Bài : Giao thoa sóng ( 3 cột) - 09-10

Bài giảng: GIAO THOA SĨNG I.MỤC TIÊU: 1.Kiến thức :- Mơ tả được hiện tượng giao thoa của hai sĩng mặt nước và nêu được các điều kiện để cĩ sự giao thoa của hai sĩng.. Hoạt động 1:Tìm h

Ngày soạn: / 08/2009 Chương 02 : Sóng cơ và sóng âm.

Tiết: 14 Bài giảng: GIAO THOA SĨNG

I.MỤC TIÊU:

1.Kiến thức :- Mơ tả được hiện tượng giao thoa của hai sĩng mặt nước và nêu được các điều kiện để cĩ sự

giao thoa của hai sĩng

- Viết được cơng thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa

2.Kỹ năng :-Vận dụng được các cơng thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài tốn đơn giản về hiện tượng giao thoa.

3.Thái độ: .

II.CHUẨN BỊ :

1.Thầy : Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.

2.Trị : Kiến thức về tổng hợp dao động.

III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

1.Oån định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, tác phong HS.

2.Kiểm tra bài cũ:- Sĩng cơ là gì? Phân loại? Bước sĩng là gì? Viết phương trình sĩng tại một điểm M cách

nguồn một khoảng d Nhận xét về độ lệch pha của sĩng tại M so với sĩng tại nguồn ở cùng thời điểm(5p)

3.Tiến trình bài học.

Hoạt động 1:Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sĩng mặt nước.

- Mơ 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 được

từ thí nghiệm

- Những điểm khơng dao động nằm trên họ các đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động rất mạnh nằm trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2

- Hai họ các đường hypebol này xen

kẽ nhau như hình vẽ

Lưu ý: Họ các đường hypebol này

đứng yên tại chỗ

I Sự giao thoa của hai sĩng mặt nước

a.Thí nghiệm: (SGK)

b.Nhận xét: Trong vùng 2 hệ

thống sĩng gặp nhau cĩ những đường cong mà các phần tử nước dao động với biên độ cực đại và xen kẽ là những đường cong mà tại đĩ các phần tử nước khơng dao động.Các đường cong này nằm ổn định trên mặt nước

Đĩ là hiện tượng giao thoa sĩng mặt nước

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

-Hướng dẫn HS xây dựng

phương trình sĩng tại một

điểm trong vùng giao thoa

Giả sử cĩ 2 nguồn tạo sĩng S1

và S2 tạo ra 2 hệ thơng sĩng cĩ

phương trình là: u1 = u2 =

Acost

Gọi M là điểm nằm trong vùng

2 sĩng gặp nhau cách nguồn S1

một khoảng d1 cách nguồn S2

một khoảng d2.

1

d t

u A

T





  và

2

d t

u A

T





uM = u1+ u2

II Cực đại và cực tiểu giao thoa

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

-Giả sử cĩ 2 nguồn tạo sĩng S1

và S2 tạo ra 2 hệ thơng sĩng cĩ phương trình là:

u1 = u2 = Acost -Gọi M là điểm nằm trong vùng 2 sĩng gặp nhau cách nguồn S1 một khoảng d1 cách

S 1 S 2

do sóng từ S 1 ; S 2 truyền đến ?

- Viết phương trình sóng tổng

hợp tại M?

- Hướng dẫn HS đưa tổng 2

cosin về tích

cos cos 2 cos cos

- Dựa vào biểu thức, có nhận

xét về tần số sóng tổng hợp tại

M so với sóng tại nguồn?

- Biên độ dao động tổng hợp

A M phụ thuộc yếu tố nào?

-Hướng dẫn HS xác định

những điểm dao động với biên

độ cực đại, cực tiểu

- Từ biểu thức tính biên độ

sóng tổng hợp tại M xác định

điều kiện để biên độ cực

đại ,cực tiểu?

-Tập hợp các điểm đó là một

hệ hypebol mà hai tiêu điểm là

S1 và S2.Điều đó phù hợp với

kết quả quan sát thực nghiệm

2

2

A

T





- Sóng tổng hợp tại M cùng tần số với sóng thành phần

- Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí của điểm M

-Biên độ sóng tại M cực đại khi:

cos ( 2 1)

1

d d









 cos

2 1

1

d d









Hay

2 1

(d d )

k











 d2 – d1 = k (k = 0, 1, 2…) -Biên độ sóng tại M cực tiểu khi:

cos ( 2 1)

0

d d









Hay

2 1

2







2

d  d k 

(k = 0, 1, 2…)

-Phương trình sóng tại M do sóng từ S 1 ; S 2 truyền đến

1

d t

u A

T





  và

2

d t

u A

T





-Phương trình sóng tổng hợp tại M.

uM = u1+ u2

= 2A.cos



.(d 2 d1)

.cos

) 2 (



T

t 



Hay :

uM= AM.cos(

) ) (





t 

với AM = 2A.cos



.(d 2 d1)

là biên độ sóng tổng hợp tại M

Vậy:

- Dao động tại M vẫn là một dao động điều hoà cùng tần số với sóng tại nguồn

2 Vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa

a Những điểm dao động với

biên độ cực đại (cực đại giao

thoa)

d2 – d1 = k

Với k = 0, 1, 2…

b Những điểm đứng yên, hay

là có dao động bị triệt tiêu

(cực tiểu giao thoa)

2 1

1 2

d  d k 

Với (k = 0, 1, 2…)

c Với mỗi giá trị của k, quỹ tích

của các điểm M là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1

và S2

8p Hoạt động 3:Tìm hiểu điều kiện giao thoa sóng- sóng kết hợp.

-Yêu cầu HS đọc SGK và cho

biết điều kiện để 2 sóng gặp

nhau giao thoa được với nhau,

thế nào là 2 sóng kết hợp?

-Thông báo điều kiện để xảy ra

giao thoa sóng; khái niệm 2

sóng kết hợp

-Thực hiện theo yêu cầu GV

-Ghi nhận các khái niệm

III.Điều kiện giao thoa sóng.Sóng kết hợp.

-Điều kiện giao thoa 2 sóng: hai nguồn sóng phai dao động cùng phương, cùng tần số(chu kì) và có độ lệch pha không đổi theo thời gian

-Hai nguồn đó gọi là 2 nguồn kết hợp, 2 sóng đó gọi là 2 sóng kết hợp

-Hiện tượng giao thoa là đặc trưng của sóng, mọi quá trình sóng đều có thể gây ra hiện tượng giao thoa và ngược lại

Hoạt động 4:Vận dụng.

-Chứng tỏ rằng khoảng cách

giữa 2 điểm thuộc 2 dãy cực

đại liên tiếp nằm trên đường

nối 2 tâm sóng cách nhau ½

bước sóng?

-Dựa vào điều kiện để điểm M thuộc dãy cực đại để chứng minh Chú ý: Khoảng cách giữa 2 điểm thuộc 2 dãy cực đại liên

tiếp nằm trên đường nối 2 tâm sóng cách nhau ½ bước sóng CUÛNG COÁ:

IV RUÙT KINH NGHIEÄM: ……….