SKKN PHÂN LOẠI và PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập GIAO THOA SÓNG cơ học

Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Gv Nguyễn Đức Hào SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm  Mã số: ………………… SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC Người thực hiện: NGUYỄN ĐỨC HÀO Lĩnh vực nghiên cứu: + Quản lí giáo dục: + Phương pháp dạy học môn: Vật lý + Phương pháp giáo dục: + Lĩnh vục khác: Có đính kèm: Mô hình Phim ảnh Phần mềm Năm học: 2014-2015 Trang Hiện vật khác Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Gv Nguyễn Đức Hào SƠ LƯỢC LÍ LỊCH KHOA HỌC  I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: NGUYỄN ĐỨC HÀO Sinh ngày 06 tháng 05 năm 1962 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: Ấp Sơn Hà – Xã Vĩnh Thanh – Nhơn Trạch – Đồng Nai Điện thoại: NR : 0613.519314 ; DĐ : 01635183904 Fax: E-mail: duchaoshnt@yahoo.com Chức vụ: Tổ trưởng Vật Lý Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị cao nhất: Cử nhân Vật Lý - Năm nhận bằng: 1986 - Chuyên ngành đào tạo: ĐHSP Vật Lý III KINH NGHIỆM KHOA HỌC: - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy Vật Lý - Số năm công tác: 31 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: Phương pháp bồi dưỡng học sinh yếu môn Vật lý Phương pháp bồi dưỡng học sinh LTĐH môn Vật lý Định dạng phương pháp giải tập nhiệt học chất khí Định dạng phương pháp giải toán cộng hưởng điện mạch điện RLC nối tiếp Trang Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Gv Nguyễn Đức Hào PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Bài toán giao thoa sóng học lĩnh vực khó chương trình Vật lý 12 Đa số học sinh gặp nhiều khó khăn giải toán Trong sách giáo khoa đề cập kiến thức lý thuyết giao thoa hai nguồn kết hợp pha Bài toán giao thoa sóng học đa dạng phong phú, giao thoa sóng hai nguồn khác pha Để giúp em học sinh có nhận thức đầy đủ lĩnh vực giao thoa sóng giúp em giải toán khó lĩnh vực cách nhanh Việc phân loại phương pháp giải toán giao thoa sóng vấn đề cần quan tâm Hiện nay, hình thức trắc nghiệm khách quan lại áp dụng môn vật lý Vì vậy, việc giải nhanh câu hỏi trắc nghiệm định lượng giao thoa sóng cần thiết học sinh hành trang cho em bước vào kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông, đại học, cao đẳng tới Đề tài: “ PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC ” giúp học sinh nhận dạng toán giao thoa sóng cơ, từ sử dụng công thức xếp theo dạng để giải nhanh cho kết xác II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Cơ sở lý luận:  Trước giảng dạy tiết tập giao thoa sóng cơ, giáo viên yêu cầu học sinh phải ôn lại kiến thức học như: - Tổng hợp dao động điều hoà phương tần số - Các phương trình sóng tính chất sóng - Giao thoa sóng hai nguồn kết hợp pha, khác pha  Chuyên đề biên soạn theo hướng tích cực hóa tư học sinh môn Vật lý, hướng dẫn giáo viên dựa vào phân loại dạng giao thoa sóng độ lệch pha hai nguồn, học sinh tự xây dựng giải mẫu, thiết lập số công thức tổng quát công thức hệ cho dạng toán Nội dung, biện pháp thực giải pháp đề tài: * Phương pháp chung: Hiện tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định, biên độ sóng tổng hợp tăng cường (tạo thành cực đại) ℓàm giảm bớt (tạo thành cực tiểu) gọi ℓà giao thoa sóng Nguồn kết hợp hai nguồn có tần số độ ℓệch pha không đổi theo thời gian Trang Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Gv Nguyễn Đức Hào Xây dựng phương trình sóng tổng hợp tổng quát điểm Tùy theo trường hợp độ lệch pha hai nguồn, suy biên độ sóng tổng hợp điểm Từ tìm hiệu đường từ hai nguồn đến điểm biên độ cực đại, cực tiểu Hiệu đường từ hai nguồn đến điểm yếu tố quan trọng kết hợp với giả thiết toán để giải Rút công thức cho dạng tập có hướng giải thích hợp cho dạng NỘI DUNG ĐỀ TÀI: I - PHƯƠNG PHÁP: Định nghĩa giao thoa: Hiện tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định, biên độ sóng tổng hợp tăng cường (tạo thành cực đại) ℓàm giảm bớt (tạo thành cực tiểu) gọi ℓà giao thoa sóng Nguồn kết hợp hai nguồn có tần số độ ℓệch pha không đổi theo thời gian Giao thoa sóng: M a) Hai nguồn sóng pha: (1 = 2 = 0) d1 d2 - Phương trình sóng hai nguồn: u1 = u2 = acosωt S2 - Phương trình sóng M hai sóng từ hai S1 u1 = u2 = acos(ωt) nguồn truyền tới: d )  2d u2M = acos(ωt  )  u1M = acos(ωt  - Phương trình sóng tổng hợp M: d 2d ) + acos(ωt  )   d  d  d  d  uM = 2acos   cos  t         uM = u1M + u2M = acos(ωt    d  d1       d  d1  d  d  * Amax=2a cos  =   = kπ     Biên độ dao động M: AM = 2a cos  d2  d1 = kλ với k = 0,  1,  2… Kết luận: Biên độ sóng giao thoa đạt cực đại vị trí có hiệu đường số nguyên lần bước sóng d  d1   d  d  * Amin = cos  =  = +kπ     λ  d2  d1 = (2k+1) = (k + ) với k = 0,  1,  2… 2 Kết luận: Biên độ sóng giao thoa đạt cực tiểu vị trí có hiệu đường Trang Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Gv Nguyễn Đức Hào số nguyên ℓẻ ℓần nửa bước sóng b) Hai nguồn lệch pha bất kỳ: - Phương trình sóng hai nguồn biên độ, tần số, khác pha ban đầu u1 = acos( ωt + 1) M u2 = acos( ωt + 1) - Phương trình sóng M hai d2 d1 sóng từ hai nguồn truyền tới: u1M = acos(t + 1  2d1) S1 S2  u1= acos(ωt + φ1) u2= acos(ωt + φ2) 2d u2M = acos(t + 2  )  - Phương trình sóng tổng hợp M:  d  d1  1     d  d1  1        cos  t         uM = u1M + u2M =2acos  Biên độ dao động M: AM = 2a cos  (d  d1 )    với Δφ = φ2 – φ1  d  d1      d  d1       =1   = kπ        - Amax cos    d  d1   k  (kZ)    2  (1)  d  d1      d  d1       =0   = (k + )π        - Amin cos   d  d1   k       2  (kZ) (2) II - CÁC BÀI TOÁN QUAN TRỌNG Vấn đề 1: Xác định số cực đại, số cực tiểu đường nối hai nguồn S1S2: (không tính hai nguồn) Dạng 1.1: Nếu hai nguồn pha: Δφ = Δφ = k2 Từ (1): Điểm M cực đại ứng với hiệu đường đi: d2  d1 = k * Số cực đại số giá trị k nguyên xuất phát từ hệ phương trình: d  d1  k l  k k=0  d2 =  k= d1  d  S1 S 2 Nếu không tính cực đại hai nguồn 0< d2 < l l l l  k nên < [...]... phương pháp giải bài tập giao thoa sóng cơ học Họ và tên tác giả: Nguyễn Đức Hào Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Đơn vị: Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Lĩnh vực: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn:  - Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác:  Sáng kiến kinh nghiệm đã được trển khai áp dụng tại: Tại đơn vị  Trong Ngành  1 Tính mới (Đánh dấu x vào 1 trong 3 ô dưới đây) - Đề ra giải pháp. .. Trang 27 Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Gv Nguyễn Đức Hào  Với mong muốn cho học sinh có hệ thống kiến thức, phân loại các dạng của giao thoa sóng cơ, nhưng chuyên đề còn hạn chế ở chỗ, nội dung nghiên cứu trong phạm vi hẹp của bài toán giao thoa sóng cơ mà không đề cập đến sóng dừng là trường hợp khác của giao thoa sóng cơ V TÀI LIỆU THAM KHẢO:  Sách giáo khoa Vật lý 12 - Nhà xuất bản giáo dục -... luỹ thêm nhiều kiến thức, nhiều dạng bài tập để định hướng tư duy cho học sinh, hướng dẫn các em biết phân loại và tìm ra cách giải tối ưu IV ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG:  Cần tổ chức cho học sinh tham gia giải bài tập trắc nghiệm, thời gian theo quy định  Cần xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm nhiều hơn, kích thích sự tham gia tích cực học tập của học sinh Trang 27 Trường THPT Nguyễn... 12 tại trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm tôi nhận thấy:  Học sinh dễ dàng nhận diện được dạng giao thoa sóng cơ ứng với các trường hợp độ lệch pha khác nhau, biết sử dụng công thức để giải nhanh và còn giải được nhiều bài toán giao thoa khác một cách chính xác  Học sinh phân biệt được hiệu đường đi từ hai nguồn đến một điểm cực đại, cực tiểu giao thoa ứng với các trường hợp độ lệch pha khác nhau Từ đó... khoa lớp 12 trung học phổ thông môn Vật lý - Nhà xuất bản giáo dục - năm 2008  Sách giáo viên Vật lý lớp 12 - Nhà xuất bản giáo dục - năm 2008  Sách tham khảo – 121 bài toán Dao động và sóng cơ học – Tác giả Nguyễn Anh Thi - Nguyễn Đức Hiệp – Nhà xuất bản Đồng Nai  Hướng dẫn ôn tập và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Vật lý 12– Tác giả Nguyễn Anh Vinh – Nhà xuất bản Đại Học Sư Phạm  Đề... tính khoa học, đúng đắn  - Đề ra giải pháp thay thế một phần giải pháp đã có, bảo đảm tính khoa học, đúng đắn  - Giải pháp mới gần đây đã áp dụng ở đơn vị khác nhưng chưa từng áp dụng ở đơn vị mình nay tác giả tổ chức thực hiện và có hiệu quả cho đơn vị  2 Hiệu quả (Đánh dấu x vào 1 trong 3 ô dưới đây) - Giải pháp thay thế hoàn toàn mới, đã được thực hiện trong ngành có hiệu quả cao  - Giải pháp thay... không biết giải 5%  10% 10% 15% 15% 20% - Bài học kinh nghiệm: Qua thực tế nếu phân loại bài tập có hướng dẫn lí thuyết cụ thể và cung cấp cho học sinh các công thức tổng quát để áp dụng thì các em nhận dạng và vận dụng công thức một cách nhanh chóng, kết quả số học sinh đạt khá giỏi nhiều Như vậy từ những kiến thức đã có trong sách giáo khoa người thầy cần phải nghiên cứu, tham khảo rồi phân tích,... 20cm Tốc độ truyền sóng là 50cm/s Hai điểm M, N tạo với S1S2 hình chữ nhật S1MNS2 có 1 cạnh S1S2 và 1 cạnh MS1 = 10cm Trên MS1 có số điểm cực đại giao thoa là A 3 điểm B 6 điểm C 4 điểm D 5 điểm Câu 6: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 15Hz và cùng pha Tại một điểm M cách nguồn A và B những khoảng d1 = 16cm và d2 = 20cm, sóng có biên độ... 1) Giải các hệ trên ta có: d1  k '  k   n với (n  Z) B Điểm M gần A nhất ứng với k '  k  1  d1min    4cm BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động A cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian B cùng tần số, cùng phương C có cùng pha ban đầu và cùng biên độ D cùng tần số, cùng phương. .. điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 6cos40t và uB = 8cos(40t ) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s) Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi Số điểm dao động với biên độ 10mm trên đoạn thẳng S1S2 là A 16 B 8 C 7 D.14 Câu 17: Hai nguồn sóng A, B cách nhau 10 cm trên mặt nước tạo ra giao thoa sóng, dao động tại nguồn có phương trình