VietJack com Facebook Học Cùng VietJack Học trực tuyến khoahoc vietjack com Youtube Học Cùng VietJack BÀI 8 GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU 1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức Mô tả được hiện tượng g[.]
VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU Kiến thức, kĩ năng, thái độ Ngày soạn: Ngày dạy: a) Kiến thức - Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước - Nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng - Viết cơng thức xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa b) Kĩ - Giải thích hình thành vân cực đại cực tiểu giao thoa - Vận dụng công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải toán đơn giản tượng giao thoa - Quan sát biết bước làm thí nghiệm giao thoa sóng c) Thái độ - Quan tâm đến kiện, tượng liên quan đến sóng cơ, giao thoa sóng - Hứng thú học tập, tìm hiểu khoa học Năng lực định hướng hình thành phát triển cho học sinh Hình thành phát triển lực tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo, lực ngơn ngữ, tính tốn, lực tìm hiểu tự nhiên xã hội, lực công nghệ, tin học, lực thẩm mỹ, thể chất Cụ thể sau: - Năng lực tự học, đọc hiểu: Đọc SGK, tài liệu, phiếu học tập, ghi chép… - Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày kết thảo luận - Năng lực giải vấn đề, sáng tạo: Hình ảnh quan sát nào? Chúng hình thành nào? - Năng lực tính tốn, lực thực hành thí nghiệm: thao tác lý thuyết để đua phương trình sóng điểm M,… II CHUẨN BỊ Giáo viên - Thí nghiệm giao thoa sóng nước - Các video thí nghiệm, hình ảnh giao thoa sóng nước - Những thiết bị, học liệu khác cần cho học… Học sinh - SGK, ghi bài, giấy nháp Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack - Những nhiệm vụ khác GV phân công liên quan đến học… - Ôn lại phần tổng hợp dao động III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH Hướng dẫn chung Từ việc quan sát video thí nghiệm truyền sóng mặt nước, yêu cầu học sinh nhắc lại truyền sóng (hình 7.1) u cầu học sinh dự đốn hình ảnh quan sát dùng thí nghiệm tương tự hình 7.1, sử dụng nguồn giống hệt Thơng qua quan sát thí nghiệm hướng dẫn học sinh giải thích thí nghiệm thực nghiệm quan sát chứng minh đường lý thuyết từ giải vấn đề liên quan đến hieejn tượng giao thoa nêu điều kiện giao thoa sóng Học sinh giao nhiệm vụ tìm tòi khám phá giải vấn đề, tự học cá nhân, thảo luận nhóm, báo cáo kết học tập, ghi chép thơng tin… tương tác thầy với trị, trò với trò, trò với thiết bị, phương tiện học liệu (môi trường học tập) Bài học thiết kế theo chuỗi hoạt động học: Tình xuất phát/ Nhiệm vụ mở đầu – Hình thành kiến thức – Hệ thống hóa kiến thức luyện tập – Vận dụng vào thực tiễn – Tìm tịi mở rộng Dự kiến chuỗi hoạt động học sau: Nội dung hoạt động Các bước Tình xuất phát/ Nhiệm vụ mở đầu Tạo tình phát biểu vấn đề giao thoa sóng nước - Hiện tượng giao thoa sóng sóng mặt nước Hình thành kiến thức - Cực đại cực tiểu giao thoa - Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp Hệ thống hóa kiến thức - Hệ thống hóa kiến thức Luyện tập Vận dụng vào thực tiễn - Bài tập vị trí cực đại cực tiểu giao thoa Áp dụng kiến thức học giao thoa điều kiện giao thoa để giải tập liên hệ thực tiễn Áp dụng phương pháp khảo sát chuyển động vật bị Tìm tịi mở rộng ném để xác định chuyển động vật ném xiên Tìm hiểu điều kiện để vận động viên nhảy xa, ném tạ, ném lao… đạt thành tích tốt nhất… Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack Tổ chức hoạt động Hoạt động 1: (Tạo tình xuất phát/ Nhiệm vụ mở đầu) a) Mục tiêu - Kiểm tra kiến thức cũ học sóng truyền sóng - Tìm hiểu hình ảnh giao thoa sóng mặt nước b) Nội dung + Kiểm tra kiến thức cũ hình thức vấn đáp + Nhắc lại hình ảnh thí nghiệm hình 7.1 sgk Gợi ý vấn đề cách đặt câu hỏi: trượng sóng mặt nước thay đổi sử dụng hai nguồn giống hệt nhau? c) Tổ chức hoạt động - GV phát vấn kiểm tra cũ - GV cho HS quan sát đoạn video thí nghiệm hình 7.1 sgk u cầu học sinh mơ tả lại hình ảnh quan sát - Yêu cầu học sinh dự đốn hình ảnh quan sát sử dụng hai nguồn giống hệt - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu HS mơ tả hình dạng sóng quan sát Giải thích hình ảnh quan sát - Tổ chức HS báo cáo kết trước lớp dẫn dắt HS giải vấn đề cần xác định d) Sản phẩm: Ý kiến nhóm nội dung ghi học sinh e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động (Hình thành kiến thức) I Hiện tượng giao thoa sóng mặt nước a) Mục tiêu + Mô tả tượng giao thoa sóng + Giải thích tượng giao thoa sóng Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack b) Nội dung - GV làm thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước: sử dụng nguồn giống hệt (Trình chiếu video thí nghiệm, hình ảnh vân giao thoa) - Học sinh quan sát thí nghiệm gợi ý để mô tả giải thích tượng giao thoa sóng - Dưới hướng dẫn giáo viên, nhóm học sinh thực yêu cầu sau: + Mô tả tượng giao thoa sóng quan sát qua thí nghiệm + Giải thích nguyên nhân gây tượng quan sát + Định nghĩa tượng giao thoa sóng c) Tổ chức hoạt động - Học sinh quan sát thí nghiệm (video thí nghiệm, hình ảnh vân giao thoa) giao thoa sóng từ mơ tả lại hình ảnh quan sát - GV hướng dẫn nhóm thảo luận để giải thích hình thành vân giao thoa quan sát được, từ đưa định nghĩa tượng giao thoa sóng - GV chuyển giao nhiệm vụ: Giải thích tượng quan sát - Trong q trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS + Trên mặt nước xuất loạt gợn sóng cố định có hình đường hypebol, có tiêu điểm S1 S2 Trong đó: * Có điểm đứng n hồn tồn khơng dao động * Có điểm đứng yên dao động mạnh + Hiện tượng giao thoa tượng hai sóng gặp nhau, có điểm chúng ln ln tăng cường nhau, có điểm chúng ln ln triệt tiêu Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn II Cực đại cực tiểu a) Mục tiêu + Viết phương trình giao thoa sóng điểm M + Xác định vị trí cực đại giao thoa cực tiểu giao thoa b) Nội dung - Dựa vào phương trình truyền sóng, GV hướng dẫn học sinh viết phương trình truyền sóng từ nguồn đến điểm M - Dưới hướng dẫn giáo viên, nhóm học sinh thực yêu cầu sau: + Dao động tổng hợp M có biểu thức? + Dựa vào biểu thức, có nhận xét dao động tổng hợp M? + Biên độ dao động tổng hợp a phụ thuộc yếu tố nào? + Những điểm dao động với biên độ cực đại điểm nào? c) Tổ chức hoạt động - GV hướng dẫn nhóm thảo luận để giải thích hình thành vân giao thoa quan sát được, từ đưa định nghĩa tượng giao thoa sóng - GV chuyển giao nhiệm vụ: Giải thích tượng quan sát - Trong q trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS - Biểu thức dao động điểm M vùng giao thoa: 𝑢 = 𝑢1 + 𝑢2 = 2𝐴 cos 𝜋(𝑑2 − 𝑑1 ) 𝑡 𝑑2 + 𝑑1 ) cos 2𝜋 ( − 𝜆 𝑇 2𝜆 => Dao động M dao động điều hồ với chu kì T biên độ dao động M: 𝐴𝑀 = 2𝐴 |cos 𝜋(𝑑2 − 𝑑1 ) | 𝜆 - Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa + Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa): 𝑑2 − 𝑑1 = 𝑘𝜆; 𝑘 = 0; ±1; ±2 … Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack + Những điểm đứng yên, có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa): 𝑑2 − 𝑑1 = (𝑘 + ) 𝜆; 𝑘 = 0; ±1; ±2 … e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp a) Mục tiêu + Nêu điều kiện xảy giao thoa sóng + Nêu định nghĩa sóng kết hợp b) Nội dung - Dưới hướng dẫn giáo viên, học sinh thực yêu cầu sau: + Tìm hiểu sách giao khao cho biết hai nguồn kết hợp? + Nhận xét phương dao động, tần số hiệu số pha dao động nguồn sóng làm thí nghiệm + Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa sóng c) Tổ chức hoạt động - GV hướng dẫn cho học sinh tìm hiểu sách giáo khoa để đưa khái niệm nguồn kết hợp, sóng kết hợp - GV chuyển giao nhiệm vụ: + Nhận xét nguồn sóng sử dụng thí nghiệm + Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa sóng - Trong q trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack - Hai nguồn kết hợp: phát sóng có phương, f có hiệu số pha khơng phụ thuộc thời gian - Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp - Điều kiện để xảy tựơng giao thoa sóng: nguồn sóng nguồn kết hợp - Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động (Hệ thống hóa kiến thức Luyện tập) a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập giao thoa sóng b) Nội dung: - Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp M, công thức xác định cực đại cực tiểu giao thoa - Học sinh làm việc nhóm, trả lời câu hỏi tập giao thoa sóng c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ HS ghi nhiệm vụ vào - u cầu làm việc nhóm: viết cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp M, công thức xác định cực đại, cực tiểu giao thoa trả lời câu hỏi tập - Học sinh giới thiệu sản phẩm nhóm trước lớp thảo luận - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức d) Sản phẩm: - Bảng báo cáo nhóm phương án trả lời học sinh e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động (Vận dụng vào thực tiễn): Giải tập giao thoa sóng a) Mục tiêu: - Giải tập đơn giản giao thoa sóng b) Nội dung: - GV chiếu tập có mơ với kiện có sẵn - Học sinh làm việc cá nhân vào làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết trình bày bảng - Yêu cầu lớp giải tập 5, 6, 7- trang 88 SGK c) Sản phẩm: - Bài giải học sinh e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động (Tìm tòi mở rộng): Yêu cầu HS đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra điều kiện xảy tượng giao thoa a) Mục tiêu: - Hiểu rõ điều kiện xảy tượng giao thoa sóng - Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra điều kiện xảy tượng giao thoa b) Nội dung - Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra điều kiện xảy tượng giao thoa - Nếu dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng - Thực thí nghiệm khả thi để kiểm tra c) Tổ chức hoạt động - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực lớp học Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack - HS ghi nhiệm vụ chuyển giao GV vào Sau nhà tìm hiểu để thực nhiệm vụ - HS báo cáo kết thảo luận nhiệm vụ giao - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức d) Sản phầm: Bài làm học sinh e) Đánh giá: Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn IV Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề Câu Hai nguồn kết hợp ℓà nguồn phát sóng: A Có tần số, phương truyền B Cùng biên độ, có độ ℓệch pha khơng đổi theo thời gian C Có tần số, phương dao động, độ ℓệch pha khơng đổi theo thời gian D Có độ ℓệch pha không đổi theo thời gian Câu Tại hai điểm A B mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng Có giao thoa hai sóng mặt nước Tại trung điểm đoạn AB, phần tử nước dao động với biên độ cực đại Hai nguồn sóng dao động A ℓệch pha góc /3 B pha C ngược pha D ℓệch pha góc /2 Câu Trong giao thoa hai sóng mặt nước từ hai nguồn kết hợp, pha nhau, điểm dao động với biên độ cực tiểu có hiệu khoảng cách tới hai nguồn (k Z) ℓà: A d2 – d1 = k B d2 – d1 = 2k C d2 – d1 = (k+1/2) D d2 – d1 = k/2 Câu Trong giao thoa hai sóng mặt nước từ hai nguồn kết hợp, ngược pha nhau, điểm dao động với biên độ cực tiểu có hiệu khoảng cách tới hai nguồn (k Z) ℓà: A d2 – d1 = k B d2 – d1 = 2k C d2 – d1 = (k+1/2) D d2 – d1 = k/2 Câu Tại hai điểm S1, S2 cách 5cm mặt nước đặt hai nguồn kết hợp phát sóng ngang tần số f = 50Hz pha Tốc độ truyền sóng nước ℓà 25cm/s Coi biên độ sóng khơng đổi truyền Hai điểm M, N nằm mặt nước với S1M = 14,75cm, S2M = 12,5cm S1N = 11cm, S2N = 14cm Kết ℓuận ℓà đúng: Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack A M dao động biên độ cực đại, N dao động biên độ cực tiểu B M, N dao động biên độ cực đại C M dao động biên độ cực tiểu, N dao động biên độ cực đại D M, N dao động biên độ cực tiểu Câu Trên mặt chất ℓỏng có hai nguồn sóng dao động với biên độ tần số pha Ta quan sát hệ vân đối xứng Bây biên độ nguồn tăng ℓên gấp đơi dao động pha với nguồn cịn ℓại A Hiện tượng giao thoa xảy ra, hình dạng vị trí vân giao thoa không thay đổi B Hiện tượng giao thoa xảy ra, vị trí vân khơng đổi vân cực tiểu ℓớn cực đại ℓớn C Hiện tượng giao thoa xảy ra, vị trí vân cực đại cực tiểu đổi chỗ cho D Hiện tượng giao thoa xảy ra, vị trí vân khơng đổi vân cực đại giảm xuống, vân cực tiểu tăng ℓên Câu Thực giao thoa mặt chất ℓỏng với hai nguồn S1, S2 giống Phương trình dao động S1 S2 ℓà: u = 2cos(40t) cm Vận tốc truyền sóng mặt chất ℓỏng ℓà 8m/s Bước sóng có giá trị giá trị sau? A 12cm B 40cm C 16cm D 8cm Câu Trên mặt nước phẳng ℓặng có hai nguồn điểm dao động S1, S2 ℓà f = 120Hz Khi mặt nước, vùng giao S1, S2 người ta qua sát thấy gơn ℓồi gợn chia đoạn S1S2 thành đoạn mà hai đoạn hai đầu dài nửa đoạn ℓại Cho S1S2 = cm Bước sóng ℓà: A = 4cm B = 8cm C = cm D Kết khác Câu Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A B dao động pha với tần số 20Hz Người ta thấy điểm M dao động cực đại M với đường trung trực AB có đường khơng dao động Hiệu khoảng cách từ M đến A, B ℓà cm Vận tốc truyền sóng mặt nước A 10cm/s B 20cm/s C 30cm/s D 40cm/s Câu 10 Hai nguồn kết hợp S1, S2 cách 50mm mặt thoáng thủy ngân dao động giống x = acos60t mm Xét phía đường trung trực S1, S2 thấy vân bậc k qua điểm M có MS1 - MS2 = 12mm vân bậc (k + 3) qua điểm M’ có M’S1 - M’S2 = 36 mm Tìm vận tốc truyền sóng mặt thủy ngân, vân bậc k ℓà cực đại hay cực tiểu? Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack VietJack.com Facebook: Học Cùng VietJack A 24cm/s, cực tiểu B 80cm/s, cực tiểu C 24cm/s, cực đại D 80 cm/s, cực đại Học trực tuyến: khoahoc.vietjack.com Youtube: Học Cùng VietJack ... đầu Tạo tình phát biểu vấn đề giao thoa sóng nước - Hiện tượng giao thoa sóng sóng mặt nước Hình thành kiến thức - Cực đại cực tiểu giao thoa - Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp Hệ thống hóa kiến... HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động (Hình thành kiến thức) I Hiện tượng giao thoa sóng mặt nước a) Mục tiêu + Mơ tả tượng giao thoa sóng + Giải thích tượng giao thoa sóng. .. ảnh vân giao thoa) giao thoa sóng từ mơ tả lại hình ảnh quan sát - GV hướng dẫn nhóm thảo luận để giải thích hình thành vân giao thoa quan sát được, từ đưa định nghĩa tượng giao thoa sóng - GV