Bộ giáo án 12 (cơ bản 08-09) Rất hay. - Pdf 41

CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG CƠ
TIẾT 1-2 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
I- Mục tiêu bài dạy :
+ Phân biệt dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hoà.
+ Nắm được các khái niệm chu kì, tần số, li độ, biên đo,ä pha , pha ban đầu là gì
+Viết được phương trình dao động điều hòa –công thức vận tốc gia tốc
+Vẽ được đồ thò của li độ theo thời gian với hpa ban đầu bằng không .
II- Chuẩn bò của giáo viên và học sinh : Con lắc lò xo.
III- Tiến trình bài dạy :
0
HOẠT ĐỘNG G.V HOẠT ĐỘNG H.S NỘI DUNG CƠ BẢN
GV:
- Nêu một vài ví dụ về
chuyển động dao động.

- Nêu đ/n dao động
tuần hoàn.
x=Acos(ωt+ϕ) =
sin( )
2
A t
π
ω ϕ
+ +
-Giá trò hàm cos nằm
trong khoảng nào ?
-Suy ra giá trò của x nằm
trong khoảng nào ?

- Ở thời điểm t = 0 : điểm M ở vò trí M
o
xác đònh bởi
góc ϕ.
-Ở thời điểm t bất kỳ : là M
t
xác đònh bởi góc (ωt + ϕ).
-Hình chiếu của M
t
xuống trục Ox trùng với đường
kính của đường tròn là P có tọa độ :
x =
OP
= Acos (ωt + ϕ). Điểm P dao động điều hòa
A ,
,
ω ϕ
là các hằng số
2) Đònh nghóa dao động điều hòa :
Là đao động trong đó li độ cuả vật là một hàm côsin
(hay sin )của thời gian .
3)Ý nghóa các đại lượng trong phương trình :
Trong phương trình dao động điều hòa : x = Acos(ωt +
ϕ)
+x
max
=A > 0 : biên độ dao động
+ (ωt + ϕ) : Là pha dao động tại thời điểm t bất kỳ.
+ ϕ (rad) : là pha ban đầu của dao động( t = 0)
+ ω (rad/s) : Là tần số góc

:
2
2 f
T
π
ω π
= =
IV/ VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG CỦA
DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
1) V ậ n t ố c :
v = x
/
= -
sin( )A t
ω ω ϕ
+
- Ở vị trí biên : x =
±
A

v = 0
M
t
M
o
P
1
P
x
0

T
T
A 0
-A
0
A
Giaûng baøi môùi : (TIẾT 1 )
IV-C Ủ NG C Ố
1) Mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều thể hiện ở chổ nào ?
2) Một vật dao động điều hòa : x = Acos(ωt + ϕ)
a) Lập công thức vận tốc ? gia tốc ?
b) Ở vị trí nào thì vận tốc bằng 0 ? ở vị trí nào thì gia tốc bằng 0?
c) Ở vị trí nào vận tốc có độ lớn cực đại ? gia tốc cực đại ?
d) Tìm công thức liên hệ giữa x và v ? a và v ?

2
2 2
2
v
A x
ω
= +
;
2 2
2
2 4
v a
A
ω ω
= +

1
( )
6
s
c) Tính độ lớn vận tốc cực đại và gia tốc
cực đại ?
HD :
a) T =
2
π
ω
= 2 (s) f = 0,5 (Hz)
b) t = 0

10cos 0
2
x
π
= =
; a =
2
x
ω

= 0

sin
2
v A A
π

π
π
= − −

4cos (2 ) 4cos(2 )
6 6
x t t
π π
π π
 
= − + = +
 
 
Bài 3 (SBT 1-7)
Một vật dao động điều hòa có biên độ A = 24
cm ,chu ký
T= 4 s Tại thời điểm t = 0 vật có li độ cực đại
âm ( x = -A)
a) Viết phương trình dao động điều hòa x ?
b) Tình x ? v ? a ? ở thời điểm t = 0 ,5s
c) Xác đònh thời điểm lần đầu tiên vật qua vò trí
có li độ
x = -12 cm và tốc độ tại thời điểm đó ?
a)
2
2T
π π
ω
= =
(rad/s)

π
π
 
= + = −
 ÷
 
5 2
24 sin ( 12 )( ) 26,64 /
2 4 2
v cm s
π π
π
= − = − − =
2
a x
ω
= −
= - 49,29 ( cm/s
2
)
c)
max
v A
ω
=
= 31,4 cm/s ;
2
max
a A
ω

π
α α
+ = −
b)
5sin( )( )x t cm
π
= −
=
5cos( )( )
2
t cm
π
π
+
c)
12 24cos( )
2
x t
π
π
= − = +
suy ra : t =
2
( )
3
s
v = 32,6 cm/s
Bài 4 (SBT 2.19)
Một vật dao động điều hòa có A = 4 cm ; T = 2 s
a) Viết x ? chọn t = 0 lúc vật qua vò trí cân bằng

I-MỤC TIÊU
• Viết đïc : -Công thức của lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa
-Công thức tính chu kỳ của con lắc lò xo –công thức thế năng –động năng
–cơ năng .
- Giải thích tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa .
• Nêu được đònh tính về sự biến thiên động năng và thế năng khi con lắc dao động .
• Áp dụng được các công thức và đònh luật có trong bài để giải bài tập tương tự như ở
trong bài tập .
• Viết được phương trình động lực học của con lắc lò xo .
II-CHUẨN BỊ : Con lắc lò xo dao động theo phương ngang .
III- TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :
1) Kiểm tra bài củ :
2) Bài mới :
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN
Phấn tích lực tác
dụng lện con lắc lò
xo khi nó đứng yên
cân bằng ?
Khi ở vò trí x bất kỳ ?
(khi đó lò xo biến
dạng một đoạn x )
-Lực đàn hồi của lò
I-CON LẮC LÒ XO
1) Cấu tạo : -gồm lò xo có độ cứng K một
đầu gắn vào vật nhỏ có khối lượng m –Vật
m trượt không ma sát trên mp ngang .
2) Vò trí cân bằng : lò xo không biến dạng
Kéo vật m khỏi vò trí CB rồi buông tay .
II- KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON
LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC

Cơ năng có bảo toàn
hay không ?
Công thức như thế
nào ?
Hoc sinh : Xây dựng
công thức đònh luật bảo
toàn cơ năng ?
Công thức động năng ?
Thế năng ?
-Nhận xét kết quả ?
1) Ở vò trí x bất kỳ :
N P O
+ =
uur ur ur
Lực đàn hồi lò xo : F = - Kx
Đònh luật 2 Niutơn : F = ma = -Kx

a = -
K
x
m
Đặt :
2
K K
m m
ω ω
= ⇒ =
2
a x
ω

2
mv
+
2
1
2
kx
Đònh luật bảo toàn : W =
2 2 2
1 1
2 2
kA m A hs
ω
= =
2) Kết luận : Cơ năng của con lắc tỉ lệ
với bình phương của biên độ dao động .
IV-CÙNG CỐ :
-ở vò trí nào động năng cực đại ? thế năng
cực đại ?
-Khi dao động điều hòa động năng và thế
năng biến đổi như thế nào ?
V-DẶN DÒ : Xem bài “Con lắc đơn”
TIẾT 5 CON LẮC ĐƠN
I- MỤC TIÊU
• Nêu được cấu tạo của con lắc đơn -Nêu điều kiện để con lắc đơn đao động
điều hòa .
F
ur
• Viết công thức chu kỳ ; công thức tính thế năng cơ năng của con lắc đơn .
• Xác đònh được lực kéo về tác dụng vào con lắc đơn.

theo
phương tiếp tuyến
với quỹ đạo là lực
kéo về vò trí cân
bằng (nói chung dao
động chưa phải là
dao động điều hòa )
Chỉ khi
α
nhỏ sin
s
α α
≈ =
l
con lắc
đơn mới dao động
điều hòa.
-Nêu phương trình
dao động điều hòa
con lắc đơn ?
-Công thức chu kỳ ?
nhận xét ?
-Đặt vấn đề : khảo
h =
cos (1 cos )
α α
− = −
l l l
I-THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN
1) Đònh nghóa :Gồm vật nhỏ ,khối

T P P ma
⇒ + + =
ur uur ur r
Chiếu xuống trục 0x : -
sin
t
P mg
α
= −
= ma
Với
α
nhỏ sin
s
α α
≈ =
l


-mg
//
s
mg ms
α
= − =
l



// 2

uur
a

O

M

+
T
ur
t
P
ur
P
ur
C
l
α
m
h
H
0
sát năng lượng dao
động con lắc đơn ?

+ − =
l
IV-ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA
TỐC RƠI TỰ DO

2
2
4
g
T
π
=
làm TN nhiều lần mỗi lần
rút ngắn chiều dài .

IV-CỦNG CỐ :
1-Chu kỳ con lắc đơn thay đổi như thế nào ? khi tăng chiều dài 2 lần và giảm gia tốc 2 lần
( chu kỳ tăng 2 lần )
2-Ơ vò trí nào động năng cực đại ? Thế năng cực đại ?
3-Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi
trường )
A.Khi vật nặng qua vò trí biên ,cơ năng của con lắc bằng thế năng .
B.Chuyển động của con lắc từ vò trí biên về vò trí cân bằng là nhanh dần.
C. Khi vật nặng đi qua vò trí cân bằng , thì trọng lực tác dụng lên vật cân bằng với lực căng
dây .
D.Với dao động nhỏ thì dao động của con lắc là dao động điều hòa .( Chọn C )
V-DẶN DÒ : BÀI TẬP
TIẾT 6 BÀI TẬP
I-MỤC TIÊU
Vận dụng được công thức:

1 1
2
2 2
f m f
f
f m
= = = ⇒ =
Bài 2 :
Cho con lắc đơn dao động tại nơi có g =
2 2
( / )m s
π
Thực hiện 20 dao động mất thời gian 40 (s)
a) Tính chiều dài
l
của con lắc ?
b) Chiều dài phải thay đổi như thế nào để
/
3T T
=
?
c) Con lắc dao động điều hòa trên cung tròn dài
6cm .Tính thời gian để con lắc đi từ vò trí cân bằng
đến vò trí có li độ bằng 1,5 cm ?
HD :
a)
2( )
t
T s
N

2
x A t
π
ω
= −
cos( )
2 2
A
x A t
π
ω
= = − ⇒
t =
12
T
Bài 3 :
Một con lắc lò xo có m = 0,4 kg ; độ cứng K =
40N/m
Kéo m lệch khỏi vò trí cân bằng một đoạn 5 cm
rồi buông nhẹ cho nó dao động .
a) Viết x ? chọn t = 0 lúc buông nhẹ vật ở trên .
b) Tính động năng khi vật có li độ x = 4 cm ?
c) Đònh vi trí của vật mà tại đó động năng = 3
thếnăng?
HD:
a)
5cos(10 )( )x t cm=
b) W
đ
=

10cos( )( )
2
x t cm
π
π
= −
Tại t = 0,5s thì x = 10cos0 = 10cm = 0,1m
Lực hồi phục F = k
x
=
2
1m x N
ω

DẶN DÒ : Xem “dao động tắt dần và dao động
cưỡng bức”
TIẾT 7 DAO ĐỘNG TẮT DẦN –DAO ĐỘNG CƯỢNG BỨC
I- MỤC TIÊU
• Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần , dao động duy trì , dao động cưỡng
bức , sự cộng hưởng .
• Nêu điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng .Nêu ví dụ về tầm quan trọng của hiện
tượng cộng hưởng .
• Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần –Vẽ và giải thích được đường cong cộng
hưởng .
• Vận dụng hiện tượng cộng hưởng để giải thích hiện tượng vật lý và giải bài tập .
II- CHUẨN BỊ
1-Giáo viên :Chuẩn bò thêm một số ví dụ về cộng hưỏng có hại và có hại .
2-Học sinh : Ôn tập về cơ năng con lắc : W =
2 2
1

Dao động có biên độ giảm dần theo thời
gian
2) Giải thích :
Do lực cản của môi trường ( F
ms
) làm
tiêu hao cơ năng của con lắc ,chuyển hóa
thành nhiệt năng .

A giảm dần và dừng
lại
3) Ứng dụng :
Các thiết bò đóng cửa tự động –giảm xóc
ôtô.
II- DAO ĐỘNG DUY TRÌ
1) Là dao động được duy trì bằng cách
giữ cho biên độ không đổi mà không làm
thay đổi chu kỳ riêng
*Con lắc dao động điều hòa ( f
ms
= 0 ) với
tần số riêng ( f
0
)Vì nó chỉ phụ thuộc
đặc tính riêng của hệ.
2) Dao động con lắc đồng hồ là dao đông
duy trì .( Nhờ dây cót –Pin cung cấp
năng lượng bù phần năng lượng tiêu hao
do ma sát)
III- DAO ĐỘNG CÕNG BỨC

hệ được cung cấp năng
lượng nhòp nhàng đúng lúc

biên độ hệ
tăng lên
a
t
b
f
0
A
A
max
fO
x
t
O
h.a
x
t
O
h.b
x
t
O
h.d
x
t
O
h.c

0
=1s. Tàu bò kích động khi qua chổ nối hai thanh ray. Khi tàu chạy với vận tốc 45km/h, thì
con lắc dao động với biên độ lớn nhất. Tính chiều dài mỗi thanh ray.
Bài 2: Con lắc lò xo treo trên toa xe lửa đang chạy thẳng đều với vận tốc v = 4m/s, con lắc bò
kích động khi qua chổ nối hai thanh ray. Cho mỗi đoạn ray dài 4m, khối lượng vật m = 100g.
Tìm độ cứng k của lò xo để con lắc dao động với biên độ lớn nhất.
TIẾT 8 TỖNG HỌP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG
,CÙNG TẦN SỐ. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
I- MỤC TIÊU
• Biểu diễn được phương trình của dao động điều hòa bằng một véctơ quay.
• Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng
hợp.
II- CHUẨN BỊ
1) Giáo viên : Các hình vẽ 5-1;5-2 SGK
2) Học sinh : Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một véctơ xuống hai trục tọa độ .
II- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
1) Kiểm tra bài cũ :
2) Bài mới :
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN
GV :
Nêu các bài toán
thực tế cần phải tổng
hợp 2 hay nhiều dao
động điều hòa cùng
phương , cùng tần
số .
GV giảng:
•Khi các véc tơ
1 2
OM ,OM

đều quanh O với vận
tốc góc ω.
•Mặt khác :
1 2
OP = OP + OP

hay x = x
1
+x
2
nên
véc tơ tổng
OM
uuuur
biểu diễn cho dao
động tổng hợp, và
phương trình dao
động tổng hợp có
dạng: x=Acos(ωt+ϕ).
Xét các trường hợp
A phụ thuộc độ lệch
pha như thế nào ?
-Công thức tính góc
lệch pha
ϕ
?
HS : Dựa vào đònh lý cosin


1 1 1
cos( )x A t
ω ϕ
= +

2 2 2
cos( )x A t
ω ϕ
= +
Dao động tổng hợp :
1 2
x x x= +
2) Phương pháp giản đồ Fre-nen:
x
1

1
OM
uuuur
Gốc : tại O
Độ lớn : OM
1
= A

( )
1

Ox

• Vẽ
1
OM
uuuur
,
2
OM
uuuur
và véc tơ tổng:

OM
uuuur
=
1
OM
uuuur
+
2
OM
uuuur

1 2
X X XO O O
Ch OM Ch OM Ch OM
= +
uuuur uuuur uuuur
nên
1 2

2
+2A
1
A
2
cos(ϕ
2
– ϕ
1
)
Các trường hợp đặc biệt:
• Nếu: ϕ
2
– ϕ
1
= 2kπ → A = A
max
= A
• Nếu: ϕ
2
– ϕ
1
= (2k+1)π → A = A
min
=
1 2
A - A

• Nếu ϕ
2

HS : Làm ví dụ SGK ?
b. Pha ban đầu:
• Ta có tgϕ =
y
x
=
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
A cos A cos
ϕ + ϕ
ϕ + ϕ
• Vậy:
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tg
A cos A cos
ϕ + ϕ
ϕ =
ϕ + ϕ
4-Ví dụ :
Cho 2 dao động điều hòa :
1
3cos(5 )( )x t cm
π
=

2
4cos(5 )( )

b) 2 dao động ngược pha
c) 2 dao động có pha vuông góc
(
2 1
ϕ ϕ

=
2 )
2
k
π
π
± +
2) Hai dao động điều hòa cùng phương , cùng tần số
Có biên độ lần lượt là 8 cm và 12 cm .Biên độ dao động tổng hợp chỉ có thể là :
A. A= 2 cm B. A = 3 cm
C. A = 5 cm D. A= 21 cm
Chọn ( C )
V-DĂN DÒ : BÀI TẬP
TIẾT 9 BÀI TẬP
I- MỤC TIÊU
-Học sinh vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng
hợp của hai dao động điều hòa cùng phương ,cuàng tần số .
II- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
1) Kiểm tra bài cũ :
-Nêu cách biểu diễn một dao động điều hòa bằng vétơ quay ?
-Viết công thức tính biên độ dao động tổng hợp ? Nêu ảnh hưởng của độ lệch pha đến biên độ
dđth ?
2) Bài mới :
Bài 5-1 SBT Cho 2 dao động điều hòa :

tan 0,75
4
α
= =

0
37
α
⇒ ≈
Bài 5-5 SBT Cho 2 dao động điều hòa :
Cho :
1
5
6sin
2
x t
π
=
( cm ) ;
2
5
6cos
2
x t
π
=
(cm)
Tìm x = x
1
+ x

cm ;
2
3
5cos(2 )
4
x t
π
π
= +
cm
Tìm dao động tổng hợp x = x
1
+x
2
?
HD:
5 2 cos(2 )
2
x t
π
π
= +
( cm)
Bài 5-3 SBT : Cho 2 dao động điều hòa :
1
3cos(2,5 )
6
x t
π
π

( cm )
DẶN DÒ : TIẾT 10-11 THỰC HÀNH
x
0
A
ur
1
A
uur
2
A
uur
α
x
0
A
ur
1
A
uur
2
A
uur
ϕ
A
ur
x
0
1
A

(sai số
±
0,2s) hoặc đồng hồ đo thời gian có cổng quang điện ; một thước 500m ; một tờ giấy kẻ ô
milimét (hoặc giấy kẻ ô vuông )
III- TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1) Chu kỳ T con lắc đơn phụ thưộc và biên độ như như thế nào ?
-Chọn m = 50 g ,dây treo
l
= 50 cm ; kéo m lệch khỏi VTCB một khoảng A = 3cm rồi thả ra cho nó
dao động .
-Đo thời gian t com lắc thực hiện 10 dao động toàn phần .Ghi vào bảng kết quả 1
-Thực hiện tương tự với các biên độ A = 6 , 9 , 18 cm ) ghi kết quả vào bảng 1
Bảng kết quả 1:
A ( cm)
sin
A
α
=
l
Góc lệch
0
α
Thời gian t (s) Chu kỳ T ( s)
A
1
= 3 cm
A
2
= 6 cm
A

- So sánh T
1
với T
2
và T
3
rút ra đònh luật về khối lượng của con lắc đơn
- Phát biểu đòng luật về khối lượng của con lắc đơn doa động với biên độ nhỏ (
0
10
α
<
):
. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
3) Chu kỳ T phụ thưộc vào chiều dài như thế nào ?
- Cho m = 50 g ,chiều dài
1
l
= 40 cm đo thời gian t thực hiện 10 dao động toàn phần .
-Làm TN tưong tự với
2
l
= 50 cm ;
3
l
= 60 cm
-Tính T

( s
2
/cm )
1
l
= 40 cm
t
1
= T
1
= T
1
2

=
2
l
= 50 cm
t
2
= T
2
= T
2
2

=
3
l
= 60 cm

=
l
, trong đó kết quả TN cho ta giá trò a = . . . . . . . . . . . .
b) Theo công thức lý thuyết T =
2
g
π
l
(*) trong đó
2
2
g
π

với g = 9,8 m/s
2

So sánh kết quả đo a cho thấy công thức ( * ) đã được ( không được ) nghiệm đúng .
c) Tính gia tốc trọng trường g tại nơi làm TN : Theo giá trò a thu được từ TN .
Hay từ công thức :
2
2
4
g
T
π
=
l
Bảng kết quả 4 :
Chiều dài

3- Cần làm thế nào để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kỳ dao động T của con lắc đơn dao động với
biên độ
nhỏ vào chiều dài con lắc đơn ?
III- KẾT QUẢ
1-Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kỳ T con lắc đơn .
-Chu kỳ T
1
=
1
10
t
= T
2
=
2
10
t
= T
3
=
3
10
t
=
-Phát biểu đònh luật về chu kỳ của con lắc đơn dao động vời biên độ nhỏ :
. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
2- Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng m con lắc đối với chu kỳ T

l
) có dạng . . . . . . . . . . cho thấy rằng : Chu kỳ dao động
T . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
với độ dài con lắc đơn.
Đường biểu diễn T
2
= f (
l
) có dạng . . . . . . . . . . . . cho thấy rằng : bình phương chu kỳ dao động T
2
. . .
. . . . .
. . . . . . . . . với độ dài con lắc đơn .T
2
= k
l
, suy ra T = a.
l
Phát biểu đònh luật về chiều dài của con lắc đơn .
“Chu kỳ dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ , tại cùng một nơi ,không phụ thuộc
vào . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .mà tỉ lệ với . . . . . . . . . .. . . . của con lắc , theo công
thức :
T = a.
l
với a =
k
, trong đó a là hệ số góc của đường biểu diễn T
2
= f (

0
T(s)
( )ml
0
T
2
(s
2
)
CHƯƠNG II SÓNG CƠ HỌC VÀ SÓNG ÂM
TIẾT 12-13 SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I-MỤC TIÊU
• Phát biểu được đònh nghóa sóng cơ –Sóng dọc-sóng ngang
• Phát biểu được đònh nghóa các khái niệm :-Tốc độ truyền sóng -chu kỳ -tần số -bước sóng –pha
• Viết được phương trình sóng
• Nêu được các đại lượng đặc trưng của sóng là biên độ ,chu kỳ ,tần số, bước sóng ,năng lượng
sóng .
• Giải các bài tập đơn giản về sóng .
II- CHUẨN BỊ
1) Giáo viên : Các TN mô phỏng trong bài 7 SGK ( H 7.1 ; H7.2 , H7.3 )
2) Học sinh : Ôn lại các bài về dao động điều hòa
III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
Bài mới :( TIẾT 12 )
HOẠT ĐỘNG
GV
HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN
Đặt vấn đề : Sóng
hình thành như thế
nào ?
Có những đặc

Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong
một môi trường
3) Sóng ngang :
Các phần tử của môi trường dao dộng
theo phương vuông góc với phương
truyền sóng.
• Trừ sóng nước –sóng ngang chỉ
truyền được trong chất rắn .
4) Sóng dọc :
Các phần tử của môi trường dao dộng
theo phương trùng với phương truyền
sóng
• Sóng dọc truyền được trong chất khí
Chất lỏng , chất rắn.
• Sóng cơ không truyền được trong
chân không .
II- CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG
HÌNH SIN
1) Sự truyền của một sóng hình sin:
-Sau thời gian T dao động của điểm P đã
truyền đến điểm P
1
ở cách P một đoạn :
PP
1
=
vT
λ
=


P
1
P
e
t =
5
4
T
λ
Đònh nghóa (2):
Bước sóng là
khoảng cách ngắn
nhất giữa 2 điểm
dao động cùng pha
trên phương truyền
sóng .
Trả lời C2 :
Nếu sóng truyền từ
trái sang phải thì
M đang đi lên
.Mũi tên chỉ chiều
chuyển động của
M phải hướng lên
trên.
TIẾT 13
GV : Khi sóng
chưa truyền đến
nút chai tại M
đứng yên ( W = 0)
Khi sóng truyền

v
) : là tốc độ
lan truyền dao động trong môi trường .
d) Bước sóng (
λ
) : là quãng đường sóng
truyền đi được trong một chu kỳ
Công thức :
v
vT
f
λ
= =

e) Năng lượng sóng : là năng lượng dao
động của các phần tử của môi trường có
sóng truyền qua .
III- PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
a) Phương trình sóng tại nguồn 0 :

0
2
cos cosu A t A t
T
π
ω
= =
b) Phương trình sóng tại điểm M cách
0 một đoạn OM =x :
Thời gian để sóng truyền từ O đến M là :

π π
λ
= −
Dao động của điểm P tuần hoàn theo thời
gian với chu kỳ T .
• Tính tuần hoàn theo không gian
(đường sin không gian )
Xét vò trí tất cả các phần tử sóng tại một
thời điểm t
0
:
0 0
2 2
( , ) cos( )u x t A t x
T
π π
λ
= −
u biến thiên tuần hoàn theo tọa độ x
nghóa là cứ sau mỗi khoảng có x =
λ

P
f
V
ur
M
v
uur
g

m ,
v f
λ
=
= 0,5m
Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s ,khoảng cách
giữa 2 ngọn sóng kề nhau là 2 m .Tính vật tốc truyền sóng trên mặt biển ?
T =
18
2( )
1 9
t
s
N
= =

, v =
T
λ
= 1 m/s
V- DĂN DÒ : Xem bài giao thoa
TIẾT 14 GIAO THOA SÓNG
I- MỤC TIÊU
• Mô tả được hiện tượng giao thoa của 2 sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có
sự giao thoa .
• Viết được công thức xác đònh vò trí của cực đai và cực tiểu giao thoa .
• Vận dụng được các công thức (8-2) ; (8-3) SGK để giải các bài toán đơn giản về hiện
tượng giao thoa .
II- CHUẨN BỊ
1) Giáo viên : Thí nghiệm Hình 8-1 SGK 2) Học sinh : Ôn lại phần tổng hợp hai


O
A
-A
2
λ
3
2
λ
vt
0

S
2

S
1
P
nhau của hai sóng
tăng cường lẫn
nhau, những
đường hypebol nét
đứt biểu diễn
những chổ găp
nhau của hai sóng
triệt tiêu lẫn
nhau .
-GV: hướng dẫn
HS thành lập biểu
thức sóng thai 1

π
λ
suy ra :
2 1
d d k
λ
− =
)
d
2
–d
1
: gọi là
hiệu đường đi
đại ( 2 sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau)
-Những đường cong dao động với biên độ cực
tiểu đứng yên ( 2sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn
nhau)
-Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là
các vân giao thoa .
II- CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
1-Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
:
-Cho 2 nguồn S
1
và S
2
có cùng f , cùng pha :
Phương trình dao động tại 2 nguồn :


1
2
cos ( ) cos 2 ( )
M
d dt
u A t A
T v T
π
π
λ
= − = −
-phương trình sóng từ S
2
đến M :

2 2
2
2
cos ( ) cos 2 ( )
M
d d
t
u A t A
T v T
π
π
λ
= − = −
-Sóng tổng hợp tại M :
1 2


2 1
( )
2 cos
M
d d
A A
π
λ

=
2) Vò trí cực đại và cực tiểu giao thoa
a) Vò trí các cực đại giao thoa :
M dao động với A
max
khi :
2 1
( )
cos 1
d d
π
λ

=
Suy ra :
2 1
( )
cos 1
d d
π

• k = 0

d
1
= d
2

S
1
S
2
- 2 - 1 0 1 2
(Các gợn cực đại)
(các gợn cực tiểu)
-2 -1 0 1…
-M dao động với
biên độ cực tiểu
khi nào ?
(Hai dao động
ngược pha
(2 1)k
ϕ π
∆ = +
=
2
d
π
λ
Suy ra :
( )

2
d d
k
π
π
π
λ

= +

Suy ra :
2 1
1
2
d d k
λ
 
− = +
 ÷
 
;
( 0; 1; 2....)k
= ± ±
• Hiệu đường đi = một số nửa nguyên lần
bước sóng
• Quỹ tích các điểm này là những đường
Hypebol có 2 tiêu điểm là S
1
và S
2

-Điều kiện để có giao thoa ?
V-DẶN DÒ : BÀI TẬP
TIẾT 15 BÀI TẬP
I-MỤC TIÊU
-Vận dụng được các công thức : tần số ,chu kỳ , vận tốc , bước sóng .
-Viết được phương trình sóng – Viết được công thức xác đònh vò trí của cực đại và cực tiểu giao
thoa.
II-TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
1-Kiểm tra bài cũ : - Viết công thức xác đònh vi trí cực đại , cực tiểu ? –Nêu điều kiện giao
thoa ?
2-Bài mới :
Bài 1 (7-8 SBT)
Một sóng hình sin ,tần số 110 Hz truyền trong
không khí theo một phương với tốc độ 340 m/s .
Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 điểm có dao
động cùng pha , ngược pha , vuông pha ?
HD :
-cùng pha :d = k
λ
(k = 1) ;
λ
=
v
f
=
340
3,1
110
m≈
-Ngược pha: d

( k= 0 ) ; d =
4
λ


0,75 m
Bài 2 : Một người quan sát thấy một cánh hoa
trên mặt hồ nước nhô lên 7 lần trong thời gian
18 s và đo khoảng cách giữa 3 đỉnh sóng liên
Bài 8-4 (SBT )
Hai điểm S
1
và S
2
tren mặt một chất lỏng , cách nhau
18 cm ,dao động cùng pha với biên độ A và tần số
f = 20 Hz .Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là
v = 1,2 m/s .Hỏi giữa S
1,
S
2
có bao nhiêu gợn sóng
hình
hypebol ? HD :
1,2
20
v
f
λ
= = =


Nhờ tải bản gốc
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status