skkn SKKN phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ

SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng 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: 32 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 Phân loại phương pháp giải tập giao thoa sóng Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Tên SKKN: “ PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN SÓNG CƠ ” I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Trong sách giáo khoa vật lý 12 chương trình chuẩn Chương II: Sóng sóng âm Các toán phần sóng học đa dạng phong phú Bao gồm toán sóng học, giao thoa sóng học sóng dừng Điều sở học sinh hiểu nắm vững ý nghĩa khái niệm liên quan với sóng cơ, giải toán sóng đơn riêng lẻ: Như tìm đại lượng đặc trưng sóng cơ, lập phương trình sóng, xác định độ lệch pha hai điểm, xác định trạng thái dao động điểm sóng lan truyền qua, xác định chiều truyền sóng, li độ vận tốc dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua Từ học sinh có tảng kiến thức giải toán phức tạp giao thoa sóng, sóng dừng Pham vi đề tài phân loại phương pháp giải số dạng tập sóng học riêng lẻ, nhằm giúp học sinh nắm vững số kiến thức sóng học truyền sóng Hy vọng tài liệu giúp ích chút cho quí đồng nghiệp trình giảng dạy em học sinh trình học tập, hành trang cho em bước vào kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông, đại học, cao đẳng tới II MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: - Giúp học sinh hiểu ý nghĩa đại lượng đặc trưng sóng cơ: biên độ, chu kỳ hay tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, pha dao động phân biệt sóng dọc, sóng ngang - Giúp học sinh giải tập sóng riêng lẻ: Như tìm đại lượng đặc trưng sóng cơ, lập phương trình sóng, xác định độ lệch pha hai điểm , xác định trạng thái dao động điểm sóng lan truyền qua, xác định chiều truyền sóng, li độ vận tốc dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua - Rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức toán học sử dụng máy tính cầm tay vào việc giải toán Vật lý Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng - Giúp học sinh giải thích tượng truyền sóng thường gặp đời sống III TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Cơ sở lý luận: Đề tài biên soạn sở đại lượng đặc trưng sóng như: chu kỳ, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng Sử dụng công cụ toán học khảo sát độ lệch pha hai điểm phụ thuộc khoảng cách hai điểm Từ suy khoảng cách hai điểm pha, ngược pha, vuông pha Phương trình li độ sóng phụ thuộc không gian x thời gian t Phương trình vận tốc phần tử môi trường phụ thuộc không gian x thời gian t Trạng thái dao động phần tử phụ thuộc chiều truyền sóng ngược lại Đề tài biên soạn theo hướng tích cực hóa tư học sinh môn Vật lý, hướng dẫn giáo viên dựa vào phân loại dạng sóng cơ, giáo viên định hướng giúp học sinh 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: - Hiểu chất tượng truyền sóng Phân biệt sóng dọc, sóng ngang - Hiểu khái niệm chu kỳ, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, độ lệch pha hai điểm phương truyền sóng - Lập biểu thức sóng điểm theo biến số thời gian t tọa độ x - Lập biểu thức vận tốc điểm dao động theo biến số thời gian t tọa độ x - Khảo sát trạng thái dao động phần tử phụ thuộc vào chiều truyền sóng ngược lại - Dựa vào khoảng cách hai điểm phương truyền theo bước sóng dấu hiệu nhận biết hai điểm pha, ngược pha, vuông pha Từ lập luận để suy đại lượng cần tìm - Rút công thức cho dạng tập có hướng giải thích hợp cho dạng Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Đề tài: “ PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN SÓNG CƠ ” NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Sóng cơ: - Là dao động học lan truyền môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian lan truyền dao động, lượng, lan truyền pha dao động không lan truyền vật chất (các phần tử vật chất) Truyền rắn, lỏng, khí Không truyền chân không vR > vL > vk Phần tử dao động gần nguồn nhận sóng sớm phần tử xa nguồn (gần nguồn sớm pha hơn) Phân loại sóng: sóng dọc Truyền chất rắn, Phần tử vật chất - Phương truyền sóng lỏng, khí Sóng sóng ngang Phương truyền sóng Truyền chất rắn bề mặt chất lỏng a Sóng ngang: sóng phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng mặt nước, sóng sợi dây đàn hồi b Sóng dọc: sóng phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm truyền không khí, sóng nén giãn dọc theo lò xo Chú ý: * Sóng không truyền chân không * Sóng tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi phần tử môi trường truyền dao động Phần tử xa dao động trễ pha * Khi sóng truyền môi trường phần tử môi trường dao động quanh vị trí cân chúng mà không chuyển dời theo sóng, có pha dao động chúng truyền Các đặc trưng sóng hình sin a Biên độ sóng (A): biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua b Chu kỳ sóng (T): chu kỳ dao động phần tử môi trường sóng truyền qua c Tần số sóng (f): đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng : f = T d Tốc độ truyền sóng v : tốc độ lan truyền dao động môi trường Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng v s t với s quãng đường sóng truyền thời gian t c Bước sóng : quãng đường mà sóng truyền chu kỳ  = vT = v f * Bước sóng  khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha Phương trình sóng: Xét sóng hình sin phát từ nguồn O, u lan truyền môi trường theo phương truyền sóng trục x Chọn gốc tọa độ O x Phương trình sóng O : O uO =AOcost M x Sau thời gian t, dao động từ O truyền đến M cách O khoảng x = v.t (v tốc độ truyền sóng) làm phần tử M dao động Dao động M trễ dao động O khoảng thời gian t nên dao động M vào thời điểm t giống dao động O vào thời điểm (t t) Phương trình dao động M : uM=AMcos(t - t) Nếu bỏ qua mát lượng trình truyền sóng biên độ sóng O M nhau: AO = AM = A thì: uM =Acos(t  x ) v t T uM =Acos 2(  x  ) với t  x/v * Nếu sóng truyền ngược chiều dương trục Ox phương trình sóng M là: uM = Acos2(  *Tại điểm M xác định môi trường sóng: x = const; uM hàm điều hòa theo t với chu kỳ T *Tại thời điểm xác định t = const; uM hàm biến thiên điều hòa theo không gian x với chu kỳ  A u x O -A  c Độ lệch pha hai điểm M N cách nguồn khoảng xM, xN: x x x x MN   N M  2 N M v  -Nếu điểm M N dao động pha thì: MN  2k  2 xN  xM  2k  xN  xM  k   + Nếu điểm M N dao động ngược pha thì: Gv Nguyễn Đức Hào (kZ) SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng MN  (2k  1)  2 xN  xM   (2k  1)  xN  xM  (2k  1)  (kZ) +Nếu điểm M N dao động vuông pha thì: x x    MN  (2k  1)  2 N M  (2k  1)  xN  xM  (2k  1) (kZ)  * Nếu điểm M N nằm phương truyền sóng cách khoảng x  = xN x xM O  x N M * Nếu điểm M N phương truyền sóng cách khoảng d thì: 2d  =  d2 Vậy điểm M N phương truyền sóng sẽ: d1 + Dao động pha khi: d = k O M  + Dao động ngược pha khi: d = (2k + 1)  + Dao động vuông pha khi: d = (2k + 1) với k = 0, ±1, ±2 Đơn vị x, x1, x2, d,  v phải tương ứng với Chú ý: 2λ d x N λ A E B D I Phương truyền sóng H F J C /4 G - Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động pha  - Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động ngược pha λ - Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động vuông pha λ * Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN SÓNG CƠ 1) Dạng 1: Bài toán xác định đại lượng đặc trưng cho sóng tần số, chu kì, tốc độ truyền sóng, vận tốc dao động phần tử sóng, bước sóng dựa vào phương trình sóng dựa vào độ lệch pha dao động hai điểm * Phương pháp: - Dựa vào định nghĩa: Chu kì, tần số, vận tốc truyền sóng,vận tốc dao động phần tử sóng, bước sóng để tìm - Dựa vào phương trình sóng cho để suy đại lượng cần tìm - Áp dụng công thức chứa đại lượng đặc trưng: f  v 2d ; λ  vT  ;   T f  - Độ lệch pha điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng d :   2d  - Nếu dao động pha thì:   2k - Nếu dao động ngược pha thì:   (2k  1) - Nếu dao động vuông pha thì:  = (2k+1)/2 + Suy biểu thức xác định đại lượng tìm theo đại lượng cho kiện + Thực tính toán để xác định giá trị đại lượng tìm lựa chọn câu trả lời * Bài toán Bài 1: Trên mặt chất lỏng có sóng cơ, người ta quan sát khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 0,5m thời gian sóng truyền khoảng cách 1s Xác định bước sóng, chu kì, tần số tốc độ truyền sóng Giải: Khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp d = 2 = 0,5m  Bước sóng: = 0,25m + Chu kì sóng: T = 0,5s; Tần số sóng: f  1    Hz  T 0,5 + Tốc độ sóng:   v  v  f  0, 25.2  0,5  m/s  f Bài 2: Đầu A sợi dây căng ngang làm cho dao động theo phương vuông góc với phương sợi dây vị trí cân Biết chu kì dao động 1,6 s Sau 0,3 s dao động truyền dọc theo dây 1,2 m Bước sóng dao động Giải: Tốc độ truyền sóng: v =  =  = 4m/s   = v.T=4.1,6 = 6,4 m Bài 3: Một người áp tai vào đường ray tàu hỏa nhe tiếng búa gõ vào đường ray cách km Sau 2,83 s người nghe tiếng búa gõ truyền qua không khí Cho biết tốc độ âm không khí 330 m/s Tính tốc độ truyền âm thép làm đường ray Giải: Gọi tkk; tth thời gian âm truyền không khí thép đường ray Ta có: tkk = d/vkk; tth = d/vth với d chiều dài đường ray Theo đề : t = dvkk d d   vth = = 4992 m/s vkk vth d  vkk t Bài 4: Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình u  5cos(6 t   x) (cm), với t đo s, x đo m Tốc độ truyền sóng Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Giải: Phương trình sóng có dạng u  a cos(t  Suy ra:   6 (rad / s)  f  2 x  = x => 2 6  3( Hz ) 2 2  x)      2m  v =  f = 2.3 = 6(m/s)  Bài 5: Một sóng biểu diễn phương trình u =8cos[4( (cm) với khoảng cách x có đơn vị m, thời gian có đơn vị giây (s) Tìm bước sóng tốc độ truyền sóng  Giải: u =8cos(  Ta có: =  f= = 2/3Hz  Bước sóng:  = 5m Tốc độ truyền sóng v = λ.f = 10/3m/s Bài 6: Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u  4cos  4 t    (cm) Biết  4 dao động hai điểm gần phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha Giải: Ta có:  = T= 2d   = Xác định chu kì, tần số tốc độ truyền sóng    = 6d = m; 2  = 0,5 s; f = = Hz; v = = m/s  T T Bài 7: Một sóng âm truyền thép với tốc độ 5000 m/s Biết độ lệch pha sóng âm hai điểm gần cách m phương truyền  Tính tần số sóng âm  v 2d Giải: Ta có:  = =   = 4d = m; f = = 625 Hz   sóng Bài 8: Sóng ngang truyền mặt chất lỏng với số f = 10Hz Trên phương truyền sóng, ta thấy hai điểm cách 12cm dao động pha với Tính tốc độ truyền sóng Biết tốc độ sóng khoảng từ 50cm/s đến 70cm/s Giải: Khoảng cách điểm dao động pha là: k.=12cm k 120 v 12 f 12.10 120  70cm / s  12  v    Với: 50cm / s  v  k f k k k chọn k =  v = 60cm/s Bài 9: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động 4cm, vận tốc truyền sóng (m/s) Xét điểm M dây cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha với A góc   (2k  1)  với k = 0, 1, 2 Tính bước sóng ? Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz  2  Giải :   (2k  1) = Gv Nguyễn Đức Hào  d  d= (2k+1) = (2k+1) v 4f SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Do 22Hz ≤ f  26Hz f=(2k+1) v Cho k=0,1,2.3  k =  f =25Hz 4d Suy ra: = v/f =16cm Bài 10: Một sóng ngang truyền sợi dây dài với tốc độ truyền sóng 4m/s tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz Biết hai phần tử hai điểm dây cách 25 cm dao động ngược pha Tần số sóng dây Giải: Độ lệch pha sóng hai điểm phương truyền cách khoảng d là:  = 2d  Hai phần tử dao động ngược pha nhau:  = 2d  = (2k + 1)  d = (k + 0,5) =(k + 0,5)v/f  f =(k + 0,5)v/d =(k + 0,5).400/25 = 16k + Theo đề: 33  f = 16k +  43  k = Vậy f= 40Hz 2) Dạng 2: Lập phương trình sóng điểm biết phương trình sóng điểm cho * Phương pháp: + Tính độ lệch pha Δφ = 2πd/λ sóng điểm cho điểm cần tính + Căn vào chiều truyền sóng để xác định sóng điểm cần tìm sớm hay trễ pha để thiết lập phương trình sóng Giả sử phương trình dao động phần tử vật chất O gọi phương trình sóng O : uO =Acos(t + ) với  pha ban đầu sóng + Phương trình sóng điểm M cách O x đoạn x với M sau O (M trễ pha x sóng O) là: O M uM = Acos(t +   2 x ) (t  x/v)  + Phương trình sóng điểm M cách O đoạn x với M trước O (M sớm pha sóng O) là: x uM = Acos(t +  + 2 ) x M x O  + Lưu ý: Đơn vị , x, x1, x2,  v phải tương ứng với * Bài toán Bài 1: Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc 24cm/s phương trình sóng điểm O phương truyền là: u O = 5cos5  t (cm), trình truyền sóng biên độ sóng không đổi Phương trình sóng điểm M cách O đoạn 2,4cm là: Giải: Bước sóng: = v.f = 24 2,5 = 9,6cm Dao động M trễ pha so với dao động O góc:=2.OM/=2.2,4/9,6=/2 Gv Nguyễn Đức Hào SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng   Vậy: uM  5cos  5 t   (cm)  2 Bài 2: Một dao động truyền sóng từ S tới M với vận tốc 60cm/s Phương trình dao   động M cách S khoảng 2cm thời điểm t là: u M  A cos10t   cm Phương  6 trình dao động S là: Bước sóng:   v.T  v 2  12cm  Vì S trước M nên sớm pha M, Phương trình sóng S là:  2d   2.2      u S  A cos10t     A cos10t     A cos10t   cm   12  2    Bài 3: Một sóng ngang truyền từ M đến O đến N phương truyền sóng với vận tốc v = 18 m/s Biết MN = m MO = ON Phương trình sóng O uO = 5cos(4 t  Giải: Ta có:  = vT =  ) (cm) Viết phương trình sóng M N v.2  = m Vì M trước O nên sớm pha O, Phương trình sóng N là: uM = 5cos(4t   2 MO    + ) = 5cos(4t  + ) = 5cos(4 t + )(cm)  6 Vì N sau O nên trễ pha O, Phương trình sóng N là: uN = 5cos(4t   2 MO     ) = 5cos(4t   ) = 5cos(4 t  )(cm)  6 Bài 4: Nguồn sóng O có phương trình uO = 2cos(10t + π/3) cm M nằm phương truyền sóng có phương trình sóng uM = 2cos(10t + π/6) cm Biết sóng truyền từ O đến M Phương trình sóng N với N trung điểm OM là: Giải: Độ lệch pha hai điểm O M:  = π/3  π/6 = π/6 Mặt khác:  = 2OM/  OM = /12 Điểm N trung điểm OM nên: ON = NM = OM/2 = /24 Vì N sau O nên trễ pha O, Phương trình sóng N là: Phương trình sóng N: uN = 2cos(100t+ π/3  2π.ON/) = 2cos(100t + π/4)cm Hoặc Vì N trước O nên sớm pha M, Phương trình sóng N là: Phương trình sóng N: uN = 2cos(100t + π/6 + 2π.NM/) = 2cos(100t + π/4)cm Bài 5: Nguồn sóng O phát sóng mặt nước Trên phương truyền sóng Điểm M cách O đoạn 20cm có phương trình uM = 2cos(20tπ/2)cm Điểm N cách nguồn O 12cm có phương trình uN = 2cos(20tπ/3)cm)cm Coi biên độ sóng không đổi Phương trình sóng nguồn O là: Giải: Vì dao động điểm N sớm pha dao động điểm M nên sóng truyền từ N đến M Độ lệch pha hai điểm N M là:  = N  M = /6 (1) Trường hợp 1: Nếu N M nằm bên so với O thì: NM = 2012=8cm Gv Nguyễn Đức Hào 10 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Xét điểm I có li độ x nằm OM dao động pha với nguồn lệch pha x  2k = > x = k  =15k (cm)    x  70   15k  70   k  3,5 Mà k  Z  k =1; 2;  có điểm    pha với nguồn O Bài 6: Nguồn sóng đặt O dao động với tần số 10Hz Điểm M nằm cách O đoạn 20cm Biết vận tốc truyền sóng 40cm/s Giữa O M có điểm dao động ngược pha với nguồn? v f Giải: v = f =>    40  4cm 10 Xét điểm I có li độ x nằm OM dao động pha với nguồn lệch pha:   2 x  (2k  1)   x = (k+ )  =4k + cm   x  20   4k   20  0,5  k  4,5 Mà k  Z  k =0; 1; 2; 3;  có điểm ngược pha với nguồn O Bài 7: Tại O có nguồn phát sóng với với tần số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A, B, C nằm phương truyền sóng phía so với O Biết OA = cm; OB = 24,5 cm; OC = 42,5 cm Số điểm dao động pha với A đoạn BC Giải:  = v = cm Ta có: f OA  = 1,25 ; OB  = 3,0625 ; OC  = 5,3125  Số điểm pha với A có khoảng cách đến nguồn O là: 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 … Mà thuộc đoạn BC  điểm có khoảng cách đến nguồn O là: 3,25 ; 4,25 ; 5,25 Vậy có điểm BC dao động pha với A  Bài 8: Một nguồn O phát sóng dao động theo phương trình: u  cos(20 t  ) u(mm), t(s) ) sóng truyền theo đường thẳng Ox với tốc độ không đổi 1(m/s) M điểm đường truyền cách O khoảng 42,5cm Trong khoảng từ O đến M có điểm dao động lệch pha Ta có: ƒ=10Hz, v=1m/s  λ = v/ƒ=0,1m=10 cm  với nguồn? Các điểm cách nguồn O d có độ lệch pha so với nguồn là: Do xét điểm có độ lệch pha so với nguồn  Mà  Vậy k nhận giá trị : k = 0, 1, 2, 3,  có điểm lệch pha với nguồn O góc  /6 Gv Nguyễn Đức Hào nên 15 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Dạng 5: Xác định li độ, vận tốc điểm dao động Xác định biên độ A điểm dao động * Phương pháp: a) Xác định li độ vận tốc điểm M dao động tọa độ x vào thời điểm t, dựa vào phương trình li độ, vận tốc: Phương trình li độ: uM = A cos(t+  ) (1)  Thay t x vào (1) Suy ra: Li độ uM Phương trình vận tốc: VM = = A sin(t+ ) (2)  Thay t x vào (2) Suy ra: Vận tốc VM b) Xác định li độ điểm M tọa độ x vào hai thời điểm khác Xét điểm M dao động tọa độ x vào hai thời điểm t1 t2 khác Đặt t = t2 t1 A: biên độ dao động M - Nếu t = k.T: Điểm M hai thời điểm pha  u1 = u2 ( kZ) - Nếu t = k.T/2: Điểm M hai thời điểm ngược pha (dao động ngược chiều nhau)  u1 = u2 - Nếu t = k.T/4: Điểm M hai thời điểm vuông pha Áp dụng tính chất vuông pha:  c) Xác định li độ điểm dao động thời điểm t Hai điểm M N có tọa độ xM  xN phương truyền sóng thời điểm t, có li độ uM uN Gọi d khoảng cách M N - Nếu d = k.: M N pha  uM = uN ( kZ) - Nếu d = (2k+1)/2: M N ngược pha (dao động ngược chiều nhau)  uM = uN - Nếu d = (2k+1)/4: M N vuông pha Áp dụng tính chất vuông pha:  -Thời gian dao động T tương ứng với quãng đường dao động lan truyền  -Thời gian dao động T/2 tương ứng với quãng đường dao động lan truyền /2 -Thời gian dao động T/4 tương ứng với quãng đường dao động lan truyền /4 -Thời gian dao động T/6 tương ứng với quãng đường dao động lan truyền /6 -Thời gian dao động T/8 tương ứng với quãng đường dao động lan truyền /8 -Thời gian dao động T/12 tương ứng với quãng đường dao động lan truyền /12 d) Xác định li độ điểm dao động (Dùng vòng tròn lượng giác) * Bài toán: Bài 1: Một sóng lan truyền mặt nước với tốc độ 25cm/s Phương trình sóng nguồn O là: uO = 3cosπt (cm) Xác định li độ phần tử sóng M cách nguồn O khoảng 25cm thời điểm t = 2,5s Giải: Sau thời gian t = 2s sóng truyền đoạn đường s = v.t = 62,5cm nên sóng vượt qua điểm M Gv Nguyễn Đức Hào 16 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Bước sóng:  = v.T = 50cm Phương trình dao động M: uM = 3cos(πt 2d/)(cm) Tại thời điểm t = 2s  uM= 3cos(π.2 2.25/50) = 3cm Bài 2: Đầu O sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hòa theo phương vuông góc với sợi dây với biên độ 3cm với tần số 2Hz Tốc độ truyền sóng dây 1m/s Chọn gốc thời gian lúc đầu O qua vị trí cân theo chiều dương Ly độ điểm M dây cách O đoạn 2,5m thời điểm t = 8s Giải: Bước sóng  = v/f = 1/2 = 0,5 m = 50cm  Phương trình dao động nguồn O có dạng: uO = 3cos(4t  ) cm  Phương trình dao động M: uM = 3cos(4t    ) = 3cos(4t  10,5)cm Tại thời điểm t = 8s; uM = 3cos(32 10,5)=  cm Bài 3: Một sóng học lan truyền mặt nước với tốc độ 25cm/s Phương trình sóng nguồn O uO = 3cost(cm).Vận tốc phần tử vật chất điểm M cách O khoảng 25cm thời điểm t = 2,5s là: Giải: Bước sóng:   v.2   25.2   50cm / s Phương trình sóng M là: uM  3cos( t  2 25 )  3cos( t   )cm 50 Vận tốc đạo hàm bậc li độ theo t: vM   A. sin(t   )  3. sin( 2,5   )  3.sin(1,5 )  3 cm / s Bài 4: Một sóng ngang có biểu thức truyền sóng phương x : u  3cos(100 t  x)cm , x tính mét (cm), t tính giây (s) Tỉ số tốc độ truyền sóng tốc độ cực đại phần tử vật chất môi trường Giải: Phương trình tổng quát sóng u = acos(t Phương trình sóng cho: u = 3cos(100πt - x)cm Tần số f = 50 Hz So sánh (1) (2) ta có : 2x ) (1)  (2) 2x = x   = 2π(cm)  Tốc độ truyền sóng: v = f = 100π(cm/s) Vận tốc phần tử vật chất môi trường: V = u’ = -300πsin(100πt – x)cm/s Tốc độ cực đại phần tử vật chất môi trường: |V| = u’max = 300π(cm/s) Suy ra: Bài 5: Sóng lan truyền từ O đến M với tốc độ v, phương trình sóng O là:  u= 4cos t(cm) Biết thời điểm t li độ phần tử M 2cm, lúc t + 6(s) li độ M Giải: Chu kỳ: T = 4s  = T+T/2  Phần tử M thời điểm t thời điểm t +6(s) ngược pha, nên li độ M lúc t + 6(s) là: u2 = u1 = 2cm Gv Nguyễn Đức Hào 17 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Bài 6: Sóng lan truyền từ nguồn O đến điểm M với với tốc độ v, phương trình sóng O là: u= 5cos t(cm) Biết thời điểm t, phần tử M dao động theo chiều dương có li độ 4cm, thời điểm t + 10(s) li độ M là: Giải: Chu kỳ: T = 8s  10 = T + T/4  phần tử M thời điểm t thời điểm t + 10(s) vuông pha, nên ta có: = A2 Li độ M lúc t + 6(s) là: u2 = √ = √ = 3cm Vì thời điểm t + 6(s), M dao động theo chiều dương nên u2 < 0 u2 = 3cm Bài 7: Nguồn sóng O dao động với tần số 10Hz, dao động truyền với tốc độ 40cm/s theo phương Ox; phương có hai điểm P Q với PQ = 15cm Biên độ sóng A = 1cm không thay đổi lan truyền Nếu thời điểm t P có li độ 1cm li độ Q là: Giải : Bước sóng:  = v/f = 4cm  Ta có: PQ = 3 +  Hai điểm P Q vuông pha Mà P có li độ đạt cực đại : uP = A  uQ = Bài 8: Một sóng phát từ nguồn O truyền dọc theo trục Ox với biên độ sóng không đổi qua hai điểm M N cách MN = 1,25 ( bước sóng) Vào thời điểm t1 người ta thấy li độ dao động điểm M N uM = 4cm uN = 4 cm Biên độ sóng có giá trị là: Giải : Ta có: MN =+   Hai điểm M N vuông pha Biên độ dao động: A = √ √ cm Bài 9: Trên sợi dây dài vô hạn có sóng lan truyền theo phương Ox với phương trình sóng u = 2cos(10πt - πx) (cm) ( t tính s; x tính m) M, N hai điểm nằm phía so với O cách m Tại thời điểm phần tử M qua vị trí cân theo chiều dương li độ chiều dao động phần tử N Giải : Ta có: 2x  = x  =2 m Trong MN = m = 2,5  M N dao động ngược pha Khi phần tử M qua vị trí cân theo chiều dương phần tử N qua vị trí cân (uN = 0) theo chiều âm Bài 10: Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc v = 50cm/s Phương trình sóng điểm O phương truyền sóng : u0 = acos( 2 t) cm Ở thời điểm t = 1/6 chu kì điểm M cách O khoảng /3 có T độ dịch chuyển uM = cm Tính biên độ sóng A 2 t ) (cm) T 2 2d Biểu thức sóng M cách O d = OM uM = Acos( t ± ) (cm) T  Giải: Biểu thức nguồn sóng O: uo = Acos( Với : dấu (+) ứng với trường hợp sóng truyền từ M tới O Gv Nguyễn Đức Hào 18 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng dấu () ứng với trường hợp sóng truyền từ O tới M Khi t = T/6; d = /3 uM = cm uM = Acos( 2 2 T 2d 2 t ± ) = Acos( ± ) T T  .3  Acos =  A = cm  A < (loại)   Acos( ) = (cm)  A = 4cm Bài 11: Hai điểm M N nằm phương truyền sóng cách  , sóng có biên độ A, chu kì T Sóng truyền từ N đến M Giả sử thời điểm t có uM  4 cm u N  4 cm Tính biên độ sóng A Giải: Dùng vòng tròn lượng giác Độ lệch pha M N là:   2 d   2 N -4 M 1200 u   2  Sóng truyền từ N đến M nên M, N có vị trí hình Từ vòng tròn lượng giác Ta suy ra: cos/6 = 4/A  A   A  cm Bài 12: Trên sợi dây đàn hồi có sóng truyền Xét hai điểm A, B cách phần tư bước sóng Tại thời điểm t, phần tử sợi dây A có li độ 0,5mm giảm; phần tử sợi dây B có li độ 0,866mm tăng Coi biên độ sóng không đổi Biên độ chiều truyền sóng là: A Giải: Dùng vòng tròn lượng giác - Độ lệch pha A B:   2 d   2    A, B vuông pha  u 0,5 B Nên u A2  uB2  A2  A  ( )2  ( )2  1mm 2 Từ hình vẽ ta thấy A sớm pha B nên sóng truyền từ A đến B Bài 13: Một sóng ngang có chu kì T=0,2s truyền môi trường đàn hồi có tốc độ 1m/s Xét phương truyền sóng Ox, vào thời điểm điểm M nằm đỉnh sóng sau M theo chiều truyền sóng, cách M khoảng từ 42cm đến 60cm có điểm N từ vị trí cân lên đỉnh sóng Khoảng cách MN là: Giải:  = v.T = 0,2m = 20cm Khi điểm M đỉnh sóng, điểm N vị trí cân lên Suy ra: M N vuông pha nên khoảng cách MN = k + Điều kiện: 42  MN  60 42   với k = 0; 1; 2;  + k  60  1,85  k  2,75  k = Gv Nguyễn Đức Hào 19 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Do MN = 45cm Bài 14: Một sóng học lan truyền mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M N thuộc mặt thoáng, phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau điểm M hạ xuống thấp là: Giải: Bước sóng:  = v/f = 0,12m = 12cm MN = 26 cm = 2 +/6 Điểm N pha với điểm N’ u M N’ 2 N /6 Điểm M dao động sớm pha điểm N’ thời gian 1/6 chu kì, nghĩa điểm M dao động sớm pha điểm N thời gian 1/6 chu kì Tại thời điểm t N hạ xuống thấp nhất, M lên Sau thời gian t = TT/6= 5T/6 = 0,5/6 = 1/12 s Điểm M hạ xuống thấp Trắc nghiệm Câu Bước sóng khoảng cách hai điểm A phương truyền sóng mà dao động hai điểm ngược pha B gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha C gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm lệch pha góc  D phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha Câu Sóng ngang sóng có phương dao động A theo phương thẳng đứng B theo phương vuông góc với phương truyền sóng C theo phương nằm ngang D theo phương trùng với phương truyền sóng Câu Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào A Năng lượng sóng B Tần số dao động C Môi trường truyền sóng D Bước sóng  Câu Một sóng âm có tần số xác định truyền nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng v1, v2, v3 Nhận định sau đúng? A v3 > v2 > v1 B v1 > v3 > v2 C v2 > v1 > v3 D v1 > v2 > v3 Câu Khi sóng truyền từ không khí vào nước đại lượng sau không thay đổi ? A Vận tốc C Bước sóng Gv Nguyễn Đức Hào B Tần số D Biên độ sóng 20 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Câu 6:Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 20cm Tốc độ truyền sóng mặt nước là: A 20cm/s B 30cm/s C 60cm/s D 40cm/s HD: Khoảng cách hai gợn sóng :  = 20cm  v = .f = 40cm/s Câu 7: Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 1,2 m có sóng qua trước mặt 6s Tốc độ truyền sóng mặt nước 0,6 m/s Chu kỳ dao động sóng A 1,5s B 2s C 1s D 3s HD:  = 1,2m; sóng  s = 3 =3,6m Tốc độ truyền sóng: v = s/t =3,6/6 = 0,6m/s Chu kỳ dao động sóng: T = /v = 1,2/0,6 = 2s Câu 8: Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng điểm dây: u = 4cos(10t  .x )(mm).Với x: đo mét, t: đo giây Tốc độ truyền sóng sợi dây có giá trị A 20m/s HD: f = Ta có: B 30m/s C 60m/s D 40m/s = 5Hz .x .x =  λ = m  v = λ.f = 30 m/s (chú ý: x đo mét)  Câu 9: Một sóng lan truyền với tốc độ 2,4m/s Hai điểm gần phương truyền sóng có độ lệch pha động sóng: A 4Hz HD:   2  cách khoảng 20cm Tính tần số dao B 6Hz C 3Hz D 2Hz d      6d = 6.0,2= 1,2m  Tần số dao động: f = v/ = 2,4/1,2 = 2Hz Câu 10 Một sóng có chu kì s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà phần tử môi trường dao động ngược pha A 0,5 m B 1,0 m C 2,0 m D 2,5 m HD:  = vT = m;  = 2d  =d=  = m Câu 11: Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc 5m/s  Phương trình sóng điểm O phương truyền là: uO  cos(5 t  )cm Phương trình sóng M nằm trước O cách O khoảng 50cm là: HD: Bước sóng = v/f =5/2,5 =2m Gv Nguyễn Đức Hào 21 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Điểm M trước O nên sớm pha O, Phương trình sóng M là: uM  A cos(t    2 x )   2 0,5 uM  cos(5 t   )(cm)  cos(5 t   )(cm) (cm) 2 Câu 12: Hình bên dạng sóng mặt nước thời điểm Tìm kết luận sai A Các điểm A C dao động pha B Các điểm B D dao động ngược pha C Các điểm B C dao động vuông pha D Các điểm B F dao động pha E A B D F C Câu 13: Một sóng truyền theo phương AB Tại thời điểm đó, hình dạng sóng biểu diễn hình vẽ Biết điểm M N lên vị trí cân Khi điểm N chuyển động nào? A A điểm N lên nên sóng truyền từ A đến B B M B điểm N xuống nên sóng truyền từ A đến C điểm N lên nên sóng truyền từ B đến A D điểm N xuống nên sóng truyền từ B đến A HD: Vì điểm M lên nên sóng truyền từ B đến A Suy điểm N lên Câu 14: Cho phương trình sóng: u = 5cos(7t+0,4x+/3)(cm), x đơn vị m; t đơn vị giây(s) Phương trình biểu diễn sóng truyền có chiều tốc độ truyền nào? A Sóng truyền ngược chiều dương trục x với tốc độ 10 (m/s) B Sóng truyền theo chiều dương trục x với tốc độ 10 (m/s) C Sóng truyền theo chiều dương trục x với tốc độ 17,5 (m/s) D Sóng truyền ngược chiều dương trục x với tốc độ 17,5 (m/s) HD: Phương trình sóng tổng quát : u  A cos(t    2 x )  So sánh với đề cho: u = 5cos(7t+0,4x+/3)(cm) Suy ra:  = 7 (rad); 2/= 0,4   = 5m Tốc độ lan truyền: v = .T= 17,5 m/s Dấu 0, 4 x dấu cộng  sóng truyền ngược chiều dương trục x Câu 15 Một nguồn sóng dao động với phương trình : uO = 5cos(2t+/4)(cm) Biết tốc độ lan truyền sóng v = 10cm/s Điểm M cách nguồn khoảng 20cm, thời điểm t = 1,5s li độ sóng điểm M A 2,5cm B C 2,5√ cm D 2,5cm HD: Sau khoảng thời gian t = 1,5s sóng truyền đoạn đường dài S = v.t = 10.1,5 = 15cm Điểm M cách nguồn 20cm vào thời điểm chưa có sóng truyền tới, nên chưa dao động: uM = Đáp án B Câu 16 Một sóng ngang truyền sợi dây dài có phương trình u  cos4t  0,02x; u x có đơn vị cm, t có đơn vị giây Hãy xác định vận tốc dao động điểm dây có li độ x = 25 cm thời điểm t =4 s Giải : Vận tốc dao động điểm dây xác định là: Gv Nguyễn Đức Hào 22 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng v  u'  24 sin 4t  0,02x(cm / s) ; Thay x = 25 cm t = s vào ta : v  24 sin 16  0,5   24 cm / s  Câu 17: Trên sợi dây dài vô hạn có sóng lan truyền theo phương Ox với phương trình sóng u = 2cos(10πt - πx) (cm) ( t tính s; x tính m) M, N hai điểm nằm phía so với O cách m Tại thời điểm phần tử M qua vị trí cân theo chiều dương phần tử N A qua vị trí cân theo chiều dương B vị trí biên dương C qua vị trí cân theo chiều âm D vị trí biên âm HD: Ta có : 2x  = x   = m Trong MN = m = 2,5  M N dao động ngược pha Nên phần tử N qua vị trí cân theo chiều âm Câu 18: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây 4m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A góc  = (k + 0,5) với k số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz Giải : Độ lệch pha M A:   2d  2df 2df v   (k  0,5)  f  k  0,5  5k  0,5Hz v v 2d  Do : 8Hz  f  13Hz   k  0,5.5  13  1,1  k  2,1  k   f  12,5Hz Câu 19 Một nguồn O phát sóng có tần số 10hz truyền theo mặt nước theo đường thẳng với v = 60 cm/s Gọi M N điểm phương truyền sóng cách 20 cm 45cm Trên đoạn MN có điểm dao động lệch pha với nguồn O góc  /3 Giải: Độ lệch pha nguồn điểm cách khoảng d :   Để độ lệch pha  /3   2k    d  k   2d   6k  vì: 20  d  45  3,1  k  7,3  có điểm lệch pha với nguồn O góc  /3 Câu 20: Nguồn sóng O dao động với tần số 10Hz Dao động truyền với vận tốc 0,4m/s dây dài, phương có hai điểm P Q , dao động truyền từ P đến Q Biết PQ = 15cm Cho biên độ A = 10mm biên độ không thay đổi sóng truyền Nếu thời điểm P có li độ 0,5cm dao động theo chiều dương li độ Q P Q A -1cm B 8.66cm N C -0.5cm D -8.66cm M HD:  = v/f = 4cm PQ = 15cm = 3,75 Độ lệch pha PQ  = 2.PQ/ = 15./2  P, Q dao động vuông pha Áp dụng: = A2  √ =  0,866cm Khi P có li độ uP = A/2 dao động theo chiều dương li độ Q (Q trễ pha P)  uQ = - 0,866cm Q dao động theo chiều dương Gv Nguyễn Đức Hào 23 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI: Sau ứng dụng sáng kiến kinh nghiệm vào việc giảng dạy học sinh lớp 12A1; 12C1 ; 12C2 trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm nhận thấy: Phần lớn học sinh nắm tổng quan dạng tập sóng thường gặp hiểu đặc trưng sóng Nhận diện dạng toán sóng đơn giản Tìm đại lượng đặc trưng sóng Lập phương trình sóng điểm biết phương trình sóng điểm cho Tính độ lệch pha hai điểm phương truyền sóng (dạng 1, 2, 3) Học sinh phân biệt vận tốc truyền pha dao động vận tốc dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua Rèn luyện cho học sinh ghi nhớ công thức cách có hệ thống dạng toán từ áp dụng giải nhanh cho kết Tuy nhiên có số học sinh yếu, trung bình lại chưa áp dụng cách hiệu đề tài dạng toán 4,5 Vì dạng toán khó, đòi hỏi học sinh biết phân tích, tổng hợp, biết cách biến đổi biểu thức toán thục - Khi chưa hướng dẫn học sinh nhận dạng toán sóng Lớp HS giải HS lúng túng HS giải dạng 1, dạng dạng 4, 12A1 40%  50% 25%  30% 20%  30% 12C1 35%  45% 30%  35% 30%  40% 12C2 30%  35% 35%  40% 35%  45% Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm trường học hai buổi Buổi sáng học khóa, buổi chiều học tăng tiết Khi đưa đề tài vào vận dụng buổi tăng tiết thu kết sau: Lớp HS giải dạng 1, 2, 3, HS lúng túng dạng 4, HS giải dạng 12A1 12C1 12C2 75%  80% 70%  75% 60%  65% 15% 20% 20% 25% 25% 30% 5%  10% 10% 15% 15% 20% - Bài học kinh nghiệm: Gv Nguyễn Đức Hào 24 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng Qua thực tế phân loại tập có hướng dẫn lí thuyết cụ thể cung cấp cho học sinh công thức tổng quát để áp dụng em nhận dạng vận dụng công thức cách nhanh chóng, kết số học sinh đạt giỏi nhiều Như từ kiến thức có sách giáo khoa người thầy cần phải nghiên cứu, tham khảo phân tích, tổng hợp để tích luỹ thêm nhiều kiến thức, nhiều dạng tập để định hướng tư cho học sinh, hướng dẫn em biết phân loại tìm cách giải tối ưu V ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG: Qua trình giảng dạy thực tế trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm nhận thấy: Phần lớn học sinh có tư tổng hợp trung bình, học lực tầm nhận thức hạn chế nên để áp dụng sáng kiến vào thực tiễn đạt kết cao giáo viên nên làm số công việc sau: Trong giảng lý thuyết sóng cần hình ảnh động minh họa truyền sóng cơ, dao động phần tử môi trường sóng lan truyền qua thí nghiệm ảo, thí nghiệm minh họa giúp học sinh hiểu chất tượng Ngoài việc truyền thụ kiến thức giáo khoa, giáo viên cần phân loại dạng tập đặc trưng cần ghi nhớ dạng Cần cung cấp thêm cho em số kiến thức toán có liên quan rèn luyện cho em kỹ biến đổi biểu thức vật lí Khi giải dạng tập sóng để kết nhanh, thuận tiện việc thi trắc nghiệm đòi hỏi học sinh phải nắm đặc trưng riêng dạng, mô hình ảnh sóng hình vẽ từ làm tắt kết nhanh Ngoài tập SGK SBT giáo viên cần có đề cương ôn tập để em ôn luyện thêm, xây dựng hệ thống tập trắc nghiệm nhiều hơn, kích thích tham gia tích cực học tập học sinh Chuyên đề nghiên cứu phạm vi sóng riêng lẻ, không đề cập đến tổng hợp sóng như: giao thoa sóng, sóng dừng Trên kinh nghiệm giảng dạy mà đúc kết được, chắn nhiều hạn chế, thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến quí đồng Gv Nguyễn Đức Hào 25 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm có ích việc truyền thụ kiến thức cho học sinh Xin chân thành cảm ơn./ VI TÀI LIỆU THAM KHẢO:  Sách giáo khoa Vật lý 12 - Nhà xuất giáo dục - năm 2008  Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình, sách giáo khoa lớp 12 trung học phổ thông môn Vật lý - Nhà xuất giáo dục - năm 2008  Sách giáo viên Vật lý lớp 12 - Nhà xuất giáo dục - năm 2008  Sách tham khảo – 121 toán Dao động sóng học – Tác giả Vũ Thanh Khiết - Nguyễn Anh Thi - Nguyễn Đức Hiệp – Nhà xuất Giáo Dục Năm 1995  Hướng dẫn ôn tập phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm Vật lý 12– Tác giả Nguyễn Anh Vinh – Nhà xuất Đại Học Sư Phạm – năm 2010  Đề thi Tốt nghiệp THPT Đề thi Cao đẳng, Đại học năm 2010,2011,2012  Đề thi HSG Lý cấp tỉnh năm 2014-2015; 2015-2016 Nhơn Trạch, ngày 22 tháng 05 năm 2016 Người thực Nguyễn Đức Hào Gv Nguyễn Đức Hào 26 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng SỞ GD & ĐT ĐỒNG NAI Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Nhơn Trạch, ngày 22 tháng năm 2016 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015 – 2016 Tên sáng kiến kinh nghiệm: “Phân loại phương pháp giải toán sóng cơ” Họ 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 môn:  - Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác:  Sáng kiến kinh nghiệm khai áp dụng tại: Tại đơn vị  Trong Ngành  Tính (Đánh dấu x vào ô đây) - Đề giải pháp thay hoàn toàn mới, bảo đảm tính khoa học, đắn  - Đề giải pháp thay phần giải pháp có, bảo đảm tính khoa học, đắn  - Giải pháp gần áp dụng đơn vị khác chưa áp dụng đơn vị tác giả tổ chức thực có hiệu cho đơn vị  Hiệu (Đánh dấu x vào ô đây) - Giải pháp thay hoàn toàn mới, thực ngành có hiệu cao  - Giải pháp thay phần giải pháp có, thực toàn ngành có hiệu cao  - Giải pháp thay hoàn toàn mới, thực đơn vị có hiệu cao  - Giải pháp thay phần giải pháp có, thực đơn vị có hiệu  - Giải pháp gần áp dụng đơn vị khác chưa áp dụng đơn vị tác giả tổ chức thực có hiệu cho đơn vị  Khả áp dụng (Đánh dấu x vào ô đây) - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Trong tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  Cá nhân viết sáng kiến kinh nghiệm cam kết chịu trách nhiệm không chép tài liệu người khác chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ - Tổ trưởng Thủ trưởng đơn vị xác nhận kiểm tra ghi nhận sáng kiến kinh nghiệm tổ chức thực đơn vị, Hội đồng chuyên môn trường xem xét, đánh giá, tác giả không chép tài liệu người khác chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ tác giả NGƯỜI THỰC HIỆN SKKN XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ TỔ CHUYÊN MÔN NGUYỄN ĐỨC HÀO Gv Nguyễn Đức Hào 27 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị : THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– Nhơn Trạch, ngày 22 tháng 05 năm 2016 PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015-2016 ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Phân loại phương pháp giải toán sóng Họ tên tác giả: Nguyễn Đức Hào Đơn vị: Chức vụ: Tổ Trưởng chuyên môn THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Họ tên giám khảo 1: Chức vụ: Đơn vị: Số điện thoại giám khảo: * Nhận xét, đánh giá, cho điểm xếp loại sáng kiến kinh nghiệm: Tính Điểm: …………./6,0 Hiệu Điểm: …………./8,0 Khả áp dụng Điểm: …………./6,0 Nhận xét khác (nếu có): Tổng số điểm: /20 Xếp loại: Phiếu giám khảo đơn vị đánh giá, chấm điểm, xếp loại theo quy định Sở Giáo dục Đào tạo; ghi đầy đủ, rõ ràng thông tin, có ký tên xác nhận giám khảo đóng kèm vào sáng kiến kinh nghiệm liền trước Phiếu đánh giá, chấm điểm, xếp loại sáng kiến kinh nghiệm giám khảo GIÁM KHẢO (Ký tên, ghi rõ họ tên) Gv Nguyễn Đức Hào 28 SKKN Phân loại phương pháp giải toán sóng SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị : THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– Nhơn Trạch, ngày 22 tháng 05 năm 2016 PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015-2016 ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Phân loại phương pháp giải toán sóng Họ tên tác giả: Nguyễn Đức Hào Đơn vị: Chức vụ: Tổ Trưởng chuyên môn THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Họ tên giám khảo 2: Chức vụ: Đơn vị: Số điện thoại giám khảo: * Nhận xét, đánh giá, cho điểm xếp loại sáng kiến kinh nghiệm: Tính Điểm: …………./6,0 Hiệu Điểm: …………./8,0 Khả áp dụng Điểm: …………./6,0 Nhận xét khác (nếu có): Tổng số điểm: /20 Xếp loại: Phiếu giám khảo đơn vị đánh giá, chấm điểm, xếp loại theo quy định Sở Giáo dục Đào tạo; ghi đầy đủ, rõ ràng thông tin, có ký tên xác nhận giám khảo đóng kèm vào sáng kiến kinh nghiệm liền trước Phiếu nhận xét, đánh giá sáng kiến kinh nghiệm đơn vị GIÁM KHẢO (Ký tên, ghi rõ họ tên) Gv Nguyễn Đức Hào 29 [...]... Hào 23 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI: Sau khi ứng dụng sáng kiến kinh nghiệm trên vào việc giảng dạy học sinh lớp 12A1; 12C1 ; 12C2 tại trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm tôi nhận thấy: Phần lớn học sinh nắm được tổng quan các dạng bài tập sóng cơ thường gặp và hiểu được các đặc trưng của sóng cơ Nhận diện được dạng bài toán sóng cơ đơn giản Tìm các đại... giác) * Bài toán: Bài 1: Một sóng cơ lan truyền trên mặt nước với tốc độ 25cm/s Phương trình sóng tại nguồn O là: uO = 3cosπt (cm) Xác định li độ của phần tử sóng M cách nguồn O một khoảng 25cm tại thời điểm t = 2,5s là Giải: Sau thời gian t = 2s sóng truyền đi được đoạn đường s = v.t = 62,5cm nên sóng đã vượt qua điểm M Gv Nguyễn Đức Hào 16 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ Bước... Nguyễn Đức Hào 26 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ SỞ GD & ĐT ĐỒNG NAI Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Nhơn Trạch, ngày 22 tháng 5 năm 2016 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015 – 2016 Tên sáng kiến kinh nghiệm: Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ Họ và tên tác giả: Nguyễn... sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi ? A Vận tốc C Bước sóng Gv Nguyễn Đức Hào B Tần số D Biên độ sóng 20 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ Câu 6:Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh Khoảng cách giữa 2 gợn sóng. .. Hào nên 15 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ Dạng 5: Xác định li độ, vận tốc của một điểm dao động Xác định biên độ A của một điểm dao động * Phương pháp: a) Xác định li độ và vận tốc của điểm M đang dao động ở tọa độ x vào thời điểm t, dựa vào phương trình li độ, vận tốc: Phương trình li độ: uM = A cos(t+  ) (1)  Thay t và x vào (1) Suy ra: Li độ uM Phương trình vận... đó khoảng cách từ O đến M và từ O đến N có thể là: 37,5cm và 12,5cm Bài 5: Nguồn sóng đặt tại O dao động theo phương trình u = 5cos4  t (cm; s) Điểm M nằm cách O đoạn 70cm Biết vận tốc truyền sóng là 30cm/s Giữa O và M có bao nhiêu điểm dao động cùng pha với nguồn? v f Giải: v = f     Gv Nguyễn Đức Hào 2v 2.30   15cm  4 14 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ Xét điểm... Hình 3 N -Các điểm ở bên phải của đỉnh gợn lồi sóng đi xuống, còn các điểm ở N bên trái của đỉnh gợn lồi sóng thì đi lên P M -Các điểm ở bên phải của đỉnh gợn Hình 4 lõm sóng (điểm hạ thấp nhất) thì đi lên, còn các điểm ở bên trái của đỉnh gợn lõm sóng thì đi xuống ( hình 4) + Các đỉnh gợn lõm có vận tốc bằng 0 Gv Nguyễn Đức Hào 11 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ + So sánh... 21 SKKN Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ Điểm M ở trước O nên sớm pha hơn O, do đó Phương trình sóng tại M là: uM  A cos(t    2 x )   2 0,5 uM  6 cos(5 t   )(cm)  6 cos(5 t   )(cm) (cm) 2 2 2 Câu 12: Hình bên là dạng sóng trên mặt nước tại một thời điểm Tìm kết luận sai A Các điểm A và C dao động cùng pha B Các điểm B và D dao động ngược pha C Các điểm B và C dao... loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị : THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– Nhơn Trạch, ngày 22 tháng 05 năm 2016 PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015-2016 ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ. .. Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng cơ SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị : THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– Nhơn Trạch, ngày 22 tháng 05 năm 2016 PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015-2016 ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Phân loại và phương pháp giải các bài toán sóng