Skkn định hướng cho học sinh khi giải một số dạng toán về giao thoa sóng cơ

Microsoft Word SKKN2012 doc “Định hướng cho học sinh khi giải một số dạng toán về giao thoa sóng cơ ” Trường THPT số 1 Quảng trạch Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011 2012 1 I MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tà[.]

“Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” I MỞ ĐẦU: Lý chọn đề tài: + Chương sóng Vật lý 12 THPT sách giáo khoa đưa kiến thức bản, chủ yếu xét cho trường hợp hai nguồn kết hợp pha, nhiên việc nghiên cứu, phát triển tốn, sâu tìm hiểu dạng toán hai nguồn kết hợp pha, ngược pha, vuông pha cho học sinh khá, giỏi thực tế khơng học sinh giáo viên cịn nhiều vướng mắc + Thực tế nhiều năm gần đề thi tốt nghiệp THPT, học sinh giỏi cấp tỉnh, câu hỏi đề thi đại học có hướng yêu cầu học sinh sở nắm vững kiến thức bản, suy luận sâu phát dự đoán tượng vật lý tốn cách nhanh chóng, khoa học Việc rèn cho học sinh biết cách giải tập cách khoa học, đảm bảo đến kết cách xác nhanh việc cần thiết Nó khơng giúp học sinh nắm vững kiến thức mà rèn cho học sinh kỹ suy luận lơgíc, làm việc cách khoa học có kế hoạch +Qua nhiều năm giảng dạy môn Vật lý thân nhận thấy học sinh lớp 12 kỹ giải tập vật lý chương sóng cịn nhiều hạn chế, học sinh trình bày cách giải theo cách suy luận riêng mình, nhiên cách thường rườm rà, thiếu khoa học nên dài dịng chí làm phức tạp hố tốn Từ vấn đề nêu tơi định lựa chọn viết sáng kiến kinh nghiệm: “Định hướng cho học sinh giải số dạng toán giao thoa sóng ” Mục đích, phương pháp phạm vi nghiên cứu: + Mục đích đề tài nhằm giúp cho học sinh có kiến thức toàn diện sâu sắc tượng giao thoa hai nguồn kết hợp chũũng trình trung học phổ thông, trang bị phương pháp suy luận lơgic, dự đốn tượng xãy xét tượng giao thoa hai nguồn kết hợp ngược pha vuông pha +Phũũng pháp nghiên cứu: -ũọc sách giáo khoa vật lý phổ thông, sách tham khảo vật lý, tạp chí vật lý, sách ũại học liên quan đến nội dung đề tài Chọn lọc tốn có dạng đặc trưng suy từ cách lập luận tương tự, có tính hữu hiệu việc ứng dụng giải toán thi tốt nghiệp, thi học sinh giỏi tỉnh thi Đại học Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng toán giao thoa sóng ” -Qua thực tế giảng dạy lâu năm thân tiếp cận với nhiều học sinh khá, giỏi có khiếu mơn vật lý, việc phân tích, tổng hợp kinh nghiệm trình giảng dạy cá tượng liên quan thực tế +Phạm vi nghiên cứu ũề tài dạng toán xác định biên độ tổng hợp, tính điểm cực đại, cực tiểu giao thoa hai nguồn kết hợp ngược pha, vuông pha; số dạng tập giao thoa hai nguồn kết hợp pha - Nghiên cứu sâu việc giải toán từ tổng quát ũến cụ thể vật lý học chũũng trình Vật lý trung học phổ thông Cấu trúc sáng kiến kinh nghiệm * I Mở đầu * II Nội dung Chương1: Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn kết hợp A, B ngược pha, vuông pha Trường hợp tổng quát Giao thoa hai nguồn kết hợp, ngược pha Giao thoa hai nguồn kết hợp vuông pha Chương 2: Một số dạng tập điển hình giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn kết hợp A, B pha 1.Trường hợp tổng quát Một số dạng tập điển hình * III Kết luận * IV Tài liệu tham khảo II:NỘI DUNG Chương 1: Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn kết hợp A, B ngược pha, vuông pha 1.Trường hợp tổng quát giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp A, B Xét điểm M cách hai nguồn A, B d1, d2 ( Hình vẽ 1) Phương trình sóng nguồn có dạng tổng quát: u1 = Acos(2p ft + j1 ) u2 = Acos(2p ft + j2 ) Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới: u1M = Acos(2p ft - 2p Phương trình giao thoa sóng tổng hợp M : uM = u1M + u2M a+b a -b cos ) ta có 2 d - d1 Dj ù d + d j1 + j2 ù é + cos ê 2p ft - p + ú l û l úû ë (Áp dụng công thức: cos a + cos b = cos é Û uM = Acos êp ë d1 d1 d + j1 ) u2 M = Acos(2p ft - 2p + j ) l l A ( Hình vẽ 1) Vậy biên độ dao động tổng hợp M: ỉ d - d Dj AM = A cos ỗ p + ữ l ø è (1) ; với Dj = j1 - j2 Giao thoa hai nguồn kết hợp A, B dao động ngược pha: Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn B “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” Khi Dj = j1 - j2 = ±p ; Tổng quát Dj = j2 - j1 = (2k + 1)p Từ biểu thc (1), ta nhận thấy biên độ giao động AM = A cos( p (d - d1 ) p l tổng hợp là: (2) Dng1: Xỏc định biên độ dao động trung điểm đường nối hai nguồn ( trung điểm AB) Ví dụ 1: Tại hai điểm A B môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động phương với phương trình uA = Acoswt uB = Acos(wt +p) Biết vận tốc biên độ sóng nguồn tạo khơng đổi q trình truyền sóng Trong khoảng A B có giao thoa sóng hai nguồn gây Xác định biên độ dao động phần tử vật chất trung điểm đoạn AB ? Nhận xét giải toán: - NÕu O trung điểm đoạn AB điểm nằm đ-ờng trung trực đoạn A, B dao động với biên độ cực tiểu bằng: AM = (vì lúc d1 = d ); Đây nhận xét tiện lợi giúp cho học sinh nhớ trả lời tính chất vân giao thoa qua đường trung trực trường hợp hai nguồn dao động ngược pha - Kết trường hợp hai nguồn dao động ngược pha trung điểm( đường trung trực) AM = trái ngựơc với kết trường hợp hai nguồn dao động pha AM =2A ; giúp học sinh dễ nhớ phát nhanh tốn trắc nghiệm tính đảo ngược kết Ví d 2: Hai sóng nc đ-ợc tạo nguồn S1, S2 cã b-íc sãng nh- vµ b»ng 0,8.cm Mỗi sóng riêng biệt gây M, cách A đoạn d1=3.cm cách B đoạn d2=5.cm, dao động với biên độ A Nếu dao động nguồn ng-ợc pha biên độ dao động M hai nguồn gây ? Phân tích giải : Do hai nguån dao động ng-ợc pha nên biên độ dao động tổng hợp M có biểu thức: AM = A cos( p (d - d1 ) p ± l ; thay giá trị đà cho vào biểu thøc nµy ta cã : AM = A cos( p (5 - 3) p ± = 2A 0,8 Nhận xét toán: Với dạng toán này, học sinh biết cách xây dựng nhớ công thức xác định biên độ tổng hợp hai nguồn kết hợp nói chung hai nguồn dao động ngược pha nói riêng việc giải tốn trở nên thuận tiện, đến kết qủa nhanh chóng thích hợp cho tình trắc nghiệm Dạng2: Xác định số điểm cực đại, cực tiểu AB đoạn thẳng nối hai nguồn: 2.1 Xác định số điểm cực đại AB đoạn thẳng nối hai nguồn: Xét điểm M thuộc AB điểm dao động cực đại, ta có: AM = A cos( 2A Þ cos( p (d - d1 ) p ± )= l p (d - d1 ) p p (d - d1 ) p l ± = kp từ ta có: d2 – d1 = (2k+1) ; ( kỴZ ± ) =1Þ l l ) Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” l ì ïd - d1 = (2k + 1) í ïỵd + d1 = AB Vậy tìm số điểmcực đại A, B M phải thỏa mãn hệ: (*) ; Giải hệ phương trình (*), ý xét M di chuyển từ A đến B, : £ d1 £ AB Þ - AB AB - £k£ l l (3) -Số đường số điểm ( xét đến vị trí hai nguồn): Lấy dấu = - Số đường số điểm (khơng xét đến vị trí hai nguồn): Khơng lấy dấu = 2.2 Xác định số điểm cực tiểu AB đoạn thẳng nối hai nguồn: - Lập luận tương tự (2.1) Gọi M thuộc AB điểm dao động cực tiểu, ta có: p (d - d1 ) p ± )= l p (d - d1 ) p p ± = ± + kp ; (kỴZ) l 2 AM = A cos( 0, suy Vậy, ta có d2 – d1 = kl ; cos( p (d - d1 ) p ± ) =0Þ l ìd - d1 = k l ỵd + d1 = AB Vậy tìm số điểmcực đại A, B , M phải thỏa mãn hệ: í Giải hệ phương trình (**) tương tự , £ d1 £ AB Þ - AB AB £k£ l l (**) (4) Ta có: -Số đường số điểm ( xét đến vị trí hai nguồn): Lấy dấu = - Số đường số điểm (khơng xét đến vị trí hai nguồn): Khơng lấy dấu = Vídụ1: Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 S2 cách 20cm Hai nguồn dao động theo phương trẳng đứng có phương trình u1 = 5cos40 p t (mm) u2 = 5cos(40 p t + p ) (mm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 80 cm/s Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1 S2 +Phân tích giải tốn: Sau lập luận đến cơng thức (4) , điều học sinh phải tính bước sóng l =v/f =4cm f = w /2 p = 20 ; Thay số vào (4) , đến -5,5 £ k £ 4,5 ; (kỴ Z) đếm giá trị k thỏa mãn: k = -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, Vậy đoạn thẳng AB có 10 điểm dao động cực đại - Trong trường hợp tốn điểm A,B khơng có cực đại - Nếu tình trắc nghiệm học sinh cần nhớ cơng thức tính số điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn thẳng S1, S2 trường hợp nguồn kết hợp,cùng pha rút kết qủa Ví dụ2: Trên bề mặt chất lỏng cú hai nguồn sóng biên độ tần số ng-ợc pha Nếu khoảng cách hai nguồn AB = 16, 2l số điểm đứng yên số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn AB bao nhiờu? Nhn xột v gii bi toán: Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” - Với dạng toán cho, học sinh hiểu cách xây dựng nhớ công thức xác định số điểm cực đại, cực tiểu( đứng n) việc trả lời tốn trở nên đễ dàng - Sự đảo ngược cho trường hợp: Công thức xác định số điểm cực đại đường nối hai nguồn pha ứng với công thức xác định số điểm cực tiểu (Hai nguồn pha) ngược lại Thật ,ta có số điểm cực tiểu : Áp dụng: - AB AB £k£ l l , số - 16, 2l 16,2l £k£ l l Þ - 16,2 £ k £ 16,2; (kỴZ) Các giá trị k thỏa mãn là: -16, -15, …, -1 ,0, 1,…15, 16 Vậy số điểm cực tiểu 33 * Số điểm cực đại là: - AB AB - £k£ - , l l số ta có - 16, 2l 16, 2l £ k£ l l từ suy -16,7 £ k £ 15,7; (kỴZ) Đếm số giá trị k thỏa mản 32, AB có 32 điểm cực đại *Trường hợp tốn vị trí hai nguồn khơng tồn cực đại cực tiểu (vì dấu không xãy ra) Dạng 3: Xác định số điểm cực đại, cực tiểu đoạn thẳng CD tạo với AB hình vng hình chử nhật Vídụ1: Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn kết hợpA B cách 20(cm) dao động theo ph-ơng thẳng đứng với ph-ơng trình U A = 2.cos(40p t )(mm) vµ U B = 2.cos (40p t + p )(mm) ; t(s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30(cm/s) Xét hình vuông ABCD thuộc mặt chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại, cc tiu đoạn BD : I D 2 Phân tích giải : Ta có BD = AD + AB = 20 2(cm) 2p 2p = = 0, 05( s ) w 40p VËy : l = v.T = 30.0, 05 = 1, 5cm ; Đặt d2 =BD, d1 =AD Víi w = 40p (rad / s) Þ T = A O Theo đề hai nguồn ngược pha, từ đó: -Xét D, giã sử có cực đại, : d2 – d1 = (2k+1) l = 20( - 1) ( Hình vẽ ) Thế số, ta có k =5,02 suy ra, xa D phía dương k tăng, gần D phía dương có CĐ k=5 - Xét B phía âm - AB - £k l Þ -13,8 = -20 - £ k , suy gần B ( ngồi 1,5 đoạn BD) có CĐ k= -13 Vậy giá trị k thỏa toán : 5, 4, 1, -1, -12, -13 Kết luận có 19 cực đại đoạn BD * Tương tự, dùng công thức cho trường hợp cực tiểu : d2 – d1 = kl; - AB £k l (kỴ Z) Lập luận đến, số điểm cực tiểu đoạn BD 18 +Nhận xét toán: Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn ; “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng -Với cách giải nh- đà trình bày nh-ng cần ý cho học sinh lóc nµy lµ tìm số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn DB l ng chộo ca hỡnh vuụng ó cho - Vận dụng điều giã sử ban đầu để đến kết luận số bậc cực đại hai điểm giới hạn B, D từ đến đáp số - Với trường hợp tính số điểm cực tiểu đoạn BD sau tính số cực đại học sinh cần lí luận xen CĐ có cực tiểu, nên số Cực tiểu : 19-1=18 Giao thoa hai nguồn A, B dao động vu«ng pha: Khi Dj = j2 - j1 = ± p p , tổng quát: Dj = j2 - j1 = (2k + 1) 2 Từ biểu thức (1), ta nhËn thÊy biªn độ giao động tổng hợp là: ổ d - d Dj AM = A cos ỗ p + ÷ l ø è vào ta có AM = A cos( p (d - d1 ) p (5) ± l Dạng1: Xác định biên độ dao động trung điểm đường nối hai ngun: Vớd1: Trên mặt nc có hai nguồn A, B dao động lần l-ợt theo ph-ơng trình p U A = a.cos (wt + )(cm) vµ U B = a.cos (wt + p )(cm) Coi vËn tèc vµ biên độ sóng không đổi trình truyền sóng Các điểm thuộc mặt n-ớc nằm đ-ờng trung trực đoạn AB dao động với biên độ: A a B 2a C D.a Phân tích giải: Do bµi cho biểu thức hai nguồn UA ,UB , ta thấy Dj = j2 - j1 = p - p p = hai nguån dao động vuông pha T cụng thc (5), lúc 2 d1 = d , nên điểm thuộc mặt n-ớc nằm đ-ờng trung trực AB dao động với biên độ ta cú AM = A Nhận xét toán: -Sau học sinh xây dựng nắm cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp (5), vấn đề cịn lại dấu hiệu để nhận biết hai nguồn dao động ngược pha Dj = j2 - j1 = ± p -Nếu toán trắc nghiệm tương tự, học sinh phát đáp án nhanh Dạng2: Xác định số điểm cực đại, cực tiểu AB Xét điểm M thuộc AB điểm dao động cực đại, ta có: AM = A cos( 2A Þ cos( p (d - d1 ) p ± ) =1Þ l 4 từ ta có: d2 – d1 = (k + )l p (d - d1 ) p ± )= l ; (kỴZ) Vậy tìm số điểm cực đại A, B , M phải thỏa mãn hệ: l ì ïd - d1 = (k + ) í ïỵd + d1 = AB (***) ; Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” Giải hệ phương trình (***), ý xét M di chuyển từ A đến B, £ d1 £ AB Þ - AB AB - £k£ l l (6) -Số đường số điểm ( xét đến vị trí hai nguồn): Lấy dấu = - Số đường số điểm (không xét đến vị trí hai nguồn): Khơng lấy dấu = * Xét tương tự đến kết luận số cực đại A, B bng s cc tiu Vớ d2: Trên mặt n-ớc có hai nguồn kết hợp A,B cách 10(cm) dao động theo p ph-ơng trình : u1 = 0, 2.cos(50p t + p )cm vµ u2 = 0, 2.cos(50p t + )cm BiÕt vËn tèc truyÒn sóng mặt n-ớc 0,5(m/s) Tính số điểm dao ng cực đại cực tiểu đoạn A,B Phõn tớch v gii: Nhìn vào ph-ơng trình ta thấy A, B hai nguồn dao động vuông pha Dj = j2 - j1 = p nên số điểm dao động cực đại cực tiểu tho· m·n : - AB AB - £k£ l l điều kiện (kỴZ) Víi w = 50p (rad / s) Þ T = Thay sè : 2p 2p = = 0, 04( s ) VËy : l = v.T = 0,5.0, 04 = 0, 02(m) = 2cm w 50p - 10 10 - £ k£ 4 VËy -5, 25 £ k £ 4, 75 : Đếm số giá trị thỏa mãn k= -5, -1, , 1, , KÕt ln : Cã 10 ®iĨm dao ®éng với biên độ cực đại 10 điểm dao động với biên độ cực tiểu +Nhn xột bi toỏn: Khc sâu để học sinh nhớ trường hợp hai nguồn dao động vng pha số điểm dao động tổng hợp có biên độ cực đại ( Số đường cực đại) số điểm dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu ( Số đường cực tiểu ) Chương2: Một số dạng tập điển hình giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn kết hợp A, B pha 1.Tổng quát: Xây dựng tương tự ( mục 1- chương1) Đi đến biên độ dao động tổng hợp M: æ d - d Dj AM = A cos ỗ p + ÷ , hai nguồn pha ta có ( Dj = j1 - j = ), l ø è tổng quát Dj = j2 - j1 = k 2p ; (kỴZ) *Xác định vị trí điểm dao động với biên độ cực đại( điểm bụng) điểm dao động với biên độ cực tiểu ( điểm nút ) đoạn thẳng A, B Đặt d1 = AM; d2=BM, xét M di chuyển AB Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng toán giao thoa sóng ” Ta có d1 + d = AB (a) , Mặt khác « d 2A- d1 = k l (b)M B ( Hình vẽ 3) AB lü ì +k ï ïd1 = Cộng (a) (b) Þ í 2 ý (7) Þ Giới hạn k; (kẻZ) ùợ0 Ê d1 Ê AB ù ỵ + Kết quả: có giá trị k ngun « có nhiêu điểm bụng, thay vào (7) => vị trí điểm bụng +Tương tự M có điểm nút « d1 - d = (k + )l (c) AB2 lü ì + (k + ) ï ïd1 = Cộng (a) (c) Þ í 2 ý (8) Þ Giới hạn k; iu kin (kẻZ) ùợ0 Ê d1 Ê AB ù þ + Kết quả: có k ngun « có nhiêu điểm nút, thay vào (8)=> vị trí nút Dạng1: Xác định số điểm dao động cực đại, cực tiểu đường tròn tâm o trung điểm ca AB Vớd: Trên mặt n-ớc có hai nguồn sóng n-ớc A, B giống hệt cách khoảng AB = 4,8l Trên đ-ờng tròn nằm mặt n-ớc có tâm trung điểm O đoạn AB có bán kính R = 5l có số điểm dao động với biên độ cực đại v cc tiu lµ ? : A B 16 C 18 D.14 Phõn tớch v gii: -Do đ-ờng tròn tâm O có bán kính R = 5l AB = 4,8l nên đoạn AB chắn thuộc đ-ờng tròn Vì hai nguồn A, B giống hệt nên dao động pha Số điểm dao động với biên độ cực đại AB : - 4,8l 4,8l Ê kÊ l l - AB AB £ k£ Thay sè : l l Hay : -4,8 £ k £ 4,8 Các giá trị nguyên k Thỏa mản k : -4, -1, ,1, , -KÕt luËn trªn đoạn AB có điểm dao động với biên độ cực đại hay đ-ờng tròn tâm O có 2.9 =18 ®iĨm Hình vẽ 4) B A O ( -Xen hai cực đại liên tiếp có cực tiểu, nên số cực tiểu AB sẻ 8, số cực tiểu Trên đường tròn tâm o 2.8= 16 điểm +Nhận xét toán: Gặp phải dạng toán cần lưu ý cho học sinh: AB kết luận ví dụ AB -Nếu bán kính đường trịn Rá ta cần tính số cực đại , cực tiểu đoạn -Nếu bán kính đường tròn R ³ thẳng A/ OB/ phương với AB, 2R= A/OB/ sau kết luận tương tự trường hợp Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng toán giao thoa sóng ” Dạng2: Xác định số điểm cực đại, cực tiểu đoạn thẳng đường trung trực AB cách AB đoạn x Vídụ: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp, dao động pha A,B cách đoạn 12cm dao động vuông góc với mặt nước tạo sóng với bước sóng 1,6cm Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn cách trung điểm O đoạn AB khoảng 8cm.Trên đoạn CO, xác định số điểm dao động : C 1).Cùng pha với nguồn? 2).Ngược pha với nguồn? +Phân tích giải tốn: 1).Xác định số điểm dao động pha với nguồn: d1 M Do hai nguồn dao động pha nên để đơn giản ta cho pha ban đầu chúng : Dj = j1 - j = A O - Độ lệch pha hai điểm phương truyền sóng , Dj = 2p d l ( Hình vẽ 5) - Xét điểm M nằm đường trung trực AB cách A đoạn d1 cách B đoạn d2 Suy d1=d2 Mặt khác điểm M dao động pha với nguồn nên Dj = 2p d1 = k 2p Hay : d1 = k l = 1, 6k (1) Theo hình vẽ ta thấy AO £ d1 £ AC (2) Thay l (1) vào (2) ta có : AB ỉ AB Ê 1, 6k Ê ỗ ữ + OC è ø Tương đương: AB AB AC = ổỗ ửữ + OC = 10cm ) è ø ìk = ï £ 1, 6k £ 10 Þ 3, 75 £ k £ 6, 25 Þ ík = Kết luận đoạn CO có ïk = ỵ (Do AO = điểm dao dộng pha với nguồn 2) Xác định số điểm dao động ngược pha với nguồn Tương tự câu (1), xét điểm M dao động ngược pha với nguồn nên độ lệch pha điểm M so với nguồn A, B : Dj = l 2p d1 = (2k + 1)p l 1, = (2k + 1).0,8 (1) Theo hình vẽ ta thấy AO £ d1 £ AC (2) Thay (1) vào (2) ta có : Hay: d1 = (2k + 1) = (2k + 1) 2 AB æ AB Ê (2k + 1)0,8 Ê ỗ ữ + OC 2 è ø AB AB (Do AO = v AC = ổỗ ửữ + OC ) è ø ìk = Tương đương: £ (2k + 1)0,8 £ 10 Þ 3, 25 £ k £ 5, 75 Þ í Kết luận đoạn CO có ỵk = điểm dao dộng ngược pha với nguồn *Nhận xét toán: -Với trường hợp câu 2) ta không cần phải lập luận giải câu1, học sinh cần nhớ xen hai cực đại cực tiểu, nên số cực tiểu đoạn CO (số cực đại – 1) Điều tiện lợi có tình trắc nghiệm Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 skkn “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” -Dạng toán liên quan đến kiến thức độ lệch pha hai điểm 2p d , tính chất hai điểm dao động pha l 2p d1 2p d1 Dj = = k 2p , ngược pha Dj = = (2k + 1)p l l phương truyền sóng Dj = -Học sinh vận dụng kiến thức hình học linh hoạt vào xử lí tốn AO £ d1 £ AC ; từ tìm số giá trị k thỏa mãn trường hợp toán Dạng3: Dạng tập xác đinh khoảng cách ngắn lớn từ điểm đến hai nguồn Vídụ1: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách 40cm dao động pha Biết sóng nguồn phát có tần số f=10(Hz), vận tốc truyền sóng 2(m/s) Gọi M điểm nằm đường vng góc với AB dao đơng với biên độ cực đại Đoạn AM có giá trị lớn : C A 20cm B 30cm C 40cm D.50cm K=1 +Phân tích giải tốn: Do M cực đại giao thoa nên để đoạn AM có giá trị lớn M phải đưòng cực đại gần đường trung trực nhất, nghĩa d1 phải đường cực đại bậc phía A ;(Hình vẽ 6) v 200 = = 20(cm) f 10 Vì d - d1 = k l = 1.20 = 20(cm) (1) ( lấy k=+1) Ta có l = -Mặt khác, tam giác AMB tam giác vuông A nên ta có : AM = d = ( AB ) + ( AM ) = 402 + d12 (2) Thay (2) vào (1) ta : Hình vẽ ) M A ( 402 + d12 - d1 = 20 Þ d1 = 30(cm) ; Đáp án B *Nhận xét toán: -Do phân bố họ đường cực đại cực tiểu giao thoa họ hypebol nên hiển nhiên điểm xét M phải cực đại bậc1, nhận xét quan trọng tốn,có tính định hướng việc giải tốn -Theo hình vẽ việc chọn lựa d2 =BM, d1 =AM , nên k =1 , từ giải đến đáp số tốn Vídụ 2: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách 100cm dao động pha Biết sóng nguồn phát có tần số f=10(Hz), vận tốc truyền sóng 3(m/s) Gọi M điểm nằm đường vng góc với AB A dao đơng với biên độ cực đại Đoạn AM có giá trị nhỏ : A 5,28cm B 10,56cm C 12cm D 30cm +Phân tích giải tốn: -Do M cực đại giao thoa nên để đoạn AM có giá trị nhỏ M phải đưịng cực đại xa đường trung trực nhất, nghĩa phải đường cực đại có bậc lớn phía A ( Hình vẽ 6) Trường THPT số Quảng trạch-Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2011-2012 10 skkn K=0 “Định hướng cho học sinh giải số dạng tốn giao thoa sóng ” -Tính l = v 300 = = 30(cm) f 10 - Số vân dao động với biên độ cực đại đoạn AB thõa mãn điều kiện : - AB AB -100 100 - AB < d - d1 = k l < AB Hay :