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:
- Viết được:
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
0P N
+ + =
r r r
r
Trang 4
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
+ x)
- 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
=
4. Lực kéo về
= ∆ → =
- 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
.
III. Khảo sát dao động của
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
Tiết: CON LẮC ĐƠN
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,
nghiên cứu Sgk về cách chọn
II. Khảo sát dao động
của con lắc đơn về mặt
động lực học
1. Chọn chiều (+) từ phải
sang trái, gốc toạ độ tại O.
Trang 6
m
l
α
M
l
α > 0
α < 0
O
+
T
ur
P
- 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
P
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
được bảo toàn.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Y/c HS đọc các ứng dụng của con - HS nghiên cứu Sgk và từ đó IV. Ứng dụng: Xác định
Trang 7
lắc đơn.
- Hãy trình bày cách xác định gia tốc
rơi tự do?
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
=
gia tốc rơi tự do
- Đo gia tốc rơi tự do
2
2
4 l
g
T
π
=
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
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
các đặc tính của con lắc.
Trang 8
- Xét con lắc lò xo dao động trong
thực tế → ta có nhận xét gì về dao
động của nó?
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
không tắt dần → tác dụng một ngoại
lực cưỡng bức tuần hoàn, lực này
cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại
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
hiện tượng cộng hưởng.
- Dựa trên đồ thị Hình 4.4 cho biết
nhận xét về mối quan hệ giữa A và
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 …
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 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.
Trang 10
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
của vectơ quay lên trục x:
x = Acos(ωt + ϕ)
- 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
dương của đường tròn lượng
giác).
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Giả sử cần tìm li độ của dao động
2
bị biến
dạng không khi
1
OM
uuuur
và
2
OM
uuuur
quay?
→ Vectơ
OM
uuuur
cũng là một vectơ quay
với tốc độ góc ω quanh O.
- Ta có nhận xét gì về hình chiếu của
OM
uuuur
với
1
OM
uuuur
và
2
OM
uuuur
lên trục Ox?
→ Từ đó cho phép ta nói lên điều gì?
- Nhận xét gì về dao động tổng hợp x
biểu diễn hai dao động.
+ Vẽ vectơ quay:
1 2
OM OM OM
= +
uuuur uuuur uuuur
- Vì
1
OM
uuuur
và
2
OM
uuuur
có cùng ω
nên không bị biến dạng.
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.
- Vectơ
OM
uuuur
là một vectơ
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
tổng hợp:
x = Acos(ωt + ϕ)
Nhận xét: (Sgk)
b. Biên độ và pha ban đầu
của dao động tổng hợp:
os(
c
2 2 2
1 2 1 2 2 1
2 )A A A A A
ϕ ϕ
= + + −
1 1 2 2
1 1 2 2
s s
3
π
O
x
y
y
1
y
2
x
1
x
2
ϕ
1
ϕ
2
ϕ
M
1
M
2
M
A
A
1
A
2
- Các dao động thành phần cùng pha
→ ϕ
1
+ A
2
phần cùng pha
∆ϕ = ϕ
1
- ϕ
1
= 2nπ
(n = 0,
±
1,
±
2, …)
A = A
1
+ A
2
- Nếu các dao động thành
phần ngược pha
∆ϕ = ϕ
1
- ϕ
1
= (2n + 1)π
(n = 0,
±
1,
±
2, …)
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
3
cm
(Có thể: OM
2
= M
2
M
2
– M
2
O
2
)
4. Ví dụ
cos
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:
Trang 12
y
x
O
M
1
M
2
M
3
π
- 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.
- Tìm ra bằng thí nghiệm
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:
- 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 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?
(Sóng truyền trong nước không phải
là sóng ngang. Lí thuyết cho thấy
rằng các môi trường lỏng và khí chỉ
- HS quan sát kết quả thí
nghiệm.
- Những gợn sóng tròn đồng
tâm phát đi từ O.
→ Sóng truyền theo các
phương khác nhau với cùng
một tốc độ v.
- Dao động lên xuống theo
phương thẳng đứng.
- Theo phương nằm ngang.
- Tương tự, HS suy luận để trả
lời.
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
mềm và lực căng dây nhỏ).
→ 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 A
1
bắt đầu
dao động giống như A, dao động từ
A
1
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
đường và thời gian truyền
biến dạng, tốc độ truyền
của biến dạng:
x
v
t
=
∆
2. Sự truyền của một sóng
hình sin
- Sau thời gian t = T, sóng
truyền được một đoạn:
λ = AA
1
= v.t
cos2
x
A t
v
t x
A
T
ω
π
λ
= −
÷
= −
÷
Với
2
T
π
ω
=
và λ = vT
Trang 15
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
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
dài và mềm.
- HS ghi nhận các đại lượng
đặc trưng của sóng.
- Bước sóng λ là quãng đường
sóng truyền trong thời gian
một chu kì.
- 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.
4. Các đặc trưng của sóng
- Biên độ A của sóng.
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
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.
2. Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
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
1
, S
2
phát ra?
→ Hai nguồn phát sóng có cùng A, f
và ϕ gọi là hai nguồn đồng bộ.
- Nếu 2 nguồn phát sóng có cùng f và
có hiệu số pha không phụ thuộc thời
gian (lệch pha với nhau một lượng
không đổi) gọi là hai nguồn kết hợp.
- Vì S
1
, S
2
cùng được gắn vào
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
t t
u A A
T T
d d d d
t
A
T
π π
λ λ
π
π
λ λ
= − + −
÷ ÷
u A
T
π
λ
= −
÷
và
cos2
2
2
d
t
u A
T
π
λ
= −
÷
u = u
1
+ u
2
- HS làm theo hướng dẫn của
GV, để ý:
cos cos cos cos2
2 2
−
= ±
Hay
2 1
( )d d
k
π
π
λ
−
=
→ d
2
– d
1
= kλ (k = 0, ±1,
±2…)
cos
2 1
( )
0
d d
π
λ
−
=
Hay
2 1
( )
2
sóng kết hợp.
- Xét điểm M trên mặt
nước cách S
1
, S
2
những
khoảng d
1
, d
2
.
+ δ = d
2
– d
1
: hiệu đường
đi của hai sóng.
- Dao động từ S
1
gởi đến M
cos2
1
1
d
t
u A
T
π
λ
2
d d d d
t
u A
T
π
π
λ λ
− +
= −
÷
Vậy:
- Dao động tại M vẫn là
một dao động điều hoà với
chu kì T.
- Biên độ của dao động tại M:
cos
2 1
( )
2
d d
a A
π
λ
−
=
2. Vị trí các cực đại và cực
tiểu giao thoa
Đó là một hệ hypebol mà
Trang 18
S
1
S
2
d
2
d
1
M
2 1
1
hoaëc
2
d d k k
λ λ
− = +
÷
hai tiêu điểm là S
1
và S
2
.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Qua hiện tượng trên cho thấy, hai
sóng khi gặp nhau tại M có thể luôn
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.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
Tiết: 0 ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
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?
- Những chất nào là chất cách âm?
- Dựa vào bảng 10.1 về tốc độ âm
trong một số chất → cho ta biết điều
gì?
- HS nghiên cứu Sgk và thảo
luận để trả lời.
- Những vật phát ra được âm.
- Dây đàn, ống sáo, cái âm
thoa, loa phóng thanh, còi ôtô,
xe máy…
- HS ghi nhận các khái niệm
âm nghe được, hạ âm và siêu
âm.
- HS ghi các yêu cầu về nhà.
- Rắn, lỏng, khí. Không truyền
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
cũng có những âm không có một tần
số xác định như tiếng búa đập, tiếng
sấm, tiếng ồn ở đường phố, ở chợ…
- Ta chỉ xét những đặc trưng vật lí
tiêu biểu của nhạc âm.
- Tần số âm cũng là tần số của nguồn
- Ghi nhận các khái niệm nhạc
âm và tạp âm.
II. Những đặc trưng vật
lí của âm
- Nhạc âm: những âm có
tần số xác định.
- Tạp âm: những âm có tần
số không xác định.
1. Tần số âm
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?
→ Đồ thị dao động của cùng một
nhạc âm do các nhạc cụ phát ra thì
hoàn toàn khác nhau → Đặc trưng vật
lí thứ ba của âm là gì?
- Có, vì sóng âm có thể làm
cho các phần tử vật chất trong
môi trường dao động?
- I (W/m
2
)
- HS nghiên cứu và ghi nhận
mức cường độ âm.
- HS ghi nhận các khái niệm
âm cơ bản và hoạ âm từ đó
xác định đặc trưng vật lí thứ
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
=
I
0
= 10
-12
W/m
2
3. Âm cơ bản và hoạ âm
- Khi một nhạc cụ phát ra
âm có tần số f
0
thì cũng
đồng thời phát ra một loạt
âm có tần số 2f
- 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. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ cao, độ to và âm sắc.
- Nêu được ba đặc trưng vật lí tương ứng với ba đặc trưng sinh lí của âm.
- Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của âm.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Các nhạc cụ như sáo trúc, đàn để minh hoạ mối liên quan giữa các tính chất sinh lí và
vật lí.
2. Học sinh: Ôn lại các đặc trưng vật lí của âm.
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 độ cao của âm
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.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về âm sắc
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Ba ca sĩ cùng hát một câu hát ở cùng - HS nghiên cứu Sgk và ghi III. Âm sắc
Trang 22
một độ cao → dễ dàng phân biệt được
đâu là giọng của ca sĩ nào. Tương tự
như một chiếc đàn ghita, một chiếc
đàn viôlon và một chiếc kèn săcxô →
Sỡ dĩ phân biệt được ba âm đó vì
chúng có âm sắc khác nhau.
- Nhìn vào đồ thị dao động hình 10.6,
ta có nhận xét gì?
- Y/c HS nghiên cứu ở Sgk cơ chế
hoạt động của đàn oocgan.
nhận đặc trưng sinh lí của âm
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:
- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều.
- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường độ dòng
điện xoay chiều (nếu có thể).
2. Học sinh: Ôn lại:
- Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun.
- Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin).
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Trang 23
Hoạt động 1 ( phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chương III
- Các nội dung chính trong chương:
+ Các tính chất của dòng điện xoay chiều.
+ Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen.
+ Công suất của dòng điện xoay chiều.
+ Truyền tải điện năng; biến áp.
+ Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha.
=
- Y/c HS hoàn thành C3.
i = I
m
cos(ωt + ϕ)
→
cos
2
( )
8
m m
T
I I
T
π
ϕ
= +
→
cos cos( ) 1 0
4
π
ϕ
+ = =
→
4
rad
π
ϕ
= ±
→ chọn
T T T T T
k k
+ + = +
2. Khi
8
T
t
=
thì i = I
m
Vậy:
cos( )
4
m
i I t
π
ω
= +
→ t = 0 →
cos
4
2
m
m
I
i I
π
= =
I. Khái niệm về dòng
điện xoay chiều
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
phẳng với cuộn dây đặt
trong từ trường đều
B
r
có
phương ⊥ với trục quay.
- Giả sử lúc t = 0, α = 0
- Lúc t > 0 → α = ωt, từ
thông qua cuộn dây:
Φ = NBScosα = NBScosωt
với N là số vòng dây, S là
diện tích mỗi vòng.
Trang 24
∆
ω
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
trở R thì cường độ dòng
điện cảm ứng cho bởi:
NBS
i sin t
R
ω
ω
=
Vậy, trong cuộn dây xuất
hiện dòng điện xoay chiều
với tần số góc ω và cường
độ cực đại:
m
NBS
I
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):
2
1
2
m
P p RI
= =
- Đưa về dạng giống công
thức Jun cho dòng điện
không đổi:
P = RI
2
Nếu ta đặt:
2
2
2