Giáo án Vật lý 12 - Bài 7 đến 9

I. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A. Hoạt động khởi động Trong đời sống hằng ngày, chúng ta thường nghe nói nhiều loại sóng khác nhau như: sóng nước, sóng âm, sóng siêu âm, sóng vô tuyến, sóng điện từ, sóng ánh sángVậy sóng là gì? Quy luật chuyển động của sóng và các đặc trưng cho nó là gì? Sóng có tác dụng gì có ý nghĩa gì đối với đời sống và kĩ thuật. Để tìm hiểu nó ta tìm hiểu bài mới “SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ”. B. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ PP dạy học trực quan Kĩ thuật đặt câu hỏi Hoạt động của thầy và trò Kiến thức cần đạt - Sử dụng thí nghiệm ảo cho học sinh quan sát - Khi O dao động ta trông thấy gì trên mặt nước? - Những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O. ® Điều đó chứng tỏ gì? (Dao động lan truyền qua nước gọi là sóng, nước là môi trường truyền sóng). - Quan sát video sóng nước thực tế. - Phát biểu định nghĩa về sóng cơ? ® Sóng truyền theo các phương khác nhau với cùng một tốc độ v. - 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? Lưu ý: 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 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 truyền qua nước tới M. 2. Định nghĩa - Sóng cơ là sự lan truyền của dao động trong một môi trường. 3. Sóng ngang - Là sóng cơ trong đó phương dao động (của chất điểm ta đang xét) ^ với phương truyền sóng. 4. Sóng dọc - Là sóng cơ trong đó phương dao động // (hoặc trùng) với phương truyền sóng. Hoạt động 2. Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ PP nêu và giải quyết vấn đề Kĩ thuật: hoạt động nhóm Hoạt động của Thầy và Trò Kiến thức cần đạt - Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho đầu A dao động điều hoà ® hình dạng sợi dây ở các thời điểm như hình vẽ 7.3 ® có nhận xét gì về sóng truyền trên dây? - 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. - Sau thời gian T, điểm P1 bắt đầu dao động giống như P, dao động từ P1 tiếp trục truyền xa hơn. - Xét hai điểm cách nhau một khoảng l, ta có nhận xét gì về hai điểm này? - Không đổi, chuyển động cùng chiều, cùng v, cùng pha. - Đưa ra khái niệm bước sóng - HS hoạt động nhóm: + Nhận xét về vận tốc dịch chuyển của đỉnh sóng. + Yêu cầu hs đọc SGK và rút ra các đặc trưng của một sóng hình sin a./ Biên độ sóng b./ Chu kì của sóng c./ Tốc độ truyền sóng d./ Bước sóng e./ Năng lượng của sóng 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 ~ A2 và f2. - Thực hiện câu C2 ? II. Các đặc trưng của sóng hình sin 1. Sự truyền của một sóng hình sin - Sau thời gian t = T, sóng truyền được một đoạn: l = PP1 = v.t - Sóng truyền với tốc độ v, bằng tốc độ truyền của biến dạng. - Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng l không đổi, l gọi là bước sóng. - Hai điểm cách nhau một khoảng l thì dao động cùng pha. 2. Các đặc trưng của sóng a./ Biên độ của sóng: Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. b./ Chu kì của sóng: Là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. gọi là tần số của sóng c./ Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Đối với 1 môi trường vận tốc truyền sóng là một giá trị không đổi. d./ Bước sóng: Bước sóng λ là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì e./ Năng lượng của sóng: Là năng lượng của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Hoạt động 3. Viết phương trình sóng PP gợi mở vấn đáp Kĩ thuật đặt câu hỏi STT BƯỚC NỘI DUNG 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập Giao bài toán TQ Cho phương trình sóng tại nguồn O uO = Acoswt. Sóng lan truyền với vận tốc v. Viết PT sóng tại M cách nguồn O khoảng d 2 Thực hiện nhiệm vụ học tập Học sinh làm thí nghiệm sau đó trao đổi với bạn trong nhóm để thống nhất cách thực hiện nhiệm vụ. Giáo viên tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận. Quá trình thảo luận làm rõ các tình huống trên 3 Báo cáo kết quả và thảo luận Các nhóm trình bày và thảo luận. Quá trình thảo luận làm nhiệm vụ trên 4 Đánh giá kết quả thực hiện hiệm vụ học tập III. Phương trình sóng - Chọn gốc tọa độ và góc thời gian sao cho: - Khi dao động truyền từ O đến M thì M dao động giống như O ở thời điểm t-Δt trước đó. Pt sóng tại M là: - Phương trình trên là phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x. - Phương trình sóng tại M là một phương trình tuần hoàn theo thời gian và không gian + Sau một chu kì dao động tại một điểm lập lại như cũ + Cách nhau một bước sóng thì các điểm dao động giống hệt nhau C. Hoạt động luyện tập Trả lời câu hỏi: - Sóng cơ là gi? Thế nào là sóng ngang? Thế nào là sóng dọc? -Công thức tính bước sóng? D. Hoạt động vận dụng Bài 1: Một người ngồi ở bờ biển trông thấy có 10 ngọn sóng qua mặt trong 72 giây, khoảng cách giữa hai ngọn sóng là 10m. a. Tính chu kì dao động của sóng biển. b. Tính tần số sóng biển. c. Tính vận tốc truyền sóng biển Bài 2: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s. Vận tốc truyền sóng là 40cm/s. a. Viết phương trình sóng tại O. b. Viết phương trình sóng tại M cách O 50 cm. c. Tìm những điểm dao động cùng pha với O Bài 3: Một người quan sát một chiếc phao nổi lên trên mặt biển và thấy nó nhô lên cao 6 lần trong 15s, coi sóng biến là sóng ngang. Tính chu kì dao động của sóng biển? Bài 4: Một người quan sát mặt biển thấy có 5 ngọn sóng đi qua trước mặt mình trong khoảng thời gian 10s và đo được khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 5(m). Tính vận tốc sóng biển? Bài 5: Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos (20πt) cm. Trong khoảng thời gian 2s sóng truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng. Bài 6: Một sóng cơ lan truyền trên phương truyền sóngvới vận tôc v = 1m/s. Phương trình sóng tại điểm O trên phương truyền sóng là: U0 = 3 cos( cm. Viết phương trình sóng tại điểm m nằm sau O và cách O một khoảng 25cm? Bài 7: Một sóng cơ học lan truyền với vận tốc v = 2m/s. Phương trình sóng tại điểm O trên phương truyền sóng Uo = 5 cos ( 4) cm. Viết phương trình sóng tại điểm M nằm trước O và cách O một khoảng 50cm? E. Hoạt động tìm tòi và mở rộng - Về nhà học bài - Làm các bài tập trong sách bài tập. - Tìm hiểu trước bài Giao thoa sóng. - Xem lại kiến thức về tổng hợp dao động điều hòa cùng phương cùng tần số, cùng biên độ. Phê duyệt của tổ trưởng (nhóm trưởng) Nguyễn Văn Toàn Ngày soạn: Dạy Ngày Tiết 14 14 Lớp 12A8 12A10 BÀI 8. GIAO THOA SÓNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng Sau khi học xong bài này, học sinh: a, 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. b, 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. 2. Định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh a, Các phẩm chất - Tích cực, nghiêm túc, tự tin và chủ động trong học tập. - Sống có trách nhiệm với bản thân và cộng đồng. b, Các năng lực chung - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực sử dụng ngôn ngữ - Năng lực tính toán - Năng lực giao tiếp - Năng lực hợp tác c, Các năng lực chuyên biệt - Năng lực sử dụng kiến thức: Nêu được đặc điểm tính chất của Sóng giao thoa. Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa sóng. Xác định được các tính chất sóng tại 1 điểm là cực đại hay cực tiểu, số điểm cực đại, cực tiểu nằm giữa 2 nguồn sóng. - Năng lực trao đổi thông tin: Hoạt động nhóm học sinh trao đổi kiến thức Phân biệt mô tả được cực đại giao thoa và cực tiểu giao thoa - Năng lực phương pháp: Tự làm thí nghiệm được giao thoa sóng trên mặt nước sau khi học xong và xem video về giao thoa II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk (TN ảo), video giao thoa thực tế. 2. Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A. Hoạt động khởi động (3 phút) - Kiểm tra bài cũ: Viết công thức tính bước sóng và viết phương trình sóng tại 1 điểm? - Đặt vấn đề: Nếu 2 sóng cơ gặp nhau và giao nhau thì hiện tượng như thế nào? Cho học sinh quan sát hiện tượng 2 sóng nước gần nhau đan xen vào nhau. Tại chỗ 2 sóng đan xen và chồng lên nhau người ta nói đã xảy ra hiện tượng giao thoa. Tại đây các phần tử của môi trường dao động như thế nào? B. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động 1. Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước (12 phút) Hoạt động của thầy và trò Kiến thức cần đạt - Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm hình 8.1 - Nêu các kết quả quan sát được từ thí nghiệm. - Những điểm không dao động nằm trên họ các đường hypebol (nét đứt). Những điểm dao động rất mạnh nằm trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2. Lưu ý: Họ các đường hypebol nét đứt đứng yên tại chỗ. - Hãy cho biết thế nào là hiện tượng giao thoa? - Các gợn sóng có dạng là các đường hypebol gọi là các vân giao thoa I. Hiện tượng thoa của hai sóng mặt nước 1. Thí nghiệm - Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt nhau S1, S2 đặt gần nhau. - Sau một thời gian: trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol có tiêu điểm là S1, S2. 2. Giải thích - Những điểm dao động mạnh do tại đó sóng tới từ 2 nguồn dao động cùng pha với nhau => biên độ dao động được tăng cường - Nhưng điểm đứng yên do tại đó sóng tới từ 2 nguồn ngược pha với nhau => Biên độ dao động bị triệt tiêu * Kết luận - Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. - Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa Hoạt động 2. Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa (15 phút) STT BƯỚC NỘI DUNG 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập Từ hình ảnh giao thoa sóng nước. Trong vùng giao thoa các điểm dao động như thế nào? điều kiện vị trí có thể là cực đại giao thoa? cực tiểu giao thoa? 2 Thực hiện nhiệm vụ học tập HS : thực hiện nhiệmvụ. Viết phương trình sóng giao thoa? tìm điều kiện cực trị giao thoa? 3 Báo cáo kết quả và thảo luận Các nhóm báo cáo kết quả 4 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập Giáo viên đánh giá kết quả theo chuẩn kiến thức kĩ năng II. Cực đại và cực tiểu 1. Dao động của 1 điểm trong vùng giao thoa 2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa a. Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa). d2 – d1 = kl Với k = 0, ±1, ±2 - Hiệu đường đi = một số nguyên lần bước sóng b. Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa). Với (k = 0, ±1, ±2) - Hiệu đường đi = một số nửa nguyên lần bước sóng Hoạt động 3. Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa (5 phút) Hoạt động của thầy và trò Kiến thức cần đạt - Điều kiện giao thoa sóng? - Tìm hiểu về nguồn đồng bộ, nguồn kết hợp - Thực hiện câu C2 III. ĐK GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP *Điều kiện : Hai sóng nguồn kết hợp a) Dao động cùng phương, cùng tần số. b) Có hiệu số pha không đổi theo thời gian. - Hai nguồn kết hợp phát ra 2 sóng kết hợp. - Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng .Quá trình vật lý nào gây ra được hiện tượng giao thoa là một quá trình sóng C. Hoạt động luyện tập (4 phút) -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? * CMR: khoảng cách giữa 2 điểm cực đại ( hoặc cực tiểu ) liên tiếp bằng PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 II. Cực đại và cực tiểu 1.. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa - Hai nguồn kết hợp: .. - Hai nguồn đồng bộ: ... - Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là . - Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 những khoảng d1, d2. + d = d2 – d1: hiệu đường đi của hai sóng. + Phương trình sóng tại S1 và S2: - Phương trình sóng tại M do S1 truyền tới: - Phương trình sóng tại M do S2 truyền tới:.. - Dao động tổng hợp tại M: uM = u1M + u2M .... Vậy:...... 2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa (Áp dụng trong trường hợp hai nguồn cùng pha) a. Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa) là .. Quỹ tích những điểm này ... .. b. Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) là ....... Quỹ tích những điểm này .. c. Với mỗi giá trị của k, quỹ tích của các điểm M được xác định bởi: D. Hoạt động vận dụng (4 phút) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 C©u 1:Chän c©u ®óng:Trong hiÖn t­îng giao thoa sãng trªn mÆt mét chÊt láng cã hai nguån cã cïgn PT lµ vµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai nguån lµ l. §iÓm M c¸ch hai nguån nh÷ng kho¶ng d1 vµ d2(l<<d1,d2) cã biªn ®é sãng cùc ®¹i khi: A.; C. B. ; D. C©u 2: Hai nguån ®­îc gäi lµ 2 nguån kÕt hîp khi chóng dao ®éng: A. Cïng biªn ®é; B. Cïng tÇn sè; C.Cïng pha ban ®Çu; D. Cïng tÇn sè vµ hiÖu sè pha kh«ng ®æi theo thêi gian. C©u 3:Trong thÝ nghiÖm giao thoa sãng trªn mÆt n­íc, hai nguån kÕt hîp A,B dao ®éng víi tÇn sè f= 20Hz. T¹i mét ®iÓm c¸ch c¸c nguån A,B nh÷ng kho¶ng d1= 16 cm vµ d2=20 cm, sãng cã biªn ®é cùc ®¹i. Gi÷a M vµ ®­êng trung trùc cña AB kh«ng cã 3 d·y cùc ®¹i nµo kh¸c . VËn tèc truyÒn cña c¸c sãng trong thÝ nghiÖm lµ: A. 20 cm/s; B. 40 cm/s; C.26,7 cm/s; D. 53,4 cm/s. E. Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2 phút) - Về nhà giải các bài tập 5, 6, 7, 8 trang 45 sgk và 8.1, 8.2, 8.4, 8.6, 8.7 sbt - Chuẩn bị tiết sau : Bài tập Phê duyệt của tổ trưởng (nhóm trưởng) Nguyễn Văn Toàn Ngày soạn: Dạy Ngày Tiết 15 15 Lớp 12A8 12A10 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng Sau khi học xong bài này, học sinh: a, Kiến thức - Trình bày lại được kiến thức về sóng, phương trình sóng, giao thoa sóng. - Nêu được phương pháp giải bài tập sóng cơ, giao thoa sóng và giải các bài toán liên quan. b, Kĩ năng Rèn kĩ năng tính các đại lượng sóng cơ và sự truyền sóng cơ . 2. Định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh a, Các phẩm chất - Tích cực, tự tin và chủ động trong học tập. - Sống có trách nhiệm. b, Các năng lực chung - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực sử dụng ngôn ngữ - Năng lực tính toán - Năng lực giao tiếp - Năng lực hợp tác c, Các năng lực chuyên biệt - Năng lực sử dụng kiến thức: Xác định được các dại lượng đặc trưng vật dao động điều hòa: Biên độ, chu kì tần số, tần số góc. pha ban đầu, lí độ, vận tốc. Sử dụng công thức toán lượng giác giả bài tập độ lệch pha. - Năng lực phương pháp: Nêu được đặc điểm, tính chất của sóng, giao thoa sóng, xây dựng được phương pháp giải với các bài tập về sóng. - Năng lực trao đổi thông tin: Hoạt động nhóm để trao đổi với nhau cách xây dựng phương pháp giải và cách trình bày bài toán vật lí về sóng. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận 2. Học sinh: - Ôn lại kiến thức về sóng cơ và sự truyền sóng cơ, giao thoa sóng. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A, B. Hoạt động khởi động, hình thành kiến thức Kiểm tra bài cũ - Hãy nêu công thức liên hệ giữa vận tốc, chu kỳ và bước sóng ? - Phương trình dao động của sóng tại một điểm? - Khi nào ta có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa ? C. Hoạt động luyện tập PP hoạt động nhóm Kĩ thuật khăn trải bàn Hoạt động của thầy và trò Kiến thức cần đạt Bài 1. Hai điểm S1 và S2 trên mặt một chất lỏng, cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với biên độ A và tần số f=20Hz. Tốc độ truyền sống trên mặt chất lỏng là . Hỏi giữa S1, S2 có bao nhiêu gợn sóng hình hypecbol? Vậy số gợn sóng hình hypecbol là 6-2=4. Bài 2. Hai mũi nhọn S1 và S2 cách nhau 8 cm, gắn ở đầu một cần rung có tần số f=100Hz, được đặt cho chạm nhẹ vào một chất lỏng. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là . a/. Gõ nhẹ cần rung thị hai điểm S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng . Hãy viết phương trình dao động của điểm M1 trên mặt chất lỏng cách đều S1 và S2 một khoảng d=8cm. b/. Dao động của cần rung được duy trì bằng một nam châm điện. Để được một hệ vân giao thoa ổn định trên mặt chất lỏng, phải tăng khoảng cách S1S2 một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu? Với khoảng cách ấy thì giữa hai điểm S1, S2 có bao nhiêu gơn sóng hình hypebol? a/. Độ lệch pha dao động: b/. Để hệ vân giao thoa ổn định thì đường trung trực của S1S2 phải là vân cực đại, khi: Vậy phải tăng: Số gợn sóng hình hypecbol: Bài 3. Một người làm thí nghiệm với một chất lỏng và một cần rung có tần số 20Hz. Giữa hai điểm S1 và S2 người đó đếm được 12 đường hypebol, quỹ tích các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai đường hypebol ngoài cùng là 22cm. Tính tốc độ truyền sóng. Bài 4. Dao động tại 2 điểm S1, S2 cách nhau 12cm trên một mặt chất lỏng có biểu thức , tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s. a/. Giữa hai điềm S1, S2 có bao nhiêu đường hypebol, tại đó chất lỏng dao động mạnh nhất? a/. Số điểm dao động mạnh nhất là 15. D. Hoạt động vận dụng PP hoạt động nhóm Kĩ thuật khăn trải bàn STT BƯỚC NỘI DUNG 1 Chuyển giao nhiệm vụ Phát phiếu học tập cho học sinh làm bài trắc nghiệm 2 Thực hiện nhiệm vụ Nhóm trưởng nhận phiếu học tập, Phận công thành viên trong nhóm giải bài nhanh 3 Báo cáo kết quả và thảo luận Các nhóm báo cáo kết quả 4 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập Giáo viên đánh giá nhận xét kết quả học tập của các nhóm theo kết quả chuẩn Bài 5: Hai gợn lõm cách nhau Chọn C Bài 6: Hai gợn lõm cách nhau mà Chọn D. Bài 7: Vậy k=4 Chọn A Bài 8 : Chọn B Bài 9: Vậy tính đường trung trực thì có 15 gợn. Chọn C Bài 10: Chọn B Phiếu học tập Nhóm : .. Bài 5. Trong thí nghiệm tại vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai gợn lõm liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là: A. 1mm B. 2mm C. 4mm D. 8mm Bài 6. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa trên mặt nước, người ta dù ng nguồn dao động có tần số 100 Hz và đo được khoảng cách giữa hai giợn lõm liên tiếp nằm trên đường nối 2 tâm dao động là 4 mm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là: A. 0,2m/s B. 0,4m/s C. 0,6m/s D. 0,8m/s Bài 7. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 20 Hz, tại một điểm M cách A và B lần lượt là 16 cm và 20 cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là: A. 20cm/s B. 26,7cm/s C. 40cm/s D. 53,4 cm/s Bài 8. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 13Hz, tại một điểm M cách A và B lần lượt là 19cm và 21cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB không có dãy cực đại nào khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước A. 26m/s B. 26cm/s C. 52m/s D. 52 cm/s Bài 9. Âm thoa điện mang một nhánh chĩa hai dao động với tần số 100Hz, chạm mặt nước tại hai điểm S1 và S2, Khoảng cách S1S2=9,6 cm. Tốc độ truyền sóng nước là 1,2 m/s. Số gợn sóng trong khoảng giữa S1 và S2 là: A. 8 B. 14 C. 15 D. 17 Bài 10. Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28cos(20x - 2000t) (cm), trong đó x là tọa độ được tính bằng mét (m), t là thời gian được tính bằng giây (s). Vận tốc của sóng là A. 334 m/s B. 100m/s. C. 314m/s. D. 331m/s. E. Hoạt động tìm tòi và mở rộng - Yêu cầu học sinh trả lời và giải thích các bài tập trắc nghiệm khách quan trong sách bài tập Phê duyệt của tổ trưởng (nhóm trưởng) Nguyễn Văn Toàn Ngày soạn: Dạy Ngày Tiết 15 15 Lớp 12A8 12A10 BÀI 9. SÓNG DỪNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng Sau khi học xong bài này, học sinh: a, Kiến thức - Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng khi đó. - 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 dây 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 2 trường hợp trên. b, Kĩ năng Giải được một số bài tập đơn giản về sóng dừng. 2. Định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh a, Các phẩm chất - Nghiêm túc, hứng thú trong học tập. b, Các năng lực chung - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực sử dụng ngôn ngữ - Năng lực tính toán - Năng lực giao tiếp - Năng lực hợp tác c, Các năng lực chuyên biệt - Năng lực sử dụng kiến thức: Nêu được đặc điểm tính chất của sóng dừng. Trình bày được cách xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp dây có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do. - Năng lực trao đổi thông tin: Hoạt động nhóm học sinh trao đổi kiến thức Phân biệt sự khác nhau khi sợi dây có 2 đầu cố định và sợi dây có 1 đầu tự do khi có sóng dừng - Năng lực phương pháp: Xác định được bước sóng trong các trường hợp và vẽ được hình mô phỏng đơn giản. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm hình 9.1, 9.2Sgk. 2. Học sinh: Đọc kĩ bài 9 Sgk, nhất là phần mô tả các thí nghiệm. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A. Hoạt động khởi động (3 phút) - Kiểm tra bài cũ: Nêu hai cách định nghĩa bước sóng? Viết ba dạng tương đương của phương trình sóng? - Khởi động: Khi ta nói to ở miệng giếng đồng thời cúi xuống giếng ta nghe thấy 2 lần âm ra ta phát ra. Hiện tượng trên là gì? tại sao xảy ra hiện tượng đó? B. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động1. Tìm hiểu sự phản xạ của sóng ( phút) STT BƯỚC NỘI DUNG 1 Chuyển giao nhiệm vụ Phát phiếu học tập cho học sinh làm bài trắc nghiệm Yêu cầu nhóm thực hiện thí nghiệm: Sử dụng dây chạc 1 đầu buộc cố định đầu còn lại dùng tay giậy dây theo phương thẳng đứng quan sát trả lời phiếu học tập: Câu hỏi: Sóng tới từ nguồn truyền tới đầu bị buộc sóng truyền đi đâu? Sóng phản xạ là gì? Sóng phản xạ trên vật cản cố định có đặc điểm gì? Sóng phản xạ trên vật cản tự do có hiện tượng gì? 2 Thực hiện nhiệm vụ HS: thực hiện nhiệmvụ. tiến hành thí nghiệm và trả lời phiếu học tập 3 Báo cáo kết quả và thảo luận Các nhóm báo cáo kết quả 4 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập Giáo viên đánh giá nhận xét kết quả hcọ tập của các nhóm theo kết quả chuẩn I. Sự phản xạ của sóng 1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định - Sóng truyền trong một môi trường, mà gặp một vật cản thì bị phản xạ. - Khi phản xạ trên vật cản cố định, biến dạng bị đổi chiều. - Vậy, khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ. 2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do - Khi phản xạ trên vật cản tự do, biến dạng không bị đổi chiều. - Vậy, khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ. Hoạt động 2. Tìm hiểu về sóng dừng ( phút) Khởi động: Sóng tới và sóng phản xạ khi lan truyền trên sợi dây xảy ra hiện tượng gì đã học? Tại sao khi giật đều sợi dây lại có vị trí dây không dao động? STT BƯỚC Nội dung 1 Chuyển giao nhiệm vụ Phát phiếu học tập cho học sinh làm bài trắc nghiệm Câu hỏi: So sánh đặc trưng sóng tới và sóng phản xạ? Khi chúng cùng làn truyền trên sợi dây có hiện tượng gì sảy ra? Định nghĩa giao thoa sóng? Đặc điểm sóng dừng? Nêu điều kiện xuất hiện sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định? có 1 đầu cố định 1 đầu tự do? 2 Thực hiện nhiệm vụ HS : Thực hiện nhiệm vụ. 3 Báo cáo kết quả và thảo luận Các nhóm báo cáo kết quả A Bụng Nút P 4 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập Giáo viên đánh giá nhận xét kết quả học tập của các nhóm theo kết quả chuẩn II. Sóng dừng Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo thành một hệ sóng dừng. + Những điểm luôn luôn đứng yên là những nút dao động. + Những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất là những bụng dao động. - Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và bụng dao động goi là sóng dừng. 1. Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định a. Hai đầu A và P là hai nút dao động. b. Vị trí các nút: - Các nút nằm cách đầu A và đầu P những khoảng bằng số nguyên lần nửa bước sóng: d= k /2 - Hai nút liên tiếp cách nhau khoảng /2 c. Vị trí các bụng - Các bụng nằm cách hai đầu cố định những khoảng bằng một số lẻ lần /4 - Hai bụng liên tiếp cách nhau khoảng /2 d. Điều kiện có sóng dừng: l= k /2 2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do a. Đầu A cố định là nút, đầu P tự do là bụng dao động. b. Hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp cách nhau khoảng /2 c. Điều kiện để có sóng dừng: C. Hoạt động luyện tập Câu 1. Khi cã sãng dõng trªn mét d©y AB c¨ng ngang th× thÊy cã 7 nót trªn d©y, tÇn sè sãng lµ 42Hz. Víi d©y AB vµ tèc ®é truyÒn sãng nh­ trªn, muèn trªn d©y cã 5 nót th× tÇn sè ph¶i lµ A. 30Hz B. 28Hz C. 58,8Hz D. 63Hz. Câu 2. D©y ®µn dµi 80cm ph¸t ra ©m cã