Tài liệu Giáo án vật lý 12 cơ bản 3 cột (hay)

Tiết: 0 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được: + Định nghĩa dao động điều hoà. + Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì? - Viết được: + Phương trình của dao động điều hoà và giải thích được cá đại lượng trong phương trình. + Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số. + Công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hoà. - Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng 0. - Làm được các bài tập tương tự như Sgk. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hình vẽ mô tả dao động của hình chiếu P của điểm M trên đường kính P 1P2 và thí nghiệm minh hoạ. 2. Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì hoặc tần số). III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về dao động cơ Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Lấy các ví dụ về các vật dao động - Là chuyển động qua lại của I. Dao động cơ trong đời sống: chiếc thuyền nhấp một vật trên một đoạn đường 1. Thế nào là dao động cơ nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung xác định quanh một vị trí cân - Là chuyển động có giới hạn trong không gian lặp động, màng trống rung động  ta nói bằng. đi lặp lại nhiều lần quanh những vật này đang dao động cơ  một vị trí cân bằng. Như thế nào là dao động cơ? - VTCB: thường là vị trí - Khảo sát các dao động trên, ta nhận - Sau một khoảng thời gian nhất định nó trở lại vị trí cũ của vật khi đứng yên. thấy chúng chuyển động qua lại 2. Dao động tuần hoàn với vận tốc cũ  dao động không mang tính tuần hoàn  xét - Là dao động mà sau của quả lắc đồng hồ tuần quả lắc đồng hồ thì sao? những khoảng thời gian hoàn. - Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc bằng nhau, gọi là chu kì, không. Nhưng nếu sau những khoảng vật trở lại vị trí như cũ với thời gian bằng nhau (T) vật trở lại vị vật tốc như cũ. trí như cũ với vật tốc như cũ  dao động tuần hoàn. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà II. Phương trình của dao động điều Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản hoàHoạt động của GV 1. Ví dụ - Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc . - P là hình chiếu của M lên Ox. - Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M0 với �   (rad) POM 1 0 - Sau t giây, vật chuyển động đến vị � trí M, với POM  (t   ) rad 1 - Toạ độ x = OP của điểm P có Trang 1 phương trình: x = OMcos(t + ) Đặt OM = A x = Acos(t + ) Vậy: Dao động của điểm P là dao động điều hoà. 2. Định nghĩa - Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. 3. Phương trình - Phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) + x: li độ của dao động. + A: biên độ dao động, là xmax. (A > 0) + : tần số góc của dao động, đơn vị là rad/s. + (t + ): pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị là rad. + : pha ban đầu của dao động, có thể dương hoặc âm. 4. Chú ý (Sgk) - Trong quá trình M chuyển động tròn đều, P dao động trên trục x quanh gốc toạ độ O. x = OMcos(t + ) - Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hoà  dao động của điểm P là dao động điều hoà. - Tương tự: x = Asin(t + ) - HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà. - Ghi nhận các đại lượng trong Trang 2 phương trình. - Chúng ta sẽ xác định được x ở thời điểm t. - Xác định được x tại thời điểm ban đầu t0. - Một điểm dao động điều hoà trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó. - Minh hoạ chuyển động tròn đều của một điểm M M + t M0 x P P1  O - Nhận xét gì về dao động của P khi M chuyển động? - Khi đó toạ độ x của điểm P có phương trình như thế nào? - Có nhận xét gì về dao động của điểm P? (Biến thiên theo thời gian theo định luật dạng cos) - Y/c HS hoàn thành C1 - Hình dung P không phải là một điểm hình học mà là chất điểm P  ta nói vật dao động quanh VTCB O, còn toạ độ x chính là li độ của vật. - Gọi tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong phương trình. - Lưu ý: + A,  và  trong phương trình là những hằng số, trong đó A > 0 và Trang 3  > 0. + Để xác định  cần đưa phương trình về dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác định. - Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ xác định được gì? ((t + ) là đại lượng cho phép ta xác định được gì?) - Tương tự nếu biết ? - Qua ví dụ minh hoạ ta thấy giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà có mối liên hệ gì? - Trong phương trình: x = Acos(t + ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động và chiều tăng của pha tương ứng với � trong chiều tăng của góc POM 1 chuyển động tròn đều. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hoà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản III. Chu kì, tần số, tần số - Dao động điều hoà có tính tuần - HS ghi nhận các định nghĩa góc của dao động điều hoà về chu kì và tần số. 1. Chu kì và tần số hoàn  từ đó ta có các định nghĩa - Chu kì (kí hiệu và T) của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần. + Đơn vị của T là giây (s). - Tần số (kí hiệu là f) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây. + Đơn vị của f là 1/s gọi là Héc (Hz). - Trong chuyển động tròn đều giữa 2   2 f 2. Tần số góc tốc độ góc , chu kì T và tần số có T - Trong dao động điều hoà mối liên hệ như thế nào?  gọi là tần số góc. Đơn vị là rad/s. 2   2 f T Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản IV. Vận tốc và gia tốc - Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li trong dao động điều hoà x = Acos(t + ) 1. Vận tốc độ theo thời gian  biểu thức?  v = x’ = -Asin(t + ) v = x’ = -Asin(t + )  Có nhận xét gì về v? - Vận tốc là đại lượng biến thiên điều hoà cùng tần số với - Ở vị trí biên (x = A): li độ.  v = 0. - Ở VTCB (x = 0): Trang 4 - Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận  a = v’ = -2Acos(t + ) tốc theo thời gian  biểu thức? - Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều - Gia tốc luôn ngược dấu với gì? li độ (vectơ gia tốc luôn luôn hướng về VTCB) Hoạt động 5 ( phút): Vẽ đồ thị của dao động điều hoà Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Hướng dẫn HS vẽ đồ thị của dao - HS vẽ đồ thị theo hướng dẫn của GV. động điều hoà x = Acost ( = 0)  |vmax| = A 2. Gia tốc a = v’ = -2Acos(t + ) = -2x - Ở vị trí biên (x = A):  |amax| = -2A - Ở VTCB (x = 0): a=0 Kiến thức cơ bản V. Đồ thị trong dao động điều hoà x - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy nó là một đường hình sin, vì thế người ta gọi dao động điều hoà là dao động hình sin. A 0 3T 2 T 2 t T A Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM Kiến thức cơ bản ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Tiết: 0 CON LẮC LÒ XO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được: + Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hoà. + Công thức tính chu kì của con lắc lò xo. + Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo. - Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - 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 trong phần bài tập. - Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang. Vật m có thể là một vật hình chữ “V” ngược chuyển động trên đêm không khí. 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Trang 5 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về con lắc lò xo Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Minh hoạ con lắc lò xo trượt trên - HS dựa vào hình vẽ minh một mặt phẳng nằm ngang không ma hoạ của GV để trình bày cấu sát và Y/c HS cho biết gồm những gì? tạo của con lắc lò xo. k k k r F=0 Nm r rP r m F N rv = 0 r rP F N rm P - HS trình bày minh hoạ chuyển động của vật khi kéo vật ra khỏi VTCB cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay. Kiến thức cơ bản Kiến thức cơ bản I. Con lắc lò xo 1. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định. 2. VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng. A O A x Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Vật chịu tác dụng của những lực II. Khảo sát dao động của nào? con lắc lò xo về mặt động lực học 1. Chọn trục toạ độ x song - Ta có nhận xét gì về 3 lực này? song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O tại VTCB, giả sử vật có li độ x. - Khi con lắc nằm ngang, li độ x và - Lực đàn hồi của lò xo r r độ biến dạng l liên hệ như thế nào? F   k l  F = -kx - Giá trị đại số của lực đàn hồi? 2.r Hợp r lực r tácrdụng vào vật: - Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì? P  N  F  ma r r r r - Vì P  N  0  F  ma - Từ đó biểu thức của a? k Do vậy: a   x m - Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về 3. - Dao động của con lắc lò dao động của con lắc lò xo? xo là dao động điều hoà. - Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo k m và T  2 m k 4. Lực kéo về - Lực luôn hướng về VTCB - Nhận xét gì về lực đàn hồi tác dụng gọi là lực kéo về. Vật dao vào vật trong quá trình chuyển động. động điều hoà chịu lực kéo về - Trường hợp trên lực kéo về cụ thể là có độ lớn tỉ lệ với li độ. lực nào? - Trường hợp lò xo treo thẳng đứng? r r - Trọng lực P , phản lực N của mặt - Từ đó  và T được xác định như thế nào?  Trang 6 r phẳng, và lực đàn hồi F của lò xo. r r - Vì P  N  0 nên hợp lực tác dụng vào vật là lực đàn hồi của lò xo. x = l F = -kx r - Dấu trừ chỉ rằng F luôn luôn hướng về VTCB. k a x m - So sánh với phương trình vi phân của dao động điều hoà a = -2x  dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà. - Đối chiếu để tìm ra công thức  và T. - Lực đàn hồi luôn hướng về VTCB. - Lực kéo về là lực đàn hồi. - Là một phần của lực đàn hồi vì F = -k(l0 + x) Hoạt động 4 ( phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Khi dao động, động năng của con 1 W�  mv 2 lắc lò xo (động năng của vật) được 2 xác định bởi biểu thức? - Khi con lắc dao động thế năng của con lắc được xác định bởi biểu thức nào? - Xét trường hợp khi không có ma sát  cơ năng của con lắc thay đổi như thế nào? - Cơ năng của con lắc tỉ lệ như thế nào với A? Wt  1 1 k (l)2 � W  kx 2 2 2 - Không đổi. Vì 1 W  m 2 A2 sin2 (t   ) 2 1  kA2 cos2 (t   ) 2 Vì k = m2 nên 1 1 W  kA 2  m 2 A 2  const 2 2 - W tỉ lệ với A2. Kiến thức cơ bản III. Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng 1. Động năng của con lắc lò xo 1 W�  mv 2 2 2. Thế năng của con lắc lò xo 1 Wt  kx 2 2 3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng của con lắc. 1 1 W  mv 2  kx 2 2 2 b. Khi không có ma sát 1 1 W  kA2  m 2 A  const 2 2 - Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. - Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc đơn được Trang 7 bảo toàn. Hoạt động 5 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM Kiến thức cơ bản Kiến thức cơ bản ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Tiết: CON LẮC ĐƠN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn. - Nêu được điều kiện để con lắc đơn dao động điều hoà. Viết được công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn. - Viết được 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. - Giải được bài tập tương tự như ở trong bài. - Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị con lắc đơn. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu thế nào là con lắc đơn Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Trang 8 - Mô tả cấu tạo của con lắc đơn α - HS thảo luận để đưa ra định nghĩa về con lắc đơn. l I. Thế nào là con lắc đơn 1. Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l. m - Khi ta cho con lắc dao động, nó sẽ dao động như thế nào? - Dao động qua lại vị trí dây 2. VTCB: dây treo có - Ta hãy xét xem dao động của con treo có phương thẳng đứng  phương thẳng đứng. lắc đơn có phải là dao động điều hoà? vị trí cân bằng. Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học. Hoạt động của GV Kiến thức cơ bản Hoạt động của HS II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học - HS ghi nhận từ hình vẽ, 1. Chọn chiều (+) từ phải nghiên cứu Sgk về cách chọn sang trái, gốc toạ độ tại O. chiều dương, gốc toạ độ … + Vị trí của vật được xác � - Con lắcr chịu rtác dụng của định bởi li độ góc   OCM C hai lực T và P . hay bởi li độ cong r r r r r α > 0 - P.tích P  Pt  Pn  T  Pn �  l . s  OM l không làm thay đổi tốc độ của + α và s dương khi con lắc α<0 vật  lực hướng tâm giữ vật lệch khỏi VTCB theo chuyển động trên cung tròn. M chiều dương và ngược lại. r - Con lắc chịu tác dụng của nhữngs =lực lα O nào và phân tích tác dụng của các lực - Thành phần Pt là lực kéo về. 2. Vật chịu r tácrdụng của + các lực T vàr P .r r đến chuyển động của con lắc. t - Phân tích P  Pt  Pn  n r thành phần Pt là lực kéo về có giá trị: - Dựa vào biểu thức của lực kéo về  - Dù con lắc chịu tác dụng của Pt = -mg.sinα lực kéo về, tuy nhiên nói nói chung con lắc đơn có dao động NX: Dao động của con lắc chung Pt không tỉ lệ với α nên điều hoà không? đơn nói chung không phải nói chung là không. là dao động điều hoà. - Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để - Nếu  nhỏ thì sinα   sinα   (rad). Khi đó  tính như thế s = l    s (rad), khi đó: nào thông qua s và l. l s - Ta có nhận xét gì về lực kéo về Pt  mg   mg l - Lực kéo về tỉ lệ với s (Pt = trong trường hợp này? Vậy, khi dao động nhỏ k.s)  dao động của con lắc (sin   (rad)), con lắc - Trong công thức mg/l có vai trò là đơn được xem là dao động đơn dao động điều hoà với gì? điều hoà. chu kì: - Có vai trò là k. l  có vai trò gì? l l m g T  2  có vai trò g g - Dựa vào công thức tính chu kì của k con lắc lò xo, tìm chu kì dao động của m l con lắc đơn. T  2  2 k g Hoạt động 4 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản u r T ur uu r P u rP P Trang 9 - Trong quá trình dao động, năng lượng của con lắc đơn có thể có ở những dạng nào? - Động năng của con lắc là động năng của vật được xác định như thế nào? - HS thảo luận từ đó đưa ra được: động năng và thế năng trọng trường. - HS vận dụng kiến thức cũ để hoàn thành các yêu cầu. - Biểu thức tính thế năng trọng trường? Wt = mgz trong đó dựa vào hình vẽ z = l(1 - cos)  Wt = mgl(1 - cos) - Biến đổi qua lại và nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng được bảo toàn. - Trong quá trình dao động mối quan hệ giữa Wđ và Wt như thế nào? - Công thức bên đúng với mọi li độ góc (không chỉ trong trường hợp  nhỏ). Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Y/c HS đọc các ứng dụng của con - HS nghiên cứu Sgk và từ đó lắc đơn. nêu các ứng dụng của con lắc đơn. - Hãy trình bày cách xác định gia tốc + Đo chiều dài l của con lắc. rơi tự do? + Đo thời gian của số dao động toàn phần  tìm T. 4 2 l + Tính g theo: g  2 T Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng 1. Động năng của con lắc 1 W�  mv 2 2 2. Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế năng là VTCB) Wt = mgl(1 - cos) 3. Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn. 1 W  mv2  mgl(1  cos ) 2 = hằng số. Kiến thức cơ bản IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do - Đo gia tốc rơi tự do 4 2 l g 2 T Kiến thức cơ bản ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Tiết: 0 DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng. - Nêu được điều kiện để 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. Trang 10 - 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 bài tập tương tự như ở trong bài. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng có lợi, có hại. 1 2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: W  m 2 A 2 . 2 III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về dao động tắt dần. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Khi không có ma sát tần số dao - HS nêu công thức. động của con lắc? - Tần số này phụ thuộc những gì? - Phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc.  tần số riêng. - Xét con lắc lò xo dao động trong thực tế  ta có nhận xét gì về dao động của nó? - Ta gọi những dao động như thế là dao động tắt dần  như thế nào là dao động tắt dần? - Tại sao dao động của con lắc lại tắt dần? - Biên độ dao động giảm dần  đến một lúc nào đó thì dừng lại. - HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để đưa ra nhận xét. Kiến thức cơ bản - Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng (f0). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ pthuộc vào các đặc tính của con lắc. I. Dao động tắt dần 1. Thế nào là dao động tắt dần - Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. - Do chịu lực cản không khí (lực ma sát)  W giảm dần (cơ  nhiệt). - HS nêu ứng dụng. 2. Giải thích - Do lực cản của môi trường. 3. Ứng dụng (Sgk) - Hãy nêu một vài ứng dụng của dao động tắt dần? (thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc ô tô …) Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về dao động duy trì Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Thực tế dao động của con lắc tắt dần - Sau mỗi chu kì cung cấp cho  làm thế nào để duy trì dao động (A nó phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng tiêu không đổi mà không làm thay đổi T) hao do ma sát. - Dao động của con lắc được duy trì nhờ cung cấp phần năng lượng bị mất từ bên ngoài, những dao động được duy trì theo cách như vậy gọi là dao động duy trì. - HS ghi nhận dao động duy - Minh hoạ về dao động duy trì của trì của con lắc đồng hồ. con lắc đồng hồ. Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về dao động cưỡng bức Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Ngoài cách làm cho hệ dao động - HS ghi nhận dao động cưỡng bức. không tắt dần  tác dụng một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát  Dao động của hệ gọi là dao động Kiến thức cơ bản II. Dao động duy trì 1. Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì. 2. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. Kiến thức cơ bản III. Dao động cưỡng bức 1. Thế nào là dao động cưỡng bức - Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao Trang 11 cưỡng bức. - Hãy nêu một số ví dụ về dao động cưỡng bức? - Y/c HS nghiên cứu Sgk và cho biết các đặc điểm của dao động cưỡng bức. - Dao động của xe ô tô chỉ tạm dừng mà không tắt máy… - HS nghiên cứu Sgk và thảo luận về các đặt điểm của dao động cưỡng bức. Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Trong dao động cưỡng bức khi fcb - HS ghi nhận hiện tượng càng gần fo thì A càng lớn. Đặc biệt, cộng hưởng. khi fcb = f0  A lớn nhất  gọi là hiện tượng cộng hưởng. - A càng lớn khi lực cản môi - Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết trường càng nhỏ. nhận xét về mối quan hệ giữa A và lực cản của môi trường. - HS nghiên cứu Sgk: Lúc đó hệ được cung cấp năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc  A tăng dần lên, A cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ. - Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu - HS nghiên cứu Sgk và trả lời tầm quan trọng của hiện tượng cộng các câu hỏi. hưởng. + Cộng hưởng có hại: hệ dao + Khi nào hiện tượng cộng hưởng có động như toà nhà, cầu, bệ hại (có lợi)? máy, khung xe … + Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon … Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM - Tại sao khi fcb = f0 thì A cực đại? động cưỡng bức. 2. Ví dụ (Sgk) 3. Đặc điểm - Dao động cưỡng bức có A không đổi và có f = fcb. - A của dao động cưỡng bức không chỉ phụ thuộc vào Acb mà còn phụ thuộc vào chênh lệch giữa fcb và fo. Khi fcb càng gần fo thì A càng lớn. Kiến thức cơ bản IV. Hiện tượng cộng hưởng 1. Định nghĩa - Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. - Điều kiện fcb = f0 2. Giải thích (Sgk) 3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng + Cộng hưởng có hại: hệ dao động như toà nhà, cầu, bệ máy, khung xe … + Cộng hưởng có lợi: hộp đàn của các đàn ghita, viôlon … Kiến thức cơ bản ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Trang 12 Tiết: 05 TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - 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 động điều hoà cùng phương, cùng tần số. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về vectơ quay Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Phương trình của hình chiếu của vectơ quay lên trục x: x = Acos(t + ) Kiến thức cơ bản I. Vectơ quay - Dao động M điều hoà x = Acos(t + ) được biểu diễn uuuuu r bằng vectơ quay OM có: + Gốc: tại O.  OM = A. + Độ dài uuuuu r 3  x + (OM O ,Ox) (Chọn chiều dương là chiều dương của đường tròn lượng giác). - Ở bài 1, khi điểm M chuyển động trònuuđều thì hình chiếu của vectơ vị uuu r trí OM lên trục Ox như thế nào? - Cách biểu diễn phương trình dao động điều hoà bằng một vectơ quay được vẽ tại thời điểm ban đầu. M +  x O - Y/c HS hoàn thành C1 Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Giả sử cần tìm li độ của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) - Li độ của dao động tổng hợp  Có những cách nào để tìm x? Kiến thức cơ bản II. Phương pháp giản đồ Fre-nen 1. Đặt vấn đề - Xét hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) Trang 13 - Tìm x bằng phương pháp này có đặc điểm nó dễ dàng khi A1 = A2 hoặc rơi vào một số dạng đặc biệt  Thường dùng phương pháp khác thuận tiện hơn. - Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen - Hình bình hành uOM 2 bị biến uuu r 1MMuu uu r dạng không khi OM 1 và OM 2 quay? có thể tính bằng: x = x1 + x2 - HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk. uuuu r + Vẽ hai vectơ quay OM 1 và uuuu r OM 2 biểu diễn hai dao động. + Vẽ vectơ uuuu r quay: uuuu r uuuu r OM  OM 1  OM 2 uuuu r uuuu r - Vì OM 1 và OM 2 có cùng  nên không bị biến dạng. uuuu r  Vectơ OM cũng là một vectơ quay với tốc độ góc  quanh O. -uu Ta về uu r có nhận uuuu r xét gìuuu u r hình chiếu của OM = OM1 + OM2 OM với OM 1 và OM 2 lên trục Ox? uuuu r  Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?  OM biểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp: x = Acos(t + ) - Nhận xét gì về dao động tổng hợp x - Là một dao động điều hoà, với các dao động thành phần x1, x2? cùng phương, cùng tần số với - Y/c HS dựa vào giản đồ để xác định hai dao động đó. - HS hoạt động theo nhóm và A và , dựa vào A1, A2, 1 và 2. lên bảng trình bày kết quả của mình. x2 = A2cos(t + 2) - Li độ của dao động tổng hợp: x = x1 + x2 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen a. y M M1 y1 y2 A A1 1 2 O M2  A2 x1 x x2 uuuu r - Vectơ OM là một vectơ quay với tốc độ góc  quanh O. - Mặc uuuu rkhác: OM = OM1 + OM2  OM biểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp: x = Acos(t + ) Nhận xét: (Sgk) b. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp: A2  A12  A22  2 A1 A2 cos(2  1 ) tan   A1sin1  A2 sin2 A1cos1  A2 cos2 Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha đến dao động tổng hợp Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Từ công thức biên độ dao động tổng - HS ghi nhận và cùng tìm 3. Ảnh hưởng của độ lệch hợp A có phụ thuộc vào độ lệch pha hiểu ảnh hưởng của độ lệch pha của các dao động thành phần. pha. - Nếu các dao động thành - Các dao động thành phần cùng pha phần cùng pha  = 1 - 1 = 2n  1 - 1 bằng bao nhiêu?  = 1 - 1 = 2n (n = 0,  1,  2, …) (n = 0,  1,  2, …) - Biên độ dao động tổng hợp có giá trị - Lớn nhất. như thế nào? A = A1 + A2 - Tương tự cho trường hợp ngược Nếu các dao động thành  = 1 - 1 = (2n + 1) pha? phần ngược pha (n = 0,  1,  2, …)  = 1 - 1 = (2n + 1) - Nhỏ nhất. - Trong các trường hợp khác A có giá - Có giá trị trung gian (n = 0,  1,  2, …) trị như thế nào? A = |A1 - A2| |A1 - A2| < A < A1 + A2 Hoạt động 5 ( phút): Vận dụng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản uuuu r - Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ ở 4. Ví dụ + Vẽ hai vectơ quay OM 1 và uuuu r Sgk.  OM 2 biểu diễn 2 dao động x1  4cos(10 t  ) (cm) 3 thành phần ở thời uuuu rđiểm ban đầu. y x1  2cos(10 t   ) (cm) + Vectơ tổng OM biểu diễn M1 M cho dao động tổng hợp x = Acos(t + ) M2  O 3 Trang 14 x uuuuu r (OM ,Ox)   bằng bao nhiêu? Với A = OM và uuuuu r (OM ,Ox)   - Vì MM2 = (1/2)OM2 nên OM2M là nửa  đều  OM nằm trên trục Ox   = /2  A = OM = 2 3 cm (Có thể: OM2 = M2M2 – M2O2) Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM - Phương trình dao động tổng hợp  x  2 3cos(10 t  ) (cm) 2 Kiến thức cơ bản ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Tiết: 0 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 đã biết để suy ra định luật mới rồi dùng 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 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 khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm. 2 �2 với g = 9,8m/s2, - Tìm ra bằng thí nghiệm T  a l , với hệ số a  2, kết hợp với nhận xét tỉ số g từ đó nghiệm lại công 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 g tại 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 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 xác định 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 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 động của 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 nơi làm thí nghiệm. 3. Thái độ: 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 50g. Trang 15 - 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 phép 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 là: t T 0,21 2  � �2% . Thí nghiệm cho T �1. �0, 02s . Kết quả này đủ chính xác, có thể chấp t T 10 100 nhận được. Trong trường hợp dùng đồ hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T với sai số  0,001s. 2. Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần: - Đọc kĩ bài thực hành để định rõ 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 cáo thực hành trong Sgk. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 2 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 3 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 4 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 5 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS IV. RÚT KINH NGHIỆM ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Chương II Tiết: 0 SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 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. - Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ. Trang 16 - Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền của sóng. 2. Học sinh: Ôn lại các bài về dao động điều hoà. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sóng cơ Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí - HS quan sát kết quả thí nghiệm. nghiệm. S O M Kiến thức cơ bản I. Sóng cơ 1. Thí nghiệm a. Mũi S cao hơn mặt nước, cho cần rung dao động  M vẫn bất động. b. S vừa chạm vào mặt nước tại O, cho cần rung dao động  M dao động. Vậy, dao động từ O đã - Những gợn sóng tròn đồng truyền qua nước tới M. tâm phát đi từ O. 2. Định nghĩa  Sóng truyền theo các - Sóng cơ là sự lan truyền phương khác nhau với cùng của dao động trong một một tốc độ v. môi trường. - Dao động lên xuống theo 3. Sóng ngang phương thẳng đứng. - Là sóng cơ trong đó - Theo phương nằm ngang. phương dao động (của chất điểm ta đang xét)  với phương truyền sóng. - Tương tự, HS suy luận để trả 4. Sóng dọc lời. - Là sóng cơ trong đó phương dao động // (hoặc trùng) với phương truyền sóng. - Khi O dao động ta trông thấy gì trên mặt nước?  Điều đó chứng tỏ gì? (Dao động lan truyền qua nước gọi là sóng, nước là môi trường truyền sóng). - Khi có sóng trên mặt nước, O, M dao động như thế nào? - Sóng truyền từ O đến M theo phương nào?  Sóng ngang. - Tương tự như thế nào là sóng dọc? (Sóng truyền trong nước không phải là sóng ngang. Lí thuyết cho thấy rằng các môi trường lỏng và khí chỉ có thể truyền được sóng dọc, chỉ môi trường rắn mới truyền được cả sóng dọc và sóng ngang. Sóng nước là một trường hợp đặc biệt, do có sức căng mặt ngoài lớn, nên mặt nước tác dụng như một màng cao su, và do đó cũng truyền được sóng ngang). Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Làm thí nghiệm kết hợp với hình vẽ - Biến dạng truyền nguyên 7.2 về sự truyền của một biến dạng. vẹn theo sợi dây.  Có nhận xét gì thông qua thí nghiệm và hình vẽ?  Tốc độ truyền biến dạng được xác - HS suy nghĩ và vận dụng kiến thức để trả lời. định như thế nào? (Biến dạng của dây, gọi là một xung sóng, truyền tương đối chậm vì dây mềm và lực căng dây nhỏ). - Là sóng ngang. Kiến thức cơ bản II. Sự truyền sóng cơ 1. Sự truyền của một biến dạng - Gọi x và t là quãng đường và thời gian truyền biến dạng, tốc độ truyền của biến dạng: x v t Trang 17  Biến dạng truyền trên dây thuộc loại sóng gì đã biết? - Y/c HS hoàn thành C2. - Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho đầu A dao động điều hoà  hình dạng sợi dây ở cá thời điểm như hình vẽ 7.3  có nhận xét gì về sóng truyền trên dây? - Sau thời gian T, điểm A1 bắt đầu dao động giống như A, dao động từ A1 tiếp trục truyền xa hơn. - Xét hai điểm cách nhau một khoảng , ta có nhận xét gì về hai điểm này?  Cùng pha. - Gọi M là điểm cách A một khoảng là x, tốc độ sóng là v  thời gian để sóng truyền từ A đến M?  Phương trình sóng tại M sẽ có dạng như thế nào? (Trạng thái dao động của M giống như trạng thái dao động của A trước đó một thời gian t) - Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức 2 sóng tại M thông qua   và  = T vT. - HS làm thí nghiệm theo C2. - HS quan sát hình vẽ 7.3. Dây có dạng đường hình sin, mà các đỉnh không cố định nhưng dịch chuyển theo phương truyền sóng. - Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v. t  x v uM = Acos(t - t) 2. Sự truyền của một sóng hình sin - Sau thời gian t = T, sóng truyền được một đoạn:  = AA1 = v.t - Sóng truyền với tốc độ v, bằng tốc độ truyền của biến dạng. - Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng  không đổi,  gọi là bước sóng. - Hai điểm cách nhau một khoảng  thì dao động cùng pha. 3. Phương trình sóng - Giả sử phương trình dao động của đầu A của dây là: uA = Acost - Điểm M cách A một khoảng x. Sóng từ A truyền đến M mất khoảng x thời gian t  . v - Phương trình dao động của M là: uM = Acos(t - t) � x�  Acos � t � � v� �t x �  Acos2 �  � �T  � 2 Với   và  = vT T Phương trình trên là phương trình sóng của một sóng hình sin theo trục x. Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Sóng được đặc trưng bởi các đại - HS ghi nhận các đại lượng lượng A, T (f),  và năng lượng sóng. đặc trưng của sóng. - Dựa vào công thức bước sóng  có thể định nghĩa bước sóng là gì? Lưu ý: Đối với mỗi môi trường , tốc độ sóng v có một giá trị không đổi, chỉ phụ thuộc môi trường. - Cũng như năng lượng dao động W ~ - Bước sóng  là quãng đường sóng truyền trong thời gian một chu kì. Kiến thức cơ bản 4. Các đặc trưng của sóng - Biên độ A của sóng. - Chu kì T, hoặc tần số f 1 của sóng, với f  . T - Bước sóng , với v   vT  . f - Năng lượng sóng: là năng lượng dao động của các Trang 18 A2 và f2. - Từ phương trình sóng: �t x � uM  Acos2 �  �ta thấy TTDĐ �T  � tại một điểm của môi trường là một hàm cosin hai biến độc lập t và x. Mà hàm cosin là một hàm tuần tuần  phương trình sóng là một hàm tuần hoàn. + Với một điểm xác định (x = const)  uM là một hàm cosin của thời gian t. TTDĐ ở các thời điểm t + T, t + 2T … hoàn toàn giống như TTDĐ của nó ở thời điểm t. + Với một thời điểm (t = conts) là một hàm cosin của x với chu kì . TTDĐ tại các điểm có x + , x + 2 hoàn toàn giống TTDĐ tại điểm x. - Mô tả thí nghiệm quan sát sự truyền của một sóng dọc bằng một lò xo ống dài và mềm. - HS ghi nhận tính tuần hoàn của sóng. - HS dựa vào hình vẽ 7.4 và ghi nhận sự truyền của sóng dọc trên lò xo. - Ghi nhận về sự truyền sóng dọc trên lò xo ống. Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM phần tử của môi trường mà sóng truyền qua. 5. Tính tuần hoàn của sóng - Phương trình sóng là một hàm tuần hoàn. 6. Trường hợp sóng dọc - Sóng truyền trên một lò xo ống dài và mềm: các vòng lò xo đều dao động ở hai bên VTCB của chúng, nhưng mỗi vòng dao động muộn hơn một chút so với vòng ở trước nó. Kiến thức cơ bản ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ Tiết: 0 GIAO THOA SÓNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng. - Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa. 2. Kĩ năng: Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk. Trang 19 2. Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Kiến thức cơ bản Hoạt động của HS Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm - HS ghi nhận dụng cụ thí hình 8.1 nghiệm và quan sát kết quả thí nghiệm. - HS nêu các kết quả quan sát được từ thí nghiệm. Kiến thức cơ bản I. Sự giao thoa của hai sóng mặt nước - Gõ cho cần rung nhẹ: + Trên mặt nước xuất hiện những loạt gợn sóng cố định có hình các đường S1 S2 hypebol, có cùng tiêu điểm S1 và S2. Trong đó: - Những điểm không dao động * Có những điểm đứng yên nằm trên họ các đường hoàn toàn không dao động. hypebol (nét đứt). Những * Có những điểm đứng yên điểm dao động rất mạnh nằm dao động rất mạnh. trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2. - Hai họ S S các đường hypebol này xen kẽ nhau như hình vẽ.. Lưu ý: Họ các đường hypebol này đứng yên tại chỗ. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa. II. Cực đại và cực tiểu giao thoaHoạt Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản động của GV 1. Biểu thức dao động tại một điểm M trong vùng giao thoa - Hai nguồn đồng bộ: phát sóng có cùng f và . - Hai nguồn kết hợp: phát sóng có cùng f và có hiệu số pha không phụ thuộc thời gian. - Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp. - Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 những khoảng d1, d2. +  = d2 – d1: hiệu đường đi của hai sóng. - Dao động từ S1 gởi đến M �t d � u1  Acos2 �  1 � �T  � - Dao động từ S2 gởi đến M �t d � u2  Acos2 �  2 � �T  � - Dao động tổng hợp tại M u = u1 + u 2 Hay: 1 2 Trang 20