Giáo án Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng

Về kiến thức - Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng.. Viết phương trình sóng của một sóng hình sin truyền theo

GIAO THOA SÓNG

I- MỤC TIÊU

1 Về kiến thức

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng

- Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa

2 Về kỹ năng

- Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa

3 Về thái độ

- Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tính tập thể

II- CHUẨN BỊ

1.Giáo viên

- Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.(Nếu thiết bị thí nghiệm sử dụng được)

- Giáo án, tài liệu tham khảo

2 Học sinh

- Kiển thức cũ về tổng hợp dao động điều hòa, các công thức lượng giác

- Sách, vở, đồ dùng học tập đúng quy định

III- Tiến trình dạy học

1 Kiểm tra bài cũ: “Có - kết hợp với bài giảng”

GV: Kiểm tra bài cũ:(01 hs lên bảng)

Viết phương trình sóng của một sóng hình sin truyền theo phương x ( ở ba dạng)

HS: Lên bảng thực hiện yêu cầu của gv

GV: Nhận xét đánh giá và cho điểm

2 Bài giảng mới

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ

HỌC SINH

NỘI DUNG

Hoạt động 1: “ Giáo viên kiểm tra bài cũ

và đặt vấn đề vào bài ”

GV: Kiểm tra bài cũ:(01 hs lên bảng)

Viết phương trình sóng của một sóng hình

sin truyền theo phương x ( ở ba dạng)

HS: Lên bảng thực hiện yêu cầu của gv

GV: Nhận xét đánh giá và cho điểm

GV: Đặt vấn đề vào bài giảng mới

“Khi nghiên cứu về sóng cơ trên mặt nước

với một nguồn sóng tới Thực tế thường có

trường hợp nhiều sóng phát ra từ nhiều

nguồn cùng truyền tới một điểm trường

hợp như vậy có thể gây ra một hiện tượng

đặc thù của sóng Gọi là hiện tượng giao

thoa Giao thoa sóng là gì ta nghiên cứu bài

hôm nay”

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần

nghiên cứu

Hoạt động 2: “ Nghiên cứu hiện tượng

I – HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG TRÊN MẶT NƯỚC

1 Thí nghiệm

* Dụng cụ thí nghiệm: Gồm một giá đỡ,

có ốc điều chỉnh êtô, gắn với một đầu cần rung, đầu kia được gắn với một cặp hai mũi nhọn, môt khay nước rộng, máy cấp tần số cho cần rung.Dụng cụ thí nghiệm bố trí HV

* Tiến hành thí nghiệm (sgk)

S1 S

2

giao thoa của hai sóng mặt nước ”

GV: Yêu cầu hs quan sát bộ thí nghiệm 8.1

trong sgk(41) chỉ ra các dụng cụ cần thiết

và công dụng của chúng

HS: Thực hiện yêu cầu của gv

GV: Tiến hành thí nghiệm thuyết trình như

sgk

HS: Lắng nghe, quan sát và trả lời câu hỏi

của gv

“ Em có nhận xét gì về hình ảnh sóng trên

mặt nước mà ta đang xét?”

GV: Nhận xét và khái quát vấn đề

HS: Ghi nhớ

GV: Nhận xét và khái quát vấn đề

HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức

GV: Yêu cầu hs trả lời câu hỏi C1

HS: Thực hiện yêu cầu của gv

GV: Nhận xét và khái quát vấn đề

“ Những đường hypecbol nét liền biểu diễn

những chỗ hai sóng gặp nhau và tăng

cường lẫn nhau

Những đường hypecbol nét chấm chấm

biểu diễn những chỗ hai sóng gặp nhau và

triệt tiêu nhau”

* Kết quả:

(Sau một thời gian)

- Trên mặt nước xuất hiện một loạt các gợn sóng có hình dạng là các đường cong Hypecbol và có tiêu điểm S1;S2

- Nếu có ánh sáng chiếu vào thì hình ảnh của các gợn sóng là những đường Hypecbol rất sáng xen kẽ với những đường hypecbol bị nhòe và tối

* Vậy hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định giọ là hiện tượng giao thoa của hai sóng Còn các gợn sóng có hình dạng là các đường cong hypecbol gọi là các vân giao thoa

2 Giải thích (SGK- 41,42)

d2

d1

M

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Đặt vấn đề chuyển tiếp sang phần II

“ Trong thí nghiệm cho thấy có những

điểm dao động rất mạnh tức là biên độ dao

động đạt giá trị cực đại, có những điểm dao

động rất yếu tức biên độ dao động cực tiểu

Dãy cực đại và dãy cực tiểu được xác định

như thế nào?”

Hoạt động 3: “Nghiên cứu dãy cực đại,

cực tiểu ”

GV: Tổ chức thảo luận nhóm xây dựng

phương trình sóng tai M do hai nguồn sóng

S1; S2 gây ra(hv)

HS: Thảo luận nhóm theo yêu cầu của gv

GV: Gợi ý cho hs nếu cần

HS: Các nhóm treo bảng kết quả

GV: Đánh giá nhận xét kết quả thảo luận

của các nhóm

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Em có nhận xét gì về phương trình

sóng tổng hợp tại M với hai sóng thảnh

II – CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU

1 Vị trí các cực đại giao thoa

Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa).

d2 – d1 = k

Với k = 0, 1, 2…

b Vị trí các cực tiểu giao thoa

Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa).

2 1

1 2

d  d k 

Với (k = 0, 1, 2…)

c Với mỗi giá trị của k, quỹ tích của các điểm M được xác định bởi:

d2 – d1 = hằng số

HS: Thực hiện yêu cầu của gv

GV: Kết luận

HS: Ghi nhớ

GV: Biên độ dao động tổng hợp A phụ

thuộc yếu tố nào?

HS: Trả lời

GV: Nhận xét và kết luận

“Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí

của điểm M.”

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Qua hiện tượng trên cho thấy, hai sóng

khi gặp nhau tại M có thể luôn luôn hoặc

tăng cường lẫn nhau, hoặc triệt tiêu lẫn

nhau tuỳ thuộc vào (Hiệu đường đi) hoặc

 (độ lệch pha)giữa hai sóng tại M

Vậy để có các vân giao thoa ổn định trên

mặt nước thì hai nguồn sóng phải thỏa mãn

điều kiện gì?

Đó là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm

là S1 và S2

III – ĐIỀU KIỆN GIAO THOA SÓNG KẾT HỢP

1 Điều kiện giao thoa

a Dao động cùng phương, cùng chu kì( hay tần số)

b Có hiệu số pha không đổi theo thời gian

2 Sóng kết hợp

Hai nguồn thỏa mãn điều kiện giao thoa gọi là hai nguồn kết hợp

Sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp

3 Củng cố

GV: Hệ thống nội dung bài giảng:

- Hiện tượng giao thoa sóng

- Các dãy cực đại và cực tiểu

- Điều kiện hai sóng kết hợp

HS: Lắng nghe và lĩnh hội các kiến thức trọng tâm

4 Hướng dẫn học ở nhà

GV: Giao nhiệm vụ học tập

- Học bài theo sgk và vở ghi

- Bài tập về nhà số 5 đến số 8 (45 – sgk) và bài tập 8.2 đến bài 8.7 ( 11;12;13 – sbt) HS: Lắng nghe và nhận nhiệm vụ học tập

Đọc trước sóng dừng