Giao an 12CB ky 1

TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 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 của giáo viên Hoạt động của h[r]

Trang 1

Chương I DAO ĐỘNG CƠ

Tiết 1 DAO ĐỘNG DIỀU HÒA Ngày soạn: 20/08/2012

I MỤC TIÊU

- 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, côngthức vận 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

- Làm được các bài tập tương tự như trong sgk

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 thí nghiệm minh họa hình 1.4

2 Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều.

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

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 ểu dao động cơ ộng cơ ơ.

Cho học sinh quan sát dao động

của con lắc đơn

Giới thiệu một số dao động

tuần hoàn

Yêu cầu học sinh nêu định

nghĩa dao động tuần hoàn

Định nghĩa dao động cơ

Định nghĩa dao động tuầnhoàn

I Dao động cơ

1 Thế nào là dao động cơ?

Dao động cơ là chuyển động qua lại củavật quanh 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 ểu dao động cơ ươ ủa dao động điều hòa ộng cơ ều hòa.

Vẽ hình 1.1

Dẫn dắt để học sinh tìm ra biểu

thức xác định tọa độ của P

Yêu cầu học sinh thực hiện C1

Giới thiệu khái niệm dao động

điều hòa

Giới thiệu phương trình dao

động điều hòa và các đại lượng

trong phương trình

Thực hiện thí nghiệm hình 1.4

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 Mtrên trục 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)với tốc độ góc  trên quỹ đạo tâm O bánkính OM = A

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 độlệch cực đại của vật; đơn vị m, cm

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

 là pha ban đầu của dao động; đơn vị rad;

có giá trị nằm trong khoảng từ -  đến 

4 Chú ý

+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn

Trang 2

Yêu cầu học sinh rút ra mối liên

hệ giữa chuyển động tròn đều và

dao động điều hòa

Nêu qui ước chọn trục làm gốc

để tính pha dao động

Nêu mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

Ghi nhận qui ước chọn trục làm gốc để tính pha dao động

thẳng luôn luôn có thể dược coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó + Đối với phương trình dao động điều hòa

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

IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 2 DAO ĐỘNG DIỀU HÒA Ngày soạn: 22/08/2012

I MỤC TIÊU

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

- Làm được các bài tập tương tự như trong sgk

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 thí nghiệm minh họa hình 1.4

2 Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều.

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hi u chu kì , t n s , t n s góc c a dao đ ng đi u hòa ểu dao động cơ ần số, tần số góc của dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ần số, tần số góc của dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ủa dao động điều hòa ộng cơ ều hòa.

Giới thiệu chu kì của dao

động điều hòa

Giới thiệu tần số của dao động

điều hòa

Giới thiệu tần số góc của dao

Y/c h/s nhắc lại mối liên hệ

giữa , T và f trong cđ 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

là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần; đơn vị giây (s)

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

là số dao động toàn phần thực hiện được trong một 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

 2

= 2f

Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hi u v n t c và gia t c c a v t dao đ ng đi u hòa ểu dao động cơ ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ủa dao động điều hòa ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ộng cơ ều hòa.

Giới thiệu vận tốc của vật dao

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

Giới thiệu gia tốc của vật dao

Giới thiệu sự lệch pha của a, v

Ghi nhận sự lệch pha giữa vận tốc v và li độ x

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

Nắm vững mối liên hệ giữa x, v

IV Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa

1 Vận tốc

+ Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian: v = x' = - Asin(t + )

+ Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha



so với với li độ của dao động

- Ở vị trí biên, x =  A thì vận tốc bằng 0

- Ở vị trí cân bằng, x = 0 thì vận tốc có

2 Gia tốc

+ Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời

Trang 3

và x.

Yêu cầu học sinh nêu đặc

điểm của véc tơ gia tốc trong

dao động điều hòa

Yêu cầu học sinh xác định

các giá trị cực đại, cực tiểu của

a

và a trong dao động điều hòa

Nêu đặc điểm của véc tơ gia tốctrong dao động điều hòa

Xác định các vị trí gia tốc có giátrị cực đại, cực tiểu

+ x, v và a biến thiên điều hòa cùng tần số;

Hoạt động 3 (10 phút) : Tìm hi u đ th c a dao đ ng đi u hòa ểu dao động cơ ồ thị của dao động điều hòa ị của dao động điều hòa ủa dao động điều hòa ộng cơ ều hòa.

Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị

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 độngđiều hòa là một đường hình sin

Hoạt động 4 (5 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà ủa dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ệm vụ về nhà ụ về nhà ều hòa.

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

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

Tiết 3 CON LẮC LÒ XO Ngày soạn: 26/08/2012

I MỤC TIÊU

- Viết được công thức lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa, công thức tính chu kì của con lắc lò xo,công thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo

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

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

- 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): 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

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hi u con l c lò xo ểu dao động cơ ắc lò xo.

Giới thiệu con lắc lò xo

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo

của con lắc lò xo

Giới thiệu vị trí cân bằng

2 Nhận xét

+ Vị trí cân bằng của vật 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

Trang 4

Kéo lò xo giãn ra rồi thả ra.

Yêu cầu học sinh nhận xét

quanh vị trí cân 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 ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ộng cơ ủa dao động điều hòa ắc lò xo ều hòa ặt động lực học ộng cơ ực học ọc.

Vẽ hình 2.1

Dẫn dắt học sinh đi đến kết luận

cuối cùng là con lắc lò xo dao

Yêu cầu học sinh xác định tần

số góc 

Yêu cầu h/s xác định chu kì T

Giới thiệu lực kéo về ở con lắc

lò xo vừa nêu và một số trường

hợp khác

Xác định các lực tác dụng lênvật

Viết biểu thức định luật IINewton

Viết phương trình chiếu

Xác định trị đại số của lực đànhồi

Xác định chu kì dao động

Thực hiện C1

Nêu khái niệm lực kéo về

II Khảo sát dao động của con lắc lò xo

Hoạt động 4 (10 phút): Kh o sát dao đ ng c a lò xo v m t n ng l ng ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ộng cơ ủa dao động điều hòa ều hòa ặt động lực học ăng lượng ượng.

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

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

Trang 5

Hoạt động 5 (5 phút): C ng c , giao nhi m v v nhà ủa dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ệm vụ về nhà ụ về nhà ều hòa.

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong

Tiết 4 BÀI TẬP Ngày soạn: 27/08/2012

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:

+ Sự biến thiên điều hòa của x, v và a: Trong dao động điều hòa x, v và a biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng



so với x và ngược pha so với x

 2

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

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

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B

Hoạt động 3 (20 phút): Gi i các bài t p t lu n ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.

số góc của dao động

Tính 

Trang 6

Hướng dẫn học sinh xác định

pha ban đầu

Yêu cầu học sinh viết phương

trình dao động

Hướng dẫn để học sinh xác

định li độ, vận tốc và gia tốc

của vật tại thời điểm t = 0,5 s

Hướng dẫn học sinh giải

phương trình lượng giác để

tính t (hai họ nghiệm)

Giải thích cho học sinh hiểu

thời điểm đầu tiên vật qua vị

trí đã cho là nghiệm dương

nhỏ nhất trong 2 họ nghiệm

số góc của dao động

Hướng dẫn hoc sinh xác định

pha ban đầu

Yêu cầu học sinh viết phương

trình dao động

Yêu cầu học sinh tính t (ra s)

Cho học sinh thay t vào

phương trình vận tốc để tính

v

Cho học sinh thay t vào

phương trình gia tốc để tính a

Yêu cầu học sinh dựa vào trị

đại số của a để xác định chiều

của véc tơ gia tốc

Hướng dẫn học sinh tính trị

đại số của lực kéo về và nhận

xét về chiều của nó

Tính 

Viết phương trình dao động

Thay t vào phương trình li độ

và tính x

Tính vận tốc

Tính gia tốc

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



= - 1 = cos   =  Vậy : x = 24cos(0,5t + ) (cm)

b) Tại thời điểm t = 0,5 s :

Trang 7

Tiết 5 CON LẮC ĐƠN Ngày soạn: 03/09/2012

I MỤC TIÊU

- 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, 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

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 ểu dao động cơ ắc lò xo ơ.

Giới thiệu con lắc đơn

Yêu cầu học sinh nêu

cấu tạo của con lắc đơn

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

ở đầu một sợi dây không dãn, có chiều dài

l, có khối 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 ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ộng cơ ủa dao động điều hòa ắc lò xo ơ ều hòa ặt động lực học ộng cơ ực học ọc.

Yêu cầu học sinh cho biết tại

sao khi  lớn thì dao động của

con lắc đơn không phải là dao

Yêu cầu học sinh thực hiện

C1

Dẫn dắt để đưa đến kết luận

con lắc đơn là dao động điều

hòa

Vẽ hình

Xác định các lực tác dụng lênvật nặng

Viết biểu thức định luật IINewton

Xác định lực kéo về

Cho biết tại sao khi  lớn thìdao động của con lắc đơn khôngphải là dao động điều hòa

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

Trang 8

Yêu cầu học sinh kết luận về

dao động điều hòa của con lắc

đơn

số góc của con lắc đơn

Yêu cầu học sinh xác định chu

kì của con lắc đơn

C2

Thực hiện C2

 2

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 ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ộng cơ ủa dao động điều hòa ắc lò xo ơ ều hòa ặt động lực học ăng lượng ượng.

Yêu cầu học sinh viết biểu

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 năngcủa con 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 ểu dao động cơ ị của dao động điều hòa ố, tần số góc của dao động điều hòa ơ ực học ờ con lắc đơn ắc lò xo 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 nghiệmvới con lắc đơn để xác định giatốc rơi 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.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 7 trang

Trang 9

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 tương tự như trong sgk và sbt

II CHUẨN BỊ

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về con lắc đơn.

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

Hoạt động 2 (10 phút): Gi i các câu h i tr c nghi m ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ỏi trắc nghiệm ắc lò xo ệm vụ về nhà.

Câu 3.5: D

Hoạt động 3 (25 phút): Gi i các bài t p t lu n ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.

Yêu cầu học sinh tính chu kì

dao động của con lắc

Yêu cầu học sinh nêu công

thức và tính số lần dao động

toàn phần thực hiện được

trong thời gian t = 5 phút

Yêu cầu học sinh tính chu kì

dao động của con lắc

Yêu cầu học sinh viết dạng

phương trình dao động

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

Nêu công thức và tính số lầndao động toàn phần thực hiệnđược trong thời gian t = 5 phút

Tính chu kì dao động của conlắc

Viết dạng phương trình daođộng

Tính 

Tính S0 Tính 

Viết phương trình dao động

20

7 (s).

Số lần dao động toàn phần thực hiẹn được

trong thời gian t: N =

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

g

8 , 9

= 2,86 (rad/s)

 cos = 1 = cos0   = 0 Vậy: s = 0,2cos2,86t (m)

c) Khi qua vị trí cân bằng

Trang 10

Tiết 7 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC Ngày soạn: 17/09/2012

I MỤC TIÊU

- 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

- 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): Kiểm tra bài cũ: Viết công thức xác định tần số dao động điều hòa của con lắc lò xo và con

k

 2

1

g

 2

1

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

Giáo viên giới 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

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hi u dao đ ng t t d n ểu dao động cơ ộng cơ ắc lò xo ần số, tần số góc của dao động điều hòa.

dao động của các con lắc trong

thực tế

Cho học sinh nêu định nghĩa

dao động tắt dần

Yêu cầu học sinh giải thích

nguyên nhân tắt dần của dao

động

Giới thiệu một số ứng dụng

của dao động tắt dần

Nhận xét về dao động của cáccon lắc trong thực tế

Nêu khái niệm dao động tắt dần

Giải thích nguyên nhân tắt dầncủa dao động

Ghi nhận các ứng dụng của daođộng tắt dần

3 Ứng dụng

Các thiết bị đóng cửa tự động, các thiết bịgiảm xóc ô tô, xe máy, … là những ứngdụng của dao động tắt dần

Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hi u dao đ ng duy trì ểu dao động cơ ộng cơ.

Yêu cầu học sinh nêu cách

làm cho dao động không tắt

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 đổichu 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 ểu dao động cơ ộng cơ ưởng bức ức.

Giới thiệu dao động cưởng

Thực hiện C1, yêu cầu học

Nêu ví dụ về dao động cưởngbức

Ghi nhận các đặc điểm của daođộng cưởng bức

Quan sát dao động của các conlắc khác và nhận xét

III Dao động cưởng bức

1 Thế nào là dao động cưởng bức?

Dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưởngbức tuần hoàn gọi là dao động cưởng bức

Ví dụ: Khi ô tô đang dừng mà không tắtmáy thì thân xe bị rung lên Đó là dao độngcưởng bức dưới tác dụng của lực cưởng bứctuần hoàn gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xi lanh của máy nổ

2 Đặc điểm

Dao động cưởng bức có biên độ không dổi

và có tần số bằng tần số lực cưởng bức Biên độ của dao động cưởng bức phụ thuộcvào biên độ của lực cưởng bức, vào lực cản

Trang 11

sinh quan sát và nhận xét.

Giới thiệu sự phụ thuộc của

biên độ dao động cưởng bức

vào các yếu tố bên ngoài

Ghi nhận sự phụ thuộc của biên

độ dao động cưởng bức vào các yếu tố bên ngoài

trong hệ và vào sự chênh lệch giữa tần số

độ của lực cưởng bức càng lớn, lực cản càng

biên độ của dao động cưởng bức càng lớn

Hoạt động 5 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng cộng h ng ưởng bức.

Giới thiệu hiện tượng cộng

hưởng

Yêu cầu học sinh nêu điều

kiện cộng hưởng

Yêu cầu học sinh xem hình

4.4 và nhận xét về đặc điểm

của sự cộng hưởng

Yêu cầu học sinh giải thích

hiện tượng cộng hưởng

Yêu cầu học sinh nghiên cứu

sgk để tìm hiểu tầm quan trọng

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 đặc điểm của sự cộng hưởng

Giải thích hiện tượng cộng hưởng

Tìm hiểu tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng

Trả lời được:

Sự cộng hưởng làm tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, … rung mạnh là có hại

Sự cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to rỏ hơn là có lợi

IV Hiện tượng công hưởng

Hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của

dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng

Đường biểu diễn sự phụ thộc của biên độ dao động cưởng bức vào tần số của ngoại lực gọi là đồ thị cộng hưởng Đồ thị cộng hưởng càng nhọn khi lực cản môi trường càng nhỏ

2 Giả thích

Khi tần số của lực cưởng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì hệ được cung cấp năng 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 cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng 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 thận không để cho các hệ ấy chịu tác dụng của các lực cưởng bức mạnh, có tần số bằng tần số riêng của chúng để tránh sự cộng hưởng, gây gãy, đổ

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

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

sgk và 4.4, 4.5 sbt

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài

Ghi các bài tập về nhà

Trang 12

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

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

Ngày soạn: 20/09/2012

I MỤC TIÊU

- Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay

- Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao độngđiều hoà cùng phương, cùng tần số

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.

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 ểu dao động cơ ều hòa ơ.

Vẽ véc tơ quay

Yêucầu 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

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

+ Quay đều quanh O theo chiều dương(ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc



Hoạt động 3 (25 phút) : Tìm hi u ph ng pháp giãn đ Fre-nen ểu dao động cơ ươ ồ thị của dao động điều hòa.

Cho h/s dùng phép biến đổi

lượng giác để tìm phương trình

Nêu ra sự cần thiết phải dùng

Vẽ giãn đồ véc tơ

Cho học sinh rút ra kết luận về

sự tổng hợp hai dao động điều

hòa cùng phương cùng tần số

Hướng dẫn để học sinh thực

hiện C2

Giới thiệu sự lệch pha của hai

dao động: Sớm pha, trể pha,

cùng pha, ngược pha

Dùng phép biến đổi lượng giác

Thực hiện C2

Ghi nhận các khái niệm về sựlệch pha của hai dao động điềuhòa cùng phương cùng tần số

II Phương pháp giãn đồ Fre-nen

2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen

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

biểu diễn bởi hai véc tơ quay



 1

số với hai dao động thành phần

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)

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



3 Ảnh hưởng của độ lệch pha

Biên độ và pha ban đầu của dao động tổnghợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu

Trang 13

Dẫn dắt để học sinh tìm ra

biên độ của dao động tổng hợp

trong từng trường hợp

Yêu cầu học sinh rút ra kết

luận về trường hợp tổng quát

Cho bài toán ví dụ

Hướng dẫn để học sinh tìm

biên độ, pha ban đầu và viết

phương trình dao động tổng

hợp

Còn thời gian thì cho vẽ giãn

đồ véc tơ tại lớp, không thì về

nhà vẽ

Tìm biên độ dao động tổnghợp:

Khi hai dao động thành phầncùng pha

Khi hai dao động thành phầnngược pha

Kết luận về trường hợp tổngquát

Tìm biên độ của dao động tổnghợp

Tìm pha ban đầu của dao độngtổng hợp

Viết phương trình dao độngtổng hợp

Pha ban đầu của dao động tổng hợp:

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



= 4 0 , 5 2 ( 1 )

0 2 2

3 4

Trang 14

- 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

là:

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



Hoạt động 3 (25 phút) : Gi i các bài t p t lu n ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.

cos cos

sin sin

A A

5 0 3 1 2 3

Vậy phương trình dao động tổng hợp là

cos cos

sin sin

A A



= 4 0 , 5 2 ( 1 )

0 2 2

3 4

Trang 15

Yêu cầu học sinh vẽ giãn đồ

véc tơ

từ hàm sin sang hàm cos

2 2 1 1

cos cos

sin sin

A A



0 6 ) 1 (

- 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 để biết để suy ra định luật mới rồidùng thí nghiệm 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 đạilượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định:

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

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

- 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 xácđịnh chu 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 lậpcác 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 kìdao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tínhgia tốc g tại nơi làm thí nghiệm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

Trang 16

- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50 g.

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01 s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2 sthì sai số của phép đo sẽ là t = 0,01 s + 0,2 s = 0,21 s Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T  1,0 s, nếu đothời gian của n = 10 dao động là t  10 s, thì sai số phạm phải là:

2 Học sinh

- Đọc kĩ bài thực hành để định ra mục đích và quy trình thực hành

- 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 cáothực hành trong Sgk

3 Dụng cụ:

Mỗi lớp 6 bộ dụng cụ, mỗi bộ gồm: 3 quả nặng 50 g, 100 g, 150 g Một số sợi dy mảnh Một giá thí nghiệmchắc chắn Một đồng hồ bấm giây Một thước 300 mm Giấy vẽ đồ thị hoặc giấy kẻ ô Mẫu báo cáo thực hành

Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hi u c s lý thuy t liên quan đ n bài th c hành ểu dao động cơ ơ ởng bức ết liên quan đến bài thực hành ết liên quan đến bài thực hành ực học.

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 nhỏvào biên 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 nhỏvào chiều dài con lắc

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

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

0,2 s

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 ệm vụ về nhà ểu dao động cơ ực học ụ về nhà ộng cơ ủa dao động điều hòa ỳ dao động của con lắc đơn vào biên ộng cơ ủa dao động điều hòa ắc lò xo ơ.

đ ộng cơ.

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

cm

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao

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 vàobảng 6.1

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 ệm vụ về nhà ểu dao động cơ ực học ụ về nhà ộng cơ ủa dao động điều hòa ỳ dao động của con lắc đơn vào biên ộng cơ ủa dao động điều hòa ắc lò xo ơ.

kh i l ng ố, tần số góc của dao động điều hòa ượng.

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

lượng lần lượt là 50 g, 100 g và 150 g

động của các con lắc đơn có khối lượng khác nhau

chu 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 khốilượng của vật nặng của con lắc đơn dao động với biên

Trang 17

- 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 để biết để suy ra định luật mới rồidùng thí nghiệm 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 đạilượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định:

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

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

- 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 xácđịnh chu 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 lậpcác 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 kìdao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tínhgia tốc g tại nơi làm thí nghiệm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50 g

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01 s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2 sthì sai số của phép đo sẽ là t = 0,01 s + 0,2 s = 0,21 s Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T  1,0 s, nếu đothời gian của n = 10 dao động là t  10 s, thì sai số phạm phải là:

2 Học sinh

- Đọc kĩ bài thực hành để định ra mục đích và quy trình thực hành

- 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 cáothực hành trong Sgk

3 Dụng cụ:

Mỗi lớp 6 bộ dụng cụ, mỗi bộ gồm: 3 quả nặng 50 g, 100 g, 150 g Một số sợi dy mảnh Một giá thí nghiệmchắc chắn Một đồng hồ bấm giây Một thước 300 mm Giấy vẽ đồ thị hoặc giấy kẻ ô Mẫu báo cáo thực hành

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 ệm vụ về nhà ểu dao động cơ ực học ụ về nhà ộng cơ ủa dao động điều hòa ỳ dao động của con lắc đơn vào biên ộng cơ ều hòa ắc lò xo.

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

dài lần lượt là 40 cm, 50 cm và 60 cm

động của các con lắc đơn có chiều dài khác nhau

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

chu 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

nhận xét

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

Trang 18

Hoạt động 4 (25 phút) : Rút ra các k t lu n, làm báo cáo th c hành ết liên quan đến bài thực hành ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ực học.

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

biên độ nhỏ

Yêu cầu học sinh so sánh kết quả đo a trong công thức

 2

luận về công 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

m, l trong dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ.

 2

tính chu 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 SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

Ngày soạn: 12/10/2012

I MỤC TIÊU

- 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

- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ

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

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.

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

Hoạt động 2 (35 phút): Tìm hi u v sóng c ểu dao động cơ ều hòa ơ.

Thực hiện thí nghiệm cho học

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 chân không

Rút ra kết luận về tốc độ sóngtruyền trên mặt nước

Nhận xét về phương dao độngcủa các phần tử nước trong thínghiệm trên so với phương truyềnsóng

Quan sát, nhận xét

Nêu khái niệm sóng dọc

Ghi nhận sóng cơ không truyềnđược trong chân không

I Sóng cơ

1 Thí nghiệm

+ Cho cần rung dao động nhưng mũi Skhông chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chainhỏ ở M vẫn đứng bất động

+ Cho cần rung dao động để mũi S chạmmặt nước, ta thấy sau một thời gian ngắn,mẩu nút chai cũng dao động Vậy, daođộng từ O đã truyền qua nước tới M Ta nói

đã có sóng trên mặt nước và O là nguồnsóng

Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trongmột môi trường

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

3 Sóng ngang

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

Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóngngang chỉ 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

Tiết 12 SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

Ngày soạn: 15/10/2012

I MỤC TIÊU

- 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

- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ

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

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.

Hoạt động 3 (25 phút): Tìm hi u các đ c tr ng c a m t sóng hình sin ểu dao động cơ ặt động lực học ư ủa dao động điều hòa ộng cơ.

Mô tả thí nghiệm hình 7.3

Yêu cầu học sinh xem hình và

nhận xét về sự truyền sóng trên

dây

Giới thiệu một số điểm trên

dây dao động hoàn toàn giống

nhau và những điểm dao động

hoàn toàn ngược nhau

Yêu cầu học sinh nêu cách

tính vận tốc truyền sóng trên

dây

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

C2

Xem hình 7.3, nhận xét về sựtruyền sóng trên dây

Ghi nhận trên dây có một sốđiểm trên dây dao động hoàn toàngiống nhau và những điểm daođộng hoàn toàn ngược nhau

Nêu cách tính vận tốc truyềnsóng trên dây

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 đểtạo dao động điều hòa Khi cho P dao độngđiều hòa theo phương thẳng đứng Trên dâyxuất hiện một sóng cơ có dạng hình sin lantruyền về đầu Q

Quan sát ta thấy trên dây có những điểmdao động hoàn toàn giống nhau và cónhững điểm dao động hoàn toàn ngượcnhau

Sóng cơ lan truyền 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 tửcủa môi trường có sóng truyền qua Đại

1

gọi là tần số của sóng.+ Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan truyềndao động trong môi trường

+ Bước sóng : là quãng đường sóng lan

v

.+ Hai phần tử cách nhau một bước sóng thìdao động cùng pha với nhau

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

Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu phương trình sóng.

Dẫn dắt để viết phương trình

sóng tại một điểm bất kì trên

phương truyền sóng nếu biết

phương trình sóng tại nguồn

C3

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

trên phương truyền sóng (trục Ox) là:

OM

)

Trang 21

= Acos (t - 2

x

)

Tiết 14 GIAO THOA SÓNG

Ngày soạn: 18/10/2012

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 ểu dao động cơ ệm vụ về nhà ượng ủa dao động điều hòa ặt động lực học ước.

Thực hiện thí nghiệm H 8.1

Giới thiệu hình 8.3

Yêu cầu học sinh cho biết thế

nào là sự giao thoa của hai sóng

Quan sát thí nghiệm và rút

ra nhận xét

Xem hình và giải thíchnhững gợn lồi, gợn lỏmtrong thí nghiệm

Thực hiện C1

Nêu khái niệm giao thoa

và vân giao thoa

I Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.

1 Thí nghiệm

Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống

gian ta thấy trên mặt nước xuất hiện một loạtgợn sóng ổn định có hình các đường hypebol cótiêu điểm là S1, S2

2 Giải thích

Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có nhữngđiểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhauchúng tăng cường lẫn nhau, có những điểmđứng yên, do hai sóng gặp nhau chúng triệt tiêunhau Tập hợp các điểm cực đại tại thành cácđường hypebol, tập hợp các điểm đứng yêncũng tạo thành các đường hypebol khác

Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợnsóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa củahai sóng Các gợn sóng có hình các đườnghypebol 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 ểu dao động cơ ệm vụ về nhà ị của dao động điều hòa ực học ại, cực tiểu trong sự giao thoa ực học ểu dao động cơ ực học.

Vẽ hình 8.4

điểm M trong vùng giao thoa

Đưa ra các công thức và các

Xem hình vẽ 8.4, mô tả đường

đi của mỗi sóng tới điểm Mtrong vùng giao thoa

Ghi nhận công thức và kếtluận về những vị trí có cực đạitrong vùng giao thoa

II Cực đại và cực tiểu

Xét điểm M trong vùng giao thoa của 2 sóngphát ra từ 2 nguồn S1 và S2 Gọi d1 = S1M,

+ Tại M sẽ có cực đại khi:

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

Trang 22

kết luận về các vị trí có cực

đại, cực tiểu trong vùng giao

thoa

Xem hình 8.3 mô tả hình dạngcủa các vân giao thoa cực đại

Ghi nhận công thức và kếtluận về những vị trí có cực tiểutrong vùng giao thoa

Xem hình 8.3 mô tả hình dạngcủa các vân giao thoa cực tiểu

lần bước sóng .

Quỹ tích của những điểm này là những đườnghypebol có hai tiêu điểm là S1 và S2, chúngđược gọi là những vân giao thoa cực đại.+ Tại M sẽ có cực tiểu (đứng yên) khi:

Quỹ tích của những điểm này là những đườnghypebol có hai tiêu điểm là S1 và S2, chúngđược gọi là những vân giao thoa cực tiểu

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hi u đi u ki n giao thoa ểu dao động cơ ều hòa ệm vụ về nhà.

Giới thiệu hai nguồn kết hợp,

hai sóng kết hợp

Giới thiệu 2 nguồn đồng bộ

Giới thiệu điều kiện để có

giao thoa

luận về hiện tượng đặc trưng

của sóng

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

(S1 và S2 phải là 2 nguồn đồng bộ)

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 sốpha không thay đổi theo thời gian gọi là hainguồn kết hợp Hai sóng do hai nguồn kết hợpphát ra gọi là hai 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 mặtnước thì hai nguồn phát sóng trên mặt nướcphải là hai nguồn kết hợp

+ Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặctrưng của sóng: mọi quá trình sóng đều có thểgây ra hiện tượng giao thoa và ngược lại quátrình nào gây được hiện tượng giao thoa thì đóchắc chắn là một quá trình sóng

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

Trang 23

Tiết 15 BÀI TẬP

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 câuhỏi trắc nghiệm có liên quan

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

- 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.

2 S S

Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A

Hoạt động 3 (25 phút) : Gi i các bài t p t lu n ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ực học ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.

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 khoảng vân

Hướng dẫn để học sinh tìm ra số

Hướng dẫn học sinh lập luận để

tìm số gợn sóng hình hypebol

và S2

Tính khoảng vân

Tính bước sóng

Bài 8.4

2 , 1



i

S S

= 6

(gợn sóng)

Trừ gợn sóng nằm trên đường trung

có 4 gợn sóng hình hypebol

Bài 8.7

Trang 24

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

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

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch

pha giữa các dao động thành phần

Yêu cầu học sinh nhận xét về dao

động tổng hợp tại M và viết

phương trình dao động tại M’

Tìm số gợn sóng có hìnhhypebol

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

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

12 2

2 1 2





S S

= 15

đường tại đó chất lỏng dao động mạnhnhất Trừ đường cực đại ở giữa là đườngthẳng còn 14 đường khác là các đườnghypebol

b) Phương trình dao động

6 , 1

8 2

Dao động tại M cùng pha với dao động

10 2 '

Trang 25

Tiết 16 SÓNG DỪNG

Ngày soạn: 20/10/2012

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

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các TN hình 9.1; 9.2 SGK Vẽ phóng to các 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 Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hi u s ph n x c a sóng ểu dao động cơ ực học ảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học ại, cực tiểu trong sự giao thoa ủa dao động điều hòa.

2 Phản xạ của sóng trên vật cản tự do

Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạluôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ

Hoạt động 3 (25 phút): Tìm hi u sóng d ng ểu dao động cơ ừng.

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

Giới thiệu hình vẽ 9.5

Quan sát hình vẽ, nghe thầy

cô mô tả thí nghiệm

Dự đoán kết quả khi sóngtới và sóng phản xạ gặpnhau

Quan sát hình vẽ

Xác định vị trí các nút

Xác định khoảng cách giữahai nút liên tiếp

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

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

b) Định nghĩa

Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dâytrong trường hợp xuất hiện các nút và cácbụng

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 sốnguyên nửa bước sóng Hai nút liên tiếpnằm cách nhau một khoảng bằng /2 + Vị trí các bụng: Xen giữa 2 nút là mộtbụng, nằm cách đều hai nút đó Các bụngnằm cách hai đầu cố định những khoảngbằng một số nguyên lẽ một phần tư bướcsóng Hai bụng liên tiếp nằm cách nhau mộtkhoảng bằng /2

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợidây có hai đầu cố định là chiều dài của sợidây phải bằng một số nguyên lần nửa bướcsóng

Trang 26

nguyên lẻ một phần tư bước sóng: l = (2k +

1)/4

Y/c h/ về nhà giải các bài tập trang 49 sgk và 9.8, 9.9

Trang 27

Tiết 17 ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

Ngày soạn: 25/10/2012

I MỤC TIÊU

- Trả lời được câu hỏi :Sóng âm là gì? âm nghe được (âm thanh), hạ âm, siêu âm là 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 âm cơ bản và họa âm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Làm các thí nghiệm 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 ểu dao động cơ ồ thị của dao động điều hòa.

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

Yêu cầu học sinh nêu các 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

C3

Yêu cầu học sinh giải thích sự

truyền sóng âm qua không khí

và sự cảm nhận âm của tai

Nêu khái niệm nguồn âm

Thực hiện C1

Quan sát, nhận xét

Nêu các môi trường truyền âm

Rút ra kết luận

Thực hiện C2 Nêu ứng dụng của chất cáchâm

Xem bảng 10.1 và rút ra kếtluận

Thực hiện C3

Giải thích sự truyền sóng âmqua không khí và sự cảm nhận

âm của tai

I Âm, nguồn âm

3 Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ

16 Hz đến 20000 Hz

Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm

Âm có tần số trên 20 000 Hz 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 đógọi là chất cách âm

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hi u nh ng đ c tr ng v t lí c a âm ểu dao động cơ ững đặc trưng vật lí của âm ặt động lực học ư ận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa ủa dao động điều hòa.

Giới thiệu nhạc âm, tạp âm

Yêu cầu học sinh nhắc lại khái

niệm tần số âm

Giới thiệu khái niệm cường độ

âm

Nhắc lại khái niệm tần số âm

II Những đặc trưng vật lí của âm

Nhạc âm là những âm có tần số xác định.Tạp âm là âm không có một tần số xácđịnh

Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng

đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua

Trang 28

Yêu cầu học sinh nêu đơn vị

của cường độ âm

Giới thiệu khái niệm mức

cường độ âm

Yêu cầu học sinh đọc bảng

10.2 và ghi nhận mức cường

độ âm của một số nguồn âm

Giới thiệu đơn vị của mức

cường độ âm

Giới thiệu công thức tính mức

cường độ âm theo đơn vị

Yêu cầu học sinh nêu lại ba

đặc trưng vật lý của âm

Nêu đơn vị của cường độ âm

Đọc bảng 10.2 và ghi nhận mứccường độ âm của một số nguồnâm

Ghi nhận đơn vị mức cường độâm

Ghi nhận công thức tính mứccường độ âm theo đơn vị đềxiben

Xem hình 10.6 và nhận xét vềphổ của một âm do nhiều nhạc cụkhác nhau phát ra

Nêu lại ba đặc trưng vật lý củaâm

một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuônggóc với phương truyền sóng trong một đơn

âm của âm có cường độ I

của âm có tần số 1000Hz

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 Công thức tính mức cường độ âm theo

âm cơ bản hay họa âm thứ nhất, các âm có

thứ 3, … Biên độ của các họa âm lớn, nhỏkhông như nhau, tùy thuộc vào chính nhạc

cụ đó Tập hợp các họa âm tạo thành phổcủa 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 cáchọa âm trong một nhạc âm ta được đồ thịdao động của nhạc âm đó

Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lý thứ

ba của âm

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

Trang 29

Tiết 18 ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM

Ngày soạn: 26/10/2012

I MỤC TIÊU

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

- Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm tương ứng với ba đặc trưng sinh lí của âm

- Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của âm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Ống sáo, đàn dây, âm thoa, …

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

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu 3 đặc trưng vật lí của âm.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hi u đ cao c a âm ểu dao động cơ ộng cơ ủa dao động điều hòa.

Giới thiệu độ cao của âm

Cho học sinh quan sát dao

động của dây 1 và dây 6 của

đàn ghita và rút ra kết luận

Quan sát dao động của dây 1 vàdây 6 của đàn ghita và rút ra kếtluận

I Độ cao

Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của

âm gắn liền với tần số của âm

Âm nghe càng thanh (cao) khi tần số cànglớn Âm nghe càng trầm (thấp) khi tần sốcàng nhỏ

Hoạt động 3 (10 phút) : Tìm hi u đ to c a âm ểu dao động cơ ộng cơ ủa dao động điều hòa.

Giới thiệu độ to của âm

Đưa ra ví dụ cho thấy độ to

của âm phụ thuộc vào cường

độ âm, mức cường độ âm và

tần số của âm

Ghi nhận độ to của âm phụthuộc vào cường độ âm, mứccường độ âm và tần số của âm

II Độ to

Độ to của âm là một khái niệm nói về đặctrưng sinh lí của âm gắn liền với với đặctrưng vật lí mức cường độ âm

Tuy nhiên ta không thể lấy mức cường độ

âm làm số đo độ to của âm dược

Độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm,mức cường độ âm và tần số của âm

Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hi u âm s c ểu dao động cơ ắc lò xo.

Nêu ví dụ cho thấy có thể

phân biệt được giọng nói của

từng người và âm phát ra của

các dụng cụ khác nhau

Yêu cầu học sinh xem hình

10.6 và rút ra kết luận

luận về khái niệm âm sắc

Yêu cầu học sinh nêu lại ba

đặc trưng sinh lý của âm

Ghi nhận tai có thể phân biệtđược giọng nói của từng người và

âm phát ra của các dụng cụ khácnhau

Xem hình 10.6 và rút ra kếtluận

Rút ra kết luận về khái niệm âmsắc

Nêu lại ba đặc trưng sinh lý củaâm

III Âm sắc

+ Các nhạc cụ khác nhau phát ra các âm cócùng một độ cao nhưng tai ta có thể phânbiệt được âm của từng nhạc cụ, đó là vìchúng có âm sắc khác nhau

+ Âm có cùng một độ cao do các nhạc cụkhác nhau phát ra có cùng một chu kìnhưng đồ thị dao động của chúng có dạngkhác nhau

Vậy, âm sắc là một đặc trưng sinh lí của

âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khácnhau phát ra Âm sắc có liên quan mật thiếtvới đồ thị dao động âm

Tiêu đề	Dao Động Cơ
Thể loại	giáo án
Năm xuất bản	2012

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	4,84 MB