Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 1
Chương I. DAO ĐỘNG CƠ
Tiết 1-2 . DAO ĐỘNG DIỀU HÒA
I. MỤC TIÊU
- Nêu được: Định nghĩa dao động điều hòa, các khái niệm li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu.
- Viết được: Phương trình của dao động điều hòa, công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số, công thức
vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.
- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không.
- Làm được các bài tập tương tự như trong sgk.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
Chuẩn bị một con lắc đơn hoặc con lắc lò xo cho học sinh quan sát dao động.
Chuẩn bị hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu điểm P của điểm M trên đường kính P
1
P
2
.
Chuẩn bị thí nghiệm minh họa hình 1.4
2. Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Tiết 1: Hoạt động 1 (5 phút): Giới thiệu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu dao động cơ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Cho học sinh quan sát dao động
của con lắc đơn.
Xác định vị trí của M ở thời
điểm t = 0.
Xác định vị trí của M ở thời
điểm t bất kì.
Xác định hình chiếu của M trên
trục Ox.
Thực hiện C1.
Ghi nhận khái niệm.
Ghi nhận phương trình.
Ghi nhớ tên gọi và đơn vị của
các đại lượng trong phương trình
dao động điều hòa.
Nêu mối liên hệ giữa chuyển
động tròn đều và dao động điều
hòa.
II. Phương trình của dao động điều hòa
1. Ví dụ
Xét điểm M chuyển động tròn đều theo
chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với
tốc độ góc ω trên quỹ đạo tâm O bán kính
OM = A.
+ Ở thời điểm t = 0, điểm M ở vị trí M
0
được
xác định bởi góc ϕ.
+ Ở thời điểm t bất kì M được xác định bởi
góc (ωt + ϕ).
+ Hình chiếu của M xuống trục Ox là P có
tọa độ: x =
____
Ghi nhận qui ước chọn trục làm
gốc để tính pha dao động.
+ Đối với phương trình dao động điều hòa
x = Acos(ωt + ϕ) ta qui ước chọn trục x làm
gốc để tính pha của dao động.
Tiết 2: Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hiểu chu kì , tần số, tần số góc của dao động điều hòa.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu chu kì của dao động
điều hòa.
Giới thiệu tần số của dao động
điều hòa.
Giới thiệu tần số góc của dao
động điều hòa.
Y/c h/s nhắc lại mối liên hệ
giữa ω, T và f trong cđ tròn đều.
Ghi nhận khái niệm.
Ghi nhận khái niệm.
Ghi nhận khái niệm.
Nhắc lại mối liên hệ giữa ω, T và
f trong chuyển động tròn đều.
III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động
điều hòa
1. Chu kì và tần số
+ Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa là
khoảng thời gian để vật thực hiện một dao
động toàn phần; đơn vị giây (s).
+ Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hòa là
số dao động toàn phần thực hiện được trong
một giây; đơn vị héc (Hz).
2. Tần số góc
v và li độ x.
Xác định các vị trí vật có vận tốc
cực tiểu, cực đại.
Ghi nhận khái niệm.
Nắm vững mối liên hệ giữa x, v
và a trong dao động điều hòa.
Nêu đặc điểm của véc tơ gia tốc
trong dao động điều hòa.
Xác định các vị trí gia tốc có giá
trị cực đại, cực tiểu
IV. Vận tốc và gia tốc của vật dao động
điều hòa
1. Vận tốc
+ Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian:
v = x' = - ωAsin(t + ϕ).
+ Vận tốc của vật dao động điều hòa biến
thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha
hơn
2
π
so với với li độ của dao động.
- Ở vị trí biên, x = ± A thì vận tốc bằng 0.
- Ở vị trí cân bằng, x = 0 thì vận tốc có độ
lớn cực đại: v
max
= ωA.
2. Gia tốc
+ Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời
gian: a = v' = - ω
2
Đồ thị của dao động điều hòa là một đường
hình sin.
Hoạt động 7 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 7, 8, 9 10, 11
trang 9 sgk và 1.6, 1.7 sbt.
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.
Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 3
Tiết 3 . CON LẮC LÒ XO
I. MỤC TIÊU
- Viết được công thức lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa, công thức tính chu kì của con lắc lò xo,
công thức tính động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.
- Giải thích được tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa.
- Nêu được nhận xét định tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động.
- Áp dụng được các công thức và định luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở trong phần bài tập.
- Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Con lắc lò xo
2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1(5 phút): Kiểm tra bài cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. Nêu mối
liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc của dao động điều hòa.
Vẽ hình 2.1
Dẫn dắt học sinh đi đến kết luận
cuối cùng là con lắc lò xo dao
động điều hòa.
Yêu cầu học sinh xác định tần
số góc ω.
Yêu cầu h/s xác định chu kì T.
Yêu cầu học sinh thực hiện C1
Giới thiệu lực kéo về ở con lắc
lò xo vừa nêu và một số trường
hợp khác.
Xác định các lực tác dụng lên vật.
Viết biểu thức định luật II
Newton.
Viết phương trình chiếu.
Xác định trị đại số của lực đàn
hồi
→
F
Thử lại để công nhận nghiệm của
phương trình: a = - ω
2
x là:
x = Acos(ωt + ϕ).
Xác định tần số góc ω của con lắc
lò xo.
Xác định chu kì dao động.
Thực hiện C1.
m
k
x.
Đặt ω
2
=
m
k
ta có: a = - ω
2
x
Nghiệm của phương trình này có dạng :
x = Acos(ωt + ϕ)
Như vậy con lắc lò xo dao động điều hòa.
2. Tần số góc và chu kì
Tần số góc: ω =
m
k
.
Chu kì: T =
ω
π
2
=
2
m
k
π
.
3. Lực kéo về
Viết biểu thức tính cơ năng nói
chung.
Áp dụng cho con lắc lò xo.
Rút ra các kết luận.
Thực hiện C2.
III. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về
mặt năng lượng
1. Động năng của con lắc lò xo
W
đ
=
2
1
mv
2
=
2
1
mω
2
A
2
sin
2
(ωt+ϕ)
=
2
1
kA
2
=
2
1
mω
2
A
2
= hằng số.
Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương
của biên độ dao động.
Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ
qua mọi ma sát.
Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 6 trang 13
sgk và 2.6, 2.7 sbt.
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.
Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 5
Tiết 4 . BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
- Xác định được các đại lượng trong dao động điều hòa.
2
2
0
2
0
ω
v
x +
; ϕ xác định theo
phương trình: cosϕ =
A
x
0
: lấy nghiệm “+” nếu v
0
< 0 và lấy nghiệm “-” nếu v
0
> 0.
+ Động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo:
Động năng : W
đ
=
2
1
mv
2
=
2
1
kA
1
mω
2
A
2
Hoạt động 2 (15 phút):
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Câu 7 trang 9: C
Câu 8 trang 9: A
Câu 9 trang 9 : D
Câu 4 trang 13: D
Câu 5 trang 13: D
Câu 6 trang 13: B
Hoạt động 3 (20 phút): Giải các bài tập tự luận.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu học sinh xác định tần
số góc của dao động.
cos ϕ =
A
A
−
= - 1 = cosπ ϕ = π
Vậy : x = 24cos(0,5πt + π) (cm).
b) Tại thời điểm t = 0,5 s :
x = 24cos(0,5π.0,5 + π)
= 24cos
4
5
π
= - 12
2
(cm)
v = - 0,5π.24.sin
4
5
π
= 6π
2
(cm/s).
a = - (0,5π)
2
.(- 12
2
) = 30
2
(cm/s
2
xét về chiều của nó.
để tính t.
Tìm nghiệm dương nhỏ nhất
trong hai họ nghiệm đã giải
được.
Tính ω.
Tính ϕ.
Viết phương trình dao động.
Tính T và t ra giây.
Tính v.
Tính a.
Nhận xét về chiều của
→
a
Tính F
Nhận xét chiều của
→
F
cos(0,5πt + π) = - 0,5 = cos
3
2
π
0,5πt + π = ±
3
2
π
+ 2kπ; với k ∈ Z.
t = -
3
1
) (m).
b) Tại thời điểm t =
4
3T
= 0,15 s :
v = - 10π.0,2.sin(1,5π +
2
π
) = 0.
a = - (10π)
2
.0,2.cos(1,5π +
2
π
)
= - 200 (m/s
2
) < 0
Dó đó
→
a
hướng theo chiều âm của trục Ox
về phía vị trí cân bằng.
Lực kéo về:
F = ma = 0,05.(-200) = - 10 (N) < 0.
Véc tơ
→
F
ngược chiều dương của trục Ox
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Quan sát và nhận xét về chuyển
động của con lắc đơn.
I. Thế nào là con lắc đơn?
1. Cấu tạo
Gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo vào ở
đầu một sợi dây không dãn, có chiều dài l, có
khối lượng không đáng kể.
2. Nhận xét
Vị trí cân bằng là vị trí mà dây treo có
phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị
trí cân bằng một góc rồi thả ra ta thấy con lắc
dao động xung quanh vị trí cân bằng.
Hoạt động 2 (15 phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Vẽ hình 3.2.
Yêu cầu học
sinh xác định
các lực tác
dụng lên vật
nặng.
Yêu cầu học sinh viết biểu thức
định luật II Newton.
Yêu cầu học sinh xác định lực
kéo về.
Yêu cầu học sinh cho biết tại
sao khi α lớn thì dao động của
con lắc đơn không phải là dao
động điều hòa.
Yêu cầu học sinh thực hiện C1.
Xác định T.
Thực hiện C2.
II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về
mặt động lực học
1. Phương trình chuyển động
Vị trí của vật m được xác định bởi li độ góc
α hay bởi li độ cong s = lα (α tính ra rad).
Chọn chiều dương như hình vẽ.
Vật chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực
→
P
và sức căng
→
T
.
Theo định luật II Newton: m
→
a
=
→
P
+
→
T
Chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo ta
có: ma = P
t
= - mgsinα.
Thành phần P
Vậy, khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con
lắc đơn dao động điều hòa.
2. Tần số góc và chu kì dao động
Tần số góc : ω =
l
g
.
Chu kì: T =
ω
π
2
= 2π
g
l
.
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 8
Hoạt động 3 (10 phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu học sinh viết biểu thức
tính động năng.
Yêu cầu học sinh viết biểu thức
tính thế năng.
Yêu cầu học sinh viết biểu thức
tính cơ năng.
Yêu cầu học sinh cho biết khi
.
3. Cơ năng
Nếu bỏ mọi ma sát thì cơ năng của con lắc
đơn được bảo toàn và đúng bằng thế năng
của nó ở vị trí biên:
W = W
đ
+ W
t
= mgl(1- cosα
0
)
= 2mglsin
2
2
0
α
= hằng số
Với α
0
< 10
0
thì W =
2
1
mglα
2
0
Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hiểu cách xác định gia tốc rơi tự do nhờ con lắc đơn.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 9
Tiết 6 . BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
- Tính được chu kì, tần số, tần số góc của con lắc đơn, thế năng, cơ năng của con lắc đơn dao động điều hòa.
- Trả lời được các câu hỏi trắc nghiệm và giải được các bài tập về con lắc đơn tương tự như trong sgk và sbt.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.
2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về con lắc đơn.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.
+ Phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn: s = S
0
cos(ωt + ϕ) hay α = α
0
cos(ωt + ϕ) với s = lα; S
0
= lα
0
.
+ Tần số góc, chu kì, tần số của con lắc đơn: ω =
l
g
; T = 2π
g
l
; f =
α
= hằng số (với mọi li độ góc α ≤ 90
0
).
+ Thế năng và cơ năng của con lắc đơn dao động điều hòa: W
t
=
2
1
mglα
2
; W =
2
1
mglα
2
0
(với α ≤ 90
0
, trong đó α và
α
0
tính ra rad).
Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu hỏi trắc nghiệm.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B.
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D.
Tính chu kì dao động của con
lắc.
Nêu công thức và tính số lần
dao động toàn phần thực hiện
được trong thời gian t = 5 phút.
Tính chu kì dao động của con
lắc.
Viết dạng phương trình dao
động.
Tính ω.
Tính S
0
.
Tính ϕ.
Viết phương trình dao động.
Tính v.
Tính a.
Bài 7 trang 17
Ta có: T = 2π
g
l
= 2.3,14.
2
9,8
=
20
7
(s).
cosϕ = 1 = cos0 ϕ = 0
Vậy: s = 0,2cos2,86t (m).
c) Khi qua vị trí cân bằng
v = v
max
= ωS
0
= 2,86.0,2 = 0,572 (m/s).
a = - ω
2
x = - 2,86
2
.0 = 0
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 10
Tiết 7. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC
I. MỤC TIÊU
- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưởng bức, sự cộng hưởng.
- Nêu được điều kiện để có hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Nêu được một vài ví dụ về tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.
- Giải thích được nguyên nhân của dao động tắt dần. Vẽ và giải thích được đường cong cộng hưởng.
- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải được bài tập
tương tự như trong bài.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 4.3 và một số ví dụ về dao động cưởng bức, hiện tượng cộng hưởng.
Yêu cầu học sinh nhận xét về
dao động của các con lắc trong
thực tế.
Cho học sinh nêu định nghĩa
dao động tắt dần.
Yêu cầu học sinh giải thích
nguyên nhân tắt dần của dao
động.
Giới thiệu một số ứng dụng của
dao động tắt dần.
Nhận xét về dao động của các con
lắc trong thực tế.
Nêu khái niệm dao động tắt dần.
Giải thích nguyên nhân tắt dần
của dao động.
Ghi nhận các ứng dụng của dao
động tắt dần.
I. Dao động tắt dần
1. Thế nào là dao động tắt dần?
Dao động có biên độ giảm dần theo thời
gian gọi là dao động tắt dần.
2. Giải thích
Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực
ma sát và lực cản của môi trường làm tiêu
hao cơ năng của con lắc.
3. Ứng dụng
Các thiết bị đóng cửa tự động, các thiết bị
giảm xóc ô tô, xe máy, … là những ứng dụng
của dao động tắt dần.
Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu dao động duy trì.
động cưởng bức.
Quan sát dao động của các con
lắc khác và nhận xét.
Ghi nhận sự phụ thuộc của biên
độ dao động cưởng bức vào các
III. Dao động cưởng bức
1. Thế nào là dao động cưởng bức?
Dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưởng
bức tuần hoàn gọi là dao động cưởng bức.
Ví dụ: Khi ô tô đang dừng mà không tắt máy
thì thân xe bị rung lên. Đó là dao động cưởng
bức dưới tác dụng của lực cưởng bức tuần
hoàn gây ra bởi chuyển động của pit-tông
trong xi lanh của máy nổ.
2. Đặc điểm
Dao động cưởng bức có biên độ không dổi và
có tần số bằng tần số lực cưởng bức.
Biên độ của dao động cưởng bức phụ thuộc
vào biên độ của lực cưởng bức, vào lực cản
trong hệ và vào sự chênh lệch giữa tần số
cưởng bức f và tần số riêng f
0
của hệ. Biên độ
của lực cưởng bức càng lớn, lực cản càng nhỏ
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 11
Trả lời được:
Sự cộng hưởng làm tòa nhà, cầu,
bệ máy, khung xe, … rung mạnh
là có hại.
Sự cộng hưởng làm cho tiếng
đàn nghe to rỏ hơn là có lợi.
IV. Hiện tượng công hưởng
1. Định nghĩa
Hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức
tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực
cưởng bức bằng tần số riêng f
0
của hệ dao
động gọi là hiện tượng cộng hưởng.
Điều kiện cộng hưởng: f = f
0
.
Đường biểu diễn sự phụ thộc của biên độ dao
động cưởng bức vào tần số của ngoại lực gọi
là đồ thị cộng hưởng. Đồ thị cộng hưởng càng
nhọn khi lực cản môi trường càng nhỏ.
2. Giả thích
Khi tần số của lực cưởng bức bằng tần số
riêng của hệ dao động thì hệ được cung cấp
năng lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc, lúc
đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên. Biên
độ dao động đạt tới giá trị không đổi và cực
đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát
bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ.
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
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. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút): Giới thiệu một số trường hợp có sự tổng hợp dao động trong thực tế để đặt vấn đề cho bài.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về véc tơ quay.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Vẽ véc tơ quay
Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm
của véc tơ quay.
Vẽ hình
Nêu đặc điểm của véc tơ quay.
Xác định tọa độ hình chiếu P
của điểm M trên trục Ox.
Thực hiện C1.
I. Véc tơ quay
Dao động điều hòa: x = Acos(ωt + ϕ)
Được biểu diễn bằng véc tơ quay
OM
uuuur
có
+ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox.
+ Độ dài bằng biên độ dao động: OM = A.
+ Hợp với trục Ox một góc bằng ϕ.
+ Quay đều quanh O theo chiều dương (ngược
chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc ω.
Hoạt động 3 (25 phút) : Tìm hiểu phương pháp giãn đồ Fre-nen.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Cho h/s dùng phép biến đổi
lượng giác để tìm phương trình
Ghi nhận sự cần thiết phải dùng
phương pháp khác khi A
1
≠ A
2
.
Vẽ giãn đồ véc tơ.
Nhận xét về sự quay của
→−−
OM
so
với
→−−
1
OM
và
→−−
2
OM
.
Kết luận về sự tổng hợp hai dao
động điều hòa cùng phương cùng
tần số.
Thực hiện C2.
Ghi nhận các khái niệm về sự
lệch pha của hai dao động điều hòa
cùng phương cùng tần số.
Tìm biên độ dao động tổng hợp:
Khi hai dao động thành phần
cùng pha.
động tổng hợp bằng véc tơ quay
Các dao động thánh phần x
1
và x
2
được biểu
diễn bởi hai véc tơ quay
→−−
1
OM
và
→−−
2
OM
khi
đó dao động tổng hợp x = x
1
+ x
2
được biểu
diễn bởi véc tơ quay
→−−
OM
với
→−−
OM
=
→−−
1
OM
2211
coscos
sinsin
ϕϕ
ϕϕ
AA
AA
+
+
3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng
hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu
của các dao động thành phần.
+ Khi hai dao động thành phần cùng pha
(ϕ
2
- ϕ
1
= 2kπ) thì dao động tổng hợp có biên
độ cực đại: A = A
1
+ A
2
+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (ϕ
2
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
A
1
+ A
2
≥ A ≥ |A
1
- A
2
| .
4. Ví dụ
Tìm phương trình dao động tổng hợp của
hai dao động thành phần sau:
x
1
= 4cos(10πt +
3
π
) (cm)
x
2
= 2cos(10πt + π) (cm)
Biên độ của dao động tổng hợp
A
2
= A
1
2
+ A
2
2
.4
−+
+
= ∞ = tan
2
π
ϕ =
2
π
Vậy phương trình dao động tổng hợp là
cos2 3 (10 ) ( )
2
x t cm
π
π
= +
Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 6 trang 25
sgk và 5.1, 5.5 sbt.
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.
Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 14
2
= Acos(ωt + ϕ). Trong đó: A
2
= A
1
2
+ A
2
2
+ 2 A
1
A
2
cos (ϕ
2
- ϕ
1
); tanϕ =
2211
2211
coscos
sinsin
ϕϕ
ϕϕ
AA
AA
+
+
.
+ Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: ∆ϕ = ϕ
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Giải thích lựa chọn.
Câu 4 trang 25: D
Câu 5 trang 25: B
Câu 5.1: B
Câu 5.2: C
Câu 5.3: D
Hoạt động 3 (25 phút) : Giải các bài tập tự luận.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Hướng dẫn để học sinh tìm
biên độ, pha ban đầu và viết
phương trình dao động tổng
hợp.
Hướng dẫn để học sinh tìm
biên độ, pha ban đầu và viết
phương trình dao động tổng
hợp.
Tìm biên độ của dao động tổng
hợp.
Tìm pha ban đầu của dao động
tổng hợp.
Viết phương trình dao động
tổng hợp.Tìm biên độ của dao động tổng
ϕϕ
AA
AA
+
+
=
)
2
2
(.30.
2
3
5.0.31.
2
3
−+
+
= -
3
2
= tan0,73π
ϕ = 0,73π
Vậy phương trình dao động tổng hợp là
x = 2,3cos(5πt + 0,73π) (cm).
Bài 5.4
Ta có: A
2
= A
1
2
2
3
.4
−+
+
= ∞ = tan
2
π
ϕ =
2
π
Vậy phương trình dao động tổng hợp là:
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 15
Yêu cầu học sinh vẽ giãn đồ
véc tơ.
Yêu cầu học sinh chuyển x
1
từ
hàm sin sang hàm cos.
Hướng dẫn để học sinh tìm
biên độ, pha ban đầu và viết
phương trình dao động tổng
hợp.
Yêu cầu học sinh vẽ giãn đồ
t -
2
π
) (cm)
> A
2
= A
1
2
+ A
2
2
+ 2 A
1
A
2
cos (ϕ
2
- ϕ
1
)
= 36 + 36 + 72.0 = 72
A = 6
2
(cm).
tanϕ =
2211
2211
coscos
sinsin
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 16
Tiết 10 - 11 . 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 để 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 xác định:
- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ 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
T a l
=
, với hệ số a ≈ 2, kết hợp với nhận xét tỉ số
2
2
g
π
≈
với g = 9,8 m/s
2
, từ đó
Trong trường hợp dùng đồng hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T với sai số ≤ 0,001 s.
2. Học sinh
- Đọc kĩ bài thực hành để định ra mục đích và quy trình thực hành.
- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành.
- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực
hành trong Sgk.
3. Dụng cụ:
Mỗi lớp 6 bộ dụng cụ, mỗi bộ gồm: 3 quả nặng 50 g, 100 g, 150 g. Một số sợi dy mảnh. Một giá thí nghiệm chắc
chắn. Một đồng hồ bấm giây. Một thước 300 mm. Giấy vẽ đồ thị hoặc giấy kẻ ô. Mẫu báo cáo thực hành.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Tiết 1
Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu cơ sở lý thuyết liên quan đến bài thực hành.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trong sgk. Nêu cấu tạo của con lắc đơn.
Cho biết cách đo chiều dài của con lắc đơn.
Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộc
của chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ vào
biên độ dao động.
Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộc
của chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ vào
chiều dài con lắc.
Nêu cách làm thí nghiệm để xác định chu kì T với sai số
∆t = 0,02 s khi dùng đồng hồ bấm dây có sai số là ±0,2 s.
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 17
Hoạt động 2 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vào biên độ.
với biên độ nhỏ.
Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu.
Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần
dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào bảng
6.2.
Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và khối lượng
của vật nặng của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.
Tiết 2
Hoạt động 3 (20 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động vào chiều dài con lắc.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50 g, và chiều
dài lần lượt là 40 cm, 50 cm và 60 cm.
Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động
của các con lắc đơn có chiều dài khác nhau.
Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
T
2
vào l và rút ra nhận xét.
Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu
kì và chiều của con lắc đơn khi con lắc đơn dao động với
biên độ nhỏ.
Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu.
Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần
dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào bảng
6.1.
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T
2
vào l và rút ra
nhận xét.
Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và chiều dài
), m,
l trong dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ.
So sánh kết quả đo a trong công thức T = a
l
và giá trị
g
π
2
với g = 9,8 m/s
2
. Rút ra kết luận về công thức tính
chu kì dao động của con lắc đơn.
Dựa vào kết quả thí nghiệm, tính gia tốc trọng trường
nơi làm thí nghiệm.
Làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu như sgk.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 18
Chương II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Tiết 12 - 13 . SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. MỤC TIÊU
- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ.
- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu
kì, bước sóng, pha.
- Viết được phương trình soùng.
- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng.
sóng dọc.
Nêu ví dụ để học sinh thấy
sóng cơ không truyền được
trong chân không.
Quan sát, nhận xét.
Quan sát, nhận xét.
Thực hiện C1.
Định nghĩa sóng cơ.
Quan sát và nhận xét về các gợn
sóng trên mặt nước.
Rút ra kết luận về tốc độ sóng
truyền trên mặt nước.
Nhận xét về phương dao động
của các phần tử nước trong thí
nghiệm trên so với phương truyền
sóng.
Ghi nhận khái niệm.
Quan sát, nhận xét.
Nêu khái niệm sóng dọc.
Ghi nhận sóng cơ không truyền
được trong chân không.
I. Sóng cơ
1. Thí nghiệm
+ Cho cần rung dao động nhưng mũi S không
chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ ở
M vẫn đứng bất động.
+ Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt
nước, ta thấy sau một thời gian ngắn, mẩu nút
chai cũng dao động. Vậy, dao động từ O đã
truyền qua nước tới M. Ta nói đã có sóng
dao động hoàn toàn giống nhau
Xem hình 7.3, nhận xét về sự
truyền sóng trên dây.
Ghi nhận trên dây có một số điểm
trên dây dao động hoàn toàn giống
II. Các đặc trưng của một sóng hình sin
1. Sự truyền của một sóng hình sin
Căng ngang một sợi dây mềm, dài, đầu Q
gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo
dao động điều hòa. Khi cho P dao động điều
hòa theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất
hiện một sóng cơ có dạng hình sin lan truyền
về đầu Q.
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 19
và những điểm dao động hoàn
toàn ngược nhau.
Yêu cầu học sinh nêu cách tính
vận tốc truyền sóng trên dây.
Giới thiệu biên độ sóng.
Giới thiệu chu kì và tần số
sóng.
Giới thiệu tốc độ truyền sóng.
Giới thiệu bước sóng.
Giới thiệu định nghĩa bước
sóng theo cách khác.
+ Bước sóng λ: là quãng đường sóng lan
truyền trong một chu kỳ: λ = vT =
f
v
.
+ Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì
dao động cùng pha với nhau.
+ Năng lượng sóng là năng lượng dao động
của các phần tử của môi trường có sóng
truyền qua.
Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu phương trình sóng.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Dẫn dắt để viết phương trình
sóng tại một điểm bất kì trên
phương truyền sóng nếu biết
phương trình sóng tại nguồn.
Yêu cầu học sinh thực hiện C3.
Ghi nhận phương trình sóng tại
điểm bất kì trên phương truyền
sóng.
Thực hiện C3.
III. Phương trình sóng
Nếu phương trình sóng tại nguồn O là
u
O
= Acosωt thì phương trình sóng tại M trên
phương truyền sóng (trục Ox) là:
u
M
= Acos (ωt - 2π
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Phương trình sóng tại nguồn O là u = 5cos10πt (cm), vận tốc truyền sóng là
20cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. Viết phương trình sóng tại điểm M cách O 7,2cm.
Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Thực hiện thí nghiệm H. 8.1
Giới thiệu hình 8.3
Yêu cầu học sinh cho biết thế
nào là sự giao thoa của hai sóng.
Quan sát thí nghiệm và rút ra
nhận xét.
Xem hình và giải thích những
gợn lồi, gợn lỏm trong thí nghiệm.
Thực hiện C1.
Nêu khái niệm giao thoa và vân
giao thoa.
I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.
1. Thí nghiệm
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng
giống hệt nhau S
1
, S
2
lan tỏa ra gặp nhau, sau
một thời gian ta thấy trên mặt nước xuất hiện
một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường
hypebol có tiêu điểm là S
1
, S
2
.
giao thoa.
Xem hình 8.3 mô tả hình dạng của
các vân giao thoa cực đại.
Ghi nhận công thức và kết luận về
những vị trí có cực tiểu trong vùng
giao thoa.
Xem hình 8.3 mô tả hình dạng của
các vân giao thoa cực tiểu.
II. Cực đại và cực tiểu
Xét điểm M trong vùng giao thoa của 2 sóng
phát ra từ 2 nguồn S
1
và S
2
. Gọi d
1
= S
1
M,
d
2
= S
2
M là đường đi của mỗi sóng tới M.
+ Tại M sẽ có cực đại khi:
d
2
– d
1
Quỹ tích của những điểm này là những đường
hypebol có hai tiêu điểm là S
1
và S
2
, chúng
được gọi là những vân giao thoa cực tiểu.
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 21
Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu điều kiện giao thoa.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu hai nguồn kết hợp,
hai sóng kết hợp.
Giới thiệu 2 nguồn đồng bộ.
Giới thiệu điều kiện để có
giao thoa.
Yêu cầu học sinh rút ra kết
luận về hiện tượng đặc trưng
của sóng.
Yêu cầu học sinh thực hiện
C2.
Ghi nhận các khái niệm.
Ghi nhận khái niệm.
Ghi nhận điều kiện để có sự
giao thoa của hai sóng.
Rút ra kết luận về hiện tượng
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 22
Tiết 15 . BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
- Biết vận dụng những kiến thức đã học về sóng cơ và sự giao thoa sóng để trả lời các câu hỏi và giải các câu hỏi
trắc nghiệm có liên quan.
- Viết được phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng.
- Giải được bài toán tìm bước sóng khi biết số gợn sóng giữa hai nguồn hoặc ngược lại.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.
2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về sóng cơ, sự truyền sóng cơ và sự giao thoa của sóng cơ.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.
+ Liên hệ giữa bước sóng, vận tốc, chu kì và tần số sóng: λ = vT =
f
v
.
+ Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn O một khoảng
OM
= x: u
M
= Acos (ωt + ϕ - 2π
λ
x
).
Câu 8.2: A
Hoạt động 3 (25 phút) : Giải các bài tập tự luận.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu khái niệm gợn sóng, nút
sóng.
Yêu cầu h/s tính khoảng vân.
Yêu cầu h/s tính bước sóng.
Yêu cầu h/s tính tốc độ sóng.
Yêu cầu h/s tính bước sóng.
Yêu cầu h/s tính khoảng vân.
Hướng dẫn để học sinh tìm ra số
cực đại giữa S
1
và S
2
.
Hướng dẫn học sinh lập luận để
tìm số gợn sóng hình hypebol.
Yêu cầu h/s tính bước sóng.
Yêu cầu h/s tìm số cực đại giữa S
1
và S
2
.
Yêu cầu h/s tìm số gợn sóng có
hình hypebol.
Ghi nhận các khái niệm.
Tính khoảng vân.
11
11
11
=
d
= 1 (cm).
Mà i =
2
λ
λ = 2i = 2.1 = 2 (cm).
Tốc độ truyền sóng: v = λf = 2.26 = 52 (cm/s)
Bài 8.4
Bước sóng: λ =
20
2,1
=
f
v
= 0,06 (m) = 6 (cm)
Khoảng vân: i =
2
6
2
=
λ
= 3 (cm).
Giữa S
1
và S
2
f
v
= 1,6 (cm).
Số cực đại giữa S
1
và S
2
là:
6,1
12.2
2
21
=
λ
SS
= 15.
Như vậy giữa hai điểm S
1
và S
2
có 15 đường
tại đó chất lỏng dao động mạnh nhất. Trừ
đường cực đại ở giữa là đường thẳng còn 14
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 23
Hướng dẫn học sinh tính độ lệch
2
.
Nhận xét về dao động tổng
hợp tại M và viết phương trình
dao động tại M.
Tính khoảng các từ S
1
và S
2
đến M’.
Tính độ lệch pha giữa các dao
động thành phần tại M’ và dao
động tại S
1
và S
2
.
Nhận xét về dao động tổng
hợp tại M và viết phương trình
dao động tại M’.
đường khác là các đường hypebol.
b) Phương trình dao động
M cách đều S
1
và S
2
nên dao động tại M là
cực đại và có: ϕ
1
= ϕ
=
6,1
10.2'2
π
λ
π
=
d
= 12,5π
Dao động tại M’ trể pha
2
π
với dao động tại
S
1
và S
2
nên u
M’
= 2Acos(100πt -
2
π
).
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 24
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu hình vẽ 9.3. Mô tả thí
nghiệm.
Cho học sinh dự đoán kết quả khi
sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau.
Giới thiệu sóng dừng.
Giới thiệu hình vẽ 9.4.
Yêu cầu học sinh nêu vị trí các nút
và các bụng, khoảng cách giữa hai
nút liên tiếp và hai bụng liên tiếp.
Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để
có sóng dừng trên một sợi dây có
hai đầu cố định.
Giới thiệu hình vẽ 9.5.
Quan sát hình vẽ, nghe thầy
cô mô tả thí nghiệm.
Dự đoán kết quả khi sóng tới
và sóng phản xạ gặp nhau.
Ghi nhận khái niệm.
Quan sát hình vẽ.
Xác định vị trí các nút.
Xác định khoảng cách giữa
hai nút liên tiếp.
Xác định vị trí các bụng.
Xác định khoảng cách giữa
hai bụng liên tiếp.
Nêu điều kiện để có sóng
dừng trên một sợi dây có hai
đầu cố định.
phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
l = k.λ/2
2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố
định, một đầu tự do
Điều kiện để có sóng dừng dừng trên một sợi
dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều
dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lẻ
một phần tư bước sóng: l = (2k + 1)λ/4
Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
Y/c h/ về nhà giải các bài tập trang 49 sgk và 9.8, 9.9 sbt.
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.
Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Giáo án Vật Lý 12 – Chương trình chuẩn – Tập I
Dương Văn Đổng - Trường THPT Nguyễn Văn Linh – Bình Thuận
Trang 25
Tiết 17 . ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
I. MỤC TIÊU
- Trả được cân hỏi :Sóng âm là gì? âm nghe được (âm thanh), hạ âm, siêu âm là gì?
- Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau.
- Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm là tần số âm, cường độ âm và mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, các
khái niệm âm cơ bản và họa âm.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong SGK.
2. Học sinh: Ôn các đơn vị N/ m
Nêu khái niệm nguồn âm.
Thực hiện C1.
Quan sát, nhận xét.
Ghi nhận các khái niệm.
Nêu các môi trường truyền âm.
Rút ra kết luận.
Thực hiện C2
Nêu ứng dụng của chất cách âm.
Xem bảng 10.1 và rút ra kết
luận.
Thực hiện C3.
Giải thích sự truyền sóng âm
qua không khí và sự cảm nhận âm
của tai.
I. Âm, nguồn âm
1. Âm là gì?
Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các
môi trường khí, lỏng, rắn.
Tần số của sóng âm cũng là tần số âm.
2. Nguồn âm
Nguồn âm là vật dao động phát ra âm.
Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động
của nguồn âm.
3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm
Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16
Hz đến 20000 Hz.
Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.
Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.
4. Sự truyền âm
a) Môi trường truyền âm
Nhạc âm là những âm có tần số xác định.
Tạp âm là âm không có một tần số xác định.
1. Tần số âm
Tần số âm là một trong những đặc trưng vật
lí quan trọng nhất của âm.
2. Cường độ và mức cường độ âm
a) Cường độ âm
Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo
bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một
đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc
với phương truyền sóng trong một đơn vị
thời gian.
Đơn vị cường độ âm là W/m
2
.
b) Mức cường độ âm
Đại lượng L = lg
0
I
I
gọi là mức cường độ
Copyright: Tài liệu đại học ©