giáo án vật lý 12_cơ bản

Hoạt động 2 phút: Tìm hiểu về những đặc trng vật lí của âm - Trong các âm thanh ta nghe đợc, có những âm có một tần số xác định nh âm do các nhạc cụ phát ra, nhng cũng có những âm không

Trang 1

+ Định nghĩa dao động điều hoà.

+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì?

- Viết đợc:

+ Phơng trình của dao động điều hoà và giải thích đợc cá đại lợng trong phơng trình

+ Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số

+ Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà

- Vẽ đợc đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ

- Lấy các ví dụ về các vật dao động trong đời

sống: chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, dây đàn

ghita rung động, màng trống rung động → ta nói

những vật này đang dao động cơ → Nh thế nào là

dao động cơ?

- Khảo sát các dao động trên, ta nhận thấy chúng

chuyển động qua lại không mang tính tuần hoàn

→ xét quả lắc đồng hồ thì sao?

- Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không

Nh-ng nếu sau nhữNh-ng khoảNh-ng thời gian bằNh-ng nhau (T)

vật trở lại vị trí nh cũ với vật tốc nh cũ → dao

động tuần hoàn

- Là chuyển động qua lại của một vật trên một đoạn đờng xác định quanh một vị trí cân bằng

- Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ → dao động của quả lắc đồng hồ tuần hoàn

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phơng trình của dao động điều hoà

- Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm

M

Trang 2

- Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển

động?

- Khi đó toạ độ x của điểm P có phơng trình nh

thế nào?

- Có nhận xét gì về dao động của điểm P? (Biến

thiên theo thời gian theo định luật dạng cos)

- Y/c HS hoàn thành C1

- Hình dung P không phải là một điểm hình học

mà là chất điểm P → ta nói vật dao động quanh

- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn

đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì?

- Trong phơng trình: x = Acos(ωt + ϕ) ta quy ớc

chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và

chiều tăng của pha tơng ứng với chiều tăng của góc

ã

1

POMtrong chuyển động tròn đều

- Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O

x = OMcos(ωt + ϕ)

- Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà

→ dao động của điểm P là dao động điều hoà

- Tơng tự: x = Asin(ωt + ϕ)

- HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà

- Ghi nhận các đại lợng trong phơng trình

- Chúng ta sẽ xác định đợc x ở thời điểm t

- Xác định đợc x tại thời điểm ban đầu t0

- Một điểm dao động điều hoà trên một

đoạn thẳng luôn luôn có thể đợc coi là hình chiếu của một điểm tơng ứng chuyển động tròn đều lên đờng kính là đoạn thẳng đó

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

- Dao động điều hoà có tính tuần hoàn → từ đó ta

có các định nghĩa

- Trong chuyển động tròn đều giữa tốc độ góc ω,

chu kì T và tần số có mối liên hệ nh thế nào?

- HS ghi nhận các định nghĩa về chu kì và tần số

T

π

ω = = π

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà

- Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li độ theo thời

ω t

ϕ +

Trang 3

thời gian → biểu thức?

- Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều gì? → a = v’ = - ω2Acos(ωt + ϕ)

- Gia tốc luôn ngợc dấu với li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hớng về VTCB)

Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà

- Hớng dẫn HS vẽ đồ thị của dao động điều hoà x

= Acosωt (ϕ = 0)

- Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là một đờng hình

sin, vì thế ngời ta gọi dao động điều hoà là dao

động hình sin.

- HS vẽ đồ thị theo hớng dẫn của GV

Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà

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

IV RúT KINH NGHIệM

Ngày soạn:

+ Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà

+ Công thức tính chu kì của con lắc lò xo

+ Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo

- Giải thích đợc tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà

- Nêu đợc nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động

- áp dụng đợc các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tơng tự trong phần bài tập

- Viết đợc phơng trình động lực học của con lắc lò xo

2 Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.

III HOạT ĐộNG DạY HọC

1 ổn định tổ chức:

Lớp:

2 Kiểm tra bài cũ

- Viết phơng trình dao động điều hoà, phơng trình vận tốc và gia tốc, giải thích các đại lợng?

3 Bài mới:

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo

- Minh hoạ con lắc lò xo trợt trên một mặt

phẳng nằm ngang không ma sát và Y/c HS cho

biết gồm những gì?

- HS dựa vào hình vẽ minh hoạ của GV để trình bày cấu tạo của con lắc lò xo

Trang 4

- HS trình bày minh hoạ chuyển động của vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay.

Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.

- Vật chịu tác dụng của những lực nào?

- Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng vào vật

trong quá trình chuyển động

- Trờng hợp trên lực kéo về cụ thể là lực nào?

Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lợng.

- Khi dao động, động năng của con lắc lò xo

(động năng của vật) đợc xác định bởi biểu thức?

- Khi con lắc dao động thế năng của con lắc đợc

xác định bởi biểu thức nào?

- Xét trờng hợp khi không có ma sát → cơ năng

của con lắc thay đổi nh thế nào?

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ nh thế nào với A?

2 ủ

1 W

Trang 5

- Nêu đợc cấu tạo của con lắc đơn

- Nêu đợc điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà Viết đợc công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn

- Viết đợc công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn

- Xác định đợc lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn

- Nêu đợc nhận xét định tính về sự biến thiên của động năng và thế năng của con lắc khi dao động

- Giải đợc bài tập tơng tự nh ở trong bài

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

2 Kiểm tra bài cũ:

- Viết công thức tính chu kì, động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo?

3 Bài mới:

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn

- Mô tả cấu tạo của con lắc đơn

- Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động nh

thế nào?

- Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có

- HS thảo luận để đa ra định nghĩa về con lắc đơn

- Dao động qua lại vị trí dây treo có phơng thẳng đứng → vị trí cân bằng

m

l

á

Trang 6

phải là dao động điều hoà?

Hoạt động 2 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

- Con lắc chịu tác dụng của những lực nào và

phân tích tác dụng của các lực đến chuyển động

của con lắc

- Dựa vào biểu thức của lực kéo về → nói chung

con lắc đơn có dao động điều hoà không?

- Xét trờng hợp li độ góc á nhỏ để siná ≈ α (rad)

Khi đó α tính nh thế nào thông qua s và l

- Ta có nhận xét gì về lực kéo về trong trờng hợp

này?

- Trong công thức mg/l có vai trò là gì?

→ g l có vai trò gì?

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

tìm chu kì dao động của con lắc đơn

- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk về cách chọn chiều dơng, gốc toạ độ …

- Con lắc chịu tác dụng của hai lực Tr và Pr

s = lα → α =s l

- Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt = - k.s) → dao

động của con lắc đơn đợc xem là dao động

Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lợng.

- Trong quá trình dao động, năng lợng của con

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.

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

- Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do?

- HS nghiên cứu Sgk và từ đó nêu các ứng dụng của con lắc đơn

+ Đo chiều dài l của con lắc

+ Đo thời gian của số dao động toàn phần

T ur P

ur P uu rn

tP

ur

s = lá

C

Trang 7

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

- Nêu đợc điều kiện để hiện tợng cộng hởng xảy ra

- Nêu đợc một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tợng cộng hởng

- Giải thích đợc nguyên nhân của dao động tắt dần

- Vẽ và giải thích đợc đờng cong cộng hởng

- Vận dụng đợc điều kiện cộng hởng để giải thích một số hiện tợng vật lí liên quan và để giải bài tập tơng tự nh ở trong bài

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

II CHUẩN Bị

1 Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cỡng bức và hiện tợng cộng hởng có lợi, có hại.

- Viết công thức tính chu kì, cơ năng của con lắc đơn?Giải thích các đại lợng?

3 Bài mới:

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động tắt dần.

- Khi không có ma sát tần số dao động của con

- 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

)

…

- HS nêu công thức

- Phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc

- Biên độ dao động giảm dần → đến một lúc nào đó thì dừng lại

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để đa ra nhận xét

- Do chịu lực cản không khí (lực ma sát) → W giảm dần (cơ → nhiệt)

- HS nêu ứng dụng

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về dao động duy trì

Trang 8

- Thực tế dao động của con lắc tắt dần → làm

thế nào để duy trì dao động (A không đổi mà

không làm thay đổi T)

- Dao động của con lắc đợc duy trì nhờ cung

cấp phần năng lợng bị mất từ bên ngoài, những

dao động đợc duy trì theo cách nh vậy gọi là

l HS ghi nhận dao động duy trì của con lắc

đồng hồ

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về dao động cỡng bức

- Ngoài cách làm cho hệ dao động không tắt

dần → tác dụng một ngoại lực cỡng bức tuần

hoàn, lực này cung cấp năng lợng cho hệ để bù

lại phần năng lợng mất mát do ma sát → Dao

động của hệ gọi là dao động cỡng bức

- Hãy nêu một số ví dụ về dao động cỡng bức?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết các đặc

điểm của dao động cỡng bức

- HS ghi nhận dao động cỡng bức

- Dao động của xe ô tô chỉ tạm dừng mà không tắt máy…

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận về các đặt

điểm của dao động cỡng bức

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về hiện tợng cộng hởng

- Trong dao động cỡng bức khi fcb càng gần fo

thì A càng lớn Đặc biệt, khi fcb = f0 → A lớn

nhất → gọi là hiện tợng cộng hởng

- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết nhận xét về

mối quan hệ giữa A và lực cản của môi trờng

- Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu tầm quan

trọng của hiện tợng cộng hởng

+ Khi nào hiện tợng cộng hởng có hại (có lợi)?

- HS ghi nhận hiện tợng cộng hởng

- A càng lớn khi lực cản môi trờng càng nhỏ

- HS nghiên cứu Sgk: Lúc đó hệ đợc cung cấp năng lợng một cách nhịp nhàng đúng lúc → A tăng dần lên, A cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lợng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lợng cho hệ

- HS nghiên cứu Sgk và trả lời các câu hỏi.+ Cộng hởng có hại: hệ dao động nh toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe …

+ Cộng hởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon …

_Ngày soạn:

Ngày dạy:

Tiết dạy: 6

Trang 9

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

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

III.Tiến trình bài dạy :

1 ổn định lớp:

- Nêu định nghĩa dao động tắt dần và dao động cỡng bức và nêu hiện tợng cộng hởng?

- Các bài tập 10,11(SGK-9) HS phải sử dụng linh

hoạt các KT để vào làm các bài tập này

- Bài11: Thời gian một dao động điều hoà từ

điểm có vận tốc bằng không đến điểm tiếp theo cũng nh vậy bằng T/2, từ đó xác định đ-

m rồi mới thay vào

- Bài7(SGK-17): Tính chu kì sau đó tính số dao động =tổng thời gian/ 1T

4 Củng cố dặn dò:

- Làm các bài tập còn lại trong SGK

Trang 10

- Biểu diễn đợc phơng trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay.

- Vận dụng đợc phơng pháp giản đồ Fre-nen để tìm phơng trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phơng, cùng tần số

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

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.

Lớp

- Nêu phơng pháp véc tơ quay đã học ở bài 1?

3 Bài mới

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về vectơ quay

- ở bài 1, khi điểm M chuyển động tròn đều thì

hình chiếu của vectơ vị trí OMuuuuurlên trục Ox nh

thế nào?

- Cách biểu diễn phơng trình dao động điều hoà

bằng một vectơ quay đợc vẽ tại thời điểm ban

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phơng pháp giản đồ Fre-nen

- Giả sử cần tìm li độ của dao động tổng hợp của

hai dao động điều hoà cùng phơng cùng tần số:

x1 = A1cos(ωt + ϕ1)

x2 = A2cos(ωt + ϕ2)

→ Có những cách nào để tìm x?

- Tìm x bằng phơng pháp này có đặc điểm nó dễ

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

biệt → Thờng dùng phơng pháp khác thuận tiện

hơn

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày phơng

- Li độ của dao động tổng hợp có thể tính bằng: x = x1 + x2

Trang 11

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

1

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 ϕ 2.

- HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk

+ Vẽ hai vectơ quay OMuuuur1và OMuuuur2biểu diễn hai dao động

+ Vẽ vectơ quay:

OM OM OMuuuur uuuur= +uuuur

- Vì OMuuuur1và OMuuuur2có cùng ω nên không bị biến dạng

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu ảnh hởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp

- Tơng tự cho trờng hợp ngợc pha?

- Trong các trờng hợp khác A có giá trị nh thế

nào?

- HS ghi nhận và cùng tìm hiểu ảnh hởng của

độ lệch pha

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = 2nπ(n = 0, ± 1, ± 2, )…

- Lớn nhất

∆ϕ = ϕ1 - ϕ1 = (2n + 1)π(n = 0, ± 1, ± 2, )…

(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

x = Acos(ωt + ϕ)Với A = OM và (OMuuuuur,Ox)=ϕ

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

đều → OM nằm trên trục Ox → ϕ = π/2

→ A = OM = 2 3 cm(Có thể: OM2 = M2M2 – M2O2)

Trang 12

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

- Kỹ năng: Giải đợc các bài toán đơn giản về dao động điều hoà, tổng hợp các dao động cùng phơng cùng tần số

II Chuẩn bị:

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

a Hãy biễn diễn dao động điều hoà x = 4cos(5t + /6) cmð

b Nêu nội dung phơng pháp Giản đồ Fre-nen

*Gọi HS trình bày từng câu

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

21 sgk và 4,5 trang 25

* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm ra đáp

án

*Cho Hs trình bày từng câu

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

- Viết phơng trình tổng quát: x = Acos(5t + ϕ)

- Tìm biên độ A, pha dao ban đầu # tổng hợp

a.dùng giản đồ vectơ

b Biến đổi lợng giác

* Hớng dẫn Hs giải bài toán:

Trang 13

- Phát biểu đợc định nghĩa của sóng cơ.

- Phát biểu đợc định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bớc sóng, pha

- Viết đợc phơng trình sóng

- Nêu đợc các đặc trng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bớc sóng và năng lợng sóng

- Giải đợc các bài tập đơn giản về sóng cơ

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

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

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.

Lớp:

- Giới thiệu nhanh về chơng mới

3 Bài mới

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sóng cơ

- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm

- Khi O dao động ta trông thấy gì trên mặt nớc?

→ Điều đó chứng tỏ gì?

(Dao động lan truyền qua nớc gọi là sóng, nớc là

môi trờng truyền sóng)

- HS quan sát kết quả thí nghiệm

- Những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O

→ Sóng truyền theo các phơng khác nhau với cùng một tốc độ v

- Dao động lên xuống theo phơng thẳng

đứng

- Theo phơng nằm ngang

M

S O

Trang 14

- Tơng tự, HS suy luận để trả lời.

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.

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

truyền tơng đối chậm vì dây mềm và lực căng

dây nhỏ)

→ Biến dạng truyền trên dây thuộc loại sóng gì

đã biết?

- Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho đầu A dao động

điều hoà → hình dạng sợi dây ở cá thời điểm

nh hình vẽ 7.3 → có nhận xét gì về sóng truyền

trên dây?

- Sau thời gian T, điểm A1 bắt đầu dao động

giống nh 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?

→ Cùng pha

- Gọi M là điểm cách A một khoảng là x, tốc độ

sóng là v → thời gian để sóng truyền từ A đến

M?

→ Phơng trình sóng tại M sẽ có dạng nh thế

nào?

(Trạng thái dao động của M giống nh trạng thái

dao động của A trớc đó một thời gian ∆t)

- Hớng dẫn HS biến đổi biểu thức sóng tại M

- Biến dạng truyền nguyên vẹn theo sợi dây

- HS suy nghĩ và vận dụng kiến thức để trả lời

- Là sóng ngang

- HS làm thí nghiệm theo C2

- HS quan sát hình vẽ 7.3 Dây có dạng đờng hình sin, mà các đỉnh không cố định nhng dịch chuyển theo phơng truyền sóng

- Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v

x t v

∆ =

uM = Acosω(t - ∆t)

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về các đặc trng của sóng

- Sóng đợc đặc trng bởi các đại lợng A, T (f), λ

và năng lợng sóng

- Dựa vào công thức bớc sóng → có thể định

nghĩa bớc sóng là gì?

Lu ý: Đối với mỗi môi trờng , tốc độ sóng v có

một giá trị không đổi, chỉ phụ thuộc môi trờng

Trang 15

tuần → phơng trình sóng là một hàm tuần hoàn.

+ Với một điểm xác định (x = const) → uM là

một hàm cosin của thời gian t TTDĐ ở các thời

điểm t + T, t + 2T hoàn toàn giống nh… TTDĐ

của nó ở thời điểm t

+ Với một thời điểm (t = conts) là một hàm

cosin của x với chu kì λ TTDĐ tại các điểm có

x + λ, x + 2λ hoàn toàn giống TTDĐ tại điểm x

- Mô tả thí nghiệm quan sát sự truyền của một

sóng dọc bằng một lò xo ống dài và mềm

- HS dựa vào hình vẽ 7.4 và ghi nhận sự truyền của sóng dọc trên lò xo

- Ghi nhận về sự truyền sóng dọc trên lò xo ống

- Viết đợc công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa

2 Kĩ năng: Vận dụng đợc các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện

t-ợng giao thoa

3 Thái độ:

II CHUẩN Bị

1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.

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

Lớp:

- Nêu các định nghĩa sóng cơ, sóng ngang và sóng dọc?

- Nêu các đặc trng của sóng hình sin?

3 Bài mới

Trang 16

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nớc

- Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm hình 8.1 - HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm và quan

sát kết quả thí nghiệm

- HS nêu các kết quả quan sát đợc từ thí nghiệm

- Những điểm không dao động nằm trên họ các đờng hypebol (nét đứt) Những điểm dao

động rất mạnh nằm trên họ các đờng hypebol (nét liền) kể cả đờng trung trực của S1S2

- Hai họ các đờng hypebol này xen kẽ nhau

nh hình vẽ

Lu ý: Họ các đờng hypebol này đứng yên tại

chỗ

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.

- Ta có nhận xét gì về A, f và ϕ của hai sóng do

hai nguồn S1, S2 phát ra?

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

hai nguồn đồng bộ

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

pha không phụ thuộc thời gian (lệch pha với

nhau một lợng không đổi) gọi là hai nguồn kết

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

động với biên độ cực đại

- Vì S1, S2 cùng đợc gắn vào cần rung → cùng A, f và ϕ

- HS ghi nhận các khái niệm 2 nguồn kết hợp, 2 nguồn đồng bộ và sóng kết hợp

1

d t

−

= ± hay

Trang 17

- Những điểm đứng yên là những điểm nào?

- Hớng dẫn HS rút ra biểu thức cuối cùng

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

yên

- Quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực

đại và những điểm đứng yên?

1hoaởc

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về hiện tợng giao thoa

- Qua hiện tợng trên cho thấy, hai sóng khi gặp

nhau tại M có thể luôn luôn hoặc tăng cờng lẫn

nhau, hoặc triệt tiêu lẫn nhau tuỳ thuộc vào δ

hoặc ∆ϕ giữa hai sóng tại M

- Hiện tợng đặc trng nghĩa là sao?

- HS ghi nhận về hiệu số pha hiện tợng giao thoa

- Nghĩa là mọi quá trình sóng đều có thể gây

là hiện tợng giao thoa và ngợc lại quá trình vật lí nào gây đợc sự giao thoa cũng tất yếu

là một quá trình sóng

- Viết đợc công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trờng hợp dây

có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do

- Nêu đợc điều kiện để có sóng dừng trong 2 trờng hợp trên

2 Kĩ năng: Giải đợc một số bài tập đơn giản về sóng dừng.

3 Thái độ:

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 trớc khi đến lớp.

Lớp:

- Nêu các điều kiện để có gaio thoa cực đại và giao thoa cực tiểu?

- Nêu điều kiện giao thoa của 2 sóng cơ học?

Trang 18

3 Bài mới

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về sự phản xạ của sóng

- Mô tả thí nghiệm, làm thí nghiệm với dây

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

hình vẽ 9.1

- Vật cản ở đây là gì?

- Nếu cho S dao động điều hoà thì sẽ có sóng

hình sin lan truyền từ A → P đó là sóng tới

- Tơng tự nếu cho S dao động điều hoà thì có

sóng hình sin lan truyền từ trên dây → Ta có

nhận xét gì về pha của sóng tới và sóng phản

xạ lúc này?

- HS ghi nhận, quan sát và nêu nhận xét:

+ Sóng truyền đi trên dây sau khi gặp vật cản (bức tờng) thì bị phản xạ

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

- Là đầu dây gắn vào tờng

- Luôn luôn ngợc pha với sóng tới tại điểm đó

- HS ghi nhận, quan sát và nêu nhận xét:

+ Khi gặp vật cản tự do sóng cũng bị phản xạ.+ Sau khi phản xạ ở P biến dạng không bị đổi chiều

- Là đầu dây tự do

- Luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sóng dừng

- Ta biết sóng tới và sóng phản xạ thoả mãn

điều kiện sóng kết hợp → Nếu cho đầu A của

dây dao động liên tục → giao thoa

→ Khi này hiện tợng sẽ nh thế nào?

- Trình bày các khái niệm nút dao động, bụng

dao động và sóng dừng.

- Trong trờng hợp này, hai đầu A và P sẽ là

nút hay bụng dao động?

- Trên dây xuất hiện những điểm luôn luôn dao

đứng yên và những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất

- HS ghi nhận các khái niệm và định nghĩa sóng dừng

- Vì A và P là hai điểm cố định → là hai nút dao động

Trang 19

- Dựa trên hình vẽ, vị trí các nút liên hệ nh thế

nào với λ?

- 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?

- Tự hình vẽ, số nút và số bụng trong trờng

hợp này liên hệ với nhau nh thế nào?

Ngày soạn:

- Trả lời đợc các câu hỏi: Sóng âm là gì? Âm nghe đợc (âm thanh), hạ âm, siêu âm là gì?

- Nêu đợc ví dụ về các môi trờng truyền âm khác nhau

- Nêu đợc 3 đặc trng vật lí của âm là tần số âm, cờng độ và mức cờng độ âm, đồ thị dao động

âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

II CHUẩN Bị

1 Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk.

2 Học sinh: Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2…

Trang 20

- Nêu định nghĩa sóng dừng và ĐK để có sóng dừng trên dây có 2 đầu cố định và có một đầu cố

định và một đầu không có định?

3 Bài mới

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về âm, nguồn âm

- Âm là gì?

+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền trong các môi

tr-ờng khí, lỏng, rắn → tai → màng nhĩ dao động →

cảm giác âm

+ Nghĩa rộng: tất cả các sóng cơ, bất kể chúng có

gây cảm giác âm hay không

- Nguồn âm là gì?

- Cho ví dụ về một số nguồn âm?

- Những âm có tác dụng làm cho màng nhĩ dao

động, gây ra cảm giác âm → gọi là âm nghe đợc

hay âm thanh

- Tai ngời không nghe đợc hạ âm và siêu âm

Nh-ng một số loài vật có thể Nh-nghe đợc hạ âm (voi,

chim bồ câu ) và siêu âm (dơi, chó, cá heo )… …

- Đọc thêm phần “Một số ứng dụng của siêu âm

Sona”

- Mô tả thí nghiệm kiểm chứng

- Âm truyền đợc trong các môi trờng nào?

- Tốc độ âm truyền trong môi trờng nào là lớn

nhất? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào?

- Những chất nào là chất cách âm?

- Dựa vào bảng 10.1 về tốc độ âm trong một số

chất → cho ta biết điều gì?

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trả lời

- Rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ của môi trờng

- Các chất xốp nh bông, len…

- Trong mỗi môi trờng, sóng âm truyền với một tốc độ hoàn toàn xác định

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về những đặc trng vật lí của âm

- Trong các âm thanh ta nghe đợc, có những âm có một tần

số xác định nh âm do các nhạc cụ phát ra, nhng cũng có

những âm không có một tần số xác định nh tiếng búa đập,

tiếng sấm, tiếng ồn ở đờng phố, ở chợ…

- Ta chỉ xét những đặc trng vật lí tiêu biểu của nhạc âm

- Tần số âm cũng là tần số của nguồn phát âm

- Sóng âm mang năng lợng không?

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

- Fechner và Weber phát hiện:

+ Âm có cờng độ I = 100I0 chỉ “nghe to gấp đôi” âm có

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

I0 = 10-12 W/m2 chung cho mọi âm có tần số khác nhau

- Thông báo về các tần số âm của âm cho một nhạc cụ phát

ra

- Ghi nhận các khái niệm nhạc

âm và tạp âm

- Có, vì sóng âm có thể làm cho các phần tử vật chất trong môi tr-ờng dao động?

Trang 21

- Quan sát phổ của một một âm do các nhạc cụ khác nhau

phát ra, hình 10.6 ta có nhận xét gì?

→ Đồ thị dao động của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ

phát ra thì hoàn toàn khác nhau → Đặc trng vật lí thứ ba của

âm là gì?

đặc trng vật lí thứ ba của âm

- Phổ của cùng một âm nhng hoàn toàn khác nhau

- Đồ thị dao động

Ngày soạn:

- Nêu đợc ba đặc trng sinh lí của âm là: độ cao, độ to và âm sắc

- Nêu đợc ba đặc trng vật lí tơng ứng với ba đặc trng sinh lí của âm

- Giải thích đợc các hiện tợng thực tế liên quan đến các đặc trng sinh lí của âm

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

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về độ cao của âm

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

th-ờng thì giọng nam trầm hơn giọng nữ Cảm giác về sự

trầm bổng của âm đợc mô tả bằng khái niệm độ cao của

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về độ to của âm

- Thực nghiệm, âm có I càng lớn → nghe càng to

- Tuy nhiên, Fechner và Weber chứng minh rằng cảm

- HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận

đặc trng sinh lí của âm là độ to

Trang 22

giác về độ to của âm lại không tỉ lệ với I mà tỉ lệ với mức

cờng độ âm

- Lu ý: Ta không thể lấy mức cờng độ âm làm số đo độ to

của âm Vì các hạ âm và siêu âm vẫn có mức cờng độ âm,

nhng lại không có độ to

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về âm sắc

- Ba ca sĩ cùng hát một câu hát ở cùng một độ cao → dễ

dàng phân biệt đợc đâu là giọng của ca sĩ nào Tơng tự

nh một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon và một

- HS đọc Sgk để tìm hiểu

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau

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

âm nhạc”

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau

Ngày soạn:

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

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

- Câu hỏi 1, 2, 3, 4 (45)

3 Bài mới :

Hoạt động1: Đa ra các bài tập trắc nghiệm(phút)

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

A Nguồn âm và môi trờng truyền âm B Nguồn âm và tai ngời nghe

C Môi trờng truyền âm và tai ngời nghe D Tai ngời nghe và giây thần kinh thị giác

Bài 2 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

Trang 23

Bài 3 Một sóng cơ học có tần số f = 1000Hz lan truyền trong không khí Sóng đó đợc gọi là

A sóng siêu âm B sóng âm C sóng hạ âm D cha đủ điều kiện để kết luận

Bài 4 Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cờng độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ đợc

sóng cơ học nào sau đây?

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

Bài 6 Một sóng âm 450Hz lan truyền với vận tốc 360m/s trong không khí Độ lệch pha giữa

hai điểm cách nhau 1m trên một phơng truyền sóng là

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

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau

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

nhạc”

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau

Ngày soạn:

Ngày dạy:

Tiết: 16: ÔN TậP CHƯƠNG I Và II

A/ MụC TIÊU

- Hệ thống hoá đợc các kiến thức, công thức đã học trong chơng I và II

- Làm đợc các bài tập tìm T, f, A, của dao động điều hoà

- Viết đợc phơng trình dao động điều hoà, vận tốc gia tốc, động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo và của con lắc đơn

- Làm đợc các bài tập tìm bớc sóng, tốc độ truyền sóng trên mặt nớc, trên một sợi dây đàn hồi

Trang 24

- Viết phơng trình dao động điều hoà, vận tốc và gia tốc, chu kì và tần số góc của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Viết công thức tính biên độ và pha của dao động tổng hợp

3 Các hoạt động

Hoạt động 1: làm bài tập về dao động điều hoà

viết đợc phơng trình dao động điều hoà

- HS lên bảng làm từng ý trong bài tập dới sự ớng dẫn của giáo viên

Hoạt động 2: Làm các bài tập tổng hợp hai dao động tổng hợp cùng phơng, cùng tần số

- Kiểm tra đợc khả năng tiếp thu của HS

- Đề kiểm tra phải phù hợp với trình độ nhận thức của HS

- Nội dung trong bài KT phải phân loại đợc khả năng nhận thức của HS

- Rèn luyện đợc cho HS kĩ năng làm nhanh các bài tập trắc nghiệm

Trang 25

2 Nhắc nhở nội qui: Không đợc sử dụng tài liệu, trao đổi bài

- Phát biểu đợc định nghĩa dòng điện xoay chiều

- Viết đợc biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều

- Nêu đợc ví dụ về đồ thị của cờng độ dòng điện tức thời, chỉ ra đợc trên đồ thị các đại lợng ờng độ dòng điện cực đại, chu kì

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

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

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

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

II CHUẩN Bị

1 Giáo viên:

- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều

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

1 ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ: Giới thiệu tổng quát về chơng mới

3 Bài mới

Hoạt động 1 ( phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chơng III

- Các nội dung chính trong chơng:

+ Các tính chất của dòng điện xoay chiều

+ Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phơng 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 ( phút): Tìm hiểu các khái niệm về dòng điện xoay chiều

- Dòng điện 1 chiều không đổi là gì?

→ Dòng điện xoay chiều hình sin

- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều gì?

Trang 26

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín,

quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn

dây đặt trong từ trờng đều Br có phơng ⊥ với trục

quay

- Biểu thức từ thông qua diện tích S đặt trong từ

trờng đều?

- Ta có nhận xét gì về suất điện động cảm ứng

xuất hiện trong cuộn dây?

- Ta có nhận xét gì về về cờng độ dòng điện xuất

hiện trong cuộn dây?

→ Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều?

- Thực tế ở các máy phát điện ngời ta để cuộn dây

đứng yên và cho nam châm (nam châm điện)

quay trớc cuộn dây đó ở nớc ta f = 50Hz

- HS theo sự dẫn dắt của GV để tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Φ = NBScosα với α =( , )B nr r

→ Φ biến thiên theo thời gian t

- Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian

- Cờng độ dòng điện biến thiên điều hoà → trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều

- Dùng máy phát điện xoay chiều, dựa vào hiện tợng cảm ứng điện từ

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về giá trị hiện dụng

- Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng nhiệt

nh dòng điện một chiều

- Ta có nhận xét gì về công suất p?

→ do đó có tên công suất tức thời

- Cờng độ hiệu dụng là gì?

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

dụng, suất điện động hiệu dụng cho bởi công thức

+ Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều

- HS ghi nhận giá trị hiệu dụng của dòng

điện xoay chiều

- p biến thiên tuần hoàn theo thời gian

∆ω

α

Trang 27

chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng.

Ngày soạn: 16/10/2008

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

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

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

- Phát biểu đợc định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần

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

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức cũ lớp 11 phần hiện tợng cảm ứng điện từ?

2 Kiểm tra bài cũ

- Viết biểu thức cờng độ dòng điện xoay chiều và giải thích các đại lợng vật lí trong đó?

- Cờng độ dòng điện hiệu dụng và nêu định nghĩa cờng độ dòng điện?

3 Bài mới

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu mối quan hệ giữa i và u trong mạch điện xoay chiều

- Biểu thức của dòng điện xoay chiều có dạng?

- Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để ϕ = 0

→ i = I0cosωt = I 2cosωt

- Ta sẽ đi tìm biểu thức của u ở hai đầu đoạn

mạch

- Trình bày kết quả thực nghiệm và lí thuyết để đa

ra biểu thức điện áp hai đầu mạch

Trang 28

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

- Xét mạch điện xoay chiều chỉ có R

- Trong mạch lúc này sẽ có i → dòng điện này nh

thế nào?

- Tuy là dòng điện xoay chiều, nhng tại một thời

điểm, dòng điện i chạy theo một chiều xác định

Vì đây là dòng điện trong kim loại nên theo định

luật Ohm, i và u tỉ lệ với nhau nh thế nào?

- Trong biểu thức điện áp u, U0 và U là gì?

- 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

- Biến thiên theo thời gian t (dòng điện xoay chiều)

- Theo định luật Ohm

u i R

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

- GV làm thí nghiệm nh sơ đồ hình 13.3 Sgk

- Ta có nhận xét gì về kết quả thu đợc?

- 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 tợng xảy ra ở các bản của tụ điện?

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

bản bên trái của tụ sẽ tích điện gì?

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

- Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 → biểu thức

của i và u đợc viết lại nh thế nào?

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

- Nói cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, tụ

điện là phần tử có tác dụng làm cho cờng độ dòng

điện tức thời sớm pha π/2 so với điện áp tức thời

- Dựa vào biểu thức định luật Ohm, ZC có vai trò là

- HS quan sát mạch điện và ghi nhận các kết quả thí nghiệm

+ Tụ điện không cho dòng điện một chiều

- So sánh với định luật Ohm, có vai trò

t-ơng tự nh điện trở R trong mạch chứa điện trở

- Trong mạch chứa tụ điện, cờng độ dòng

điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện

áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu

tụ điện trễ pha π/2 so với cờng độ dòng

điện)

Trang 29

điện trở trong mạch chứa tụ điện → hay nói cách

khác nó là đại lợng biểu hiện điều gì?

- Khi nào thì dòng điện qua tụ dễ dàng hơn?

- Tại sao tụ điện lại không cho dòng điện không

đổi đi qua?

- Biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều

- Từ 1

C Z

Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu 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 tợng tự cảm.)

- Khi có dòng điện cờng độ i chạy qua cuộn cảm

(cuộn dây dẫn nhiều vòng, ống dây hình trụ thẳng

dài, hoặc hình xuyến ) … → có hiện tợng gì xảy ra

trong ống dây?

- Trờng 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?

- 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 nh

thế nào?

- Hớng dẫn HS đa phơng trình u về dạng cos

- Đối chiếu với phơng trình tổng quát của u →

điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm?

u = U 2cosωt → 2 (cos )

2

i I= ωt−π

- Tơng tự, ZL là đại lợng 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

- Lu 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 Len-xơ về cảm ứng từ

- HS nghiên cứu Sgk để trả lời

- Dòng điện qua cuộn dây tăng lên → trong cuộn dây xảy ra hiện tợng tự cảm, từ

thông qua cuộn dây:

Φ = Li

- Từ thông Φ biến thiên tuần hoàn theo t

- Trở thành đạo hàm của i theo t

- Khi i tăng → etc < 0, tơng đơng với sự tồn tại một nguồn điện

- HS ghi nhận và theo sự hớng dẫn của GV

để khảo sát mạch điện này

- So sánh với định luật Ohm, có vai trò

t-ơng tự nh điện trở R trong mạch chứa điện trở

- Biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều

- Vì ZL = ωL nên khi f lớn → ZL sẽ lớn → cản trở nhiều

r

i

L

Trang 30

- Nêu lên đợc những tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp

- Nêu đợc những điểm cơ bản của phơng pháp giản đồ Fre-nen

- Viết đợc công thức tính tổng trở

- Viết đợc công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

- Viết đợc công thức tính độ lệch pha giữa i và u đối với mạch có R, L, C mắc nối tiếp

- Nêu đợc đặc điểm của đoạn mạch có R, L, C nối tiếp khi xảy ra hiện tợng cộng hởng điện

2 Kiểm tra bài cũ.

Phát biểu định luật Ôm cho toàn mạch điện xoay chiều chỉ có một tụ điện, một cuộn cảm thuần?

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiều về phơng pháp giản đồ Fre-nen

- Tại một thời điểm, dòng điện trong mạch chạy theo 1 chiều

nào đó → dòng một chiều → vì vậy ta có thể áp dụng các định

luật về dòng điện một chiều cho các giá trị tức thời của dòng

- Xét đoạn mạch gồm các điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp.…

Cho dòng điện một chiều có cờng độ i chạy qua đoạn mạch →

u hai đầu đoạn mạch liên hệ nh thế nào với u hai đầu từng đoạn

mạch?

- Biểu thức định luật đối với dòng điện xoay chiều?

- Khi giải các mạch điện xoay chiều, ta phải cộng (đại số) các

điện áp tức thời, các điện áp tức thời này có đặc điểm gì?

→ Ta sử dụng phơng pháp giản đồ Fre-nen đã áp dụng cho

phần dao động → biểu diễn những đại lợng hình sin bằng

- HS đọc Sgk và ghi nhận những nội dung của phơng pháp giản đồ Fre-nen

- HS vẽ trong các trờng hợp

đoạn mạch chỉ có R, chỉ có C, chỉ có L và đối chiếu với hình 14.2 để nắm vững cách vẽ

Trang 31

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp

- Trong phần này, thông qua phơng pháp

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

theo kiểu đa giác lực (nếu cần)

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

lệch pha của u đối với i (ϕu/i)

- Nếu ZL = ZC, điều gì sẽ xảy ra?

(Tổng trở của mạch lúc này có giá trị nhỏ

nhất)

- Điều kiện để cộng hởng điện xảy ra là gì?

- HS vận dụng các kiến thức về phơng pháp giản

đồ Fre-nen để cùng giáo viên đi tìm hệ thức giữa

→ Imax khi chỉ khi ZL = ZC

Trang 32

- Phát biểu đợc định nghĩa và thiết lập đợc công thức của công suất trung bình tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều.

- Phát biểu đợc định nghĩa của hệ số công suất

- Nêu đợc vai trò của hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều

- Viết đợc công thức của hệ số công suất đối với mạch RLC nối tiếp

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

II CHUẩN Bị

1 Giáo viên:

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về mạch RLC nối tiếp.

Phát biểu định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ có R, L, C mắc nối tiếp?

Hoạt động 1( phút): Tìm hiểu công suất của mạch điện xoay chiều

- Biểu thức tính công suất điện tiêu thụ trong mạch điện

không đổi là gì?

- Xét mạch điện xoay chiều nh hình vẽ

- Tại một thời điểm t, i trong mạch chạy theo 1 chiều nào

đó → xem tại thời điểm t, dòng điện trong mạch là dòng

1 chiều → công suất tiêu thụ trong mạch tại thời điểm t?

- Giá trị trung bình của công suất điện trong 1 chu kì:

P p UI= =  ϕ+ ω ϕt+ 

- Trong đó cosϕ có giá trị nh thế nào?

- Còn cos(2ω ϕt+ ) là một hàm tuần hoàn của t, với chu kì

bao nhiêu?

- Trong từng khoảng thời gian T/2 hoặc T, hàm cos(2ωt +

ϕ) luôn có những giá trị bằng nhau về trị tuyệt đối, nhng

trái dấu tại thời điểm t, t + T/4

Hoạt động 2( phút): Tìm hiểu về hệ số công suất

- Hệ số công suất có giá trị trong khoảng nào?

- Các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà máy → có L → i nói

chung lệch pha ϕ so với u Khi vận hành ổn định P trung

bình giữ không đổi → Công suất trung bình trong các nhà

máy?

- Nếu r là điện trở của dây dẫn → công suất hao phí trên

đờng dây tải điện?

→ Hệ số công suất ảnh hởng nh thế nào?

- Nhà nớc quy định: cosϕ ≥ 0,85

- Giả sử điện áp hai đầu mạch điện là:

- Vì |ϕ| không vợt quá 900 nên 0 ≤ cosϕ ≤ 1

=

Trang 33

- Từ đây ta có thể rút ra biểu thức cosϕ?

- Có nhận xét gì về công suất trung bình tiêu thụ trong

mạch?

cos

2 2

ϕ= − và cosϕ = R Z

- Bằng công suất toả nhiệt trên R

Ngày soạn: 18/08/2008

Ngày dạy:

I MụC TIÊU

- Làm đợc các bài tập tìm giá trị cực đại, giá trị hiệu dụng, tần số góc và pha ban đầu của c ờng độ

và điện áp của dòng điện xoay chiều

- Làm đợc các bài tập đơn giản trong SGK có kiến thức liên quan đến lớp 11

- Viết đợc biểu thức cờng độ điện trờng và điện thế điện áp trong các mạch điện chỉ có điện trở R,

C, L

- Tìm đợc các đại lợng C, L, Zc, ZL Trong các bài tập trong SGK

II CáC HOạT ĐộNG

1 ổn định l ớp

- Viết biểu thức cờng độ dòng điện tức thời và giải thích các đại lợng?

- Viết công thức tính dung kháng, cảm kháng và biểu thức định luật Ôm cho mạch chỉ có R, C, L?

Hoạt động 1:Làm các bài tập trong SGK-66

d d

U R P

- Yêu cầu các HS còn lại nhận xét và bổ sung

- HS làm bài tập 5

Trang 34

Sử dụng: A=UIt để tính điện năng tiêu thụ của đèn

+ Đối với bài 5:

Chỉ cần sử dụng thêm công thức tính điện trở tơng đơng của 2

+ Đối với bài 6: Để chứng minh đợc đèn có sáng bình thờng

không thì ta so sánh cờng độ dòng điện định mức và cờng độ

dòng điện trong mạch điện

+ Bài8, 9,10 là các bài tập tơng tự HS có thể tự làm

- HS kh ác nh ận x ét là GV và cho điểm

Hoạt đ ộng 2: Làm các bài tập 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 SGK- 74

- Gv gọi HS lên bảng làm các bài tập này và hớng dẫn HS cách

+ Đối với bài 4: HS làm tơng tự

+ Đối với bài5: vì 2 cuộn dây mắc nối tiếp với nhau

1 2 1 2 ( 1 2)

L L L

Z =Z +Z =Lω+Lω= L +L ω

+ Đối với bài 6: HS làm tơng tự

+ Đối với bài 7, 8: tơng tự nhau ta chỉ cần áp đọc lại lí thuyết là

có thể làm đợc

+ Đối với bài 9: làm tơng tự bài 4

- HS làm bài tập 3 dớ i sự hớng dẫn của GV

- Nhớ đợc điều kiện cộng hởng để giải đợc các bài tập liên quan

- Sử dụng động công thức tính công suất, điện năng tiêu thụ để làm các bàig tập

- Vận dụng đợc công thức tính hệ số công suất để giải các bài tập

II C áC HO ạT Đ ộNG

1 ổn đ ịnh l ớp

- Viết công thức tính cờng độ dòng điện hiệu dụng , tổng trở của mạch R,L,C và độ lệch pha?

- Viết công thức tính công suất, điện năng tiêu thụ và hệ số công suất?

Hoạt động 1:Làm các bài tập 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 SGK-66

Trang 35

+ Đối với bài 8,9,10,11,12: HS làm tơng tự chỉ cần sử dụng linh

hoạt các công thức là có thể làm tốt đợc các bài tập này

- HS làm bài tập 4 dớ i sự hớng dẫn của GV

- Gv gọi HS lên bảng làm các bài tập này và hớng dẫn HS cách

- Phát biểu đợc định nghĩa, nêu đợc cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp

- Viết đợc hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp

- Viết đợc hệ thức giữa I trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của một máy biến áp

2 Học sinh: Ôn lại về suất điện động cảm ứng, về vật liệu từ.

Trang 36

- Viết biểu thức tính công suất của dòng điện xoay chiều và giải thích các đại lợng?

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về bài toán truyền tải điện năng đi xa.

- Ngời ta sử dụng điện năng ở khắp mọi nơi, nhng chỉ sản

xuất điện năng trên quy mô lớn, ở một vài địa điểm

- Điện năng phải đợc tiêu thụ ngay khi sản xuất ra Vì vậy

luôn luôn có nhu cầu truyển tải điện năng với số lợng lớn, đi

xa tới hàng trăm, hàng nghìn kilômet

- Công suất phát điện của nhà máy?

- Gọi điện trở trên dây là R → công suất hao phí do toả

nhiệt trên đờng dây?

- Pphát hoàn toàn xác định → muốn giảm Php ta phải làm gì?

- Tại sao muốn giảm r, lại phải tăng S và tăng khối lợng

2 t

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về máy biến áp

- Máy biến áp là thiết bị dùng để làm gì?

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu tạo của máy biến áp

- Bộ phận chính là một khung sắt non có pha silic gọi là lõi

biến áp, cùng với hai cuộn dây có điện trở nhỏ và độ tự cảm

quấn trên hai cạnh đối diện của khung

- Cuộn D1 có N1 vòng đợc nối với nguồn phát điện → cuộn

sơ cấp

- Cuộn D2 có N2 vòng đợc nối ra cơ sở tiêu thụ điện năng →

cuộn thứ cấp

- Nguồn phát tạo ra điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu

cuộn sơ cấp → có hiện tợng gì ở trong mạch?

- Do cấu tạo hầu nh mọi đờng sức từ do dòng sơ cấp gây ra

đều đi qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thông qua mỗi

vòng dây của hai cuộn là nh nhau

→ Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp sẽ có biểu thức nh

thế nào?

- Từ thông qua cuộn thứ cấp biến thiên tuần hoàn → có hiện

tợng gì xảy ra trong cuộn thứ cấp?

- ở hai đầu cuộn thứ cấp có 1 điện áp biến thiên tuần hoàn

với tần số góc ω → mạch thứ cấp kín → i biến thiên tuần

hoàn với tần số f

→ Tóm lại, nguyên tắc hoạt động của máy biến áp là gì?

- Biến đổi điện áp (xoay chiều)

- HS đọc Sgk và nêu cấu tạo của máy biến áp

- Lõi biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau để tránh dòng Fu-cô và tăng cờng từ thông qua mạch

- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngợc lại

- Dòng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra sự biến thiên

từ thông trong hai cuộn

Hoạt động 4 ( phút): Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp

- Giới thiệu máy biến áp và vẽ sơ đồ khảo sát

- Thí nghiệm 1, ta sẽ khảo sát xem trong chế độ không tải

- HS cùng tiến hành thực nghiệm

và ghi nhận các kết quả

- HS ghi các kết quả từ thực nghiệm, xử lí số liệu và nêu các nhận xét

Trang 37

tiêu thụ điện năng trên máy biến áp nh thế nào, và mối liên

hệ giữa điện áp đặt vào và số vòng dây trên mỗi cuộn dựa

vào các số liệu đo đợc trên các dụng cụ đo

- Khi mạch thứ cấp ngắt (I2 = 0), khi ta thay đổi U1 → I1

thay đổi nh thế nào?

- Thí nghiệm 1: Khoá K đóng (chế độ có tải) Trong thí

nghiệm này ta sẽ khảo sát để xem giữa các giá trị I, U, N

của các cuộn dây liên hệ với nhau nh thế nào?

- I2 không vợt quá một giá trị chuẩn để không quá nóng do

toả nhiệt (thờng không quá 55oC) → máy biến áp làm việc

bình thờng

- Trong hệ thức bên chỉ là gần đúng với sai số dới 10%

- Theo định nghĩa, hiệu suất của một máy biến áp là tỉ số

(tính ra %):

coõng suaỏt tieõu thuù ụỷ maùch thửự caỏp

coõng suaỏt ủửa vaứo ụỷ maùch sụ caỏp

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày sự tổn hao điện năng

trong một máy biến áp gồm những nguyên nhân nào?

- Với các máy khi làm việc bình thờng (H > 98%), có thể

viết: U2I2 = U1I1 → công suất biểu kiến ở cuộn thứ cấp xấp

xỉ bằng công suất biểu kiến ở cuộn sơ cấp Đơn vị (V.A)

2 1

U

U > 1 → U2 > U1: điện áp lấy ra lớn hơn điện áp đa vào

- I1 rất nhỏ (I1 ≈ 0) → chứng tỏ máy biến áp hầu nh không tiêu thụ điện năng

- Khi I2 ≠ 0 thì I1 tự động tăng lên theo I2

- HS ghi nhận định nghĩa

- HS trình bày các nguyên nhân

Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về ứng dụng của máy biến áp

- Y/c HS nêu các ứng dụng của máy biến áp - HS nghiên cứu Sgk và những hiểu biết của

mình để nêu các ứng dụng

- Mô tả đợc sơ đồ cấu tạo và giải thích đợc nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều

1 pha và máy phát điện 3 pha

- Trình bày đợc các cách truyền tải dòng điện 3 pha đi xa

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

Trang 38

- Nêu định nghĩa từ thông gửi qua một mạch kín và sự biến thiên của từ thông biến thiên qua vòng dây dẫn kín và gây ra hiện tợng gì?

Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều một pha

- Cho HS nghiên cứu mô hình máy phát điện xoay chiều 1 pha

→ Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa vào nguyên tắc

nào?

→ Nó có cấu tạo nh thế nào?

+ Các cuộn nam châm điện của phần cảm (ro to):

+ Các cuộn dây của phần ứng (stato):

- HS nghiên cứu từ mô hình và Sgk về trả lời

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu cách tạo ra dòng điện 1 chiều

- Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu cách tạo ra

dòng điện một chiều từ các nguồn xoay chiều

- Điôt bán dẫn là một thiết bị chỉ cho dòng điện qua nó theo một chiều từ A

→ K (chiều thuận)

- HS ghi nhận 2 cách chỉnh lu dùng điôt

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về hệ 3 pha

- Giới thiệu về hệ 3 pha

- Thông báo về máy phát điện xoay chiều 3 pha

- Nếu suất điện động xoay chiều thứ nhất có biểu thức:

e1 = e0 2cosωt thì hai suất điện động xoay chiều còn lại có

biểu thức nh thế nào?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và mô hình để tìm hiểu cấu tạo của

máy phát điện xoay chiều 3 pha

- Máy phát ba pha đợc nối với ba mạch tiêu thụ điện năng

(tải) Xét các tải đối xứng (cùng điện trở, dung kháng, cảm

kháng)

- HS ghi nhận về hệ 3 pha

- HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận về máy phát điện xoay chiều 3 pha

- HS nghiên cứu Sgk và trình bày hai cách mắc:

Trang 39

- Các tải đợc mắc với nhau theo những cách nào?

- Mô tả hai cách mắc theo hình 17.6 và 17.7 Sgk

- Trình bày điện áp pha và điện áp dây

- Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha

- HS ghi nhận các khái niệm

điện áp pha và điện áp dây

- HS nghiên cứu Sgk để trả lời:

là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhng lệch pha với nhau 1200 từng

đôi một

- HS nghiên cứu Sgk và liên hệ thực tế để tìm những u việt của

hệ ba pha

- Trình bày đợc khái niệm từ trờng quay

- Trình bày đợc cách tạo ra từ trờng quay

- Trình bày đợc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức về động cơ điện ở lớp 9.

- Nêu cấu tạo cơ bản của một máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha?

- Nêu các cách truyền tải dòng điện xoay chiều 3 pha?

Hoạt động 1( phút): Tìm hiểu nguyên tắc chung của động cơ điện xoay chiều

- Động cơ điện là thiết bị dùng để biến đổi từ dạng năng

lợng nào sang dạng năng lợng nào?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và mô hình để tìm hiểu nguyên

tắc chung của động cơ điện xoay chiều

- Khi nam châm quay đều, từ trờng giữa hai cực của nam

- Từ điện năng sang cơ năng

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận

- Quay đều quanh trục ∆ và Br ⊥ ∆

→ từ trờng quay

Tiêu đề	Dao Động Cơ
Tác giả	Đặng Văn Toản
Trường học	Trường Trung Học Phổ Thông
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	1,52 MB

giáo án vật lý 12_cơ bản

Vận dụng và củng cố