Giao an day them giao an phụ dao giáo án dạy thêm vật lí 12

I. MỤC TIÊU1. Kiến thức: Dao động điều hòa 2. Kĩ năng: Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc Vận dụng công thức tìm được các giá trị cần thiết3. Thái độ: Nghiêm túc thực hiện nhiệm vụ được giao Tính toán cẩn thậnII. CHUẨN BỊ1. Giáo viên: Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập2. Học sinh: Ôn tập các kiến thức về dao động điều hòaIII. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC1. 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 thức1. Dao động điều hòa

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 + ωt + t + ).

+ 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 + ωt + t + ) thì:

Các đại lượng đặc

trưng

(ωt + t + ) 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 =

f Tần số f của dao động điều hòa là số dao động

toàn phần thực hiện được trong một giây f 1

T



Hz ( Héc) hay 1/s

Trang 2

Liên hệ giữa ωt + , T và

2 = 2f;

Biên độ A và pha ban đầu  phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu làm cho hệ dao động, Tần số góc ωt + (chu kì T, tần số f) chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ dao động

3 Mối liên hệ giữa li độ , vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà:

Đại

Ly độ x = Acos(ωt + ωt + t + ): là nghiệm của

phương trình :

x’’ + ωt + 2 x = 0 là phương trình động lực học của dao động điều hòa

x max = A

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



so với vận tốc v)

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

-Khi vật đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng, acùng chiều với v( 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

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC

- Giáo viên nêu bài tập 1 Phương trình dao động của vật có dạng:

Trang 3

- 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 + t) 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: 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

phương trình vận tốc

GV: Phương trình vận tốc như thế nào?

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

2 Phương trình dao động có dạng : x =

Acosωt + t 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 )t (cm) Tính tần sốdao động , li độ và vận tốc của vật sau khi nóbắt đầu dao động được 5 (s)

Trang 4

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

dao động được xác định bằng bao nhiêu?

HS: A = 4 cm ,  2 rad/s và

2rad



 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?

HS: Tích của gia tốc và vận tốc

GV: Tích đó xác định ra sao?

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

b, Lập biểu thức của vận tốc và gia tốc

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

5 Một vật dao động điều hòa theo phương

Trang 5

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

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

6 Một vật dao động điều hòa theo phương

ngang với phương trình: 4cos 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

317.4sin 17.0 34 3 0

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 cóvận tốc v2 = 10cm/s Hãy xác định biên độ, chu

kỳ, tần số, vận tốc cực đại của vật?

Trang 6

  (s); Tần số:1,59

Trang 7

- Giáo viên nêu bài tập

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

Bài 2 Một vật dao động điều hòa trên đoạn

thẳng dài 4cm với f = 10Hz Lúc t = 0 vật quaVTCB theo chiều dương của quỹ đạo Phươngtrình dao động của vật là

Trang 8

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

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

ωt + = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độdài lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gốtọa 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: ωt + = 10π(rad/s) và A = l max l min

Bài 4 Một chất điểm dđ đh dọc theo trục ox

quanh VTCB với biên độ 2cm chu kỳ 2s Hãylập phương trình dao động nếu chọn mốc thờigian t0=0 lúc:

rad/s

a t0=0 thì 0

0

cos .sin 0

Trang 9

3 Thái độ:

- Nghiêm túc thực hiện nhiệm vụ được giao

- Tính toán cẩn thận

II CHUẨN BỊ

Trang 10

1 Giáo viên:

- Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập

2 Học sinh:

GV: Biên độ vật là bao nhiêu?

HS: A = 4cm

GV: Mối liên hệ tần số góc và chu kỳ?

HS: 2 f 2 2 4  rad/s

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

theo chiều dương như thế nào?

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

-4 theo chiều âm 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 sốf=2 Hz hãy lập phương trình dao động nếu chọnmốc thời gian t0=0 lúc

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

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

Giải:a t0=0 thì 24 4.4cos.sin 0 3

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

quanh vị trí cân bằng O với   10rad / s

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

v

A x

4sin

4cos

0sin 1040

cos4

Trang 11

GV: Vậy pha ban đầu được chọn là bao

GV: Cóc quét tương ứng của vật chuyển

động tròn đều là bao nhiêu?



   4 2 os(10 3 )

4

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

vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng vớitần số góc

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

lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gố tọa độtại VTCB chiều dương hướng xuống, gốc thờigian lúc lò xo có độ dài nhỏ nhất Phương trìnhdao động của vật

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

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 độban 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 chưaquay hết được một vòng

Dễ dàng suy ra góc quay  = 2  = ωt + t = 8/24= /3

Vì đề cho x =3cm => gócquay ban đầu là

 = – /6Biên độ A = x/

cos = 3/ ( 3/2) = 2 3cm=>



Trang 12

cos

os 6

Trang 13

GV: Chiều dài quỹ đạo xác định được yếu

GV: Phương trình dao động của vật là

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; ωt + = 2πf = 10π rad/

s t0=0 thì 0

0

4 4cos

00

x v

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 0

Trang 14

a

rad s v

v



GV: Phương trình dao động của vật là

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



 

Câu 4: Một vật dao động điều hoà khi qua vị trí

cân bằng vật có vận tốc v = 20 cm/s Gia tốc cực đại của vật là amax= 2m/s2 Chọn t = 0 là lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ Phương trình dao động của vật Giải:

max max

200

10 /20

a

rad s v

max 20

210

Trang 15

Trang 16

Hoạt động 2: Bài tập vận dụng

GV: Khi W  đ nW t li độ được xác định như

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

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

HD Giải: f ' 2 f

Câu 2: Chọn kết luận đúng Năng lượng dao

động của một vật dao động điều hòa

2kA 2m A   f mA

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

hoà với phương trình x = 10cos(20t /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 /3)(cm) Biết vật nặng có khối lượng m = 100g.Thế năng của con lắc tại thời điểm t = (s)bằng

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

với phương trình x = 10cost(cm) Tại vị trí

Trang 17

GV: Trong trường hợp này tương ứng vói n

HS: khối lượng là kg, biên dộ là m,

GV: Công thức tính cơ năng?

0,52

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 daođộng Con lắc có động năng gấp ba lần thếnăng tại vị trí có li độ bằng

HD: W  đ nW t W đ 3W t

T = 1T thì s = 4A →A =10cm

10

53

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

hoà với phương trình dao động x = 2cos10t(cm) Lấy 2

 10 Năng lượng dao động củavật

0,52

Trang 18

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

+ Phương trình dao động: x A cos(t)

Trang 19

Hay a2Acos(t  ) + Tần số gĩc, chu kì, tần số và pha dao động, pha ban đầu:

e Pha ban đầu: 

Chú ý: Tìm , 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 qủacầu 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 cĩ: T1 = 2π m1

k

=> m1 =

2 1 2

k.T(2 ) T2 = 2π m2

k => m2 =

2 2 2

k.T(2 )

T = 2π m1 m2

k

 => T = 2π

1 2

k

 = 2 2

1 2

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

Trang 20

mg k l



   

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

theo công thức nào?

m m

m T

kì dao động của chúng tăng giảm như thế nào?

HD : Chọn C Chu kì dao động của hai con

l m

Trang 21

- 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   

Trang 22

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    Biết rằng tại thời điểm ban đầu, vật có li độ x0 = -2 3cm, gia tốc a= 322 3cm/s2; tại thời điểm t ,vật có li độ x0 =2cm, vận tốc v0 = -8 3cm/s Pha ban đầu của gia tốc là

6

 Phương trình li độ

HD Câu 2: Phương trình dao động :

Ox có dạng x A cos t    Biết rằng tại thời điểm ban đầu, vật có vận tốc v0 = -4cm/s, gia tốc a0 = -82 3cm/s2; tại thời điểm t ,vật có vận tốc v = -4 3 cm/s, gia tốc a = -82cm/s2

Trang 23

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 :

0

320

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 quỹđạo và vận tốc có độ lớn 10 2 cm/s Phương trình li độ của quả cầu

T

  hay N=2T+0,5TTrong dao động điều hòa, sau hoặc trước nửa chu

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

Trang 24

GV: Phương trình đề bài cho?

Trang 25

-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 : là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ  = vT = v f

+Bước sóng  cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng daođộng cùng pha

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

2

Trang 26

C B

I D

G

H F

E

J

Phương truyền sóngλ

a.Tại nguồn O: u O =A o cos(ωt + t)

b.Tại M trên phương truyền sóng:

u M =A M cos(ωt + t- t)

Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình

truyền sóng thì biên độ sóng tại O và M bằng

nhau: Ao = AM = A

Thì:u M =Acos(ωt + t - v x ) =Acos 2(ωt +



x T

t

 ) Với t

x/v

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

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

O

Au

x

Trang 27

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(30t - .x

3

)(mm).Với x: đo bằng met, t: đo bằng giây Tốc độ truyền sóng trên sợi dây có giá trị



   (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 trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng

Giải : 4 = 0,5 m   = 0,125m  v = 15 m/s

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

Trang 28

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 :   20

Trang 29

Giải:  =v

f = 8 cm Ta có: OA

 = 1,25 ; OB

 =3,0625 ; OC

Trang 30

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

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>?

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

phương truyền sóng cách nhau /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 = /3 (gt)  dao động tại M

và N lệch pha nhau một góc 2/3

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

N

Ta có thể viết: uM = Acos(t) = +3 cm (1), uN =Acos(t - 23) = -3 cm (2)

(1) + (2)  A[cos(t) + cos(t - 23)] = 0 Ápdụng : cosa + cosb = 2cosa b2 cosa b2  2Acos

M nằm gần nguồn sóng hơn Tại thời điểm t điểm

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

s f

T t

80

3 4

K

Trang 31

HS: Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp

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

HS: Dao động tại M sớm pha hơn dao động

tại N một góc

3



HS: M,N lệch pha /3 hoặc 5/3

GV: Theo phương pháp đường tròn lượng

giác thì 1 bước sóng  ứng với 2 vậy /3

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

HS: /3 ứng với /6 và 5/3 ứng với 5/6

thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc

độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M và N thuộcmặt 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 hạxuống thấp nhất là

Giải  = 12 cm ; MN

 = 26

12= 2 + 1

6 hay MN = 2 +

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

M,N lệch pha /3 hoặc 5/3

1 bước sóng  ứng với 2 => /3 ứng với /6

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

/6 =5 => =30cm; =>Tốc độ v=.f

=30.10=3m/s 5/6 =5 =>  =6cm; =>Tốc độ v=.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

4 Củng cố:

- ận dụng công thức tính bước sóng và viêt phương trình sóng

5 Hướng dẫn về nhà:

NM

Trang 32

- Ôn tập nội dung cơ bản của sóng cơ

Trang 33

2 Học sinh:

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

Điều kiện cực tiểu giao thoa:  

2 1 2 1 2

GV: Khoảng cách giữa hai cực đại, hai cực

tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn

sóng là bao nhiêu?

HS: d 2

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 liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là2





d

λ = 2d = 2.2 = 4mm

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 là2

v T v

8 , 0 100 008 , 0

.

Trang 34

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

1 4

16 20 2

f v f

v T v

/ 20 20 1

.

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

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

HD: k = -3

k

d d

5 , 1 3

30 5 , 25 2

f v f

v T v

/ 24 16 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

2 1

19 21 2

f v f

v T v

/ 26 13 2

.

Trang 35

4 Củng cố:

- Điều kiện cực đại, cực tiểu giao thoa

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

Trang 36

+Các công thức: ( S S 1 2 AB )

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

Điều kiện cực tiểu giao thoa:  

2 1 2 1 2

GV: Công thức tính số cực đại giao thoa trên

đường thửng nối 2 nguồn?

GV: Công thức tính số cực tiểu 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 nhau10cm dao động cùng pha và có bước sóng2cm.Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi a.Tìm Số điểm dao động với biên độ cực đại, Sốđiểm dao động với biên độ cực tiểu quan sátđược

b.Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cựcđại trên đoạn S1S2

Giải: Vì các nguồn dao động cùng pha,

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

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

-Ta có số đường hoặc số điểm dao động

-Vậy có 10 số điểm (ωt + 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)

Trang 37

tiểu giao thoa?

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

GV: Công thức tính bước sóng rút ra công

-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 /2 = 1cm

u1 = u2 = 2cos100t (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 chúng chỉ có một vân loại đó Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng

Giải: Giả sử M và M’ thuộc vân cực đại.Khi đó:

MA – MB = 15mm = k; M’A – M’B = 35mm = (k + 2) => (k + 2)/k =7/3=> k = 1,5 không thoả mãn

=> M và M’ không thuộc vân cực đại

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

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

Trang 38

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

 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

.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

Trang 39

C B

I D

G

H F

E

J

Phương truyền sóngλ

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

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

+Bước sóng  cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng daođộng cùng pha

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

+Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha là: k

+Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là:(2k+1)λ

2

+Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng

3 Phương trình sóng:

a.Tại nguồn O: u O =A o cos(ωt + t)

b.Tại M trên phương truyền sóng:

u M =A M cos(ωt + t- t)

Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình

truyền sóng thì biên độ sóng tại O và M bằng

t

 ) Với t

x/v

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

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì:

O

Au

x

Trang 40

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

sóng cơ, người ta quan sát được khoảng cách

giữa 15 đỉnh sóng liên tiếp là 3,5 m và thời

gian sóng truyền được khoảng cách đó là 7 s

Xác định bước sóng, chu kì, tần số và tốc độ

của sóng đó

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(30t - .x

3

)(mm).Với x: đo bằng met, t: đo bằng giây

Tốc độ truyền sóng trên sợi dây có giá trị

A 60mm/s B 60 cm/s

C 60 m/s D 30mm/s

Bài 4 : Một người quan sát một chiếc phao

trên mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống

tại chỗ 16 lần trong 30 giây và khoảng cách

giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp nhau bằng 24m

Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là

6 : Sóng cơ truyền trong một môi trường

dọc theo trục Ox với phương trình u =

cos(20t - 4x) (cm) (x tính bằng mét, t tính

bằng giây) Tốc độ truyền sóng này trong

môi trường trên bằng

a u

6 )

/ (

( 2 4

2 );

( 10

2

s m T v m x

x s

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	2,83 MB
File đính kèm	Giáo án dạy thêm vật lí 12.rar (728 KB)