Kĩ năng: Áp dụng được tính chất sóng, sự tổng hợp của dao động sóng, điều kiện để có vân giao thoa, kiểm chứng thực nghiệm.. Thái độ: Chăm chú, sáng tạo II2[r]
Trang 1Tiết : 27 Tuần : 09
Bài 16 GIAO THOA SÓNG
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nêu được hiện tượng giao thoa của hai sóng, thiết lập được công thức xác định vị trí các điểm có biên độ dao động cực đại và cực tiểu
2 Kĩ năng: Áp dụng được tính chất sóng, sự tổng hợp của dao động sóng, điều kiện để có vân giao thoa, kiểm chứng thực nghiệm
3 Thái độ: Chăm chú, sáng tạo
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm giao thoa sóng nước
2 Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu tính chất tuần hoàn của sóng cơ học?
3 Bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu sự giao thoa của hai sóng trên mặt nước
Viết biểu thức thể hiện tính chất
tuần hoàn của sóng cơ theo thời
gian?
2
M
d
T
Tương tự, Viết phương trình dao
động sóng tại M do s1 và s2
truyền đến?
cos
M
T
cos
M
T
Chỉ rõ pha ban đầu của các dao
động?
1 2 d 1
; 2 2 d 2
Thảo luận nhóm: Tìm dao động
tổng hợp tại M?
u u u A t
Biên độ:
2 cos ( - )
Pha ban đầu: (d2 d1)
Quan sát thí nghiệm rút ra nhận
xét?
Xét hai nguồn dao động s1 và 2
s cùng tần số, cùng pha nên hai
sóng tạo thành cùng bước sóng
Một điểm M trên mặt nước:
S M d ; S M d2 2 Nói rõ cho học sinh: Chọn gốc thời gian thích hợp sao cho phương trình dao động của hai nguồn:
2 cos
T
HDHS: Tính độ lệch pha hai dao động:
1 2 2 ( d2 d1)
Để tìm dao động tổng hợp, gợi ý cho học sinh phương pháp lượng giác và phương pháp Fresnel
2
k
pha Biên độ dao động cực đại.
(2k 1)
ngược pha Biên độ dao động cực tiểu.
Kết quả trên mặt nước có những chỗ dao động với biên
độ cực đại xen kẽ với những chỗ đứng yên Hiện tượng đó gọi là hiện tượng giao thoa
Làm thí nghiệm về sự giao thoa
1 Sự giao thoa của hai sóng trên mặt nước
a Lí thuyết về giao thoa:
Xét hai nguồn dao động s1 và s2
cùng tần số, cùng pha nên hai sóng tạo thành cùng bước sóng Một điểm M trên mặt nước:
S M d ; S M d2 2 Chọn gốc thời gian thích hợp sao cho phương trình dao động của hai nguồn:
2 cos
T
Khi đó:
cos
M
T
cos
M
T
Tại M có sự gặp nhau của hai sóng, có độ lệch pha
1 2 2 ( d2 d1)
Sóng tổng hợp tại M:
u u u A t Biên độ:
Pha ban đầu: (d2 d1)
b Thí nghiệm kiểm chứng: Quan sát trên mặt nước, ta thấy
Trang 2Quan sát trên mặt nước, ta thấy
các đường hypebol dao động
xen kẽ với các đường hypebol
đứng yên
sóng nước
Hai nguồn dao động s1 và s2
cùng tần số, cùng pha nên hai sóng tạo thành cùng bước sóng
các đường hypebol dao động xen kẽ với các đường hypebol đứng yên
c Hệ quả:
Hai nguồn dao động s1 và s2
cùng tần số, có độ lệch pha
không đổi là hai nguồn kết hợp.
Hai sóng do hai nguồn tạo ra là
hai sóng kết hợp.
Giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định luôn hoặc tăng cường hoặc triệt tiêu nhau
Hoạt động 2: Điều kiện nào để có hiện tượng giao thoa?
Để xảy ra hiện tượng giao thoa
hai nguồn sóng phải thoã mãn
điều kiện gì?
Hai sóng do hai nguồn tạo ra là
hai sóng kết hợp.
2 Điều kiện để có hiện tượng giao thoa
Hai nguồn dao động có cùng tần
số, cùng phương dao động và có
độ lệch pha không đổi theo thời gian
Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng giao thoa và sự nhiễu xạ của sóng
Tổ chức cho học sinh đọc mục 3
tr 87 sgk
Sóng sau khi qua khe không đi
thẳng mà lệch sang hai cạnh
khe
Khe hở có kích thước nhỏ thì
khe hở giống tâm phát sóng mới
Giao thoa hà hiện tượng rất đặc trưng của sóng
Làm thí nghiệm để học sinh nhận ra hiện tượng nhiễu xạ
3 Ứng dụng Phát hiện được hiện tượng giao thoa thì kết luận được đó là quá trình sóng
Khảo sát và kết luận ánh sáng có tính chất sóng
4 Sự nhiễu xạ của sóng Nhiễu xạ sóng là hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản
4 Củng cố: Nắm được hiện tượng giao thoa sóng
5 Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2 tr 88 skg
Làm bài tập 1; 2; 3; 4 tr 89 skg
6 Hướng dẫn bài mới: Bài tập