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U

2 Kĩ năng:

- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Áp dụng các công thức vào giải các bài tập trong sgk và tương tự

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều

- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường

độ dòng điện xoay chiều (nếu có thể)

2 Học sinh: Ôn lại:

- Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun

- Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin)

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 khái niệm về dồng

điện xoay chiều

GV :- Dòng điện 1 chiều không đổi là gì?

→ Dòng điện xoay chiều hình sin

-HS: Dòng điện chạy theo một chiều với

cường độ không đổi

- HS ghi nhận định nghĩa dòng điện xoay

I Khái niệm về dòng điện xoay chiều

- Là dòng điện có cường độ biến thiên tuầnhoàn với thời gian theo quy luật của hàm sốsin hay cosin, với dạng tổng quát:

Trang 29

Hoạt động 3 :Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra

dòng điện xoay chiều

GV :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?

HS :Φ = NBScosα

→Φ biến thiên theo thời gian t

GV: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?

HS:Suất điện động cảm ứng biến theo theo

thời gian

- Cường độ dòng điện biến thiên điều hoà →

trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay

chiều

II Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khépkín, quay quanh trục cố định đồng phẳng 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, từ thông qua cuộn dây:

Φ = NBScosα = NBScosωt với N là số vòng dây, S là diện tích mỗivòng

- Φ biến thiên theo thời gian t nên trong cuộndây xuất hiện suất điện động cảm ứng:

=

Vậy, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay

∆ω

α

Trang 30

Hoạt động 4: Tìm hiểu các giá trị hiệu dụng

GV : Ta có nhận xét gì về công suất p?

→ do đó có tên công suất tức thời

HS:p biến thiên tuần hoàn theo thời gian

- Do vậy, biểu thức hiệu điện thế hiệu dung,

suất điện động hiệu dụng cho bởi công thức

như thế nào?

- Lưu ý: Sử dụng các giá trị hiệu dụng đa số

các công thức đối với AC sẽ có dùng dạng

như các công thức tương ứng của DC

+ Các số liệu ghi trên các thiết bị điện là các

giá trị hiệu dụng

+ Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay

chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng

Học bài và chuẩn bị nội dung bài sau

chiều với tần số góc ω và cường độ cực đại:

m

NBS I

III Giá trị hiệu dụng

- Cho dòng điện xoay chiều i = Imcos(ωt + ϕ)chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ trongR

- Kết quả tính toán, giá trị trung bình của

công suất trong 1 chu kì (công suất trung bình):

2 2

I =

I: giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện

xoay chiều (cường độ hiệu dụng)

* Định nghĩa: (Sgk)

2 Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, cácđại lượng như hiệu điện thế, suất điện động,cường độ điện trường, … cũng là hàm số sinhay cosin của thời gian, với các đại lượng này

Giá trị hiệu dụng

Giá trị cực đại

=

Trang 31

Tiết 22 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I MỤC TIÊU

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện

- Phát biểu được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảmthuần

- Phát biểu được tác dụng của cuộn cảm thuần trogn mạch điện xoay chiều

- Viết được công thức tính dung kháng và cảm kháng

- Trình bày kết quả thực nghiệm và lí thuyết

để đưa ra biểu thức điện áp hai đầu mạch

- Xét mạch điện xoay chiều chỉ có R

Trong mạch lúc này sẽ có i → dòng điện này

+ Nếu ϕ > 0: u sớm pha ϕ so với i

+ Nếu ϕ < 0: u trễ pha |ϕ| so với i

+ Nếu ϕ = 0: u cùng pha với

I Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

- Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều:

u = Umcosωt = U 2cosωt

- Theo định luật Ohm

cos2

R

Trang 32

- Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét

gì?

- GV chính xác hoá các kết luận của HS

- Y/c HS phát biểu định luật Ohm đối với

dòng điện một chiều trong kim loại

HS :- Điện áp tức thời, điện áp cực đại và

Ta có nhận xét gì về kết quả thu được?

HS : Ghi nhận các kết quả thí nghiệm

+ Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi

qua

+ Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua”

GV : - Ta nối hai đầu tụ điện vào một nguồn

điện xoay chiều để tạo nên điện áp u giữa hai

bản của tụ điện

- Có hiện tượng xảy ra ở các bản của tụ điện?

- Giả sử trong nửa chu kì đầu, A là cực dương

→ bản bên trái của tụ sẽ tích điện gì?

- Ta có nhận xét gì về điện tích trên bản của

tụ điện?

→ Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính i

trong mạch

HS :Tụ điện sẽ được tích điện

Bản bên trái tích điện dương

Biến thiên theo thời gian t

- Ta nên đưa về dạng tổng quát i = Imcos(ωt +

ϕ) để tiện so sánh, –sinα→ cosα

C

Trang 33

HS : cos( )

2

HS :Viết lại biểu thức của i và u (i nhanh pha

hơn u góc π/2 → u chậm pha hơn i góc π/2)

ω

C Z C

=

trong đó ZC gọi là dung kháng của mạch

- Định luật Ohm: (Sgk)

c

So sánh pha dao động của u và i

+ i sớm pha π/2 so với u (hay u trễ pha π/2 so với i)

Tiết 23 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I MỤC TIÊU

- Phát biểu được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảmthuần

- Phát biểu được tác dụng của cuộn cảm thuần trogn mạch điện xoay chiều

- Viết được công thức tính dung kháng và cảm kháng

2 Kĩ năng: - Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

Áp dụng các công thức vào giải các bài tập trong sgk và tương tự

3 Thái độ: Nghiêm túc khi học

GV :Yêu cầu hs trình bày nội dung về mạch

điện xoay chiều chỉ có tụ điện C

HS : Cá nhân hs lên bảng hoàn thành yêu cầu

+ ZC là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện

+ Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp

+ ZC cũng có tác dụng làm cho i sớm pha π/2

so với u

Trang 34

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về mạch điện xoay

chiều chỉ có cuộn cảm thuần

- Cuộn cảm thuần là gì?

(Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở

không đáng kể, khi có dòng điện xoay chiều

chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng tự

cảm.)

- Khi có dòng điện cường độ i chạy qua cuộn

cảm (cuộn dây dẫn nhiều vòng, ống dây hình

trụ thẳng dài, hoặc hình xuyến…) → có hiện

tượng gì xảy ra trong ống dây?

- Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều

thì Φ trong cuộn dây?

- Xét ∆t vô cùng nhỏ (∆t → 0) → suất điện

động tự cảm trong cuộn cảm trở thành gì?

- Y/c HS hoàn thành C5

- Đặt vào hai đầu của một cuộn thuần cảm (có

độ tự cảm L, điện trở trong r = 0) một điện áp

xoay chiều, tần số góc ω, giá trị hiệu dụng U

→ trong mạch có dòng điện xoay chiều

- Điện áp hai đầu của cảm thuần có biểu thức

như thế nào?

- Hướng dẫn HS đưa phương trình u về dạng

cos

- Đối chiếu với phương trình tổng quát của u

→ điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm?

- ZL đóng vai trò gì trong công thức?

III Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

- Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể

1 Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay

chiều

- Khi có dòng điện i chạy qua 1 cuộn cảm, từ thông tự cảm có biểu thức:

Φ = Livới L là độ tự cảm của cuộn cảm

- Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều, suất điện động tự cảm:

Trang 35

- Tương tự, ZL là đại lượng biểu hiện điều gì?

- Với L không đổi, đối với dòng điện xoay

chiều có tần số lớn hay bé sẽ cản trở lớn đối

với dòng điện xoay chiều

- Lưu ý: Cơ chế tác dụng cản trở dòng điện

xoay chiều của R và L khác hẳn nhau Trong

khi R làm yếu dòng điện do hiệu ứng Jun thì

cuộn cảm làm yếu dòng điện do định luật

+ ZL cũng có tác dụng làm cho i trễ pha π/2

so với u

Tiết 24 BÀI TẬP I.

Mục tiêu:

- Vận dụng kiến thức về các định luật ôm cho từng loại đoạn mạch

- Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về các định luật ôm cho từng loại đoạn mạch

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận

2 Học sinh: ôn lại kiến thức về các định luật ôm cho từng loại đoạn mạch

III.Tiến trình bài dạy :

Hoạt động 1:Kiểm tra bài cũ

GV:Trình bày mạch điện chứa tụ C và mạch

điện chứa L

gv

Hoạt động 2: Cách xác định điện dung C

của gv

GV :HD Áp dụng công thức

Bài 3 sgk Tr 74 Tóm tắt

Cho u = 100 2 cos 100πt (v)

I = 5Aa) Tìm C b) Viết biểu thức của i

Trang 36

của gv

Hoạt động 3 :Cách xác định L

của gv

Áp dụng công thức ZL = ωL

Nên L = ZL/ω

Ta có ZL = U/I thay số ta có kết quả

của gv

Hoạt động 4 :Cách xác định ZL

của gv

L

U I Z

=

có

Zc = 20Ω Vậy C =1/2000π (F)

*Viết biểu thức của i

Ta có I0 =5 2 (A) Vậy i = 5 2 cos (100πt +π/2) (A)

Bài 4 Tr 74 Tóm tắt

u = 200 2 cos 100πt (v)

I = 2(A)Tìm ZL ?

Bài giải

Áp dụng công thức

L

U I Z

=

Suy ra ZL = U/I Thay số ta có

ZL = 200/2 =100Ω

Trang 37

Tiết 25

MẠCH Cể R, L, C MẮC NỐI TIẾP

I MỤC TIấU

- Nờu lờn được những tớnh chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp

- Nờu được những điểm cơ bản của phương phỏp giản đồ Fre-nen

- Viết được cụng thức tớnh tổng trở

- Viết được cụng thức định luật ễm cho đoạn mạch xoay chiều cú R, L, C mắc nối tiếp

- Viết được cụng thức tớnh độ lệch pha giữa i và u đối với mạch cú R, L, C mắc nối tiếp

- Nờu được đặc điểm của đoạn mạch cú R, L, C nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởngđiện

2 Kĩ năng:

Áp dụng cỏc cụng thức làm cỏc bài tập trong sgk và tưng tự

3 Thỏi độ: Nghiờm tỳc khi học

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn: Chuẩn bị cỏc vụn kế và ampe kế, cỏc phần tử R, L, C.

2 Học sinh: ễn lại phộp cộng vectơ và phương phỏp giản đồ Fre-nen để tớnh tổng hai dao

động điều hoà cựng tần số

Hoạt động 1 :Tỡm hiểu phương phỏp giản đồ

Fren-nen

GV :- Tại một thời điểm, dũng điện trong

mạch chạy theo 1 chiều nào đú → dũng một

chiều → vỡ vậy ta cú thể ỏp dụng cỏc định

luật về dũng điện một chiều cho cỏc giỏ trị

tức thời của dũng điện xoay chiều

GV :- Xột đoạn mạch gồm cỏc điện trở R1,

R2, R3 … mắc nối tiếp Cho dũng điện một

chiều cú cường độ I chạy qua đoạn mạch →

U hai đầu đoạn mạch liờn hệ như thế nào với

Ui hai đầu từng đoạn mạch?

→ Ta sử dụng phương phỏp giản đồ Fre-nen

đó ỏp dụng cho phần dao động → biểu diễn

những đại lượng hỡnh sin bằng những vectơ

quay

- HS đọc Sgk và ghi nhận những nội dung

của phương phỏp giản đồ Fre-nen

- HS vẽ trong cỏc trường hợp đoạn mạch chỉ

cú R, chỉ cú C, chỉ cú L và đối chiếu với hỡnh

14.2 để nắm vững cỏch vẽ

I Phương phỏp giản đồ Fre-nen

1 Định luật về điện ỏp tức thời

- Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thỡ điện ỏp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số cỏc điện

ỏp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy

u = u1 + u2 + u3 + …

2 Phương phỏp giản đồ Fre-nen

a Một đại lượng xoay chiều hỡnh sin được biểu diễn bằng 1 vectơ quay, cú độ dài tỉ lệ với giỏ trị hiệu dụng của đại lượng đú

b Cỏc vectơ quay vẽ trong mặt phẳng pha,

d Phộp cộng đại số cỏc đại lượng xoay chiều

hỡnh sin (cựng f) được thay thế bằng phộp tổng hợp cỏc vectơ quay tương ứng.

e Cỏc thụng tin về tổng đại số phải tớnh được

Trang 38

Hoạt động 2 :Nghiên cứu đoạn mạch R,L,C

mắc nối tiếp

- Trong phần này, thông qua phương pháp

giản đồ Fre-nen để tìm hệ thức giữa U và I

- Có thể hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen

theo kiểu đa giác lực (nếu cần)

- Y/c HS về nhà tìm hệ thức liên hệ giữa U và

- Dựa vào giản đồ → độ lệch pha giữa u và i

được tính như thế nào?

Tính thông qua tanϕ

Chú ý: Trong công thức bên ϕ chính là độ

hoàn toàn xác định bằng các tính toán trên giản đồ Fre-nen tương ứng

II Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1 Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tổng trở

- Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch:

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	1,81 MB