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
1
P
2
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
trong đời sống: chiếc thuyền nhấp
nhô tại chỗ neo, dây đàn ghita rung
động, màng trống rung động → ta nói
những vật này đang dao động cơ →
bằng nhau, gọi là chu kì,
vật trở lại vị trí như cũ với
vật tốc như cũ.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hoà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Minh hoạ chuyển động tròn đều của
một điểm M
- Nhận xét gì về dao động của P khi
M chuyển động?
- Trong quá trình M chuyển
động tròn đều, P dao động trên
trục x quanh gốc toạ độ O.
II. Phương trình của dao
động điều hoà
1. Ví dụ
- Giả sử một điểm M
chuyển động tròn đều trên
đường tròn theo chiều
dương với tốc độ góc ω.
- P là hình chiếu của M lên
Ox.
- Giả sử lúc t = 0, M ở vị
trí M
0
với
·
1 0
POM
ϕ
=
0.
+ Để xác định ϕ cần đưa phương trình
về dạng tổng quát x = Acos(ωt + ϕ) để
xác định.
- Với A đã cho và nếu biết pha ta sẽ
xác định được gì? ((ωt + ϕ) là đại
lượng cho phép ta xác định được gì?)
- Tương tự nếu biết ϕ?
- 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(ωt +
ϕ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để
tính pha của dao động và chiều tăng
của pha tương ứng với chiều tăng của
góc
·
1
POM
trong chuyển động tròn
đều.
x = OMcos(ωt + ϕ)
- Vì hàm sin hay cosin là một
hàm điều hoà → dao động của
điểm P là dao động điều hoà.
- Tương tự: x = Asin(ωt + ϕ)
- HS ghi nhận định nghĩa dao
động điều hoà.
- Ghi nhận các đại lượng trong
phương trình.
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(ωt + ϕ)
+ x: li độ của dao động.
+ A: biên độ dao động, là
x
max
. (A > 0)
+ ω: tần số góc của dao
động, đơn vị là rad/s.
+ (ωt + ϕ): pha của dao
động tại thời điểm t, đơn vị
là rad.
+ ϕ: pha ban đầu của dao
động, có thể dương hoặc âm.
4. Chú ý (Sgk)
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
- Dao động điều hoà có tính tuần
hoàn → từ đó ta có các định nghĩa
- HS ghi nhận các định nghĩa
về chu kì và tần số.
III. Chu kì, tần số, tần số
góc của dao động điều hoà
1. Chu kì và tần số
- Chu kì (kí hiệu và T) của
= =
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
- Vận tốc là đạo hàm bậc nhất của li
độ theo thời gian → biểu thức?
→ Có nhận xét gì về v?
- Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của vận
tốc theo thời gian → biểu thức?
- Dấu (-) trong biểu thức cho biết điều
gì?
x = Acos(ωt + ϕ)
→ v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ)
- Vận tốc là đại lượng biến
thiên điều hoà cùng tần số với
li độ.
→ a = v’ = - ω
2
Acos(ωt + ϕ)
- Gia tốc luôn ngược dấu với
li độ (vectơ gia tốc luôn luôn
hướng về VTCB)
IV. Vận tốc và gia tốc
trong dao động điều hoà
1. Vận tốc
v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ)
- Ở vị trí biên (x = ±A):
→ v = 0.
- Ở VTCB (x = 0):
→ |v
max
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
Tiết: 0 CON LẮC LÒ XO
Trang 3
A
t
0
x
A
−
2
T
T
3
2
T
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
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.
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
nào?
- Ta có nhận xét gì về 3 lực này?
- Khi con lắc nằm ngang, li độ x và
độ biến dạng ∆l liên hệ như thế nào?
- Giá trị đại số của lực đàn hồi?
- Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì?
- Trọng lực
P
r
, phản lực
r
N
của mặt phẳng, và lực đàn hồi
F
r
của lò xo.
- Vì
k
m
N
r
P
r
F
r
v = 0
k
F = 0
m
N
r
P
r
k
m
N
r
P
r
F
r
O A
A
x
- Từ đó biểu thức của a?
- Từ biểu thức đó, ta có nhận xét gì về
r r r
r
- Vì
0P N
+ =
r r
→
F ma=
r
r
Do vậy:
k
a x
m
= −
3. - Dao động của con lắc
lò xo là dao động điều hoà.
- Tần số góc và chu kì của
con lắc lò xo
k
m
ω
=
và
2
m
T
k
π
=
W k l W kx
= ∆ → =
- Không đổi. Vì
cos
2 2 2
2 2
1
( )
2
1
( )
2
W m A sin t
kA t
ω ω ϕ
ω ϕ
= +
+ +
Vì k = mω
2
nên
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A const
ω
= = =
- W tỉ lệ với A
2
.
1 1
2 2
W kA m A const
ω
= = =
- 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
bảo toàn.
Hoạt động 5 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
Trang 5
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
vị trí cân bằng.
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.
2. VTCB: dây treo có
phương thẳng đứng.
Hoạt động 3 ( phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- HS ghi nhận từ hình vẽ,
II. Khảo sát dao động
của con lắc đơn về mặt
động lực học
1. Chọn chiều (+) từ phải
Trang 6
m
l
α
M
l
α > 0
α < 0
O
+
T
ur
P
ur
- Con lắc chịu tác dụng của
hai lực
T
r
và
P
r
.
- P.tích
t n
P P P
= +
r r r
→
n
T P
+
r r
không làm thay đổi tốc độ của
vật → lực hướng tâm giữ vật
chuyển động trên cung tròn.
- Thành phần
t
P
r
là lực kéo về.
- Dù con lắc chịu tác dụng của
lực kéo về, tuy nhiên nói
chung P
·
OCM
α
=
hay bởi li độ cong
¼
s OM l
α
= =
.
+ α và s dương khi con lắc
lệch khỏi VTCB theo
chiều dương và ngược lại.
2. Vật chịu tác dụng của
các lực
T
r
và
P
r
.
- Phân tích
t n
P P P
= +
r r r
→
thành phần
t
- 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?
- Biểu thức tính thế năng trọng
trường?
- Trong quá trình dao động mối quan
hệ giữa W
đ
và W
t
như thế nào?
- Công thức bên đúng với mọi li độ
góc (không chỉ trong trường hợp α
nhỏ).
- 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.
W
t
= mgz trong đó dựa vào
hình vẽ z = l(1 - cosα)
→ W
t
= mgl(1 - cosα)
- Biến đổi qua lại và nếu bỏ
qua mọi ma sát thì cơ năng
Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu các ứng dụng của con lắc đơn.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Trang 7
- Y/c HS đọc các ứng dụng của con
lắc đơn.
- Hãy trình bày cách xác định gia tốc
rơi tự do?
- HS nghiên cứu Sgk và từ đó
nêu các ứng dụng của con lắc
đơn.
+ Đo chiều dài l của con lắc.
+ Đo thời gian của số dao
động toàn phần → tìm T.
+ Tính g theo:
2
2
4 l
g
T
π
=
IV. Ứng dụng: Xác định
gia tốc rơi tự do
- Đo gia tốc rơi tự do
2
2
4 l
g
T
π
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.
2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc:
2 2
1
2
W m A
ω
=
.
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 Kiến thức cơ bản
- Khi không có ma sát tần số dao
động của con lắc?
- Tần số này phụ thuộc những gì?
→ tần số riêng.
- HS nêu công thức.
- Phụ thuộc vào các đặc tính
của con lắc.
- Khi không có ma sát con
lắc dao động điều hoà với
tần số riêng (f
0
). Gọi là tần
số riêng vì nó chỉ pthuộc vào
Trang 8
- Xét con lắc lò xo dao động trong
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Thực tế dao động của con lắc tắt dần
→ làm thế nào để duy trì dao động (A
không đổi mà không làm thay đổi T)
- 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.
- Minh hoạ về dao động duy trì của
con lắc đồng hồ.
- Sau mỗi chu kì cung cấp cho
nó phần năng lượng đúng
bằng phần năng lượng tiêu
hao do ma sát.
- HS ghi nhận dao động duy
trì của con lắc đồng hồ.
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.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về dao động cưỡng bức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Ngoài cách làm cho hệ dao động
.
- A của dao động cưỡng
bức không chỉ phụ thuộc
vào A
cb
mà còn phụ thuộc
vào chênh lệch giữa f
cb
và
f
o
. Khi f
cb
càng gần f
o
thì A
càng lớn.
Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Trong dao động cưỡng bức khi f
cb
càng gần f
o
thì A càng lớn. Đặc biệt,
khi f
cb
= f
0
→ A lớn nhất → gọi là
khi tốc độ tiêu hao năng lượng
do ma sát bằng tốc độ cung
cấp năng lượng cho hệ.
- HS nghiên cứu Sgk và trả lời
các câu hỏi.
+ 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 …
bằng tần số riêng f
0
của hệ
dao động gọi là hiện tượng
cộng hưởng.
- Điều kiện f
cb
= f
0
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 …
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về vectơ quay
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Trang 10
- Ở bài 1, khi điểm M chuyển động
tròn đều thì hình chiếu của vectơ vị trí
OM
uuuuur
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.
- Y/c HS hoàn thành C1
- Phương trình của hình chiếu
của vectơ quay lên trục x:
x = Acos(ωt + ϕ)
I. Vectơ quay
- Dao động điều hoà
x = Acos(ωt + ϕ) được
biểu diễn bằng vectơ quay
OM
uuuuur
có:
+ Gốc: tại O.
+ Độ dài OM = A.
+
( ,Ox)OM
ϕ
=
uuuuur
(Chọn chiều dương là chiều
và ϕ
2
.
OM = OM
1
+ OM
2
→
OM
uuuur
biểu diễn phương trình
dao động điều hoà tổng hợp:
x = Acos(ωt + ϕ)
- Là một dao động điều hoà,
cùng phương, cùng tần số với
hai dao động đó.
- HS hoạt động theo nhóm và
lên bảng trình bày kết quả của
mình.
quay với tốc độ góc ω
quanh O.
- Mặc khác: OM = OM
1
+ OM
2
→
OM
uuuur
biểu diễn phương
trình dao động điều hoà
hiểu ảnh hưởng của độ lệch
3. Ảnh hưởng của độ lệch
pha
Trang 11
O
x
M
+
ϕ
O
x
M
3
π
O
x
y
y
1
y
2
x
1
x
2
ϕ
1
ϕ
2
ϕ
- Lớn nhất.
∆ϕ = ϕ
1
- ϕ
1
= (2n + 1)π
(n = 0, ± 1, ± 2, …)
- Nhỏ nhất.
- Có giá trị trung gian
|A
1
- A
2
| < A < A
1
+ A
2
- Nếu các dao động thành
phần cùng pha
∆ϕ = ϕ
1
- ϕ
1
= 2nπ
(n = 0,
±
1,
±
2, …)
A = A
1
OM
uuuur
và
2
OM
uuuur
biểu diễn 2 dao động
thành phần ở thời điểm ban đầu.
+ Vectơ tổng
OM
uuuur
biểu diễn
cho dao động tổng hợp
x = Acos(ωt + ϕ)
Với A = OM và
( ,Ox)OM
ϕ
=
uuuuur
- Vì MM
2
= (1/2)OM
2
nên
∆OM
2
M là nửa ∆ đều → OM
nằm trên trục Ox → ϕ = π/2
→ A = OM = 2
2
x t cm
π
π
= +
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
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.
- 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.
- 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:
0,21
2%
10
t T
t T
∆ ∆
= ≈ ≈
. Thí nghiệm cho
2
1. 0,02
100
T s∆ ≈ ≈
. Kết quả này đủ chính xác, có thể chấp
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:
- 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.
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 Kiến thức cơ bản
- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí
nghiệm.
- 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?
- 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
Trang 14
M
S
O
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).
sóng.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Làm thí nghiệm kết hợp với hình vẽ
7.2 về sự truyền của một biến dạng.
→ Có nhận xét gì thông qua thí
nghiệm và hình vẽ?
→ Tốc độ truyền biến dạng được xác
định như thế nào?
(Biến dạng của dây, gọi là một xung
sóng, truyền tương đối chậm vì dây
T
π
ω
=
và λ =
vT.
- Biến dạng truyền nguyên
vẹn theo sợi dây.
- HS suy nghĩ và vận dụng
kiến thức để trả lời.
- Là sóng ngang.
- 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.
x
t
v
∆ =
u
M
= Acosω(t - ∆t)
II. Sự truyền sóng cơ
1. Sự truyền của một biến
dạng
- Gọi x và ∆t là quãng
- Điểm M cách A một
khoảng x. Sóng từ A
truyền đến M mất khoảng
thời gian
x
t
v
∆ =
.
- Phương trình dao động
của M là:
u
M
= Acosω(t - ∆t)
cos
cos2
x
A t
v
t x
A
T
ω
π
λ
= −
÷
cos2
M
t x
u A
T
π
λ
= +
÷
ta thấy TTDĐ
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)
→ u
M
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 λ.
TTDĐ tại các điểm có x + λ, x + 2λ
hoàn toàn giống TTDĐ tại điểm x.
- Mô tả thí nghiệm quan sát sự truyền
của một sóng dọc bằng một lò xo ống
lượng dao động của các
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.
Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
Trang 16
(nét liền) kể cả đường trung
trực của S
1
S
2
.
- Hai họ các đường hypebol
này xen kẽ nhau như hình vẽ
Lưu ý: Họ các đường hypebol
này đứng yên tại chỗ.
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
hypebol, có cùng tiêu điểm
S
1
và S
2
. Trong đó:
* Có những điểm đứng yên
hoàn toàn không dao động.
* Có những điểm đứng yên
dao động rất mạnh.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Ta có nhận xét gì về A, f và ϕ của
hai sóng do hai nguồn S
S
2
S
1
S
2
- Nếu phương trình sóng tại S
1
và S
2
là: u = Acosωt
→ Phương trình mỗi sóng tại M do S
1
và S
2
gởi đến có biểu thức như thế
nào?
- Dao động tổng hợp tại M có biểu
thức?
- Hướng dẫn HS đưa tổng 2 cosin về
tích.
cos2 cos2
cos cos2
1 2
2 1 1 2
( )
2
2
d d
điểm dao động với biên độ cực đại.
- Những điểm đứng yên là những
điểm nào?
- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức cuối
cùng.
- Y/c HS diễn đạt điều kiện những
điểm đứng yên.
- Quỹ tích những điểm dao động với
biên độ cực đại và những điểm đứng
yên?
cos2
1
1
d
t
u A
T
π
λ
= −
÷
và
cos2
2
2
d
t
u A
( )
1
d d
π
λ
−
=
→
cos
2 1
( )
1
d d
π
λ
−
= ±
Hay
2 1
( )d d
k
π
π
λ
−
=
→ d
2
– d
1
− = +
÷
(k = 0, ±1, ±2…)
- Là một hệ hypebol mà hai
tiêu điểm là S
1
và S
2
.
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 S
1
, S
2
những
khoảng d
1
, d
2
.
+ δ = d
2
– d
λ
= −
÷
- Dao động tổng hợp tại M
u = u
1
+ u
2
Hay:
cos cos2
2 1 1 2
( )
2
2
d d d d
t
u A
T
π
π
λ λ
− +
= −
÷
Vậy:
- Dao động tại M vẫn là
d d k
λ
− = +
÷
Với (k = 0, ±1, ±2…)
c. Với mỗi giá trị của k, quỹ
tích của các điểm M được
xác định bởi:
d
2
– d
1
= hằng số
Đó là một hệ hypebol mà
Trang 18
S
1
S
2
d
2
d
1
M
2 1
1
hoaëc
2
2 1
2 1
2 ( )
2
d d
π
πδ
ϕ ϕ ϕ
λ λ
−
∆ = − = =
- Hiện tượng giao thoa: là
hiện tượng khi hai sóng kết
hợp gặp nhau, có những
điểm chúng luôn luôn tăng
cường nhau, có những
điểm chúng luôn luôn triệt
tiêu nhau.
- Hiện tượng giao thoa là
một hiện tượng đặc trưng
của sóng.
- Các đường hypebol gọi là
vân giao thoa của sóng
mặt nước.
Hoạt động 5 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
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 âm, nguồn âm
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Âm là gì?
+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền trong
các môi trường khí, lỏng, rắn → tai
→ màng nhĩ dao động → cảm giác
âm.
+ Nghĩa rộng: tất cả các sóng cơ, bất
kể chúng có gây cảm giác âm hay
không.
- Nguồn âm là gì?
- Cho ví dụ về một số nguồn âm?
- Những âm có tác dụng làm cho
màng nhĩ dao động, gây ra cảm giác
âm → gọi là âm nghe được hay âm
thanh.
- Tai người không nghe được hạ âm
và siêu âm. Nhưng một số loài vật có
thể nghe được hạ âm (voi, chim bồ
câu…) và siêu âm (dơi, chó, cá heo…)
- Đọc thêm phần “Một số ứng dụng
của siêu âm. Sona”
- Mô tả thí nghiệm kiểm chứng.
- Âm truyền được trong các môi
trường nào?
- Tốc độ âm truyền trong môi trường
nào là lớn nhất? Nó phụ thuộc vào
những yếu tố nào?
là tần số của âm.
2. Nguồn âm
- Một vật dao động phát ra
âm là một nguồn âm.
- Tần số âm phát ra bằng
tần số dao động của nguồn.
3. Âm nghe được, hạ âm
và siêu âm
- Âm nghe được (âm thanh)
có tần số từ 16 ÷ 20.000
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
môi trường rắn, lỏng và
khí nhưng không truyền
được trong chân không.
b. Tốc độ âm
- Trong mỗi môi trường,
âm truyền với một tốc độ
xác định.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Trong các âm thanh ta nghe được,
có những âm có một tần số xác định
như âm do các nhạc cụ phát ra, nhưng
“nghe to gấp ba” âm có cường độ I
0
.
- Ta thấy
0 0
100 lg 2
I I
I I
= → =
0 0
1000 lg 3
I I
I I
= → =
- Chú ý: Lấy I
0
là âm chuẩn có tần số
1000Hz và có cường độ I
0
= 10
-12
W/m
2
chung cho mọi âm có tần số
khác nhau.
- Thông báo về các tần số âm của âm
cho một nhạc cụ phát ra.
- Quan sát phổ của một một âm do
các nhạc cụ khác nhau phát ra, hình
10.6 ta có nhận xét gì?
- Đại lượng
0
lg
I
L
I
=
gọi
là mức cường độ âm của
âm I (so với âm I
0
)
- Ý nghĩa: Cho biết âm I
nghe to gấp bao nhiêu lần
âm I
0
.
- Đơn vị: Ben (B)
- Thực tế, người ta thường
dùng đơn vị đêxiben (dB)
1
1
10
dB B
=
0
( ) 10lg
I
L dB
I
,
4f
0
… gọi là các hoạ âm
thứ hai, thứ ba, thứ tư
- Tổng hợp đồ thị của tất cả
các hoạ âm ta được đồ thị
dao động của nhạc âm đó.
Hoạt động 4 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 5 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
Trang 21
Tiết: 0 ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
I. Độ cao
- Độ cao của âm là một đặc
trưng sinh lí của âm gắn
liền với tần số âm.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về độ to của âm
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Thực nghiệm, âm có I càng lớn →
nghe càng to.
- Tuy nhiên, Fechner và Weber chứng
minh rằng cảm giác về độ to của âm
lại không tỉ lệ với I mà tỉ lệ với mức
cường độ âm.
- Lưu ý: Ta không thể lấy mức cường
độ âm làm số đo độ to của âm. Vì các
hạ âm và siêu âm vẫn có mức cường
độ âm, nhưng lại không có độ to.
- HS nghiên cứu Sgk và ghi
nhận đặc trưng sinh lí của âm
là độ to.
II. Độ to
- Độ to của âm tỉ lệ với
mức cường độ âm L.
- Độ to chỉ là một khái
niệm nói về đặc trưng sinh
lí của âm gắn liền với đặc
trưng vật lí mức cường độ
âm.
- Lưu ý: Ta không thể lấy
mức cường độ âm làm số
đo độ to của âm.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí
trong âm nhạc”.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Tiết: 0 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều.
- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng
cường độ dòng điện cực đại, chu kì.
- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
T
π
ω π
= =
→
2
T
π
ω
=
,
2
f
ω
π
=
- Y/c HS hoàn thành C3.
i = I
m
cos(ωt + ϕ)
→
cos
2
( )
8
m m
T
I I
T
π
b. 2
2
A; 100π rad/s; 1/50s;
50Hz; -π/3 rad
c. i = 5
2
cos(100πt ± π) A
→ 5
2
A; 100π rad/s; 1/50s;
50Hz; ± π rad
C3
1.
3
8 4 2 8 2
T T T T T
k k
+ + = +
2. Khi
8
T
t
=
thì i = I
m
Vậy:
cos( )
4
m
i I t
i (cường độ cực đại).
* ω > 0: tần số góc.
2
2 f
T
π
ω π
= =
f: tần số của i.
T: chu kì của i.
* (ωt + ϕ): pha của i.
* ϕ: pha ban đầu
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn,
khép kín, quay quanh trục cố định
đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ
trường đều
B
r
có phương ⊥ với trục
quay.
- HS theo sự dẫn dắt của GV
để tìm hiểu nguyên tắc tạo ra
dòng điện xoay chiều.
II. Nguyên tắc tạo ra
dòng điện xoay chiều
- Xét một cuộn dây dẫn dẹt
hình tròn, khép kín, quay
quanh trục cố định đồng
châm (nam châm điện) quay trước
cuộn dây đó. Ở nước ta f = 50Hz.
Φ = NBScosα với
( , )B n
α
=
r
r
→ Φ biến thiên theo thời gian
t.
- Suất điện động cảm ứng biến
theo theo thời gian.
- Cường độ dòng điện biến
thiên điều hoà → trong cuộn
dây xuất hiện dòng điện xoay
chiều.
- Dùng máy phát điện xoay
chiều, dựa vào hiện tượng
cảm ứng điện từ.
- Φ biến thiên theo thời
gian t nên trong cuộn dây
xuất hiện suất điện động
cảm ứng:
d
e NBS sin t
dt
ω ω
Φ
= − =
- Nếu cuộn dây kín có điện
- p biến thiên tuần hoàn theo
thời gian.
- HS nêu định nghĩa.
III. Giá trị hiệu dụng
- Cho dòng điện xoay
chiều i = I
m
cos(ωt + ϕ)
chạy qua R, công suất tức
thời tiêu thụ trong R
p = Ri
2
= RI
2
m
cos
2
(ωt + ϕ)
- Giá trị trung bình của p
trong 1 chu kì:
cos
2 2
m
p RI t
ω
=
- Kết quả tính toán, giá trị
trung bình của công suất
trong 1 chu kì (công suất
trung bình):
Trang 25