Giao an phu dao lý 12 chi tiết

giáo án phụ đạo Lý 12 chi tiết

Trang 1

- Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc

- Vận dụng công thức tìm được các giá trị cần thiết

- Ôn tập các kiến thức về dao động điều hòa

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

- Định nghĩa dao động điều hòa?

3 Tổ chức các hoạt động dạy học:

Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức

1 Dao động điều hòa

+ Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian

+ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ).

+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn có đường kính là đoạn thẳng đó

2 Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà: Trong phương trình x = Acos(ωt + ϕ) thì:

Các đại lượng đặc

trưng

(ωt + ϕ) pha của dao động tại thời điểm t (s) Rad; hay độ

T Chu kì T của dao động điều hòa là khoảng thời

gian để thực hiện một dao động toàn phần :T =

Trang 2

toàn phần thực hiện được trong một giây f 1

T

=Liên hệ giữa ω, T và

π2

x max = A

Li độ của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha hơn

-Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn

-Gia tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ x(sớm pha

2

π

so với vận tốc v)

-Khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên, ar ngược chiều với vr( vật chuyển động chậm dần)

-Khi vật đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng, arcùng chiều với vr( vật chuyển động nhanh dần)

Lực kéo

về F = ma = - kxLực tác dụng lên vật dao động điều

hòa :luôn hướng về vị trí cân bằng, gọi

Trang 3

Hoạt động 2: Bài tập vận dụng

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC

- Giáo viên nêu bài tập

- Học sinh ghi chép và tóm tắt vào vở

GV: Hàm sin được biến đổi về hàm cos như

GV: Phương trình x = Asin(ωt) được chuyển

về dạng chuẩn có thể viêt như thế nào?

GV: Để xác định trạng thái ban đầu của vật

dao động cần xác định những yếu tố nào?

HS: Li độ ban đầu và vận tốc ban đầu

GV: Muốn xác định li độ và vận tốc ban đầu

cần thực hiện phép toán nào?

HS: Thay t = 0 vào phương trình li độ và

GV: Mối liên hệ giữa tần số góc, chu kỳ và

tần số của dao động điều hoà?

GV: Tần số được xác định như thế nào?

1 Phương trình dao động của vật có dạng:

x = Asin(ωt) Pha ban đầu của dao động dạng chuẩn x = Acos(ωt + φ) bằng bao nhiêu ?

2 Phương trình dao động có dạng : x =

Acosωt Gốc thời gian là lúc vật :

A có li độ x = +A

B có li độ x = -A

C đi qua VTCB theo chiều dương

D đi qua VTCB theo chiều âm

HD : Thay t = 0 vào x ta được : x = +A Chọn :

A

3 Toạ độ của một vật biến thiên theo thời gian

theo định luật : x= 4.cos(4 )πt (cm) Tính tần số

dao động , li độ và vận tốc của vật sau khi nó bắt đầu dao động được 5 (s)

HD: Từ phương trình x= 4.cos(4 )πt (cm) Ta

Trang 4

GV: Li độ và vận tốc vật tại một thời điểm

được xác định như thế nào?

HS: Ta thay t vào phuong trình li độ và

GV: Biên độ, tần số góc và pha ban đầu của

dao động được xác định bằng bao nhiêu?

HS: A = 4 cm , ω =2π rad/s và

2rad

π

ϕ =GV: Chu kỳ được xác định bằng công thức

GV: Phương trình tổng quát của vận tốc và

gia tốc có dạng như thế nào?

GV: Muốn xác định vận tốc và gia tốc tại thời

điểm t ta làm như thế nào?

HS: Thay t vào phương trình vận tốc và gia

GV: Muốn xác định tính chất của chuyển

động dựa trên điều gì?

b, Lập biểu thức của vận tốc và gia tốc

c, Tính vận tốc và gia tốc tại thời điểm t = 1

Trang 5

HS: av>0chuyển động nhanh dần

av< 0chuyển động chậm dần

GV: Muốn xác dịnh trạng thái chuyển động

của vật cần xác định những yếu tố nào?

HS: Li độ và vận tốc của vật

GV: Vậy trạng thái của vật chuyển dộng như

thế nào? Tại sao?

HS: Đi qua vị trí có li độ x = 1,5 cm và đang

chuyển động theo chiều dương trục Ox vì v >

0

GV: Muốn xác dịnh trạng thái chuyển động

của vật cần xác định những yếu tố nào?

HS: Li độ và vận tốc của vật

3

v

ππ

A Đi qua Vị trí có li độ x = - 1,5 cm và đang chuyển động theo chiều dương trục Ox

B Đi qua vị trí có li độ x = 1,5 cm và đang chuyển động theo chiều âm của trục Ox

C Đi qua vị trí có li độ x = 1,5 cm và đang chuyển động theo chiều dương trục Ox

D Đi qua vị trí có li độ x = - 1,5cm và đang chuyển động theo chiều âm trục Ox

0

' 0

6 Một vật dao động điều hòa theo phương

ngang với phương trình: 4 cos 17

A Tọa độ -2 cm và đang đi theo chiều âm

B tọa độ -2cm và đang đi theo chiều dương

C tọa độ +2cm và đang đi theo chiều dương

D tọa độ +2cm và đang đi theo chiều âm

HD:

0

' 0

4cos 17.0 2

317.4sin 17.0 34 3 0

Trang 6

GV: Vậy trạng thái của vật chuyển dộng như

thế nào? Tại sao?

HS: Đi qua vị trí tọa độ +2cm và đang đi theo

7 Một vật dao động điều hòa, ở thời điểm t1

vật có li độ x1 = 1cm, và có vận tốc v1= 20cm/s Đến thời điểm t2 vật có li độ x2 = 2cm và có vận tốc v2 = 10cm/s Hãy xác định biên độ, chu

ω = (s); Tần số: 1,59

Trang 7

GV: Mối liên hệ giũa tần số góc, chu kỳ và

Trang 8

GV: Biên độ vật là bao nhiêu?

Bài 2 Một vật dao động điều hòa trên đoạn

thẳng dài 4cm với f = 10Hz Lúc t = 0 vật qua VTCB theo chiều dương của quỹ đạo Phương trình dao động của vật là

Giải: ω = 2πf = π và A = MN /2 = 2cm ⇒ loại C và D

Bài 3 Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới

treo vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc

ω = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gố tọa độ tại VTCB chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trình dao động của vật

Giải: ω = 10π(rad/s) và A = l max l min

2

− = 2cm.

t = 0 : x0 = -2cm, v0 = 0 :  = ϕ0 sin− =2 2cosϕ ⇒ cos 0

Bài 4 Một chất điểm dđ đh dọc theo trục ox

quanh VTCB với biên độ 2cm chu kỳ 2s Hãy lập phương trình dao động nếu chọn mốc thời

Trang 9

rad/s

a t0=0 thì 0

0

cos .sin 0

Trang 10

GV: Biên độ vật là bao nhiêu?

HS: A = 4cm

GV: Mối liên hệ tần số góc và chu kỳ?

HS: ω=2π f =2 2 4π = πrad/s

GV: Xác định pha ban đầu vật ở li độ x = 2

theo chiều dương như thế nào?

Bài 1 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo

trục Ox quanh VTCB O với biên độ 4 cm, tần số f=2 Hz hãy lập phương trình dao động nếu chọn mốc thời gian t0=0 lúc

a chất điểm đi qua li độ x0=2 cm theo chiều dương

b chất điểm đi qua li độ x0= -2 cm theo chiều âm

30

sin.4.4

cos420

ϕπ

=> x=4cos(4

Trang 11

GV: Vậy pha ban đầu được chọn là bao

GV: Xác định pha ban đầu vật ở li độ x =

-4 theo chiều âm như thế nào?

π t− cm

b t0=0 thì 3

2 0

sin 4 4

cos 4 2 0

ϕ π

Bài 2 Một chất điểm d đ đ hdọc theo trục Ox

quanh vị trí cân bằng O với ω =10rad / s

a Lập phương trình dao động nếu chọn mốc thời gian t0=0 lúc chất điểm đi qua li độ x0=-4 cm theo chiều âm với vận tốc 40cm/s

v

A x

4sin

4cos

0sin 1040

cos4

0

ϕ

ϕϕ

Bài 3 Một lò xo đầu trên cố định, đầu dưới treo

vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc

ω = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài

lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gố tọa độ tại VTCB chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trình dao động của vật

Giải: ω = 10π(rad/s) và A = l max l min

Trang 12

GV: Cóc quét tương ứng của vật chuyển

động tròn đều là bao nhiêu?

Bài 4 Một vật dao động điều hoà trên trục Ox

với tần số f = 4 Hz, biết toạ độ ban đầu của vật là

x = 3 cm và sau đó 1/24 s thì vật lại trở về toạ độ ban đầu Phương trình dao động của vật

Giải :Vẽ vòng lượng giác so sánh thời gian đề cho với chu kì T sẽ

xác định được vị trí ban đầu của vật ở thời điểm t

= 0 và thời điểm sau 1/24s

Ta có: T = 1/f = 1/4s > ∆t = 1/ 24 => vật chưa quay hết được một vòng

Dễ dàng suy ra góc quay ∆α = 2 |ϕ| = ω∆t =

8π/24= π/3

Vì đề cho x = 3cm => góc quay ban đầu là

Trang 13

GV: Chiều dài quỹ đạo xác định được yếu

Câu 1 : Một vật dđđh trên quĩ đạo có chiều dài 8

cm với tần số 5 Hz Chọn gốc toạ độ O tại VTCB, gốc thời gian t=0 khi vật ở vị trí có li độ dương cực đại thì Phương trình dao động của vật

HD Giải:L = 2A → A = 4cm; ω = 2πf = 10π rad/s

t0=0 thì 0

0

4 4cos

00

x v

ϕϕ

Trang 14

3

Câu 2: Con lắc lò xo dđđh với tần số góc 10

rad/s Lúc t = 0, hòn bi của con lắc đi qua vị trí có

li độ x= 4 cm, với vận tốc v = - 40cm/s Viết Phương trình dao động

v

A x

4sin

4cos

0sin 1040

cos4

0

ϕ

ϕϕ

Câu 3: Một vật dao động với biên độ 6(cm) Lúc

t = 0, con lắc qua vị trí có li độ x = 3 2(cm) theo chiều dương với gia tốc có độ lớn

3

2

(cm/s2) Phương trình dao động của con lắc

Giải :

21

ϕ = −

Trang 15

rad s v

v

ω

= = =

max max

200

10 /20

a

rad s v

ω = = =max 20

210

Trang 16

Câu 1 : Con lắc lò xo dao động điều hòa với

tần số f Động năng và thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn với tần số là

HD Giải: f ' 2= f

Câu 2: Chọn kết luận đúng Năng lượng dao

Trang 17

GV: Hãy viết công thức tính cơ năng của con

GV: Trong trường hợp này tương ứng vói n

Câu 3: Cho một con lắc lò xo dao động điều

hoà với phương trình x = 10cos(20t−π/3)

(cm) Biết vật nặng có khối lượng m = 100g Động năng của vật nặng tại li độ x = 8cm bằng

Câu 4: Cho một con lắc lò xo dao động điều

hoà với phương trình x = 10cos(20t−π/3)

(cm) Biết vật nặng có khối lượng m = 100g Thế năng của con lắc tại thời điểm t = π(s) bằng

Câu 5: Một con lắc lò xo dao động điều hoà

với phương trình x = 10cosωt(cm) Tại vị trí

có li độ x = 5cm, tỉ số giữa động năng và thế năng của con lắc là HD: W đ =nW t

1+

n = 3 →W đ =3W t

Câu 6: Một con lắc lò xo dao động điều hoà

đi được 40cm trong thời gian một chu kì dao động Con lắc có động năng gấp ba lần thế

Trang 18

GV: Một chu kỳ quãng đường vật đi đuocj là

HS: khối lượng là kg, biên dộ là m,

GV: Công thức tính cơ năng?

HS: 1 2 2

0,52

+ cm

Câu 7: Một vật có m = 500g dao động điều

hoà với phương trình dao động x = 2cos10πt(cm) Lấy π ≈2 10 Năng lượng dao động của vật

0,52

Câu 8: Một con lắc lò xo nằm ngang với

chiều dài tự nhiên l0 = 20cm, độ cứng k = 100N/m Khối lượng vật nặng m = 100g đang dao động điều hoà với năng lượng W = 2.10-

2J Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động?

Trang 19

- Nêu cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo nằm ngang.?

+ Phương trình dao động: x A= cos(ω ϕt+ )

d Pha dao động: (ω ϕt+ )

Trang 20

e Pha ban đầu: ϕ

Chú ý: Tìm ϕ, ta dựa vào hệ phương trình 0

0

cos sin

Chú ý: 2: Vật qua vị trí cân bằng

: Vật ở biên

M M

- Học sinh ghi chép và tĩm tắt vào vở

GV: Chu kỳ dao động con lắc lị xo tính như

Câu 1 Gắn quả cầu cĩ khối lượng m1 vào lị

xo, hệ dao động với chu kì T1 = 0,6s Thay qủa cầu này bằng quả cầu khác cĩ khối lượng m2

thì hệ dao động với chu kì T2 = 0,8s Tính chu

kì dao động của hệ gồm cả hai quả cầu cùng gắn vào lị xo trên

HD Giải: Ta có: T1 = 2π m1

k

=> m1 =

2 1 2

k.T(2 )π

T2 = 2π m2

k => m2 =

2 2 2

k.T(2 )π

T +T = 1sCâu 2 Một con lắc lị xo gồm vật nặng cĩ khối lượng 400 gam và lị xo cĩ độ cứng 40 N/m Con lắc này dao động điều hịa với chu

Trang 21

mg k l

∆

GV: Chu kỳ con lắc lúc này có thể đuocj tính

theo công thức nào?

HS: T 2 2 m 2 l 0

∆ π

''

m m

m T

→

Câu 4 Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc thêm vào vật m một vật khác có khối lượng gấp 3 lần vật m thì chu

kì dao động của chúng tăng giảm như thế nào?

HD : Chọn C Chu kì dao động của hai con

l m

Trang 22

- Coong thức tính cơ năng con lắc lò xo?

GV: Dạng tổng quát của phương trình dao

Câu 1: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục

Ox Biết rằng tại thời điểm ban đầu, vật có li độ

x0 = 3 3cm, vận tốc v0 = 15cm/s; tại thời điểm

t ,vật có li độ x0 = 3cm, vận tốc v0 = -15 3cm/s Phương trình dao động

HD Câu 1: Phương trình dao động:

x A cos t= ω + ϕ

; x22 v22 2 1

Trang 23

GV: Có phương pháp nào nhanh hơn phương

pháp giải từng bước không?

HS: Có bằng phương pháp số phức với máy

tính Fx570ES:Dùng số phức: Mode 2 , shift

0

3 30

x v

Ox có dạng x A cos t= (ω + ϕ) Biết rằng tại thời

điểm ban đầu, vật có li độ x0 = -2 3cm, gia tốc a= 32π2 3cm/s2; tại thời điểm t ,vật có li độ x0 = 2cm, vận tốc v0 = -8π 3cm/s Pha ban đầu của gia tốc là

6

π Phương trình li độ

HD Câu 2: Phương trình dao động :

Ox có dạng x A cos t= (ω + ϕ) Biết rằng tại thời

điểm ban đầu, vật có vận tốc v0 = -4πcm/s, gia tốc a0 = -8π2 3cm/s2; tại thời điểm t ,vật có vận tốc v = -4π 3 cm/s, gia tốc a = -8π2cm/s2

Trang 24

GV: Pha ban đầu đuocj xác định dựa vào

đâu?

HS: t=0⇒ 0

0

320

GV: Thời gian t = 2,5s liên quan tói các mốc

đặc biệt trong chu kỳ dao động như thế nào?

HS: =2,5s ⇒ N t 2,5

T

= = hay N=2T+0,5TGV: Trong dao động điều hòa, sau hoặc

trước nửa chu kỳ thì tọa độ, vận tốc , gia tốc

có giá trị như thế nào?

Phương trình dao động của vật

HD Câu 3: Phương trình dao động :

x v

Câu 4: Xét 1 hệ quả cầu và lò xo dao động điều

hòa theo phương thẳng đứng Chu kỳ dao động của hệ là T=1s Nếu chọn chiều dương của trục tọa độ hướng xuống, gốc tọa độ là vị trí cân bằng

O thì khi hệ bắt đầu dao động được 2,5s, quả cầu

ở tọa độ x=-5 2cm và đi theo chiều âm của quỹ đạo và vận tốc có độ lớn 10π 2 cm/s Phương trình li độ của quả cầu

kỳ thì tọa độ, vận tốc , gia tốc có giá trị đối nhau nên: t=0 khi x=5 2cm và v>0 ⇒

Trang 25

GV: Phương trình đề bài cho?

Trang 26

-Định nghĩa sóng cơ?

.Các đặc trưng của một sóng hình sin

+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền

+ Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường

+ Bước sóng λ: là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ λ = vT = v f

+Bước sóng λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha

+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha

Trang 27

C B

I D

G

H F

a.Tại nguồn O: u O =A o cos(ω t)

b.Tại M trên phương truyền sóng:

u M =A M cosω (t- ∆ t)

Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình

truyền sóng thì biên độ sóng tại O và M bằng

c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(ωt + ϕ)

d.Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng.

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì:

GV: Chu kỳ sóng trong trường hợp này tính

HS: Vì 10 đỉnh sóng tưc là sóng đã đi được 9

quãng đương 9 bước song tuong đương 9 chu

kỳ?

GV: Mối lien hẹ tần só và chu kỳ?

Bài tập 1: Một người ngồi ở bờ biển trông thấy

có 10 ngọn sóng qua mặt trong 36 giây, khoảng cách giữa hai ngọn sóng là 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển

Giải: Xét tại một điểm có 10 ngọn sóng truyền

qua ứng với 9 chu kì T=36

Au

x

Trang 28

tính như thế nào?

HS: v = λ.f

GV: Chu kỳ sóng trong trường hợp này tính

Giải:- Khoảng cách giữa 15 đỉnh sóng liên tiếp là

Bài tập 3 : Một sóng cơ truyền trên một sợi dây

đàn hồi rất dài Phương trình sóng tại một điểm trên dây: u = 4cos(30πt -π3.x )(mm).Với x: đo bằng met, t: đo bằng giây Tốc độ truyền sóng trên sợi dây có giá trị

Giải: Ta có: (16-1)T = 30 (s) ⇒ T = 2 (s)Khoảng cách giữa 5 đỉnh sáng liên tiếp: 4λ = 24m ⇒ 24m ⇒λ = 6(m)→ 6 3

2

v T

λ

= = = (m/s)

Bài

5: Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một

nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng Xét 5 gợn lồi liên tiếp

Trang 29

Giải : 4λ = 0,5 m ⇒λ = 0,125m ⇒ v = 15 m/s

Bài 6 : Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có

một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh Khoảng cách giữa 2 gợn sóng liên tiếp là 20cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước

Giải:.khoảng cách giữa hai gợn sóng : λ =20

cm  v=λ.f =40cm/s

4 Củng cố:

- Phương trình sóng

Trang 30

Trang 31

GV: Độ lệch pha trên phương truyền sóng?

GV: Công thức cộng cos như thế nào?

HS: cosa + cosb = 2cosa b+2 cosa b−2

Vậy có 3 điểm trên BC dao động cùng pha với A

Bài 3: Hai điểm M, N cùng nằm trên một

phương truyền sóng cách nhau λ/3 Tại thời điểm

t, khi li độ dao động tại M là uM = + 3 cm thì li độ dao động tại N là uN = - 3 cm Biên độ sóng

bằng Giải: Trong bài MN = λ/3 (gt) ⇒ dao động tại

M và N lệch pha nhau một góc 2π/3

Giả sử dao động tại M sớm pha hơn dao động tại

N

Ta có thể viết: uM = Acos(ωt) = +3 cm (1), uN = Acos(ωt - 23π) = -3 cm (2)

(1)+ (2) ⇒ A[cos(ωt) + cos(ωt - 23π )] = 0

Áp dụng : cosa + cosb = 2cosa b+2 cos

a b 2

4: Sóng có tần số 20Hz truyền trên chất lỏng

với tốc độ 200cm/s, gây ra các dao động theo phương thẳng đứng của các phần tử chất lỏng Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng cùng phương truyền sóng cách nhau 22,5cm Biết điểm

K

Trang 32

GV: Hai điểm MN lệch pha như thế nào?

HS: M và N dao động vuông pha

GV: Sự trênh lệch thời gianb ra sao>?

HS: Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp

nhất thì sau đó thời gian ngắn nhất là 3T/4 thì

điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất

GV: Đoạn MN đuocj tác theo bước sóng như

thế nào?

HS: MN = 2λ + λ6

HS: Dao động tại M sớm pha hơn dao động

tại N một góc

3

π .

M nằm gần nguồn sóng hơn Tại thời điểm t điểm

N hạ xuống thấp nhất Hỏi sau đó thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất?

+ Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất thì sau đó thời gian ngắn nhất là 3T/4 thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất

s f

T t

80

34

5: Một sóng cơ học lan truyền trên mặt

thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M hạ xuống thấp nhất là

điều hòa và chuyển động tròn đều dễ dàng thấy

điều hòa và chuyển động tròn đều dễ dàng thấy :

Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM = a

6: Sóng truyền theo phương ngang trên một

sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M trên dây tại một thời điểm đang ở vị trí cao nhất và tại thời điểm đó điểm N cách M 5cm đang đi qua vị trí

có li độ bằng nửa biên độ và đi lên Coi biên độ sóng không đổi khi truyền Biết khoảng cách

MN nhỏ hơn bước sóng của sóng trên dây Chọn đáp án đúng cho tốc độ truyền sóng và chiều truyền sóng

Giải: Từ dữ kiện bài toán, ta vẽ đường tròn

NM

Trang 33

HS: M,N lệch pha π/3 hoặc 5π/3

GV: Theo phương pháp đường tròn lượng

giác thì 1 bước sóng λ ứng với 2π vậy π/3

và 5π/3 ứng với khoảng cách như thế nào?

HS: π/3 ứng với λ/6 và 5π/3 ứng với 5λ/6

M,N lệch pha π/3 hoặc 5π/3

1 bước sóng λ ứng với 2π => π/3 ứng với λ/6

và 5π/3 ứng với 5λ/6.Với MN =5cm suy ra λ có 2 trường hợp:

λ/6 =5 => λ=30cm; =>Tốc độ v=λ.f

=30.10=3m/s

5λ/6 =5 => λ =6cm; =>Tốc độ v=λ.f =6.10 =

60 cm/sVậy đáp án phải là : 3m/s, từ M đến N; hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta chọn

Trang 34

Điều cực đại giao thoa: d 2 – d 1 = kλ

Điều kiện cực tiểu giao thoa: ( )

2121 2

λ+

=

−d k d

* Số Cực đại giữa hai nguồn: l k l

GV: Khoảng cách giữa hai cực đại, hai cực

tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn

1 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 cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm Bước sóng của sóng trên mặt nước

là bao nhiêu?

HD: Khoảng cách giữa hai cực đại, hai cực tiểu

Trang 35

GV: Vị trí M là cực đại tương ứng k là bao

liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là

2 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 cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm Tốc độ sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

HD: Khoảng cách giữa hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là

v T v

8,0100.008,0

λλ

3 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 trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

HD: →k = 4

k

d d

14

1620

=

→λ

s cm v

f v f

v T v

/2020.1

số f = 16Hz Tại một điểm M cách các nguồn A,

B những khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực có 2 dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

HD: k = -3

Trang 36

305,25

f v f

v T v

/2416.5,1

số f = 13Hz Tại một điểm M cách các nguồn A,

B những khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

HD: k = 1

k

d d

21

1921

=

→λ

s cm v

f v f

v T v

/2613.2

- Điều kiện cực đại, cực tiểu giao thoa

- Số vân cực đại, cực tiểu trên đường thẳng nối hai nguồn sóng

5 Hướng dẫn về nhà:

- Ôn tập giao thoa sóng

Trang 37

Điều cực đại giao thoa: d 2 – d 1 = kλ

Điều kiện cực tiểu giao thoa: ( )

2121 2

λ+

=

−d k d

* Số Cực đại giữa hai nguồn: − < <λl k λl và k∈Z

* Số Cực tiểu giữa hai nguồn: l 12 k l 12

GV: Công thức tính số cực đại giao thoa trên

đường thửng nối 2 nguồn?

1 Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên

mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau 10cm dao động cùng pha và có bước sóng 2cm.Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi a.Tìm Số điểm dao động với biên độ cực đại, Số điểm dao động với biên độ cực tiểu quan sát

Trang 38

GV: Công thức tính số cực tiểu giao thoa

trên đường thửng nối 2 nguồn?

Giải: Vì các nguồn dao động cùng pha,

a.Ta có số đường hoặc số điểm dao động cực

- Vậy có 9 số điểm (đường) dao động cực đại

-Ta có số đường hoặc số điểm dao động

− − < < − => -5,5< k < 4,5 Suy ra: k = 0; ± 1;±2 ;±3; ±4; - 5

-Vậy có 10 số điểm (đường) dao động cực tiểu

b Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực

đại trên đoạn S1S2

- Ta có: d1+ d2 = S1S2 (1)

d1- d2 = S1S2 (2) -Suy ra: d1 = 1 2

S S +kλ

=102 +k22 = 5+ k với k = 0; ± 1;±2 ;±3; ±4

-Vậy Có 9 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S 1 S 2

-Khỏang cách giữa 2 điểm dao động cực đại liên tiếp bằng λ/2 = 1cm

u1 = u2 = 2cos100πt (mm) Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M và M’ ở cùng một phía của đường trung trực của AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm Hai điểm đó đều nằm trên các vân giao thoa cùng loại và giữa

Trang 39

GV: Điều kiện cực đại giao thoa

GV: M và M’ thuộc vâvn cực đại hay cực

tiểu giao thoa?

GV: M, M’ thuộc vân cực tiểu thứ 2 và thứ 4

GV: Công thức tính bước sóng rút ra công

thức tính vận tốc truyền sóng?

HS: v T v v f

f

λ = = → =λ

=> M và M’ không thuộc vân cực đại

Nếu M, M’ thuộc vân cực tiểu thì: MA – MB = 15mm = (2k + 1)λ/2;

và M’A – M’B = 35mm = 2( 2) 1

2

k

λ+ +

3 Hai điểm S1, S2 trên mặt một chất lỏng, cách nhau 18cm, dao động cùng pha với biên độ a và tần số f = 20 Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 1,2m/s Nếu không tính đường trung trực của S1S2 thì số gợn sóng hình hypebol thu được

Giải : Ở đây, S1 và S2 là hai nguồn đồng bộ do

đó điểm giữa của S1S2 là một cực đại Ta có số khoảng

2

λ trên S1S2 vừa đúng bằng 6 Như vậy

lẽ ra số cực đại là 6+1 = 7 nhưng hai nguồn không được tính là cực đại do đó số cực đại trên

S1S2 là 5 Nếu trừ đường trung trực thì chỉ còn 4 hypebol

Trang 40

-Định nghĩa sóng cơ?

.Các đặc trưng của một sóng hình sin

+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền

+ Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường

+ Bước sóng λ: là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ λ = vT = v f

+Bước sóng λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha

+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha

Định dạng
Số trang	88
Dung lượng	2,81 MB