bài tập sóng cơ vật lý lớp 12

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các công thức tính vận tốc, chu kì và tần số của dao động sóng; *Giáo viên yêu cầu học sinh viết dạng của phương trình sóng tại một điểm trên phương

Trang 1

A MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1 Kiến thức: Củng cố lại các kiến thức về sóng cơ và sự truyền sóng cơ, các khái niệm về bước

sóng, chu kì sóng và vận tốc sóng; Phương trình sóng tại một điểm trên phương truyền sóng

2 Kĩ năng: Vận dụng những kiến thức cơ bản về sóng cơ để xác định bước sóng, vận tốc truyền

sóng và viết phương trình truyền sóng

3 Giáo dục thái độ:

B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.

2 Học sinh: Giải trước các bài toán theo yêu cầu của giáo viên.

C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các công thức

tính vận tốc, chu kì và tần số của dao động sóng;

*Giáo viên yêu cầu học sinh viết dạng của phương

trình sóng tại một điểm trên phương truyền sóng

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: Giải một bài toán về các đại lượng cơ bản của sóng cơ.

*Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập;

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,

giải và tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán;

*Giáo viên định hướng:

+Khoảng cách giữa hai ngọn sóng chính là bước

sóng;

+Thời tian 20 ngọn sóng đi qua chính là 19 chu kì

sóng;

=> Vận tốc truyền sóng trên mặt biển

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2;

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm

và tìm kết quả bài toán;

+Tìm độ lệch pha của sóng tại hai điểm so với pha

truyền sóng tại nguồn;

=> Độ lệc pha cần tìm

*Học sinh chép đề bài tập 1: Một người ngồi ở biển thất rằng khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp

là 10m Ngoài ra người ta đếm được 20 ngọn sóng

đi qua trước mặt trong 76 giây Hãy xác định vận tốc truyền sóng của mặt biển trong trường hợp trên.

*Học sinh làm việc theo gợi ý của giáo viên;

*Học sinh tìm biểu thức xác định các đại lượng, thay

số và tìm kết quả theo yêu cầu của giáo viên

*Học sinh chép bài tập 2: Tìm độ lệch pha của sóng

âm giữa hai điểm có hiệu số khoảng tới nguồn sóng

là 25cm Cho biết tần số dao động của âm là 680Hz

và vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s.

*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán từ trình tự dẫn dắt của giáo viên

Hoạt động 3: Viết phương trình truyền sóng tại một điểm trên phương truyền sóng.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập ;

tìm kết quả theo yêu cầu của đề bài;

+Tìm độ lệch pha dao động giữa điểm M, N so với

nguồn sóng O;

=> Phương trình dao động sóng tại M, N cần tìm

*Học sinh chép đề bài tập: Đầu O của một sợi dây cao su bắt đầu dao động tại thời điểm t = 0 thì có phương trình: u = 2cos40πt (cm) Viết phương trình dao động tại điểm M và N với OM = 20cm và ON=30cm Cho vận tốc truyền sóng trên dây là 2m/s

*Học sinh làm việc theo nhóm theo trình tự dẫn dắt của giáo viên

Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.

*Giáo viên khắc sâu phương pháp viết phương

trình dao động sóng tại một điểm trên phương

truyền sóng;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp tìm các đại

lượng cơ bản của sóng cơ

*Giáo viên giao nhiệm vụ học tập về nhà cho học

sinh

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp do giáo viên cung cấp

*Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ học tập về nhà

Trang 2

Tiết BÀI TẬP

1 Kiến thức: Củng cố lại khái niệm hai sóng kết hợp, hiện tượng giao thoa, điều kiện để xảy ra

hiện tượng giao thoa, các công thức xác định vị trí có biên độ dao động cực đại và cực tiểu;

2 Kĩ năng: Vận dụng các công thức về hiện tượng giao thoa để giải một số bài tập cơ bản liên

quan

*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi, để củng cố

kiến thức:

+Nêu định nghĩa hai sóng kết hợp, hiện tượng giao

thoa của hai sóng cơ học;

+Biểu thức hiệu đường đi của hai sóng;

+ Công thức xác định vị trí có biên độ dao động

cực đại và biên độ dao động cực tiểu

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học;

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên:

+Định nghĩa hai sóng kết hợp và hiện tượng giao thoa;

+ ∆d = d2 – d1; + ∆d = kλ; + ∆d = (k +

2

1 )λ

*Học sinh tiếp thu thông tin, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu của tiết học

Hoạt động 2: Vận dụng kiến thức, giải một số bài tập cơ bản.

*Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập 1;

giải và tìm kết quả theo yêu cầu bài toán

+Khoảng cách giữa hai gợn sóng chính là bước

sóng;

+ Từ công thức v = λf => f = ?

+ Điều kiện để tại M là gợn sóng: Biên độ cực đại;

+ Vì M nằm giữa AB => điều kiện ;

*Giáo viên hướng dẫn học sinh biện luận điều

kiện:

* d – d’ = kλ;

* d + d’ = AB

=> d =

2

k 2

AB+ λ

, mặt khác: 0 < d < AB (trừ AB)

*Học sinh chép đề bài tập 1: Hai nguồn sóng kết hợp

A và B trên mặt nước rộng có tần số f Coi biên độ dao động sóng không đổi a = const là biên độ của hai nguồn.

1 Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 2mm, vận tốc truyền sóng là v = 0,9m Tim f.

2 Biết khoảng cách giữa A và B là 4cm Tìm số gợn sóng trong khoảng AB.

*Học sinh làm việc theo nhóm theo sự định hướng của giáo viên;

+ λ = 2mm;

+ v = λf => f =

λ

v = 450Hz;

=> Kết quả câu (1);

* d – d’ = kλ;

* d + d’ = AB

=> d =

2

k 2

AB+ λ

, mặt khác: 0 < d < AB (trừ AB) Suy ra: 0 <

2

k 2

AB+ λ

< AB Thay số ta tìm được -20 < k < 20

Trang 3

+Viết phương trình dao động tổng hợp do hai

nguồn sóng gây ra tại M;

uM = u1M + u2M

= 2acos[

λ

π

−d ) d ( 2 1

]cos[2πft -

λ

π + 1

2 d d

] + Tại những điểm không nhận được âm khi biên

độ dao động tổng hợp bằng không;

+ Suy ra kết quả câu (1);

- d2 – d1 = (2k + 1)

2

λ

; λ = vf = 0,8m; S1S2 = 16m

=>









=

−

λ +

=

−

m 16 S S d

) 1 k ( d

d

2 1 1

2

1

2 => 0 < d2 < 16

Thay vào ta tìm được: - 20,5 < k < 19,5

*Giáo viên hướng dẫn học sinh kết luận vấn đề

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán

có dạng tương tự

thảo luận và tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán;

+ Viết phương trình dao động các thành phần tại

M;

+ Viết phương trình dao động tổng hợp tại M

Kết quả đúng: uM = 2acos(2πft)

=> Giáo viên hướng dẫn học sinh kết luận vấn đề

nhận được âm Tìm các điểm đó (trừ S 1 , S 2 ), coi a = const.

2 Xác định biểu thức dao động tại trung điểm M của S 1 S 2

*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết quả bài toán + u1M = acos2π(ft -

λ

1 d );

+ u2M = acos2π(ft -

λ2

d );

=> uM = u1M + u2M

= 2acos[

λ

π

−d ) d ( 2 1

]cos[2πft -

λ

π + 1

2 d d

]

*Học sinh lập luận để tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán

*Học sinh biện luận kết quả theo hướng dẫn của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận phương pháp

*Học sinh làm việc theo nhóm, theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

*Học sinh tìm được kết quả theo yêu cầu của bài toán: uM = 2acos(2πft)

*Học sinh kết luận được: Dao động tại M cùng pha với dao động của hai nguồn sóng S1,S2

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán

viết phương trình dao động tổng hợp sóng cơ;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp xác định số

điểm giữa hai nguồn sóng có biên độ sóng cực đại,

cực tiểu

*Giáo viên yêu cầu học sinh chuẩn bị nội dung cho

tiết học sau

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp theo yêu cầu của giáo viên

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên

D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

………

PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………

………

Trang 4

1 Kiến thức: Củng cố lại các kiến thức về sóng dừng, vị trí các bụng và nút của sóng dừng trên

dây, điều kiện để có sóng dừng trên dây trong trường hợp hai đầu là nút và một đầu nút và một đầu tự do

2 Kĩ năng: Vận dụng kiến thức về sóng dừng để giải các bài tập cơ bản liên quan.

*Trình bày khái niệm về sóng dừng và điều kiện

để có sóng dừng trên dây rtong hai trường hợp:

+Hai đầu dây cố định;

+Một đầu cố định và một đầu tự do

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh tiếp thu thông tin, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: Giái một số bài toán cơ bản về sóng dừng.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập;

thảo luận và tìm phương pháp giải, tìm kết quả của

bài toán;

+ Biểu thức sóng tới tại A;

+Biểu thức sóng phản xạ tại A;

+ Biểu thức sóng tới tại M;

+Biểu thức sóng phản xạ tại M;

=> Phương trình dao động sóng tổng hợp tại M;

*Giáo viên lập luận:

+ Tại các nút sóng biên độ dao động bằng không:

sin

λ

πd 2 = 0 => d = k

2

λ

=> Các nút sóng cách A một số nguyên lần nữa

bước sóng;

+Khoảng cách giữa hai nút sóng kề nhau là

2

λ

=>

2

λ

=

f

v

2

1

= 0,16m = 16cm

*Học sinh chép đề bài tập: Một sợi dây OA dài l, đầu A

cố định, đầu O dao động điều hoà có phương trình:

uo=acos(2πft).

1.Viết phương trình dao động của một điểm M cách A một khoảng d do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ

từ A Biết vận tốc truyền sóng là v và biên độ sóng giảm không đáng kể.

2 Xác định vị trí các nút sóng.Tính khoảng cách giữa hai nút sóng kề nhau.

3 xác định vị trí của các bụng sóng Tính bề rộng của một bụng sóng Áp dụng bằng số, cho biết l = 64cm; a=0,75cm f = 250Hz; v = 80m/s.

*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm phương pháp giải;

+Phương trình dao động sóng tới tại A:

uA = acos(2πft -

λ

π 2 );

+Phương trình dao động sóng phản xạ tại A;

u'A = -acos(2πft -

λ

π 2 );

+Phương trình dao động sóng tại M:

uM = acos(2πft -

λ

−

π( d)

2 

);

+Phương trình dao động sóng phản xạ tại A;

u'M = -acos(2πft -

λ

+

π( d)

2 

);

+Phương trình dao động sóng tại M:

u = u + u’ = 2asin2πd

sin(2πft - 2π

)

Trang 5

*Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập;

trình dao động tại một điểm trên dây xảy ra hiện

tượng sóng dừng;

*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm bài tập và

chuẩn bị nội dung cho tiết học sau

*Học sinh chép bài tập về nhà theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận phương pháp;

*Học sinh nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên

………

Trang 6

1 Kiến thức: Củng cố lại kiến thức về sóng âm, các đặc tính sinh lí, vật lý của sóng âm và các đại

lượng cơ bản của sóng cơ

2 Kĩ năng: Vận dụng những kiến thức về sóng cơ để giải một số bài tập cơ bản liên quan.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về

sóng âm, sóng siêu âm và sóng hạ âm;

các đặc tính vật lí, sinh lí của sóng âm;

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống

để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh tiếp thu thông tin, nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập;

tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán;

+ Viết phương trình dao động tại điểm A và điểm

M;

Giáo viên nhấn mạnh: t ≥

v

d = 1,25s

=> bước sóng λ =?

Thay các giá trị vào ta được phương trình dao

động tại M: uM = 5cos(4πt - 5π) (cm)

trình dao động tại một điểm trên phương truyền

sóng;

thảo luận và tìm phương pháp giải câu 2;

*Giáo viên gợi ý:

+Những điểm dao động cùng pha với A khi

khoảng cách từ điểm đó đến A là một số nguyên

lần bước sóng

=> Kết quả

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán

có dạng tương tự

*Học sinh chép đề bài tập: Một dây đàn hội nằm ngang

có một điểm đầu A dao động theo phương thẳng đứng với biên độ 5cm, chu kì 0,5s, vận tốc truyền sóng là 40cm/s 1.VIết phương trình dao động tại A và một điểm M cách A một khoảng 50cm.

2 Tìm những điểm dao động cùng pha với A.

*Học sinh làm việc theo nhóm theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

+Phương trình truyền sóng tại A:

uA = 5cos(4πt) (cm) +Phương trình dao động tại M:

uM = 5cos(4πt -

λ

πd 2 )

=> t ≥

v

d = 1,25s => λ =

f

v = 20cm

=> uM = 5cos(4πt - 5π) (cm)

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp

*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết quả theo sự định hướng của giáo viên;

+Những điểm dao động cùng pha cách A một khoảng: d = kλ = 20k, với k = 1,2,3…

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp

Trang 7

1 Kiến thức: Ôn lại kiến thức về sóng cơ học, các đại lượng đặc trưng, phương trình dao động

sóng, đại lượng đặc trưng cho sóng âm

2 Kĩ năng: Vận dụng kiến thức để giải quyết một số bài tập định tính và định lượng liên quan.

1 Giáo viên: Kiến thức ôn tập và phương pháp ôn tập.

2 Học sinh: Ôn lại toàn bộ kiến thức của chương II

Hoạt động 1: Ôn lại các kiến thức cơ bản của sóng cơ học.

sóng cơ học;

sóng ngang và sóng dọc;

*Giáo viên nhấn mạnh:

+ Sóng cơ truyền được trong các môi trường vật

chất đàn hồi

+ Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào tính đàn hồi

của môi trường

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các đặc trưng

cơ bản của một sóng hình sin;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức liên

hệ giữa vận tốc sóng, bước sóng và tần số dao

động sóng

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống

để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; +Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi;

+Sóng ngang là sóng cơ học có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng;

+Sóng dọc là sóng cơ học có phương dao động trùng với phương truyền sóng

*Học sinh khắc sâu kiến thức môi trường truyền âm

và sự phụ thuộc của vận tốc âm vào tính đàn hồi của môi trường

*Học sinh tái hiện lại kiến thức về các đặc trưng của một sóng hình sin để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh trả lời câu hỏi và khắc sâu kiến thức

Hoạt động 2: Ôn lại giao thoa sóng cơ.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại định nghĩa

sóng kết hợp và hiện htượng giao thoa sóng cơ

học;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại công thức

xác định vị trí có biên độ sóng tăng cường hay

giảm bớt trong hiện tượng giao thoa sóng cơ;

*Giáo viên nhấn mạnh: Hiện tượng giao thoa sóng

cơ học là hiện tượng đặc trưng cơ bản của sóng

Những quá trình nào xảy ra hiện tượng giao thoa

thì quá trình đó có tính chất sóng

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại định nghĩa

sóng dừng;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại điều kiện để

có sóng dừng trên dây trong hai trường hợp:

+Hai đầu cố định;

+ Một đầu cố định, một đầu tự do;

*Giáo viên yêu cầu học sinh xác định công thức

xác định vị trí của các bụng và nút sóng;

+Khoảng cách giữa hai bụng hoặc hai nút sóng kề

nhau;

+Khoảng cách giữa bùng và nút sóng kề nhau

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên:

+Sóng kết hợp là các nguồn sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi theo thời gian;

*Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai hay nhiều sóng kết hợp chồng chất lên nhau, tạo ra những vị trí

có biên độ sóng tăng cường hay giảm bớt

+Những vị trí có biên độ sóng tăng cường là những

vị trí có hiệu đường đi của hai sóng bằng một số nguyên lần bước sóng;

+Những vị trí có biên độ sóng giảm bớt là những vị trí có hiệu đường đi của hai sóng bằng một số nguyên lẻ lần nữa bước sóng

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức;

*Học sinh nhắc lại khái niệm sóng dừng: Là hiện tượng giao thoa của sóng tới và sóng kết hợp trên cùng một vật đàn hồi

*Học sinh tái hiện kiến thức về điều kiện để có sóng dừng trên dây trong hai trường hợp:

+Hai đầu cố định;

+Một đầu cố định, một đầu tự do

*Học sinh tái hiện lại kiến thức trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

Trang 8

Hoạt động 3: Ôn tập lại kiến thức về sóng âm.

*Giáo viên yêu cầu học sinh tái hiện lại kiến thức

để trả lời các câu hỏi:

+Sóng âm là gì?

+Thế nào là sóng siêu âm, sóng hạ âm, âm nghe

được?

+Môi trường nào là môi trường truyền âm? Vận

tốc truyền âm trong môi trường phụ thuộc vào yếu

tố nào?

+Hãy nêu các đặc trưng vật lí của sóng âm;

+Phân biệt âm cơ bản và hoạ âm

+Hãy nêu các đặc tính sinh lí của sóng âm? Đặc

tính sinh lí nào của sóng âm giúp ta có thể phân

biệt được giọng của mọi người khác nhau

Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống

để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh thảo luận theo nhóm, tái hiện lại kiến thức

để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: Âm sắc

là đặc tính sinh lí của âm giúp con ta phân biệt giọng của người này và người khác

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các kiến thức

cơ bản của chương II;

*Giáo viên yêu cầu học sinh ôn lại bài, chuẩn bị

cho tiết học sau: Kiểm tra một tiết

*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên

………

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	205,5 KB