GA12CB hoan chinh nhat

- Phát biểu và viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dòng điện hiệu dụng I, hệ số công suất cos  trong đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiế[r]

Trang 1

Chương I DAO ĐỘNG CƠ

Tiết 1-2 DAO ĐỘNG DIỀU HÒA

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được: Định nghĩa dao động điều hòa, các khái niệm li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu

- Viết được: Phương trình của dao động điều hòa, công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số, công thứcvận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa

- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không

2 Kĩ năng

- Làm được các bài tập tương tự như trong sgk và sách bài tập

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

Chuẩn bị một con lắc đơn hoặc con lắc lò xo cho học sinh quan sát dao động

Chuẩn bị hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu điểm P của điểm M trên đường kính P1P2

2 Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều.

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Tiết 1

Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo.

Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hi u dao đ ng c ể ộ ơ

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

 Cành cây lai động trước gío,

mặt nước gợn sóng, dây đàn

rung

Cho học sinh quan sát dao động

của con lắc đơn

Yêu cầu học sinh nêu định

nghĩa dao động tuần hoàn

Định nghĩa dao động cơ

Định nghĩa dao động tuần hoàn

I Dao động cơ

1 Thế nào là dao động cơ?

Dao động cơ là chuyển động qua lại của vậtquanh một vị trí cân bằng

2 Dao động tuần hoàn

Dao động tuần hoàn là dao động mà saunhững khoảng thời gian bằng nhau, gọi làchu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ

Hoạt động 3 (30 phút) : Tìm hi u ph ng trình c a dao đ ng đi u hòa ể ươ ủ ộ ề

Vẽ hình 1.1

Khi M chuyển động tròn đều

thì hình chiếu của nó tức điểm P

sẽ chuyển động qua lại Vị trí O

Tại một thời điểm t tọa độ x của

điểm P sẽ được xác định như sau

Sử dụng hàm sin trong tam giác

vuông OMP

Vẽ hình

Xác định vị trí của M ở thờiđiểm t = 0

Xác định vị trí của M ở thờiđiểm t bất kì

Xác định hình chiếu của M trêntrục Ox

II Phương trình của dao động điều hòa

1 Ví dụ

Xét điểm M chuyển động tròn đều theochiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) vớitốc độ góc  trên quỹ đạo tâm O bán kính

2 Định nghĩa

Dao động điều hòa là dao động trong đó li

độ của vật là một hàm côsin (hay sin) củathời gian

3 Phương trình

Phương trình dao động: x = Acos(t + ) Trong đó:

A là biên độ dao động (A > 0) Nó là độ lệchcực đại của vật; đơn vị m, cm

(t + ) là pha của dao động tại thời điểm t;

Trang 2

Nêu mối liên hệ giữa chuyểnđộng tròn đều và dao động điềuhòa.

Ghi nhận qui ước chọn trục làmgốc để tính pha dao động

+ Đối với phương trình dao động điều hòa x

= Acos(t + ) ta qui ước chọn trục x làmgốc để tính pha của dao động

Tiết 2

Hoạt động 4 (10 phút) : Tìm hi u chu kì , t n s , t n s góc c a dao đ ng đi u hòa ể ầ ố ầ ố ủ ộ ề

Giới thiệu chu kì của dao động

Yêu cầu học sinh nhắc lại mối

liên hệ giữa , T và f trong

chuyển động tròn đều

Ghi nhận khái niệm

Nhắc lại mối liên hệ giữa , T và

f trong chuyển động tròn đều

III Chu kì , tần số, tần số góc của dao động điều hòa

1 Chu kì và tần số

+ Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa làkhoảng thời gian để thực hiện một dao độngtoàn phần; đơn vị giây (s)

+ Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hòa là

số dao động toàn phần thực hiện được trongmột giây; đơn vị héc (Hz)

2 Tần số góc

 trong phương trình x = Acos(t + ) gọi

là tần số góc của dao động điều hòa

Liên hệ giữa , T và f:  =

T

 2

= 2f

Hoạt động 5 (20 phút) : Tìm hi u v n t c và gia t c c a v t dao đ ng đi u hòa ể ậ ố ố ủ ậ ộ ề

Biến đổi để thấy v sớm pha

2



so với x

Yêu cầu học sinh xác định các

giá trị cực tiểu và cực đại của

vận tốc của dao động điều hòa

Biến đổi để thấy sự lệch pha

của a, v và x

Nêu đặc điểm của véc tơ gia

tốc trong dao động điều hòa

Ghi nhận sự lệch pha giữa vận tốc

v và li độ x

Xác định các vị trí vật có vận tốccực tiểu, cực đại

Nắm vững mối liên hệ giữa x, v

và a trong dao động điều hòa

2 Gia tốc

+ Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thờigian: a = v' = - 2Acos(t + ) = - 2x+ Gia tốc của vật dao động điều hòa biếnthiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược phavới li độ (sớm pha hơn

2



so với vận tốc)

Trang 3

tốc giảm nên gia tốc ngược

chiều với vận tốc

Hoạt động 6 (10 phút) : Tìm hi u đ th c a dao đ ng đi u hòa ể ồ ị ủ ộ ề

Yêu cầu học sinh nhận xét về

đồ thị của dao động điều hòa

Vẽ đồ thị của dao động điều hòaứng với trường hợp pha ban đầu 

= 0

Nhận xét đồ thị

V Đồ thị của dao động điều hòa

Đồ thị của dao động điều hòa là một đườnghình sin

Hoạt động 7 (5 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà ủ ố ệ ụ ề

1 Phát biểu dao động điều hòa

2 Nêu li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 7, 8, 9 10, 11

trang 9 sgk và 1.7 sbt

Ghi các bài tập về nhà

IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Trang 4

Tuần 2 Ngày soạn : 14.08.2010 Ngày dạy : 16.08.2010

- Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo l dao động điều hòa

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

2 Kĩ năng

- Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong phần bài tập

- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc lò xo

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

Hoạt động 1 (5 phút) : 1 Kiểm tra bài cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa Nêu

mối liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc của dao động điều hòa

2 So sánh pha ban đầu giữa li độ và vận tốc

3 So sánh pha ban đầu giữa li độ và gia tốc

Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hi u con l c lò xo ể ắ

Giới thiệu con lắc lò xo

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo

của con lắc lò xo

Giới thiệu vị trí cân bằng

Yêu cầu học sinh nhận xét về vị

trí cân bằng

Kéo lò xo giãn ra rồi thả ra

Yêu cầu học sinh nhận xét

2 Nhận xét

+ Vị trí cân bằng của vật là là vị trí khi lò xokhông bị biến dạng

+ Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng cho lò

xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay, ta thấyvật dao động trên một đoạn thẳng quanh vị trícân bằng

Hoạt động 3 (20 phút) : Kh o sát dao đ ng c a con l c lò xo v m t đ ng l c h c ả ộ ủ ắ ề ặ ộ ự ọ

Vẽ hình 2.1

Dẫn dắt học sinh đi đến kết

Xác định các lực tác dụng lên vật

Viết biểu thức định luật IINewton

Viết phương trình chiếu

Xác định trị đại số của lực đàn hồi

Trang 5

Yêu cầu học sinh xác định tần

số góc 

Yêu cầu học sinh xác định chu

kì T

Yêu cầu học sinh thực hiện C1

Giới thiệu lực kéo về ở con lắc

lò xo vừa nêu và một số trường

Như vậy con lắc lò xo dao động điều hòa

= 2 m

k

3 Lực kéo về

Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng gọi

là lực kéo về Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li

độ, là lực gây ra gia tốc cho vật dao độngđiều hòa

Hoạt động 4 (10 phút) : Kh o sát dao đ ng c a lò xo v m t n ng l ng ả ộ ủ ề ặ ă ượ

Dẫn dắt để học sinh viết được

biểu thức tính động năng của

con lắc lò xo

biểu thức tính thế năng của con

lắc lò xo

biểu thức tính cơ năng của con

lắc lò xo

Yêu cầu học sinh rút ra các kết

luận

Viết biểu thức tính động năng nóichung

Áp dụng cho con lắc lò xo

Viết biểu thức tính thế năng của

lò xo bị biến dạng

Viết biểu thức tính cơ năng nóichung

1 Cấu tạo của con lắc lò xo

2 Viết công thức tính tần số góc, chu kì, tần số của con

Trang 6

Tuần 2 Ngày soạn : 14.08.2010 Ngày dạy : 19.08.10

Tiết 4 BÀI TẬP

I MỤC TIÊU

- Xác định được các đại lượng trong dao động điều hòa

- Lập được phương trình dao động của con lắc lò xo

- Giải được một số bài toán về dao động điều hòa và con lắc lò xo

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức về dao động điều hòa, con lắc lò xo.

Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan.

+ Li độ, vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa:

x = Acos(t + ), v = x' = - Asin(t + ), a = v' = x’’ = - 2Acos(t + ) = - 2x+ Sự lệch pha giữa li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa: vận tốc biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn li độ

và ngược pha với li độ

+ Liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc:  =

T

 2

: lấy nghiệm “+” nếu v0 < 0 và lấy nghiệm “-“ nếu v0 > 0

+ Động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo:

Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn

Câu 7 trang 9: CCâu 8 trang 9: ACâu 9 trang 9 : DCâu 4 trang 13: DCâu 5 trang 13: DCâu 6 trang 13: B

đại âm ( x = – A)

a) Viết phương trình dao động

Tính 

Trang 7

Y/c h/s xác định tần số góc

của dao động

Hướng dẫn học sinh xác định

pha ban đầu

Y/c hs viết pt dao động

Hướng dẫn để học sinh xác

định li độ, vận tốc và gia tốc

của vật tại thời điểm t = 0,5s

Hướng dẫn học sinh giải

phương trình lượng giác để

tính t (hai họ nghiệm)

Đề 2.6 : Một con lắc lò xo có

khối lượng m = 50 g, dao động

điều hòa trên trục x với chu kì

của các vec-tơ vận tốc, gia tốc

và lực kéo về tại thời điểm

Y/c h/s dựa vào trị đại số của

a để xác định chiều của véc tơ

Thay x vào phương trình li độ

và giải phương trình lượng giác

để tính t

Tìm nghiệm dương nhỏ nhấttrong hai họ nghiệm đã giảiđược

Ta có : - 12 = 24cos(0,5t + ) => cos(0,5t + ) = - 0,5 = cos

3 2

Dó đó a hướng theo chiều âm của trục Ox

về phía vị trí cân bằng

Lực kéo về:

F = ma = 0,05.(-200) = - 10 (N) < 0

Véc tơ 

F ngược chiều dương của trục Ox

Trang 8

Tiết 5 CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn, điều kiện để con lắc đơn dao động điều hòa

- Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn, công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn

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

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

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

2 Kĩ năng

- Giải được các bài tập tương tự như trong bài

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc đơn.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.

Hoạt động 1 (10 phút) : Tìm hi u con l c đ n ể ắ ơ

Giới thiệu con lắc đơn

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo

Yêu cầu học sinh xác định vị trí

cân bằng của con lắc đơn

Cho con lắc đơn dao động

Vẽ hình

Nêu cấu tạo của con lắc đơn

Xác định vị trí cân bằng của conlắc đơn

Quan sát và nhận xét về chuyểnđộng của con lắc đơn

I Thế nào là con lắc đơn?

1 Cấu tạo

Gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo vào ởđầu một sợi dây không dãn, có chiều dài l, cókhối lượng không đáng kể

Hoạt động 2 (15 phút) : Kh o sát dao đ ng c a con l c đ n v m t đ ng l c h c ả ộ ủ ắ ơ ề ặ ộ ự ọ

Yêu cầu học sinh cho biết tại

sao khi  lớn thì dao động của

con lắc đơn không phải là dao

động điều hòa

Vẽ hình

Xác định các lực tác dụng lên vậtnặng

Viết biểu thức định luật IINewton

Xác định lực kéo về

Cho biết tại sao khi  lớn thì daođộng của con lắc đơn không phải làdao động điều hòa

II Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học

1 Phương trình chuyển động

Vị trí của vật m được xác định bởi li độ góc

 hay bởi li độ cong s = l ( tính ra rad).Chọn chiều dương như hình vẽ

Vật chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực 

Với  lớn (sin  ) dao động của con lắcđơn không phải là dao động điều hòa

s

Trang 9

Yêu cầu học sinh xác định tần

số góc của con lắc đơn

Yêu cầu học sinh xác định chu

kì của con lắc đơn

s = S0cos(t + ) Vậy, khi dao động nhỏ (sin   (rad)), conlắc đơn dao động điều hòa với biên độ S0 =l0

= 2

g

l

Hoạt động 3 (10 phút) : Kh o sát dao đ ng c a con l c đ n v m t n ng l ng ả ộ ủ ắ ơ ề ặ ă ượ

Yêu cầu học sinh viết biểu thức

Yêu cầu học sinh cho biết khi

nào thì cơ năng của con lắc đơn

được bảo toàn và viết biểu thức

của cơ năng khi đó

Viết biểu thức tính động năng củacon lắc đơn

Viết biểu thức tính thế năng củacon lắc đơn

Viết biểu thức tính cơ năng củacon lắc đơn

Cho biết khi nào thì cơ năng củacon lắc đơn được bảo toàn, viếtbiểu thức của cơ năng khi đó

III Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng

Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hi u cách xác đ nh gia t c r i t do nh con l c đ n ể ị ố ơ ự ờ ắ ơ

Yêu cầu học sinh trình bày

cách làm thí nghiệm với con lắc

đơn để xác định gia tốc rơi tự

do

Trình bày cách làm thí nghiệmcới con lắc đơn để xác định gia tốcrơi tự do

IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do

Từ công thức tính chu kì của con lắc đơn:

đơn, đo T và l ta tính được g.

1 Cấu tạo của con lắc đơn

2 Viết công thức tần số góc, chu kì, tần số của con lắc

Trang 10

Tiết 6 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưởng bức, sự cộng hưởng

- Nêu được điều kiện để có hiện tượng cộng hưởng xảy ra

- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

2 Kĩ năng

- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng

- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải được bài tậptương tự như trong bài

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 4.3 và một số ví dụ về dao động cưởng bức, hiện tượng cộng hưởng.

2 Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: W =

2

1

m2A2

Hoạt động 1 (5 phút) : 1.Kiểm tra bài cũ: Viết biểu thức xác định tần số dao động điều hòa của con lắc lò xo và con

lắc đơn: Con lắc lò xo: f =

m

k

 2

1

Nêu điều kiện để con lắc lò xo và con lắc đơn daođộng điều hòa

2 Viết công thức tính tần số góc , chu kì của con lắc đơn

3 Viết công thức tính động năng, thế năng, cơ năng

G/v gới thiệu các tần số dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo đã nêu gọi là tần số riêng của hệ dao động (kíhiệu là f0), nó chỉ phụ thuộc vào các đặc điểm của hệ dao động

Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hi u dao đ ng t t d n ể ộ ắ ầ

dao động của các con lắc trong

thực tế

Cho hs đn dao động tắt dần

Yêu cầu học sinh giải thích

nguyên nhân tắt dần của dao

Nêu khái niệm dao động tắt dần

Giải thích nguyên nhân tắt dầncủa dao động

Ghi nhận các ứng dụng của daođộng tắt dần

Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực

ma sát và lực cản của môi trường làm tiêuhao cơ năng của con lắc

3 Ứng dụng

Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc

ô tô, xe máy, … là những ứng dụng của daođộng tắt dần

Hoạt động 3 (5 phút) : Tìm hi u dao đ ng duy trì ể ộ

Yêu cầu học sinh nêu cách làm

cho dao động không tắt

Giới thiệu dao động duy trì

Giới thiệu dao động duy trì của

con lắc đồng hồ

Nêu cách làm cho dao độngkhông tắt dần

II Dao động duy trì

Dao động được duy trì bằng cách giữ chobiên độ không đổi mà không làm thay đổi chu

kì dao động gọi là dao động duy trì

Dao động của con lắc đồng hồ là dao độngduy trì

Hoạt động 4 (10 phút) : Tìm hi u dao đ ng c ng b c ể ộ ưở ứ

III Dao động cưởng bức

1 Thế nào là dao động cưởng bức?

Trang 11

Giới thiệu các đặc điểm của dao

và sự chênh lệch giữa f và fo càng ít thì biên độcủa dao động cưởng bức càng lớn

Hoạt động 5 (10 phút) : Tìm hi u hi n t ng công h ng ể ệ ượ ưở

Giới thiệu hiện tượng cộng

của hiện tượng cộng hưởng

Yêu cầu học sinh cho biết trong

trường hợp nào thì sự cộng

hưởng là có hại, trường hợp nào

thì có lợi

Nêu điều kiện cộng hưởng

Xem hình 4.4 và nhận xét về đặcđiểm của sự cộng hưởng

Giải thích hiện tượng cộnghưởng

Tìm hiểu tầm quan trọng củahiện tượng cộng hưởng

Trả lời được:

Sự cộng hưởng làm tòa nhà, cầu,

bệ máy, khung xe, … rung mạnh

Điều kiện cộng hưởng: f = f0 Đặc điểm: Đồ thị cộng hưởng càng nhọn khilực cản môi trường càng nhỏ

2 Giả thích

Khi tần số của lực cưởng bức bằng tần sốriêng của hệ dao động thì hệ được cung cấpnăng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc, lúc

đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên Biên

độ dao động đạt tới giá trị không đổi và cựcđại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sátbằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ

3 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệ máy,khung xe, đều có tần số riêng Phải cẫn thậnkhông để cho các hệ ấy chịu tác dụng của cáclực cưởng bức mạnh, có tần số bằng tần sốriêng của chúng để tránh sự cộng hưởng, gâygãy, đổ

Hộp đàn của đàn ghi ta, viôlon, là nhữnghộp cộng hưởng với nhiều tần số khác nhaucủa dây đàn làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ

1 Thế nào là dao động tắt dần ? nguyên nhân

2 Nêu đặc điểm của dao động duy trì

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 5, 6 trang 21 sgk

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài

Trang 12

I MỤC TIÊU

- Tính được chu kì, tần số, tần số góc của con lắc đơn, thế năng, cơ năng của con lắc đơn dao động điều hòa

- Trả lời được các câu hỏi trắc nghiệm và giải được các bài tập về con lắc đơn, dao động tắt dần, dao động cưởngbức, sự cộng hưởng tương tự như trong sgk và sbt

II CHUẨN BỊ

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về con lắc đơn, dao động tắt dần, dao động cưởng bức, sự cộng hưởng.

Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

+ Phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn: s = S0cos(t + ) hay  = 0cos(t + ) với s = l; S0 = l0.+ Tần số góc, chu kì, tần số của con lắc đơn:  =

Hoạt động 2 (10 phút) : Gi i các câu h i tr c nghi m ả ỏ ắ ệ

Câu 4 trang 17: DCâu 5 trang 17: DCâu 6 trang 17: CCâu 5 trang 21: DCâu 6 trang 21: B

Hoạt động 3 (25 phút) : Gi i các bài t p t lu n ả ậ ự ậ

3.8 : Một con lắc đơn dài 1,2

m dao động tại một nơi có gia

tốc rơi tự do g 9,8 m/s 2

Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân

bằng theo chiều dương một

Yêu cầu học sinh tính , S0

và  rồi viết phương trình dao

động của con lắc đơn

Yêu cầu học sinh tính vận tốc

và gia tốc khi vật qua vị trí cân

bằng

Tính chu kì dao động của conlắc

Viết dạng phương trình daođộng

Tính 

Tính S0 Tính 

Viết phương trình dao động

2 , 1

= 2,2 (s)b) Phương trình dao động của con lắc

8 , 9

= 2,86 (rad/s)

S0 = l0 = 1,2.0,174 = 0,2 (m) Khi t = 0 thì s = S0 và v = 0 => cos = 1 =>  = 0

Trang 13

Tiết 8 TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.

Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu một số trường hợp có sự tổng hợp dao động trong thực tế để đặt vấn đề cho bài Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hi u v véc t quay ể ề ơ

Vẽ véc tơ quay

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm

của véc tơ quay

Vẽ hình Nêu đặc điểm của véc tơ quay

Xác định tọa độ hình chiếu Pcủa điểm M trên trục Ox

Thực hiện C1

I Véc tơ quay

Dao động điều hòa: x = Acos(t + ) Được biểu diễn bằng véc tơ quay OM có

+ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox

+ Độ dài bằng biên độ dao động: OM = A.+ Hợp với trục Ox một góc bằng 

+ Quay đều quanh O theo chiều dương (ngượcchiều kim đồng hồ) với vận tốc góc 

Hoạt động 3 (25 phút) : Tìm hi u ph ng pháp giãn đ Fre-nen ể ươ ồ

Cho học sinh dùng phép biến

đổi lượng giác để tìm phương

trình dao động tổng hợp khi A1

= A2

Nêu ra sự cần thiết phải dùng

phương pháp khác khi A1  A2

Vẽ giãn đồ véc tơ quay

Cho học sinh rút ra kết luận về

sự tổng hợp hai dao động điều

Ghi nhận sự cần thiết phải dùngphương pháp khác khi A1  A2

2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen

a) Biểu diễn các dao động thành phần và dao động tổng hợp bằng véc tơ quay

Các dao động thánh phần x1 và x2 được biểudiễn bởi hai véc tơ quay 

b) Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy

A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 - 1)tan =

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

Trang 14

Giới thiệu sự lệch pha của hai

dao động: Sớm pha, trể pha,

cùng pha, ngược pha

Còn thời gian thì cho vẽ giãn

đồ véc tơ tại lớp, không thì về

nhà vẽ

Ghi nhận các khái niệm về sự lệchpha của hai dao động điều hòacùng phương cùng tần số

Tìm biên độ của dao động tổnghợp

Tìm pha ban đầu của dao độngtổng hợp

Viết phương trình dao động tổnghợp

Vẽ giãn đồ véc tơ

Biên độ và pha ban đầu của dao động tổnghợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầucủa các dao động thành phần

+ Khi hai dao động thành phần cùng pha (2

- 1 = 2k) thì dao động tổng hợp có biên độcực đại: A = A1 + A2

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (2

- 1 = (2k + 1)) thì dao động tổng hợp cóbiên độ cực tiểu: A = |A1 - A2|

=> A = 2 3 (cm)

tan =

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



=

) 1 (

2 5 , 0 4

0 2 2

3 4

1 Hãy biểu diễn dao động điều hòa 4cos

và tính biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp của

hai dao động trên

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 6 trang 25

Trang 15

- Giải được các bài tập tương tự như trong sgk và trong sbt.

- Nhận xét được biên độ dao động tổng hợp trong một số trường hợp đặc biệt

II CHUẨN BỊ

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về tổng hợp dao động.

+ Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: Nếu một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòavới các phương trình là: x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2) thì phương trình dao động tổng hơp của vật là: x = x1+ x2 = Acos(t + ) Trong đó: A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 - 1) ; tan =

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



.+ Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số:  = 2 - 1 Khi hai dao động thành phần cùngpha ( = 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại là: A = A1 + A2 Khi hai dao động thành phần ngược pha (

= (2k + 1)) thì dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu là: A = |A1 - A2| Trường hợp tổng quát ( là bất kì thì: A1 +

A2  A  |A1 - A2|

Câu 4 trang 25: DCâu 5 trang 25: BCâu 5.1: BCâu 5.2: CCâu 5.3: D

Tìm pha ban đầu của dao độngtổng hợp

Bài 6 trang 25

Ta có: A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 - 1) = 0,75 + 3 + 3.0,5 = 5,25

=> A = 2,3 (cm)

tan =

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



=

) 2

2 ( 3 0 2 3

5 0 3 1 2 3

=> A = 2,3 (cm)

tan =

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



Trang 16

Tìm biên độ, pha ban đầu và

viết phương trình dao động

 Tìm biên độ, pha ban đầu và

viết phương trình dao động

0 2 2

3 4

tan =

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



=

) 1 6 0 6

0 6 ) 1 (

Trang 17

Tiết 10 - 11 THỰC HÀNH

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí

- Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đ biết để suy ra định luật mới rồi dùng thínghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó

- Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng

có liên quan nhằm tìm ra định luật mới

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:

- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khốilượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm

- Tìm ra bằng thí nghiệm T a l , với hệ số a  2, kết hợp với nhận xt tỉ số 2 2

g



 với g = 9,8m/s2, từ đĩ nghiệmlại cơng thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trường gtại nơi làm thí nghiệm

2 Kĩ năng

- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho php

- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác địnhchu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ

số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì dao độngcủa con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơilàm thí nghiệm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Nhắc HS chuẩn bị bi theo cc nội dung ở phần bo co thực hnh trong Sgk

- Chọn bộ 3 quả cn cĩ mĩc treo 50g

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2s thì sai

số của php đo sẽ là t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T  1,0 s, nếu đo thời gian của n =

10 dao động là t  10s, thì sai số phạm phải l:

- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thựchành trong Sgk

Hoạt động 1 (15 phút) : Tìm hi u c s lý thuy t liên quan đ n bài th c hành ể ơ ở ế ế ự

Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trong sgk Nêu cấu tạo của con lắc đơn

Cho biết cách đo chiều dài của con lắc đơn

Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộccủa chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ vàobiên độ dao động

Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộccủa chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ vàochiều dài con lắc

Nêu cách làm thí nghiệm để xác định chu kì T với sai số

Trang 18

t = 0,02s khi dùng đồng hồ bấm dây có sai số là 0,2s.

Hoạt động 2 (15 phút) : Thí nghi m tìm hi u s ph thu c c a chu k dao đ ng c a con l c đ n vào biên đ ệ ể ự ụ ộ ủ ỳ ộ ủ ắ ơ ộ

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50g, l = 50cm

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động

của con lắc đơn với các biên độ khác nhau: A1 = 3cm, A2

= 6cm, A3 = 9cm, A4 = 18cm

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu

kì và biên độ dao động của con lắc đơn dao động với biên

độ nhỏ

Chọn, lắp ráp con lắc đơn theo yêu cầu

Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lầndao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào bảng6.1

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và biên độdao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Hoạt động 3 (15 phút) : Thí nghi m tìm hi u s ph thu c c a chu k dao đ ng c a con l c đ n vào kh i ệ ể ự ụ ộ ủ ỳ ộ ủ ắ ơ ố

l ng ượ

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với l = 50cm và khối

lượng lần lượt là 50g, 100gvà 150g

của các con lắc đơn có khối lượng khác nhau

kì và khối lượng của vật nặng của con lắc đơn dao động

với biên độ nhỏ

Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và khối lượngcủa vật nặng của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Tiết 2

Hoạt động 3 (20 phút) : Thí nghi m tìm hi u s ph thu c c a chu k dao đ ng vào chi u dài con l c ệ ể ự ụ ộ ủ ỳ ộ ề ắ

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50g, và chiều

dài lần lượt là 40cm, 50cm và 60cm

của các con lắc đơn có chiều dài khác nhau

Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của

T2 vào l và rút ra nhận xét

kì và chiều của con lắc đơn khi con lắc đơn dao động với

biên độ nhỏ

Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu

Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào l và rút ranhận xét

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và chiều củacon lắc đơn khi con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Hoạt động 4 (25 phút) : Rút ra các k t lu n, làm báo cáo th c hành ế ậ ự

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa T

với A (S0, 0), m, l trong dao động của con lắc đơn với

với g = 9,8m/s2 và rút ra kết luận vềcông thức tính chu kì dao động của con lắc đơn

Yêu cầu học sinh dựa vào kết quả thí nghiệm, tính gia

tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm

Yêu cầu học sinh làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu như

sgk

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa T với A (S0, 0), m, l

trong dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ

So sánh kết quả đo a trong công thức T = a l và giá trị

g

 2

với g = 9,8m/s2 Rút ra kết luận về công thức tínhchu kì dao động của con lắc đơn

Dựa vào kết quả thí nghiệm, tính gia tốc trọng trườngnơi làm thí nghiệm

Làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu như sgk

Trang 19

Chương II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Tiết 12 - 13 SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ

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

kì, bước sóng, pha

- Viết được phương trình sóng

- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng

2 Kĩ năng

- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ

- Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sĩng trn một sợi dy

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả trong bài về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền sóng (hình 7.1, 7.2 và 7.3)

2 Học sinh: Ôn lại các bài về dao động điều hòa

Tiết 1

Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu các định nghĩa về biên độ, chu kì, tần số và năng lượng của vật dao

động điều hòa

Hoạt động 2 (35 phút) : Tìm hi u v sóng c ể ề ơ

Thực hiện thí nghiệm cho học

sinh quan sát

Yêu cầu học sinh quan sát và

nhận xét

Yêu cầu học sinh định nghĩa

sóng cơ

Y/c h/s quan sát và nhận xét về

các gợn sóng trên mặt nước

Y/c h/s rút ra kết luận về tốc độ

sóng truyền trên mặt nước

phương dao động của các phần

tử nước trong thí nghiệm trên so

với phương truyền sóng

Giới thiệu sóng ngang

Thực hiện thí nghiệm hình 7.2

cho hs quan sát và nhận xét

Yêu cầu học sinh nêu khái niệm

sóng dọc

Nêu ví dụ để học sinh thấy sóng

cơ không truyền được trong

Rút ra kết luận về tốc độ sóngtruyền trên mặt nước

Nhận xét về phương dao động củacác phần tử nước trong thí nghiệmtrên so với phương truyền sóng

Quan sát, nhận xét

Nêu khái niệm sóng dọc

Ghi nhận sóng cơ không truyềnđược trong chân không

2 Định nghĩa

Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong mộtmôi trường

Các gợn sóng phát đi từ O đều là nhữngđường tròn tâm O Vậy sóng nước truyềntheo các phương khác nhau trên mặt nước vớicùng một tốc độ v

3 Sóng ngang

Sóng ngang là sóng trong đó các phần tửcủa môi trường dao động theo phương vuônggóc với phương truyền sóng

Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngangchỉ truyền được trong chất rắn

4 Sóng dọc

Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử củamôi trường dao động theo phương trùng vớiphương truyền sóng

Sóng dọc truyền được cả trong chất khí,chất lỏng và chất rắn

Sóng cơ không truyền được trong chânkhông

Trang 20

Giới thiệu một số điểm trên dây

dao động hoàn toàn giống nhau

Giới thiệu biên độ sóng

Giới thiệu chu kì và tần số

sóng

Giới thiệu tốc độ truyền sóng

Giới thiệu bước sóng

Giới thiệu định nghĩa bước

sóng theo cách khác

Giới thiệu năng lượng sóng

Xem hình 7.3, nhận xét về sựtruyền sóng trên dây

Ghi nhận trên dây có một số điểmtrên dây dao động hoàn toàn giốngnhau

Ghi nhận các khái niệm

Thực hiện C2

II Các đặc trưng của một sóng hình sin

1 Sự truyền của một sóng hình sin

Căng ngang một sợi dây mềm, dài, đầu Qgắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạodao động điều hòa Khi cho P dao động điềuhòa theo phương thẳng đứng Trên dây xuấthiện một sóng cơ có dạng hình sin lan truyền

về đầu Q

Quan sát ta thấy trên dây có những điểm daođộng hoàn toàn giống nhau Sóng cơ lantruyền trên dây với tốc độ v

2 Các đặc trưng của một sóng hình sin

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

+ Chu kì T, tần số f của sóng: Chu kì T củasóng là chu kì dao động của một phần tử củamôi trường có sóng truyền qua Đại lượng f =

+ Năng lượng sóng là năng lượng dao độngcủa các phần tử của môi trường có sóngtruyền qua

Hoạt động 4 (15 phút) : Tìm hi u ph ng trình sóng ể ươ

Dẫn dắt để viết phương trình

sóng tại một điểm bất kì trên

phương truyền sóng nếu biết

phương trình sóng tại nguồn

Ghi nhận phương trình sóng tạiđiểm bất kì trên phương truyềnsóng

Thực hiện C3

III Phương trình sóng

Nếu phương trình sóng tại nguồn O là uO

= Acost thì phương trình sóng tại M trênphương truyền sóng (trục Ox) là:

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 6, 7, 8 trang 40

sgk và 7.6, 7.7 và 7.8 sbt

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài

Trang 21

Tiết 14 GIAO THOA SÓNG

I MỤC TIÊU

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của 2 sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa

- Viết được công thức xác định vị trí của cực đai và cực tiểu giao thoa

- Vận dụng được các công thức (8-2) ; (8-3) SGK để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Thí nghiệm Hình 8-1 SGK, vẽ phóng to hình 8.3.

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

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Phương trình sóng tại nguồn O là u = 5cos10t (cm), vận tốc truyền sóng là

20cm/s Coi biên độ sóng không đổi Viết phương trình sóng tại điểm M cách O 7,2cm

Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hi u hi n t ng giao thoa c a hai sóng m t n c ể ệ ượ ủ ặ ướ

Thực hiện thí nghiệm H 8.1

Giới thiệu hình 8.3

Yêucầu học sinh cho biết thế nào là

sự giao thoa của hai sóng

Quan sát thí nghiệm và rút ranhận xét

Xem hình và giải thích nhữnggợn lồi, gợn lỏm trong thí nghiệm

2 Giải thích

Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có nhữngđiểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặpnhau chúng tăng cường lẫn nhau, có nhữngđiểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau chúngtriệt tiêu nhau Tập hợp các điểm cực đại tạithành các đường hypebol, tập hợp các điểmđứng yên cũng tạo thành các đường hypebolkhác

Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên cácgợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoacủa hai sóng Các gợn sóng có hình cácđường hypebol gọi là các vân giao thoa

Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hi u vi c xác đ nh các c c đ i, c c ti u trong s giao thoa ể ệ ị ự ạ ự ể ự

biên độ của dao động tổng

Nhận xét về biên độ của daođộng tổng hợp

Giải phương trình lượng giác

để tìm ra các giá trị của d2 – d1

II Cực đại và cực tiểu

1 Dao động của một điểm trong vùng giao thoa

Giả sử phương trình dao động tại hai nguồn là:

uS1 = uS2 = Acost Các phương trình dao động tại M do sóng từ S1 và

uM = u1M + u2M = 2Acos

2 Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

+ Tại M sẽ có cực đại khi

Trang 22

biên độ cực đại.

Yêu cầu h/s rút ra kết luận

Giới thiệu vân giao thoa cực

đại (các gợn lồi)

Giới thiệu khoảng vân trong

giao thoa của sóng nước

Dân dắt để học sinh tìm ra các

vị trí mà dao động tổng hợp có

biên độ cực tiểu

Yêu cầu h/s rút ra kết luận

Giới thiệu vân giao thoa cực

tiểu (các đường hypebol ở đó

Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại

là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng .

Khoảng cách giữa hai vân cực đại liền kề nhautrên đường nối S1S2 là i =

Để có giao thoa ổn định thì khoảng cách giữa hainguồn phải bằng một số lẻ nữa bước sóng

S1S2 = (2k + 1)

2



Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hi u đi u ki n giao thoa ể ề ệ

Giới thiệu hai nguồn kết hợp,

hai sóng kết hợp

Giới thiệu 2 nguồn đồng bộ

Giới thiệu điều kiện để có

giao thoa

Yêu cầu học sinh rút ra kết

luận về hiện tượng đặc trưng

của sóng

Yêu cầu học sinh thực hiện

C2

Ghi nhận điều kiện để có sựgiao thoa của hai sóng

Rút ra kết luận về hiện tượngđặc trưng của sóng

Thực hiện C2

III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp

+ Nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Hai nguồn daođộng cùng phương cùng tần số và có hiệu số phakhông thay đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kếthợp Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi làhai sóng kết hợp

Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số

và cùng pha gọi là hai nguồn đồng bộ

+ Để có các vân giao thoa ổn định trên mặt nướcthì hai nguồn phát sóng trên mặt nước phải là hainguồn kết hợp

+ Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặctrưng của sóng: mọi quá trình sóng đều có thể gây

ra hiện tượng giao thoa và ngược lại quá trình nàogây được hiện tượng giao thoa thì đó chắc chắn làmột quá trình sóng

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 5, 6, 7, 8 trang

Trang 23

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng những kiến thức đã học về sóng cơ và sự giao thoa sóng để trả lời các câu hỏi và giải các câu hỏitrắc nghiệm có liên quan

- Viết được phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng

- Viết được phương trình dao động tổng hợp tại một diểm do sóng từ hai nguồn đồng bộ truyền tới

- Giải được bài toán tìm bước sóng khi biết số gợn sóng giữa hai nguồn hoặc ngược lại

II CHUẨN BỊ

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về sóng cơ, sự truyền sóng cơ và sự giao thoa của sóng cơ.

+ Liên hệ giữa bước sóng, vận tốc, chu kì và tần số sóng:  = vT =

2 S S

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A

Hoạt động 3 (25 phút) : Gi i các bài t p t lu n ả ậ ự ậ

Giới thiệu khái niệm gợn sóng, nút

sóng

Yêu cầu h/s tính khoảng vân

Yêu cầu h/s tính bước sóng

Yêu cầu h/s tính tốc độ sóng

Yêu cầu h/s tính bước sóng

Yêu cầu h/s tính khoảng vân

Bài 8 trang 45

Trên S1S2 có 12 nút sóng (kể cả hai nút tại S1

và S2) nên có 11 khoảng vân, do đó ta có: Khoảng vân i =

= 6 khoảng vân

mà tại S1 và S2 là 2 nút sóng, do đó trongkhoảng S1S2 sẽ có 5 cực đại (gợn sóng)

Trừ gợn sóng nằm trên đường trung trực của

Trang 24

Yêu cầu h/s tính bước sóng.

Yêu cầu h/s tìm số cực đại giữa S1

và S2

Yêu cầu h/s tìm số gợn sóng có

hình hypebol

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch

pha giữa các dao động thành phần

tại M và dao động tại S1 và S2

Yêu cầu học sinh nhận xét về dao

động tổng hợp tại M và viết

phương trình dao động tại M

Yêu cầu học sinh tính khoảng các

từ S1 và S2 đến M’

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch

pha giữa các dao động thành phần

tại M’ và dao động tại S1 và S2

Yêu cầu học sinh nhận xét về dao

Tính độ lệch pha giữa các daođộng thành phần tại M và daođộng tại S1 và S2

Nhận xét về dao động tổnghợp tại M và viết phương trìnhdao động tại M

Tính khoảng các từ S1 và S2đến M’

Tính độ lệch pha giữa các daođộng thành phần tại M’ và daođộng tại S1 và S2

nhận xét về dao động tổnghợp tại M và viết phương trìnhdao động tại M’

S1S2 là đường thẳng, còn lại sẽ có 4 gợn sónghình hypebol

12 2

2 1 2





S S

= 15

Như vậy giữa hai điểm S1 và S2 có 15 đườngtại đó chất lỏng dao động mạnh nhất Trừđường cực đại ở giữa là đường thẳng còn 14đường khác là các đường hypebol

b) Phương trình dao động

M cách đều S1 và S2 nên dao động tại M làcực đại và có: 1 = 2 =

6 , 1

8 2

10 2 '

Trang 25

Tiết 16 SÓNG DỪNG

I MỤC TIÊU

- Mô tả được hiện tương sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng

- Giải thích được hiện tượng sóng dừng

- Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do

- Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp trên

- Giải bài tập đơn giản sóng dừng

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Cc TN hình 9.1; 9.2 SGK Vẽ phĩng to cc hình 9.3, 9.4 v 9.5

2 Học sinh: Đọc kĩ bài 9 SGK.

Hoạt động 1 (5 phút): Nêu hiện tượng giao thoa, điều kiện để có giao thoa và các vị trí để có cực đại, cực tiểu.

Giới thiệu hình vẽ 9.3 Mô tả thí

Yêu cầu học sinh nêu vị trí các nút

và các bụng, khoảng cách giữa hai

nút liên tiếp và hai bụng liên tiếp

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để

có sóng dừng trên một sợi dây có

hai đầu cố định

Quan sát hình vẽ, nghe thầy

cô mô tả thí nghiệm

Dự đoán kết quả khi sóng tới

Xác định vị trí các bụng

Xác định khoảng cách giữahai bụng liên tiếp

Nêu điều kiện để có sóngdừng trên một sợi dây có haiđầu cố định

Đó là sóng dừng

b) Định nghĩa

Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trongtrường hợp xuất hiện các nút và các bụng

2 Sóng dừng trên một dây có 2 đầu cố định

+ Hai đầu cố định là hai nút sóng

+ Vị trí các nút: Các nút sóng nằm cách cácđầu cố định những khoảng bằng một số nguyênnửa bước sóng Hai nút liên tiếp nằm cáchnhau một khoảng bằng

2



.+ Vị trí các bụng: Xen giữa hai nút là mộtbụng, nằm cách đều hai nút đó Các bụng nằmcách hai đầu cố định những khoảng bằng một

số nguyên lẽ một phần tư bước sóng Hai bụngliên tiếp cũng nằm cách nhau một khoảng bằng

2



Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây

có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phảibằng một số nguyên lần nửa bước sóng

Trang 26

Giới thiệu hình vẽ 9.5.

Xác định khoảng cách giữamột nút và một bụng liền kề

Nêu điều kiện để có sóngdừng trên một sợi dây có mộtđầu cố định và một đầu tự do

l = (2k + 1)

4



Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 7, 8, 9, 10 trang

Trang 27

Tiết 17 ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

I MỤC TIÊU

- Trả được cân hỏi :Sĩng m l gì ? m nghe được (m thanh), hạ m, siu m l gì ?

- Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau

- Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm là tần số âm, cường độ âm và mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, các khái niệm cơ bản và họa âm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Lm cc TN trong SGK.

2 Học sinh: Ôn các đơn vị N/ m2; W, W/m2

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu các điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây.

Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hi u âm, ngu n âm ể ồ

Giới thiệu sóng âm

Giới thiệu tần số âm

Giới thiệu một số nguồn âm

Giới thiệu tần số dao động của

nguồn âm

Thực hiện thí nghiệm hình 10.4

Giới thiệu âm nghe được, hạ

âm và siêu âm

Đưa ra một số ví dụ minh họa

để học sinh rút ra kết luận về

môi trường truyền âm

Giới thiệu thí nghiệm hình 10.5

Giới thiệu chất cách âm

Yêu cầu học sinh xem bảng

10.1 và rút ra kết luận

Giới thiệu sự phụ thuộc của tốc

độ truyền âm vào một số đặc

tính của môi trường

Giới thiệu sự thay đổi vận tốc,

bước sóng, tân số của âm khi

truyền từ môi trường này sang

môi trường khác

Nêu khái niệm nguồn âm

Thực hiện C1

Quan sát, nhận xét

Nêu các môi trường truyền âm

Ghi nhận khi âm truyền từ môitrường này sang môi trường khácthì v,  thay đổi còn f thì khôngthay đổi

I Âm, nguồn âm

3 Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16Hzđến 20000Hz

Âm có tần số dưới 16Hz gọi là hạ âm

Âm có tần số trên 20 000Hz gọi là siêu âm

4 Sự truyền âm

a) Môi trường truyền âm

Âm truyền được qua các chất rắn, lỏng vàkhí Âm không truyền được trong chânkhông

Âm hầu như không truyền được qua cácchất xốp như bông, len, … Những chất đó gọi

là chất cách âm

b) Tốc độ truyền âm

Trong một môi trường, âm truyền với mộttốc độ xác định Vận tốc truyền âm phụ thuộcvào tính đàn hồi, mật độ của môi trường vànhiệt độ của môi trường

Khi âm truyền từ môi trường này sang môitrường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi,bước sóng của sóng âm thay đổi còn tần sốcủa âm thì không thay đổi

Hoạt động 3 (20 phút) : Tìm hi u nh ng đ c tr ng v t lí c a âm ể ữ ặ ư ậ ủ

Giới thiệu nhạc âm, tạp âm

Yêu cầu học sinh nhắc lại khái

niệm tần số âm

Ghi nhận khái niệm Nhắc lại khái niệm tần số âm

II Những đặc trưng vật lí của âm

Nhạc âm là âm có tần số xác định Tạp âm

là âm không có một tần số xác định

1 Tần số âm

Tần số âm là một trong những đặc trưng vật

lí quan trọng nhất của âm

2 Cường độ và mức cường độ âm

a) Cường độ âm

Trang 28

Giới thiệu khái niệm cường độ

âm

Yêu cầu học sinh nêu đơn vị

của cường độ âm

Giới thiệu khái niệm mức

Nêu đơn vị của cường độ âm

Đọc bảng 10.2 và nhận xét về tácdụng của từng nguồn âm trongbảng với cảm nhận của tai

Ghi nhận đơn vị mức cường độâm

Xem hình 10.6 và nhận xét về phổcủa một âm do nhiều nhạc cụ khácnhau phát ra

Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đobằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn

vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc vớiphương truyền sóng trong một đơn vị thờigian

Đơn vị cường độ âm là W/m2

với I0 là chuẫn cường

độ âm (âm rất nhỏ vừa đủ nghe, thường lấychuẩn cường độ âm I0 = 10-12W/m2 với âm cótần số 1000Hz) gọi là mức cường độ âm của

âm có cường độ I

Đơn vị của mức cường độ âm ben (B).Trong thực tế người ta thường dùng ước sốcủa ben là đêxiben (dB): 1dB = 0,1B

3 Âm cơ bản và họa âm

Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ramột loạt âm có tần số 2f0, 3f0, có cường độkhác nhau Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bảnhay họa âm thứ nhất, các âm có tần số 2f0,3f0, … gọi là các họa âm thứ 2, thứ 3, … Biên

độ của các họa âm lớn, nhỏ không như nhau,tùy thuộc vào chính nhạc cụ đó Tập hợp cáchọa âm tạo thành phổ của nhạc âm

Phổ của cùng một âm do các nhạc cụ khácnhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau

Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa

âm trong một nhạc âm ta được đồ thị daođộng của nhạc âm đó

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 6, 7, 8, 9, 10

Tiêu đề	Dao động cơ
Tác giả	Lương Tấn Lộc
Trường học	Trường THPT Chi Lăng
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2010-2011
Thành phố	Chi Lăng

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	4,32 MB