Tải Giáo án Vật lý lớp 12 - Giáo án môn Vật lý lớp 12 phân ban

Chuyển động của khối tâm của vật rắn là chuyển động của một chất điểm mang khối lượng của toàn bộ vật rắn và chịu tác dụng của một lực có giá trị bằng tổng hình học các vectơ ngoại lực..[r]

Tiết + :

Bài – : CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT

TRỤC CỐ ĐỊNH

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu khái niệm toạ độ góc, vận tốc góc, phương trình động học chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định

 Biết cách xây dựng vẽ đồ thị phương trình chuyển động quay quay biến đổi hệ tọa độ (, t)

 Nắm vững cơng thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc gia tốc dài điểm vật rắn

 Áp dụng giải tập đơn giản

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Hai tiết mở đầu cho mơn học Vì thế, GV nên chuẩn bị cho từ buổi đầu gây hứng thú học tập cho HS

Bắt buộc HS phải có SGK học Sử dụng tối đa hình, thích hình

Chuẩn bị thêm hình vẽ, tranh ảnh có liên quan đến học

2 / Học sinh :

Đầy đủ SGK sách tập, ghi

Ôn lại phần Động học chất điểm SGK lớp 10 phương trình chuyển động thẳng chuyển động thẳng biến đổi

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Nêu hai đặc điểm chuyển động Hoạt động :

HS :

OM + > 0 OM + < 0 HS :

OM + Giá trị dương góc

thực cách quay trục Ox đến tia ngược chiều kim đồng hồ

OM + Giá trị âm góc thực

hiện cách quay trục Ox đến tia thuận chiều kim đồng hồ

Hoạt động :

HS : Tự hình thành định nghĩa vận tốc trung

bình

Xét vật rắn quay quanh trục, giáo viên vẽ hình đặt câu hỏi :

GV : Chuyển động có đặc điểm ? GV : Trong chuyển động thẳng tọa độ

của điểm M xác định ? Khi tọa độ dương ?

Khi tọa độ âm ?

GV : Trong chuyển động tròn tọa độ

điểm M xác định ? Khi tọa độ dương ? Khi tọa độ âm ?

Xét hai vật rắn quay quanh trục : thời điểm t1 có toạ độ góc 1 , thời điểm t2 có

toạ độ góc 2 giáo viên vẽ hình đặt câu

hỏi :

GV : Vật có thay đổi toạ độ góc

HS : Khi t nhỏ dần tiến tới đến vận

tốc trung bình trở thành vận tốc tức thời

HS : Phát biểu định nghĩa vận tốc góc tức

thời đạo hàm theo thời gian tọa độ góc

HS : Tự nhìn sách ghi Hoạt động :

HS : Tự hình thành định nghĩa gia tốc trung

bình

HS : Khi t nhỏ dần tiến tới đến gia

tốc trung bình trở thành gia tốc tức thời

HS : Phát biểu định nghĩa gia tốc góc tức

thời đạo hàm theo thời gian vận tốc góc

HS : Tự nhìn sách ghi

HS : Tự nhìn sách ghi

  = const   = o + t



1

2 = o + ot + .t2



2

o

 2 - = 2( -  o) Hoạt động :

HS : Thay đổi hướng , không thay đổi

độ lớn

HS : Thay đổi hướng độ lớn. HS :

+ Gia tốc pháp tuyến + Gia tốc tiếp tuyến

GV : Giáo viên nhắc lại định nghĩa đạo hàm

để hướng dẫn học sinh định nghĩa vận tốc góc tức thời đạo hàm theo thời gian tọa độ góc

GV : Khi vận tốc góc có giá trị dương

và có giá trị âm ?

Xét hai vật rắn quay quanh trục : thời điểm t1 có vận tốc góc 1 , thời điểm t2 có

toạ độ góc 2 giáo viên vẽ hình đặt câu

hỏi :

GV : Vật có thay đổi vận tốc góc

nhanh ?

GV : Giáo viên nhắc lại định nghĩa đạo hàm

để hướng dẫn học sinh định nghĩa gia tốc góc tức thời đạo hàm theo thời gian vận tốc góc

GV : Nêu công thưc

chuyển thẳng biến đổi :

GV : Tự suy công thưc

chuyển quay biến đổi

vGV : Trong chuyển động trịn có đặc

điểm ?

vGV : Trong chuyển động trịn khơng

có đặc điểm ?

GV : Hướng dẫn học sinh phân tích thành

hai thành phần : vng góc trùng với quỹ đạo !

IV / NỘI DUNG :

1 Đặc điểm vật rắn quay quanh trục cố định :

+ Mọi điểm vật có góc quay khoảng thời gian + Vị trí vật rắn quay quanh trục cố định xác định tọa độ góc  vật

2 Vận tốc góc :

+ Vận tốc góc đại lượng đặc trưng cho biến đổi nhanh hay chậm tọa độ góc chiều quay vật quanh trục quay

d

ω= = '(t) dt

 

+ Đơn vị vận tốc góc rad/s

+ Vận tốc góc đại lượng đại số :  có giá trị dương vật rắn quay theo chiều dương quy ước ngược lại

3 Gia tốc góc

+ Gia tốc góc đại lượng đặc trưng cho độ biến đổi nhanh, chậm vận tốc góc + Gia tốc góc tức thời (gọi tắt gia tốc góc) vật rắn quay quanh trục đạo hàm bậc theo thời gian vận tốc góc vật rắn

'( )

d

t dt



  

+ Đơn vị gia tốc góc rad/s2.

4 Các cơng thức chuyển động quay biến đổi đều.

  = const   = o + t



1

2 = o + ot + .t2



2

o

 2 - = 2( -  o)

 Khi  = 0, ta có phương trình chuyển động quay

5 Vận tốc gia tốc điểm vật rắn chuyển động quay :

 an



Gia tốc điểm chuyển động tròn bao gồm gia tốc hướng tâm () gia tốc tiếp tuyến

 Gia tốc hướng tâm đặc trưng cho biến đổi vận tốc phương  Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho biến đổi vận tốc độ lớn

t n

a a a

  

Với :

d r dt

  

at = r

v

r an = r.2 =

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Tiết :

Bài : MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu khái niệm momen lực đại lượng vật lí, đặc trưng cho tác dụng lực làm quay vật rắn quanh trục, momen lực đại lượng đại số

 Nắm vững cơng thức tính momen lực trục, cách xác định dấu momen lực

 Hiểu cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dạng khác làm xuất biểu thức momen lực momen quán tính

 Hiểu khái niệm momen quán tính trục chất điểm vật rắn

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Giáo viên chuẩn bị trước dụng cụ thí nghiệm : Đĩa moment

Hộp cân Thước thẳng

Thanh có tiết diện nhỏ, vành trịn, đĩa trịn, hình cầu đặc

2 / Học sinh :

Đòn bẩy : cánh tay đòn tác dụng lực địn bẩy Ơn lại phần định luật Newton SGK lớp 10

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Đĩa quay

HS : Đĩa không

HS : Tự ghi nhận xét : Đối với vật rắn quay

được quanh trục cố định, lực có tác dụng làm vật quay giá lực không qua trục quay

Hoạt động :

HS : Đĩa quay theo chiều kim đồng hồ. HS : Đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. HS : F1.d1 = F2.d2

HS : Tự ghi khái niệm moment lực. Hoạt động :

 Momen quán tính chất điểm trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) chất điểm chuyển động quay quanh trục

I = m.r2

 Đơn vị : m : (kg); r2 : (m2); I : (kg.m2)

GV : Làm thí nghiệm hình vẽ : GV : Em có nhận xét quay đĩa

khi chịu tác dụng lực ?

GV : Làm thí nghiệm hình vẽ 2:

GV : Em có nhận xét quay đĩa

khi chịu tác dụng lực ?

GV : Đối với vật rắn quay quanh

trục cố định, lực có tác dụng làm vật quay ?

GV : Làm thí nghiệm hình vẽ : GV : Lực F1 làm đĩa quay theo chiều ? GV : Lực F2 làm đĩa quay theo chiều ? GV : Em có nhận xét tích số lực và

cánh tay địn ?

GV : Hướng dẫn học sinh hình thành

phương chuyển động quay ?

GV : Thành phần lực gây chuyển

quay ?

GV : Theo định luật II Newton viết

như ?

GV : Gia tốc góc gia tốc tiếp tuyến có

 Momen qn tính vật rắn trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) vật rắn trục quay

 Momen qn tính vật rắn đại lượng vơ hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng vật tùy thuộc trục quay

2 i i i m r



I =

Hoạt động :

HS : Tự ghi cơng thức moment qn

tính số vật có dạng hình học đặc biệt sách giáo khoa trang 13

GV : Nhân vế cho R, ta có ?

GV : Ftt có mối quan hệ với lực F

nào ?

GV : R d có mối quan hệ với

thế ?

GV : Đặt I = m R2 từ giáo viên hình

thành khái niệm moment quán tính

GV : Hướng dẫn học sinh xem hình 3.5

III / NỘI DUNG :

1 Momen lực trục quay

 Đối với vật rắn quay quanh trục cố định : lực có tác dụng làm vật quay giá lực không qua trục quay không song song với trục quay

 Tác dụng lực lên vật rắn có trục quay cố định khơng phụ thuộc vào độ lớn lực mà phụ thuộc vào vị trí điểm đặt phương tác dụng lực trục quay

 Momen lực đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật lực  F



Momen lực trục quay  có độ lớn : M = F.d Với + F : độ lớn lực tác dụng lên vật (N)

F



F



+ d : cánh tay đòn lực , khoảng cách đường tác dụng lực trục quay  (m)

F



+ M : momen lực (N.m)

 Momen lực đại lượng đại số (momen đặc trưng cho chiều tác động lực) : momen lực có giá trị dương lực có xu hướng làm vật quay theo chiều (+) ngược lại

2 Chuyển động tròn chất điểm Dạng khác định luật II Niutơn

 Đối với vật rắn quay quanh trục cố định, có thành phần lực tiếp tuyến với quỹ đạo điểm đặt làm cho vật quay

 Dạng khác định luật II Niutơn hay phương trình động lực học chất điểm quay quanh trục

M = I.

Với : + I = m.r2 : momen quán tính chất điểm trục quay (kg.m2)

+  : gia tốc góc (rad/s2)

+ M : momen lực (N.m)

3 Momen quán tính chất điểm trục :

 Momen quán tính chất điểm trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) chất điểm chuyển động quay quanh trục

I = m.r2

4 Momen quán tính vật rắn trục :

 Momen quán tính vật rắn trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) vật rắn trục quay

 Momen quán tính vật rắn đại lượng vơ hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng vật tùy thuộc trục quay

2

i i i

m r



I =

III / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Tiết :

Bài : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY

QUANH

MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.

I / MỤC TIÊU :

 Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn

 Hiểu khái niệm momen động lượng đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay vật quanh trục

 Thuộc hiểu công thức momen động lượng vật rắn đại lượng chứa cơng thức

 Hiểu định luật bảo tồn momen động lượng áp dụng để giải thích số tượng đời sống

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Nếu có thể, GV chuẩn bị số tranh ảnh có liên quan đến momen động lượng ảnh học

Có thể chuẩn bị hình ảnh động nhào lộn, trượt băng nghệ thuật máy tính

2 / Học sinh :

Xem lại phương trình động lực học chất điểm vòng tròn M = I.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh lên bảng viết phương trình

động lực học chất điểm chuyển động quay quanh trục : M = I 

HS : Học sinh lên bảng viết phương trình

động lực học vật rắn chuyển động quay quanh trục : M = I 

HS : Tự nêu ý nghĩa vật lý đơn vị

từng đại lượng công thức : M = I 

Hoạt động :

+ Ta có :

M = I  + Mà :

t d d 

 = + Ta có :

t d

d 





t d

I

d 

M = I = + Đặt : L = I  : moment động lượng

Hoạt động : Học sinh tự ghi định luạt bảo

toàn moment đọng lượng !

GV : Cho học sinh nhắc lại phương trình

động lực học chất điểm chuyển động quay quanh trục

GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập phương

trình động lực học vật rắn quay quanh trục

GV : Hướng dẫn học sinh nêu ý nghĩa vật lý

và đơn vị đại lượng công thức trên ?

GV : Hãy viết phương trình động lực học

của vật rắn quay quanh trục : M = I.

t d d 

GV : Hãy viết công thức xác định gia

tốc góc :  = ?

GV : Hướng dẫn học sinh hình khái niệm

moment động lượng ?

GV : Hướng dẫn học sinh viết dạng khác của

phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay quanh trục

t d

L d

GV : Em cho biết M =

t d

L d

GV : Em cho biết =

moment động lượng có đặc điểm ?

GV : L = const

IV / NỘI DUNG :

1 Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định :

M = I. Với :

 M : momen ngoại lực (N.m)  I : momen quán tính vật rắn (kg.m2)   : gia tốc góc vật rắn (rad/s2)

2 Momen động lượng vật rắn :

 Momen động lượng vật rắn trục quay tích số momen quán tính vật trục vận tốc góc vật quay quanh trục

L = I  + I : momen qn tính (kg.m2)

+  : vận tốc góc (rad/s)

+ L : momen động lượng (kg.m2/s)

 Momen động lượng dấu với vận tốc góc

3 Định lý biến thiên momen động lượng :

Độ biến thiên momen động lượng vật rắn khoảng thời gian tổng xung momen lực tác dụng lên vật khoảng thời gian

L = M t Với

 L : độ biến thiên momen động lượng (kg.m2/s)  M.t : xung momen lực

4 Định luật bảo toàn momen động lượng

Khi tổng đại số momen ngoại lực vật lên vật rắn trục không (hay momen ngoại lực triệt tiêu nhau), momen động lượng vật rắn trục khơng đổi I1.1 = I2.2

 Trường hợp đặc biệt :

Trong trường hợp vật rắn có momen qn tính trục quay khơng đổi vật rắn khơng quay quay quanh trục

IV / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi 2,3 tập 1,2,3

Tiết :

Bài : BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT

RẮN

QUAY QUANH MỘT TRỤC.

I / MỤC TIÊU :

 Thuộc sử dụng công thức động học động lực học vật rắn quay quanh trục cố định

 Nắm bắt phương pháp giải toán động học động lực học vật rắn quay quanh trục

 Qua hai mẫu, sử dụng điều học để giải tập khác

II / CHUẨN BỊ :

Sau vài gợi ý giải toán học :

1 Việc học kỹ đầu quan trọng Khi đọc đầu cần xác định đối tượng xét vật (hệ vật) Chú ý đến lực (do momen lực) đặt lên vật Đối với toán thứ vật bánh xe, lực tác dụng lại không cố định Trong giai đoạn đầu có hai lực (hai momen lực) tác dụng lên bánh xe (trong 5s) Sau ngoại lực ngừng tác động, bánh xe cịn quay Do có lực ma sát tác dụng Vậy ta có hai chuyển động với điều kiện khác vật bánh xe Bài toán thứ hai đơn giản hơn, có hai trọng lực tác dụng lên hệ Tuy nhiên lại hai hệ khác : khơng kể đến khối lượng rịng rọc hệ vật gồm hai trọng vật, cịn kể đến khối lượng rịng rọc hệ vật gồm ba vật, thêm rịng rọc có trục quay cố định

2 Sau xác định rõ đối tượng lực tác dụng (momen lực tương ứng) viết phương trình động lực học cho vật (nếu hệ vật) vật Tùy theo vật có trục quay cố định hay khơng mà ta áp dụng công thức định luật II Niu-tơn hay công thức momen lực Nhớ cần quy định chiều dương chuyển động (tịnh tiến hay quay) để xác định dấu lực hay momen lực tác dụng

3 Từ phương trình động lực học tính (vài) đại lượng liên quan (gia tốc, gia tốc góc, khối lượng, momen qn tính, lực, momen lực)

4 Trường hợp biết (tính được) gia tốc sử dụng cơng thức động học để tìm đại lượng chưa biết (phương trình chuyển động đều, chuyển động biến đổi đều, công thức liên quan vận tốc, gia tốc, thời gian )

5 Chú ý phản lực lực thụ động, xuất có lực tác dụng (lực căng dây, phản lực mặt đỡ, giá đỡ, lực ma sát tĩnh ) vật chuyển động (lực đàn hồi lò xo, lực ma sát động )

6 Giáo viên hướng dẫn học sinh nắm vững công thức chuyễn động quay :   = const

  = o + t



1

2 = o + ot + .t2



2

o

 2 - = 2( -  o)

 Khi  = 0, ta có phương trình chuyển động quay

Tiết :

BÀI : CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHỐI TÂM VẬT RẮN

ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu khái niệm khối tâm vật rắn định luật chuyển động khối tâm vật rắn

 Hiểu thực tế, chuyển động vật xét chuyển động khối tâm

 Nắm vững khái niệm tổng hình học vectơ biểu diễn lực đặt lên vật rắn phân biệt khái niệm với tổng hợp lực đặt lên chất điểm

 Hiểu thuộc công thức động vật rắn chuyển động tịnh tiến

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ hình 6.1 giấy để dễ giải thích Nếu có điều kiện nên chuẩn bị hình động Có thể mở ảnh pháo hoa

2 / Học sinh :

Ơn lại cơng thức động chất điểm

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát kỹ chuyển động điểm

khác hình tam giác Đặc biệt chuyển động điểm đánh dấu x ?

HS : Điểm x khối tâm vật ! HS : Tự ghi định nghĩa khối tâm. HS : Tự ghi công thức trang 24. Hoạt động :

HS : Tự ghi định lý

HS : Dựa vào H2 để giải thích là

tổng hình học vectơ biểu diễn lực

HS : Học sinh trả lời câu hỏi hình 3. Hoạt động :

HS : Học sinh tự thiết lập công thức xác

định động vật rắn chuyển động tịnh tiến

GV : Mơ tả thí nghiệm

GV : Quỹ đạo chuyển động điểm đánh

dấu x có dạng ?

GV : Giới thiệu điểm x chuyển động với vận

tốc không đổi !

GV : Nêu định nghĩa khối tâm.

GV : Giới thiệu công thức tọa độ khối tâm

của hệ N chất điểm

GV : Vật rắn coi hệ chất điểm

liên kết chặt chẽ với Như nói, khơng quan tâm đến chuyển động điểm vật mà xét chuyển động toàn vật rắn, xem chuyển động chuyển động khối tâm vật tuân theo định lý sau

GV : Giáo viên giới thiệu định lý. GV : Hướng dẫn học sinh

IV / NỘI DUNG : 1 Khối tâm vật rắn

 Khối tâm điểm có khối lượng vật Khi khơng có lực tác dụng khối tâm chuyển động thẳng chuyển động thẳng chất điểm chuyển động tự

 Cơng thức xác định vị trí (tọa độ) khối tâm hệ N chất điểm

i i i m x m





i i i m y m





i i i m z m





xc =; yc = ; zc =

2 Chuyển động khối tâm

Chuyển động khối tâm vật rắn chuyển động chất điểm mang khối lượng toàn vật rắn chịu tác dụng lực có giá trị tổng hình học vectơ ngoại lực

c

F m a

                             F 

: tổng hình học vectơ biểu diễn ngoại lực  m : khối lượng vật

 ac



: gia tốc khối tâm

3 Động vật rắn chuyển động tịnh tiến

 Động vật rắn tổng động phần tử





2

1

2m vi i 2 m vi i





Wđ =

 Khi vật chuyển động tịnh tiến, điểm vật chuyển động quỹ đạo giống hệt nhau, với vận tốc gia tốc Khi khối tâm vật có vận tốc gia tốc phần tử

 Động tịnh tiến vật rắn :

2

1 2mvc

Wđ = IV / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi 2,3 tập 1,2,3,4,5

Ti

Tiết :

BÀI : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu thuộc cơng thức tính động vật rắn tổng động phần tử

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Nếu có thể, GV chuẩn bị quay đồ chơi để làm mẫu chuyển động quay quanh trục Khi quay, quay có động

 Tìm vài ảnh tuabin thủy lực (trong nhà máy Thủy điện), tuabin khí

2 / Học sinh :

Ơn kĩ học trước

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh xem hình 7.1

HS : Động vật rắn quay quanh một

trục tổng động tất phần tử tạo nên vật

2

1

2I  HS : Wđ = - Đơn vị Wđ (J)

Với :

2

i i i i

I  m r





I = momen quán tính vật rắn trục quay

HS : Động vật rắn quay quanh một

trục tổng động tất phần tử tạo nên vật; đo nửa tích số momen qn tính vật bình phương vận tốc góc vật trục quay

HS : Trong hệ thống đo lường quốc tế đơn

vị động SI ?

Hoạt động :

HS : Thiết lập định nghĩa chuyển động song

phẳng ?

HS : Trả lời câu hỏi đặt hình

7.2

HS : Chuyển động tịnh tiến vật thể hiện

bằng chuyển động khối tâm C vật tác dụng tổng vectơ ngoại lực đặt lên vật

HS : Chuyển động quay vật rắn quanh

trục qua khối tâm vng góc với mặt phẳng quỹ đạo khối tâm

Hoạt động :

2

HS : W1 = mv2C

GV : Giáo viên cho học sinh xem hình 7.1

để giới thiệu cho học sinh thấy phần tử quay có động ?

GV : Động vật rắn quay quanh một

trục xác định ?

GV : Viết biểu thức xác định động

vật rắn quay quanh trục ?

GV : Nêu kết luận ?

GV : Trong hệ thống đo lường quốc tế đơn

vị động ?

GV : Quyển sách xe dịch bàn, pittông

chuyển động xylanh động cơ, suốt chạy máy dệt …

GV : Giáo viên cho học sinh xem hình 4.2

GV : Phân tích chuyển động song phẳng

thành chuyển động đơn giản !

GV : Chuyển động tịnh tiến vật rắn

chuyển động quay vật rắn !

GV : Động khối tâm xác định

như ?

GV : Động vật quay quanh trục

2

HS : W2 = I 2

2

2

HS : W = mv2

C + I 2

GV : Động toàn phần vật rắn

xác định ?

IV / NỘI DUNG :

1 Động vật rắn quay quanh trục :

 Động vật rắn quay quanh trục tổng động tất phần tử tạo nên vật; đo nửa tích số momen qn tính vật bình phương vận tốc góc vật trục quay

2

1

2I  Wđ = - Đơn vị Wđ (J)

Với :

2

i i i i

I  m r





I = momen quán tính vật rắn trục quay

2 Định lý biến thiên động :

Độ biến thiên động vật tổng công lực tác dụng lên vật Wđ = A



2



1

2I   Đối với vật quay quanh trục : Wđ =

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi 2,3 tập 1,2,3

Xem 8

Tiết :

BÀI : CÂN BẰNG TĨNH CỦA VẬT RẮN

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu điều kiện cân tĩnh vật rắn lực momen lực  Hiểu tổng hình học vectơ biểu diễn ngoại lực đặt lên vật rắn  Nắm vững điều kiện cân hệ hai lực hệ ba lực đồng phẳng đồng

quy

 Biết áp dụng hai trường hợp cho số tập

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Chuẩn bị một, hai TN cân hình phẳng tác dụng ba lực đồng phẳng

2 / Học sinh :

Ôn lại momen lực

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Mọi phần tử vật đứng yên so

HS : Trọng lực phiến đá phản lực của

hai trụ

HS : Tổng hình học vectơ biểu diễn các

ngoại lực tác dụng lên vật rắn không

0

F 



 

HS : Tổng momen ngoại lực đặt lên

vật khối tâm không M =

Hoạt động :

HS : Vẽ vectơ lực đặt lên dọi lên

quyển sách

HS : Cân dọi cân của

quyển sách tác dụng hai lực Khác hai lực hướng xa ( trọng lực dọi sức căng sợi dây ) hướng ( trọng lực sách phản lực bàn )

HS :

Điều kiện thứ : hai lực phải song song, ngược chiều độ lớn

' ' F F 

                                          ' '

F F

 

hay

Điều kiện thứ hai : hai lực có đường tác dụng

Hoạt động : HS : Vẽ hình 4.3

HS : Các đường tác dụng đồng quy. HS : Hợp lực không.

GV : Phiến đá ảnh nằm hai trụ đá

ở trạng thái cân tĩnh tác dụng lực ?

GV : Ta biết chuyển động vật rắn

được xét chuyển động tịnh tiến khối tâm chuyển động quay quanh trục qua khối tâm Như để vật hoàn toàn đứng yên khối tâm vật phải đứng yên vật không quay quanh trục qua khối tâm Muốn vậy, hệ ngoại lực đặt lên vật phải thỏa mãn hai điều kiện sau :

GV : Hãy vẽ vectơ lực đặt lên dọi và

lên sách ?

GV : Điều kiện cân hai vật đo có gì

khác ?

GV : Phát biểu điều kiện thứ cân

tĩnh vật tác dụng hai lực ?

GV : Phát biểu điều kiện thứ hai cân

tĩnh vật tác dụng hai lực?

GV : Hướng dẫn học sinh vẽ vật rắn

chịu tác dụng ba lực đồng phẳng không song song ?

GV : Phát biểu điều kiện thứ cân

tĩnh vật tác dụng ba lực ?

GV : Phát biểu điều kiện thứ hai cân

tĩnh vật tác dụng ba lực?

IV / NỘI DUNG :

1 Điều kiện cân tĩnh vật rắn

 Vật rắn trạng thái cân tĩnh tác dụng ngoại lực, phần tử vật đứng yên so với mặt đất

 Điều kiện cân tĩnh vật rắn :

 Tổng hình học vectơ biểu diễn ngoại lực tác dụng lên vật rắn không

0

F 



 

 Tổng momen ngoại lực đặt lên vật khối tâm không M =

2 Cân tĩnh vật tác dụng hai lực

Điều kiện cân tĩnh vật tác dụng hai lực

 Điều kiện thứ : hai lực phải song song, ngược chiều độ lớn

' ' F F 

   ' '

1

F F

 

 Điều kiện thứ hai : hai lực có đường tác dụng

3 Cân vật tác dụng ba lực đồng phẳng.

Điều kiện cân vật tác dụng ba lực đồng phẳng ba lực phải có đường tác dụng đồng quy có hợp lực khơng

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi tập 1,2

Xem 9.

Tiết 11 :

BÀI : HỢP LỰC CỦA CÁC LỰC SONG SONG – NGẪU LỰC

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC

SONG SONG

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu vận dụng quy tắc hợp hai lực song song chiều ngược chiều  Hiểu định nghĩa ngẫu lực, mặt phẳng ngẫu lực momen ngẫu lực

 Biết cách áp dụng điều kiện cân tổng quát cho trường hợp vật rắn chịu tác dụng ba lực song song

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Chuẩn bị TN hợp hai lực song song gồm giá đỡ, thanh, nhiều nặng (xem hình 9.1 SGK)

 Chuẩn bị dụng cụ sau (nếu có thể) : mở nút chai, cân cầm tay (hình 9.5 SGK)

2 / Học sinh :

Học sinh đọc lại quy tắc tổng hợp phân tích lực sách giáo khoa vật lý lớp 10

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Song song HS : Cùng chiều

HS : Tổng độ lớn hai lực

HS : Đường tác dụng hợp lực chia

khoảng cách hai đường tác dụng hai lực thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực

HS : Hồn chỉnh nội dung quy tắc hợp lực

của hai lực song song chiều ?

Hoạt động : HS : Song song

HS : Cùng chiều với lực lớn HS : Hiệu độ lớn hai lực

HS : Đường tác dụng hợp lực chia ngồi

GV : Tiến hành làm thí nghiệm hình 9.1 GV : Hợp lực F có phương so

với phương lực thành phần ?

GV : Hợp lực F có chiều so với

chiều lực thành phần ?

GV : Hợp lực F có độ lớn so với

độ lớn lực thành phần ?

GV : Đường tác dụng hợp lực có đặc

điểm ?

GV : Phát biểu quy tắc hợp lực hai lực

song song chiều ?

GV : Tiến hành làm thí nghiệm hình 9.3 GV : Hợp lực F có phương so

với phương lực thành phần ?

GV : Hợp lực F có chiều so với

chiều lực thành phần ?

GV : Hợp lực F có độ lớn so với

độ lớn lực thành phần ?

khoảng cách hai đường tác dụng hai lực thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực

HS : Hồn chỉnh nội dung quy tắc hợp lực

của hai lực song song chiều ?

Hoạt động :

HS : Ngẫu lực hệ hai lực, tác dụng lên

một vật, có độ lớn nhau, song song, ngược chiều không đường tác dụng

HS : Momen ngẫu lực tích số một

lực với khoảng cách hai đường tác dụng lực

Hoạt động :

HS : Để vật cân lực thứ ba phải trực

đối với hai lực

Hoạt động :

HS : Ghi định nghĩa trọng tâm.

i i i m x m





i i i m y m





HS : xG = ; yG =

HS : Ở miền không gian gần mặt đất,

trọng tâm vật thực tế trùng với khối tâm vật

HS : Lần lượt gắn đầu dây treo vật ở

điểm A điểm B vật Mỗi lần treo vật, ta lấy bút chì vạch đường thẳng đứng qua điểm treo vật Đó đường qua trọng tâm vật Giao hai đường vị trí trọng tâm vật

điểm ?

GV : Phát biểu quy tắc hợp lưc hai lực

song song ngược chiều ?

GV : Giáo viên mô tả tài xế cầm vôlăng, tay

cầm mở nút chai Đó ngẫu lực

GV : Ngẫu lực ?

GV : Moment ngẫu lực ?

GV : Lưu ý học sinh : Ngẫu lực hệ hai lực

song song nhát khong có hợp lực mà cómoment lực ?

GV : Tiến hành làm thí nghiệm hình 9.5 GV : Nêu điều kiện cân vật

dưới tác dụng ba lực song song

GV : Trọng tâm ?

GV : Trọng tâm vật điểm đặt

trọng lực tác dụng lên vật

GV : Thiết lập cơng thức trọng tâm hệ

gồm hai chất điểm

GV : Thiết lập công thức trọng tâm

vật

GV : Quan hệ trọng tâm khối tâm

của vật :

GV : Hướng dẫn học sinh cách xác định

trọng tâm (hoặc khối tâm) vật mỏng thực nghiệm ?

IV / NỘI DUNG :

1 Hợp lực hai lực song song chiều :

Hợp lực hai lực song song chiều tác dụng lên vật rắn lực song song, chiều với hai lực trên, có độ lớn tổng độ lớn hai lực Đường tác dụng hợp lực chia khoảng cách hai đường tác dụng hai lực thành phần thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực

1 F F F

                                         

Độ lớn : F = F1 + F2

Điểm đặt : nằm AB thỏa : F1d1 = F2d2

1 2

F d

F d Hay

2 Hợp lực hai lực song song ngược chiều :

Hợp lực hai lực song song ngược chiều lực song song chiều với lực lớn hơn, có độ lớn hiệu độ lớn có đường tác dụng chia khoảng cách hai đường tác dụng hai lực thành phần thành đoạn tỉ lệ nghịch với hai lực

1 F F F

  

Độ lớn : F = |F1 - F2|

Điểm đặt : nằm AB thỏa : F1d1 = F2d2

3 Ngẫu lực :

 Ngẫu lực hệ hai lực, tác dụng lên vật, có độ lớn nhau, song song, ngược chiều không đường tác dụng

Mặt phẳng chứa lực gọi mặt phẳng ngẫu lực

 Ngẫu lực hệ hai lực song song khơng có hợp lực, có momen lực Dưới tác dụng ngẫu lực, vật thực chuyển động quay

 Momen ngẫu lực tích số lực với khoảng cách hai đường tác dụng lực (còn gọi cánh tay đòn ngẫu lực)

M = F.d

4 Điều kiện cân vật tác dụng ba lực song song :

Để vật cân lực thứ ba phải trực hai lực

5 Trọng tâm vật rắn (G)

 Trọng tâm vật điểm đặt trọng lực tác dụng lên vật  Vị trí trọng tâm xác định công thức

i i i m x m





i i i m y m





xG = ; yG =

 Quan hệ trọng tâm khối tâm vật : miền không gian gần mặt đất, trọng tâm vật thực tế trùng với khối tâm vật

 Cách xác định trọng tâm (hoặc khối tâm) vật mỏng thực nghiệm

Lần lượt gắn đầu dây treo vật điểm A điểm B vật Mỗi lần treo vật, ta lấy bút chì vạch đường thẳng đứng qua điểm treo vật Đó đường qua trọng tâm vật Giao hai đường vị trí trọng tâm vật

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, tập 1,2,3

Xem 10.

Tiết 12 :

BÀI : CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH.

MẶT CHÂN ĐẾ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định điều kiện momen ngoại lực trường hợp riêng điều kiện cân tổng quát

 Hiểu cân bền, không bền, phiếm định

 Hiểu mặt chân đế vật giải thích cách làm tăng mức vững vàng vật

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Chuẩn bị TN đĩa momen (hình 10.1 SGK)

 Nếu có thể, chuẩn bị hộp hình khối chữ nhật miếng kê Hình 10.5 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại điều kiện cân tổng quát vật rắn

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Độ lớn lực F1

HS : Độ lớn cánh tay đòn lực F1 HS : Độ lớn moment lực lực F1 HS : Độ lớn lực F2

HS : Độ lớn cánh tay đòn lực F2 HS : Độ lớn moment lực lực F2 HS : Moment lực M M có

độ lớn có dấu ngược Tổng đại số hai moment không ?

i



HS : Điều kiện cân vật có

trục quay cố định tổng đại số tất momen lực đặt lên vật trục quay khơng Mi = M1 + M2 + =

HS : Quy tắc moment. Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm.

HS : Nêu định nghĩa cân bền.

HS : Quan sát thí nghiệm.

GV : Làm thí nghiệm hình 10.1 GV : Hãy cho biết độ lớn lực F1 ? GV : Hãy cho biết độ lớn cánh tay đòn

của lực F1 ?

GV : Hãy tính moment lực lực F1 ? GV : Hãy cho biết độ lớn lực F2 ? GV : Hãy cho biết độ lớn cánh tay đòn

của lực F2 ?

GV : Hãy tính moment lực lực F2 ? GV : Em có nhận xét moment hai

lực ?

GV : Phát biểu điều kiện cân

vật có trục quay cố định ?

GV : Điều kiện cịn gọi ?

GV : Làm thí nghiệm 10.2a GV : Cân bền ?

HS : Nêu định nghĩa cân không bền.

HS : Quan sát thí nghiệm.

HS : Nêu định nghĩa cân phiếm định. Hoạt động :

HS : Quan sát hình vẽ sách giáo khoa HS : Nêu định nghĩa mặt chân đế.

HS : Quan sát thí nghiệm.

HS : Nêu điều kiện cân vật có

mặt chân đế

HS : Trọng tâm cao diện tích mặt

chân đế nhỏ mức vững vàng vật ngược lại

GV : Cân không bền ? GV : Giải thích lý xảy ? GV : Làm thí nghiệm 10.2c

GV : Cân phiếm định ? GV : Giải thích lý xảy ? GV : Mơ tả hình 10.4

GV : Thế mặt chân đế vật ? GV : Làm thí nghiệm hình 10.5

GV : Điều kiện cân vật có mặt

chân đế ?

GV : Lấy ví dụ tủ cao, rộng ? GV : Có nhận xét mức vững vàng

trạng thái cân ?

IV / NỘI DUNG :

1 Điều kiện cân vật có trục quay cố định

(cịn gọi qui tắc momen)

Điều kiện cân tĩnh vật rắn có trục quay cố định tổng đại số tất momen lực đặt lên vật trục quay khơng

i



Mi = M1 + M2 + = 2 Các dạng cân vật rắn có trục quay cố định. a Cân bền :

 Trạng thái cân vật bền vật bị lệch khỏi trạng thái trở lại vị trí cân ban đầu tác dượng trọng lực

b Cân không bền :

 Trạng thái cân vật không bền, vật bị lệch khỏi trạng thái vật chuyển sang trạng thái cân tác dụng trọng lực

c Cân phiếm định :

 Trạng thái cân vật phiếm định vật bị lệch khỏi trạng thái vật năm trạng thái cân lúc bị lệch

d Nguyên nhân trạng thái cân khác :

 Khi vị trí trọng tâm vật trạng thái cân thấp so với vị trí trọng tâm vị trí lân cận, vật nằm trạng thái cân bền

 Khi vị trí trọng tâm vật trạng thái cân cao so với vị trí trọng tâm vị trí lân cận vật nằm trạng thái cân khơng bền

 Khi vị trí trọng tâm vật trạng thái cân không đổi độ cao khơng đổi vật nằm trạng thái cân phiếm định

3 Mặt chân đế Tính vững vàng vật có mặt chân đế. a Mặt chân đế

Mặt chân đế vật đa giác lồi nhỏ chứa điểm tiếp xúc vật mặt đỡ

b Điều kiện cân vật có mặt chân đế

c Mức vững vàng trạng thái cân bằng.

Trọng tâm cao diện tích mặt chân đế nhỏ mức vững vàng vật ngược lại

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, tập 1,2,3,4

Xem 11.

Tiết 15 :

BÀI : DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I / MỤC TIÊU :

 Thông qua quan sát có khái niệm chuyển động dao động  Biết cách thiết lập phương trình động lực học lắc lò xo

 Biết biểu thức dao động nghiệm phương trình động lực học  Biết đại lượng đặc trưng dao động điều hòa

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Chuẩn bị lắc dây, lắc lò xo thẳng đứng, lắc lò xo nằm ngang có đệm khơng khí Cho HS quan sát chuyển động ba lắc Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để đo chu kì lắc dây Nếu có thiết bị đo chu kì lắc lị xo nằm ngang có đệm khơng khí đồng hồ hiệu số thay việc đo chu kì lắc giây việc đo chu kì lắc lò xo nằm ngang

2 / Học sinh :

Ơn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí đạo hàm : Trong chuyển động thẳng vận tốc chất điểm đạo hàm tọa độ chất điểm theo thời gian, gia tốc đạo hàm vận tốc

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Có vị trí cân bằng.

HS : Chuyển động qua lại quanh vị trí cân

bằng

HS : Chuyển động tuần hoàn.

HS : Dao động học chuyển động tuần

hồn qua lại quanh vị trí cân

Hoạt động :

HS : Trọng lực, phản lực, lực đàn hồi.

GV : Cho học sinh quan sát chuyển động

của vật nặng lắc dây, lắc lò xo thẳng đứng lắc lò xo nằm ngang đệm khơng khí

GV : Chuyển động vật nặng 3

trường hợp có đặc điểm giống ?

GV : Chuyển động vật nặng nói gọi

là dao động học

GV : Dao động học ?

P N F h HS : + + = m ( )

HS : Chiếu ( ) xuống trục xx’ HS :  Fđh = m a

HS : Fđh = k x HS : a = x’’ HS : x’’ + 2x = 0 Hoạt động :

HS : Dao động mà phương trình có dạng x

= Acos(t + ), tức vế phải hàm cosin hay sin thời gian, gọi dao động điều hòa

Hoạt động : HS :

 x : li độ vật thời điểm t (tính từ VTCB)

 A : biên độ, hay giá trị cực đại li độ x ứng với lúc cos(t + ) =  (t + ) : pha dao động thời

điểm t, pha đối số hàm cosin Với biên độ cho pha xác định li độ x dao động (rad)

  : pha ban đầu, tức pha (t + ) vào thời điểm t = (rad)

  : tần số góc dao động (rad/s)

của lực ?

GV : Theo định luật II Newton phương trình

chuyển động vật viết ?

GV : Chuyển pt vectơ thành pt đại số ? GV : Lực đàn hồi xác định nào

?

GV : Gia tốc a có độ lớn xác định

thế ?

GV : Phương trình  Fđh = m a viết

lại ?

GV : Giáo viên giới thiệu phương

trình vi phân bậc 2, nghiệm số phương trình có dạng : x = A cos ( t +  )

GV : Dao động điều hịa ?

GV : Nêu ý nghĩa vật lý đại lượng

trong công thức ?

IV / NỘI DUNG : 1 Dao động học :

Dao động học chuyển động tuần hoàn qua lại đoạn đường xác định, quanh vị trí cân

Vị trí cân vị trí đứng yên vật

2 Thiết lập phương trình động lực học dao động :

Xét chuyển động vật nặng lắc lò xo

 Lực tác dụng lên vật nặng : lực đàn hồi

Fđh =  kx

F = ma = m.x’’ => mx’’ = k.x

k x

m => x’’ + = (1) k

m Đặt : 2 = => x’’ + 2x = 0 (2)

(1) (2) gọi phương trình động lực học dao động

3 Nghiệm phương trình động lực học.

 Phương trình động lực học dao động có nghiệm : x = Acos(t + ) (3)

Trong A  hai số (3) gọi phương trình dao động  Dao động điều hịa :

Dao động mà phương trình có dạng x = Acos(t + ), tức vế phải hàm cosin hay sin thời gian, gọi dao động điều hòa

4 Các đại lượng đặc trưng dao động điều hòa :

x = Acos(t + )

 x : li độ vật thời điểm t (tính từ VTCB)

 A : biên độ, hay giá trị cực đại li độ x ứng với lúc cos(t + ) =

 (t + ) : pha dao động thời điểm t, pha đối số hàm cosin Với biên độ cho pha xác định li độ x dao động (rad)

  : pha ban đầu, tức pha (t + ) vào thời điểm t = (rad)   : tần số góc dao động (rad/s)

5 Con lắc lị xo

Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m gắn vào đầu lị xo có độ cứng k khối lượng khơng đáng kể

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, tập 1,2,3

Tiết 16 :

BÀI 12 : KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I / MỤC TIÊU :

 Biết tính tốn vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian li độ, vận tốc gia tốc dao động điều hòa (DĐĐH)

 Hiểu rõ khái niệm chu kì tần số DĐĐH  Biết biểu diễn DĐĐH vectơ quay

 Biết viết điều kiện sau tùy theo cách kích thích dao động, từ điều kiện ban đầu suy biên độ A pha ban đầu 

 Củng cố kiến thức DĐĐH, có kĩ giải tập động học dao động

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Phương pháp chung suy diễn, dùng toán học làm rõ nội dung vật lí mơ tả phương trình dao động

2 / Học sinh :

 Xuất phát từ biểu thức Acos(t + ) DĐĐH suy tính tuần hồn chu kì dao động, suy biểu thức vận tốc gia tốc Vẽ đồ thị li độ, vận tốc theo thời gian đối chiếu hai đồ thị, suy số hệ cần thiết

 Biểu diễn DĐĐH vectơ quay

 Từ điều kiện ban đầu (biết li độ x(0) vận tốc v(0)) tìm giá trị biên độ A pha ban đầu  DĐĐH

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : x = Acos (  t +  ) HS : 2

HS : x=Acos(t+)=Acos( (t+2/)+) HS : Chu kỳ (T) khoảng thời gian thực

hiện dao động toàn phần

HS : giây ( s )

HS : Số dao động thực một

giây

HS : Hertz ( Hz ) Hoạt động :

HS : v = x’ = Asin(t + ) HS : x = A

HS : v = 0

GV : Viết phương trình ly độ dao động

điều hòa ?

GV : Chu kỳ dao động hàm số cos là

bao nhiêu ?

GV : Giáo viên hướng dẫn biến đổi để cho

học sinh thấy ly độ thời điểm t t + 2/

GV : Chu kỳ ?

GV : Đơn vị chu kỳ ? GV : Tần số ?

GV : Đơn vị tần số ?

GV : Vận tốc đạo hàm ly độ theo

thời gian

GV : Học sinh tự tìm biểu thức vận tốc. GV : Ở vị trí biên, vật nặng có ly độ

như ?

GV : Ở vị trí biên, vật nặng có vận

HS : x = 0 HS : v = A

HS : Người ta nói vận tốc trễ pha  / 2

so với ly độ

Hoạt động :

HS : a = v’ = x’’= 2Acos(t + ) = 2x HS : Gia tốc ln ngược chiều với li

độ có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ

Hoạt động :

HS : Học sinh tự vẽ vectơ theo hướng dẫn

của giáo viên

Hoạt động :

HS : Trong chuyển động cụ thể A và

 có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động cách chọn gốc thời gian

GV : Ở vị trí cân bằng, vật nặng có

ly độ ?

GV : Ở vị trí cân bằng, vật nặng có

vận tốc ?

GV : Pha vận tốc v so với

pha ly độ x

GV : Gia tốc đạo hàm vận tốc theo

thời gian

GV : Học sinh tự tìm biểu thức gia tốc. GV : Gia tốc ly độ có đặc điểm ?

GV : Để biểu diễn dao động điều hòa người

ta dùng vectơ OM có độ dài A ( biên độ ), quay điều quanh điểm O mặt phẳng chứa trục Ox với vận tốc góc  Vào thời điểm ban đầu t = 0, góc trục Ox vectơ OM  ( pha ban đầu )

GV : Xét vật dao động, ví dụ vật nặng

trong lắc lò xo Trong trước, ta tìm phương trình dao động vật, có hai số A  Trong chuyển động cụ thể A  có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động

IV / NỘI DUNG :

1 Chu kỳ tần số dao động điều hòa.

a Chu kỳ

Chu kỳ (T) khoảng thời gian ngắn hai lần liên tiếp vật qua vị trí với chiều chuyển động

Hay, chu kỳ (T) khoảng thời gian thực dao động toàn phần

2

 T = {T : (s)

b Tần số :

Tần số f dao động số chu kỳ dao động (còn gọi tắt số dao động) thực đơn vị thời gian (1 giây)

1 T   

f = {f : Hz

2 Vận tốc dao động điều hòa

v = x’ = Asin(t + )

Chú ý :

 Ở vị trí giới hạn (ở vị trí biên) : x = A v =  Ở VTCB : x = v = A

3 Gia tốc dao động điều hòa

a = v’ = x’’

=> a = 2Acos(t + ) = 2x

4 Biểu diễn dao động điều hòa vectơ quay.

 OM



Vectơ quay biểu diễn dao động điều hịa, có hình chiếu trục x li độ dao động

 Vectơ quay biểu diễn dao động điều hòa vẽ thời điểm ban đầu có :  Gốc gốc tọa độ trục ox

 Độ dài biên độ dao động : OM = A

 Hợp với trục Ox góc pha ban đầu (chọn chiều dương chiều lượng giác)

5 Điều kiện ban đầu : kích thích dao động

Trong chuyển động cụ thể A  có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động cách chọn gốc thời gian

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4, tập 1,2,3

Xem 13.

Tiết 18 :

BÀI 13 : CON LẮC ĐƠN

I / MỤC TIÊU :

 Biết cách thiết lập phương trình động lực học lắc đơn, có khái niệm lắc vật lí

 Nắm vững cơng thức lắc vận dụng toán đơn giản  Củng cố kiến thức DĐĐH học trước gặp lại

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Chuẩn bị lắc đơn (gần đúng), lắc vật lí cho HS quan sát lớp

 Nêu chuẩn bị lắc vật lí (phẳng) bìa gỗ Trên mặt có đánh dấu khối tâm G khoảng cách OG từ trục quay đến khối tâm

2 / Học sinh :

Ôn lại khái niệm vận tốc gia tốc chuyển động trịn, momen qn tính, momen lực trục Phương trình chuyển động vật rắn quay quanh trục

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Con lắc đơn gồm vật nặng có kích

thước nhỏ, có khối lượng m, treo đầu sợi dây mềm khơng dãn có chiều dài l có khối lượng không đáng kể

HS : Nêu định nghĩa vị trí cân bằng. HS : Thấp nhất.

HS : Mô tả dao động Hoạt động :

Phương trình động lực học lắc đơn với dao động nhỏ coi gần phương trình động lực học lắc lị xo Dao động nhỏ tức sin coi gần  <<1 rad, s << l

HS : Trọng lực lực căng dây ? P T aHS : + = m

HS :  P sin  = m.at HS : P = m.g

HS : at = s’’

HS : s’’ + 2 s = 0 Hoạt động :

HS : s = Acos (t + ) HS :  = ocos(t + )

Đối với lắc đơn dao động nhỏ dùng li độ góc  dùng li động dài s = lsin

GV : Quan sát hình vẽ 13.1 GV : Con lắc đơn ? GV : Vị trí cân ?

GV : Lúc vật nặng vị trí ? GV : Vật nặng dao động ?

GV : Con lắc chịu tác dụng lực

nào ?

GV : Theo định luật II Newton phương

trình chuyển động vật viết ?

GV : Chuyển pt vectơ thành pt đại số ? GV : Trọng lực xác định ? GV : Gia tốc a có độ lớn xác định như

thế ?

GV : Phương trình  Psin  = m.a viết

lại ?

GV : Giáo viên giới thiệu phương

trình vi phân bậc 2, nghiệm số phương trình có dạng : s = A cos ( t +  )

GV : Phương trình góc lệch có dạng ?

GV : Nêu ý nghĩa vật lý đại lượng

HS : Tương tự son lắc lò xo.

2

2 l

g

 

  HS : T =

1

2

g

T   l HS : f = Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa hệ dao động ! HS : Nêu định nghĩa dao động tự ! HS : Nêu hai công thức

g

l Con lắc đơn dao động điều hòa li

độ nhỏ lắc lò xo dao động điều hòa phạm vi giới hạn đàn hồi lị xo Tần số góc lắc đơn  = không phụ thuộc khối lượng m lắc, cịn tần số góc lắc lị xo phụ thuộc m

GV : Chu kỳ dao động lắc đơn ? GV : Tần số dao động lắc đơn ? GV : Hệ dao động ?

GV : Thế dao động tự ?

GV : Nêu cơng thức tần số góc riêng con

lắc lò xo lắc đơn ?

IV / NỘI DUNG :

1 Con lắc đơn : Con lắc đơn gồm vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở

đầu sợi dây mềm khơng dãn có chiều dài l có khối lượng khơng đáng kể

2 Phương trình động lực học * Các lực tác dụng lên vật

P



 Trọng lực

R



 Phản lực dây

* Phương trình chuyển động

(theo định luật II Niutơn)

P R ma 

  

(1)

Chiếu (1) lên trục Mx tiếp tuyến với quỹ đạo, ta có :  Psin = mat {at = s’’

=> mgsin = ms’’

s

l với   10o sin   =

0

g s

l  => s’’ + (2)

Pt (2) gọi pt động lực học dao động lắc đơn với góc lệch  nhỏ

g

l Đặt : 2 =

=> s’’ + 2s = 0 (3)

3 Nghiệm phương trình động lực học lắc đơn :

Phương trình : s’’ + 2s = có nghiệm phương trình dao động lắc đơn.

s = Acos (t + ) hay  = ocos(t + ) 4 Chu kỳ  tần số

2

2 l

g

 

  T =

* Tần số

1

2

g T   l f =

* Con lắc đơn dao động nhỏ quanh VTCB với tần số góc , tần

số f chu kỳ T không phụ thuộc khối lượng m vật nặng.

5 Hệ dao động :

* Hệ dao động gồm vật dao động với vận tốc tác dụng lực kéo (lực hồi phục) gây nên dao động

Ví dụ :

 Con lắc lò xo : gồm vật nặng gắn vào lị xo có đầu cố định  Con lắc đơn với trái đất hệ dao động

* Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự

Một vật hay hệ dao động tự theo tần số góc xác định gọi tần số góc riêng vật hay hệ

Ví dụ :



k

m Con lắc lò xo :  =



g

l Con lắc đơn trái đất :  = 6 Con lắc vật lý

Con lắc vật lý vật rắn quay quanh trục nằm ngang cố định

mgd

I  =

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, tập 1,2,3

Xem 14.

Tiết 19 :

BÀI 14 : NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I / MỤC TIÊU :

 Biết cách tính tốn tìm biểu thức động năng, lắc lị xo

 Có kĩ giải tập có liên quan, ví dụ tính động năng, năng, lắc đơn

 Củng cố kiến thức bảo toàn vật chuyển động tác dụng lực (học lớp 10)

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

2 / Học sinh :

HS ôn lại khái niệm động năng, năng, lực thế, bảo toàn vật chịu tác dụng lực

IV / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Trọng lực lực đàn hồi ! HS : Lực !

HS : Bảo toàn Hoạt động :

HS : x = Acos ( t +  )

2 2

1

cos ( )

2kx 2kA t HS : Wt =

HS : Khảo sát biến đổi theo thời

gian

Hoạt động :

HS : v =  Asin (t +  )

2

1

2mv 2m HS : Wđ = A2sin2(t + ) HS : Khảo sát biến đổi động theo

thời gian

Hoạt động :

HS : Cơ vật tổng động năng

và

HS : W = Wt + Wđ

1

2 => W = m2A2[cos2(t + ) + sin2(t

+ )

1

1

2 => W = m2A2 = kA2 = const HS : Cơ bảo toàn !

HS : Bình phương !

GV : Con lắc lò xo chịu tác dụng những

lực ?

GV : Các lực cịn gọi tên

chung lực ?

GV : Cơ vật chuyển động

trong trương lực thế ?

GV : Phương trình ly độ vật nặng trong

con lắc lò xo ?

GV : Dưới tác dụng lực đàn hồi năng

của vật xác định ?

GV : Hướng dẫn học sinh khảo sát biến

đổi theo thời gian ?

GV : Phương trình vận tốc vật nặng

trong lắc lò xo ?

GV : Khi vật chuyển động, động của

vật xác định ?

GV : Hướng dẫn học sinh khảo sát biến

đổi động theo thời gian ?

GV : Cơ ?

GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi để dẫn tới

công thức xác định lắc lò xo ?

GV : Cơ lắc lị xo có phụ thuộc

vào thời gian không ?

GV : Cơ tỉ lệ với biên độ

dao động ?

Ví dụ : từ cơng thức (14.5) tính theo biên độ A ngược lại Gợi ý HS viết công thức liên hệ W vận tốc cực đại vmax vật nặng

IV / NỘI DUNG : 1 Sự bảo toàn năng

Cơ vật dao động bảo toàn

2 Biểu thức năng

x = Acos(t + ) Thế :

2 2

1

cos ( )

2kx 2kA t Wt =

Với :

k

m 2 =

1

2 => Wt = m2A2cos2(t + ) 3 Biểu thức động năng

Ta có : v = Asin(t + ) => Động

2

1

2mv 2m Wt = A2sin2(t + ) 4 Biểu thức năng

W = Wt + Wđ

1

2 => W = m2A2[cos2(t + ) + sin2(t + )

1

1

2 => W = m2A2 = kA2 = const

Vậy :  Khi khơng có ma sát, lắc bảo tồn Nó biến đổi từ dạng

thế sang dạng động ngược lại

 Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

Sự biến thiên lượng dao động điều hịa

 Khi vật vị trí cân : xmax,v = 0, cực đại, động không

 Khi vật lại gần vị trí cân : x giảm, v tăng, giảm, động tăng  Khi vật vị trí cân x = 0, vmax, không, động cực đại

 Khi vật rời xa vị trí cân : x tăng, v giảm, tăng, động giảm

Vậy :

Trong q trình dao động điều hịa, giảm động tăng ngược lại

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4, tập 1,2,3

Tiết 20 :

Tiết 21 :

BÀI 16 : DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG DUY TRÌ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động học ma sát nhớt tạo nên lực cản vật dao động Ma sát nhỏ dẫn đến dao động tắt dần chậm Ma sát lớn dẫn đến tắt dần nhanh dẫn đến không dao động

 Biết nguyên tắc làm cho dao động có ma sát trì

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

GV chuẩn bị bốn lắc lò xo dao động môi trường nhớt khác để HS quan sát lớp Hình 16.2 nên vẽ trước giấy (tranh vẽ)

2 / Học sinh :

Quan sát tượng đưa võng, đồng hồ lắc, phận giảm xóc

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Nêu nhận xét ? HS : Nêu nhận xét ? HS : Nêu nhận xét ?

GV : Quan sát tượng lắc lò xo dao

động mơi trường khơng khí

GV : Quan sát tượng lắc lị xo dao

động mơi trường nước

GV : Quan sát tượng lắc lò xo dao

HS : Nêu nhận xét ? Hoạt động : HS : Nêu nhận xét ? Hoạt động : HS : Nêu nhận xét ?

HS : Năng lượng không đổi. HS : Năng lượng giảm dần.

2

HS : W = k A2 HS : A giảm HS : Nêu kết luận Hoạt động :

HS : Cung cấp lượng ?

HS : Nêu định nghĩa dao động trì HS : Mơ tả

Hoạt động : HS : Quan sát HS : Kết luận.

GV : Quan sát tượng lắc lị xo dao

động mơi trường dầu nhớt

GV : Dùng dao động ký ghi lại đồ thị li độ x

của trường hợp dao động tắt dần

GV : Dùng lập luận bảo toàn lượng

suy giảm dần biên độ

GV : Nếu khơng có ma sát của

con lắc biến đổi nào?

GV : Nếu có ma sát nhớt biến

đổi nào?

GV : Biên độ có liên quan với thế

nào?

GV : Biên độ biến đổi nào?

GV : Nêu nguyên nhân dao động tắt dần ? GV : Muốn trì dao động tắt dần ta phải

làm ?

GV : Nêu cách cung cấp lượng ? GV : Cơ chế trì dao động lắc.

GV : Mơ tả phận giảm xóc ? GV : Ứng dụng.

IV / NỘI DUNG : 1 Dao động tắt dần.

* Dao động tắt dần dao động với biên độ giảm dần theo thời gian

* Nguyên nhân làm tắt dần dao động ma sát điểm treo lực cản môi trường Dao động tắt dần nhanh môi trường nhớt tức lực cản môi trường lớn

2 Dao động trì :

Nếu ta cung cấp thêm lượng cho vật dao động có ma sát để bù lại tiêu hao ma sát mà khơng làm thay đổi chu kỳ riêng dao động kéo dài mãi gọi dao động trì

3 Ứng dụng dao động tắt dần :

Các thiết bị đóng cửa tự khép hay giảm xóc ơtơ

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, tập

Tiết 22 :

BÀI 17 : DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC, CỘNG HƯỞNG.

I / MỤC TIÊU :

 Biết dao động cưỡng ổn định có tần số tần số ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần số ngoại lực Biên độ cực đại tần số ngoại lực tần số dao động riêng hệ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng cực đại gọi cộng hưởng Cộng hưởng thể rõ ma sát nhỏ

 Biết tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng thực tế kể vài ứng dụng

II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên : chuẩn bị TN mục 3.

TN tốn nhiều thời gian Việc xác định chu kỳ T0 (và suy tần số góc 0)

con lắc A chu kì T lắc B ứng với số (có thể 5) vị trí khác nặng khối lượng M nên làm trước, học Cần có bảng hình bán nguyệt có chia độ, đặt song song với mặt phẳng dao động lắc A (ở phía sau) để đo biên độ dao động lắc Khi làm TN cho lắc B dao động nhiều lần (mỗi lần ứng với vị trí khác nặng) tất lần phải có biên độ Vì cần phải có mốc để đánh dấu biên độ, đặt cạnh mặt phẳng dao động lắc B

Có thể khơng làm TN cột phải mà thông báo kết

2 / Học sinh :

Xem lại khái niệm dao động tắt dần Quan sát nguyên tắc hoạt động tần số kế Quan sát kỹ thuật lên dây đàn

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Biên độ tăng dần. HS : Biên độ không thay đổi HS : Quan sát đồ thị dao động. HS : Dạng sin

HS : Bằng tần số góc  ngoại lực. HS : Tỉ lệ với biên độ F0 ngoại lực Hoạt động :

HS : Giá trị cực đại biên độ A dao

động cưỡng đạt tần số góc ngoại lực tần số góc riêng 0 hệ

dao động tắt dần

HS : Định nghĩa cộng hưởng. Hoạt động :

HS : Vẽ hình.

GV : Bây vật nặng đứng yên vị trí cân

bằng, ta tác dụng lên vật ngoại lực F biến đổi điều hòa theo thời gian

F = F0 cost

và xét xem vật chuyển động

GV : Chuyển động vật tác dụng

của ngoại lực nói ?

GV : Đồ thị ly độ x giai đoạn cưỡng

bức có đặc điểm ?

GV : Tần số góc dao động cưỡng có

đặc điểm ?

GV : Biên độ dao động cưỡng có

đặc điểm ?

GV : Giới thiệu đường biểu diễn A theo 

hình vẽ 17.2 sách giáo khoa

GV : Theo dõi đường biểu diễn Em thấy

được điều ?

GV : Hiện tượng cộng hưởng ?

HS : Nếu ma sát giảm giá trị cực đại của

biên độ tăng

HS : Hiện tượng cộng hưởng rõ nét hơn. Hoạt động :

HS : Xảy tác dụng ngoại lực

tuần hồn có tần số góc 

HS : Xảy tác dụng ngoại lực

tuần hồn có tần số góc  với tần số góc 0 dao động tự hệ

HS : Cả hai có tần số góc bằng tần số góc riêng 0 hệ dao động

HS : Ngoại lực độc lập hệ.

HS : Ngoại lực điều khiển chính

dao động qua cấu ?

Hoạt động :

HS : Tần số kế, lên dây đàn.

HS : Chế tạo máy móc, lắp đặt máy.

thuộc biên độ A dao động vào tần số góc  ngoại lực

GV : Nếu ma sát giảm giá trị cực đại của

biên độ ?

GV : Hiện tượng cộng hưởng có đặc điểm gì

?

GV : Em cho biết dao động

cưỡng xảy ?

GV : Em cho biết dao động duy

trì xảy ?

GV : Dao động cưỡng cộng hưởng

có điểm giống với dao động trì chổ ?

GV : Dao động cưỡng gây nên một

ngoại lực có đặc điểm ?

GV : Dao động trì gây nên một

ngoại lực có đặc điểm ?

GV : Cộng hưởng có lợi khơng ? GV : Cộng hưởng có hại khơng ? IV / NỘI DUNG :

1 Dao động cưỡng bức

* Dao động gây ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian F = Focos(t + )

được gọi dao động cưỡng * Đặc điểm dao động cưỡng

 Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng  Dao động cưỡng điều hịa (có dạng sin)

 Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng mà phụ thuộc vào độ chênh lệch tần số cưỡng gần với tần số riêng biên độ dao động cưỡng lớn Biên độ dao động cưỡng có giá trị cực đại tần số dao động cưỡng tần số riêng hệ dao động

2 Sự cộng hưởng :

Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số góc ngoại lực tần số góc riêng o hệ dao động tắt dần, gọi tượng cộng

hưởng

Nếu ma sát giảm giá trị cực đại biên độ tăng Hiện tượng cộng hưởng rõ nét

* Dao động cưỡng dao động xảy tác dụng ngoại lực tuần hồn có tần số góc  Sau giai đoạn chuyển tiếp dao động cưỡng có tần số góc tần số góc ngoại lực

* Dao động cưỡng xảy tác dụng ngoại lực, ngoại lực điều khiển để có tần số góc  tần số góc o dao động tự hệ

* Dao động cưỡng cộng hưởng có điểm giống với dao động trì : hai có tần số góc tần số góc riêng o hệ dao động Tuy có khác : dao

động cưỡng gây nên ngoại lực độc lập hệ, cịn dao động trì kì dao động riêng hệ bù thêm lượng lực điều khiển dao động qua cấu

4 Ứng dụng tượng cộng hưởng

 Chế tạo tần số kế  Lên dây đàn…

 Trong số trường hợp, tượng cộng hưởng dẫn tới kết làm gẫy, vỡ vật bị dao động cưỡng bức, chế tạo máy móc, phải cho tần số riêng phận máy khác nhiều so với tần số biến đổi lực tác dụng lên phận ấy, làm cho dao động riêng tắt nhanh

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, tập

Xem 18.

Tiết 23 :

BÀI 18 : TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

I / MỤC TIÊU :

 X1



2 X 

Biết thay việc cộng hai hàm dạng sin x1 x2 tần số góc

bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng thời điểm t =

1 X 

2 X 

1 X 

2 X 

Nếu x1  , x2  x1 + x2  +

 Có kĩ dùng cách vẽ Frenen để tổng hợp hai dao động tần số góc  Hiểu tầm quan trọng độ lệch pha tổng hợp hai dao động

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 GV nêu rõ cách làm, chia bước cụ thể hướng dẫn HS tính tốn giấy nháp tìm kết luận phần

* Ví dụ : muốn cộng hai hàm x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

a) X1 

2 X 

Vẽ hai vectơ quay biểu diễn x1 x2 vào lúc t = (HS tự vẽ giấy

nháp) trả lời câu hỏi : độ dài góc hợp với trục Ox vectơ) b) X X1

 X 

Vẽ = +

1 X  X  X  X 

(HS lập luận dẫn đến kết : hình bình hành mà cạnh không biến dạng vectơ quay quanh gốc chung O)

c) X Chứng minh vectơ vectơ quan biểu diễn dao động tổng hợp x = x1 + x2

d) X Dựa vào hình vẽ tính độ dài A vectơ góc  mà vectơ hợp với trục Ox

lúc t = Đó biên độ A pha ban đầu  dao động tổng hợp

2 / Học sinh :

 Ơn tập phương trình dao động điều hịa.  Ôn tập lại kiến thức lượng giác.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

1

OM OM2 HS : Học sinh vẽ vectơ quay

biểu diễn dao động điều hòa x1 biểu diễn

dao động điều hòa x2

OM

HS : Học sinh vẽ vectơ quay biểu diễn

dao động điều hòa tổng hợp ?

HS : Học sinh quan sát nghe thuyết trình.

Hoạt động : 2

1 2 2cos( 1)

A A  A A    HS : A2 =

1 2

1 2

sin sin cos cos A A A A     

 HS : tg =

Hoạt động :

HS : x1 x2 pha HS : x1 x2 ngược pha

GV : Viết hai phương trình dao động điều

hịa ?

1

OM OM2 GV : Hướng dẫn học sinh vẽ

vectơ quay biểu diễn dao động điều hòa x1

và biểu diễn dao động điều hòa x2

GV : Hướng dẫn học sinh vẽ vectơ quay

biểu diễn dao động điều hòa tổng hợp ?

OM GV : Hướng dẫn học sinh lập luận để

chứng minh vectơ quay biểu diễn dao động điều hòa tổng hợp ?

GV : Theo định lý hàm cos độ dài vectơ

quay OM xác định ?

GV : Pha ban đầu dao động điều hòa

tổng hợp xác định ?

GV : Khi biên độ A tổng hợp có giá trị

lớn ?

GV : Khi biên độ A tổng hợp có giá trị

nhỏ ?

IV / NỘI DUNG :

1 Độ lệch pha hai dao động

* Xét dao động điều hòa x1 = A1cos(t + 1)

Độ lệch pha hai dao động :  = (t +1)  (t + 2)

 = 1  2

* Các trường hợp

  > => 1 > 2 : dao động x1 sớm pha dđ x2 hay dao động x2 trễ pha dao

động x1

  > => 1 < 2 : dao động x1 trễ pha dđ x2 hay dđ x2 sớm pha dđ x1

+  = 0;  = 2k : hai dao động pha

+  = ;  = (2k + 1) : hai dao động ngược pha

2 Tổng hợp hai dao động điều hịa tần số góc Cách vẽ Frenen : a Biểu diễn dao động điều hòa vectơ quay  cách vẽ Frenen

OM Để biểu diễn dao động điều hòa x = Acos(t + ), người ta dùng vectơ có :

 Gốc O (gốc tọa độ trục Ox)  Độ dài biên độ A dao động  Vận tốc góc 

 OM



Hướng : hợp với trục Ox góc pha ban đầu dao động (chọn chiều dương chiều lượng giác)

OM Khi đó, vectơ quay biểu diễn dao động điều hịa, có hình chiếu trục x li độ

của dao động

b Tổng hợp của

hai dao động điều

hòa tần số

góc :

Cho hai dao động điều hòa : x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

 Tổng hợp hai dao động điều hòa : x = x1 + x2

 Chúng ta tìm li độ dao động tổng hợp cách vẽ Frenen (còn gọi giản đồ vectơ)

x = x1 + x2

  

1

OM OM OM

  

 OM1 

2 OM OM

Vì hai vectơ có vận tốc góc  nên hình bình hành OM1MM2

 OM



OM Vectơ có hình chiếu lên trục x tổng x1 x2, nên vectơ quay biểu

diễn tổng x1 x2

 Biên độ dao động tổng hợp : Từ giản đồ vectơ, suy :

2

OM M M1 2 2OM M M1 cos



OM M



OM2 = +

=> AA12A22 2A A1 2cos(2 1)2 = 2

1 2 2cos( )

A A  A A  hay A2 =

 Pha ban đầu dao động tổng hợp :

1 2

1 2

sin sin

cos cos

A A

A A

 

 



 tg = (2)

Vậy biểu thức dao động tổng hợp : x = Acos(t + )

Trong : A  cho (1) (2)  Nhận xét :

+ A phụ thuộc vào A1, A2 độ lệch pha x1 x2

+ A lớn  = 0, tức x1 x2 pha

+ A nhỏ  = , tức x1 x2 ngược pha

|A1  A2|  A  A1 + A2 V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, tập 1,

Xem 19 20

Tiết 25 + 26 :

BÀI 19 + 20 : THỰC HÀNH NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ HIỆN

TƯỢNG CỘNG HƯỞNG BẰNG CON LẮC ĐƠN.

I / MỤC TIÊU :

Sau làm thực hành này, HS cần biết vận dụng kiến thức dao động để thực hai mục tiêu :

 Tạo dao động cưỡng tượng cộng hưởng với lắc đơn  Kiểm nghiệm điều kiện xảy cộng hưởng dao động nhiều lắc đơn

Để đạt hai mục tiêu cụ thể cần rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức mà đặc biệt kĩ giải thích vào tượng thực tế quan sát được, đồng thời tiếp tục rèn kỹ thao tác TN hình thành từ lớp

II / CHUẨN BỊ :

Về dụng cụ cho nhóm HS :

 Các nặng hình cầu trụ, có ~ 50g  cỡ 20  30g  Một cuộn chỉ, dai, mảnh

 Một đồng hồ bấm dây

 Một bìa bút đánh dấu  Một thước đo milimet

 Một giá đỡ có dây căng ngang để treo lắc

Dây ngang dài khoảng 40  50cm, dùng sợi chập đôi, để chùng

 Một tờ giấy kẻ ô li

Về kiến thức :

 Khái niệm lắc đơn quy luật dao động

 Sự khác dao động tự dao động cưỡng

 Hiện tượng cộng hưởng điều kiện xảy cộng hưởng  Tính gần sai số

Về tổ chức :

 Phân chia lớp thành nhóm thực hành  Phân cơng nhiệm vụ nhóm

 HS chuẩn bị giấy làm báo cáo, giấy kẻ ô li, bút đánh dấu

 Khi chuẩn bị, lắc buộc vào dây ngang nút đơn giản, chặt dễ tháo để dễ điều chỉnh

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

 Bài TN sử d5ung dụng cụ đơn giản nên tổ chức nhiều nhóm thực hành, nhóm tối đa HS

 Lưu ý HS ghi số liệu vào bảng sử dụng đơn vị đo thích hợp Ví dụ chu kì dao động riêng (s), biên độ dài (cm), biên độ góc (rad)… Nếu giá trị khơng thể xác định ghi dấu (?) không nên bịa số liệu

 Phân công nhóm HS sau :  Một HS thao tác với lắc

 Một HS đo đạc lấy số liệu  Một HS ghi chép

Tiết 27 :

BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC

I / MỤC TIÊU :

 Nêu định nghĩa sóng Phân biệt sóng dọc sóng ngang  Giải thích ngun nhân tạo thành sóng

 Nêu ý nghĩa đại lượng đặc trưng cho sóng (biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng)

 Lập phương trình sóng nêu ý nghĩa đại lượng phương trình

II / CHUẨN BỊ :

 Chậu nước có đường kính 50cm

 Lị xo để làm TN sóng ngang sóng dọc

 Hình vẽ phóng to phần tử sóng ngang thời điểm khác

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Trên mặt nước xuất vòng

tròn đồng tâm lồi Lõm xen kẽ lan rộng dần tạo thành sóng nước

HS : Khi cột A dao động lên, xuống, dao

động truyền cho phần tử nước từ gần xa

HS : Hình sin

HS : Dao động lên xuống chổ, cịn các

đỉnh sóng chuyển động theo phương nằm ngang ngày xa tâm dao động

Hoạt động :

HS : Quan sát nêu nhận xét.

HS : Sóng ngang : sóng mà phần tử

của sóng dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng

HS : Quan sát nêu nhận xét.

HS : Sóng dọc : sóng mà phần tử của

sóng dao động theo phương trùng với phương truyền sóng

Hoạt động :

HS : Sóng học tạo thành nhờ lực

liên kết đàn hồi phần tử môi trường truyền dao động đi, phần tử xa tâm dao động trễ pha

HS : Mặt nước, sợi dây đàn hồi, kim

GV : Ném viên đá xuống mặt nước. GV : Quan sát nêu nhận xét.

GV : Tạo sóng nước thiết bị bằng

kính, hình hộp chữ nhật

GV : Mặt cắt nước có dạng hình ? GV : Các hạt mạt cưa mặt nước dao

động ?

GV : GV biểu diễn TN sóg mặt nước GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động của

mỗi phần tử môi trường ?

GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động lan

truyền sóng

GV : GV biểu diễn TN sóng dây lị xo GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động của

mỗi phần tử môi trường ?

GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động lan

truyền sóng

GV : Cho học sinh quan sát mơ hình biểu

diễn vị trí phần tử sóng ngang thời điểm liên tiếp

GV : Nêu nhận xét.

loại mỏng

HS : Khơng khí, chất lỏng, dây lò xo bị nén

dãn

Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa chu kỳ tần số. HS : Nêu định nghĩa biên độ.

HS : Bước sóng khoảng cách hai

điểm gần phương truyền sóng có dao động pha

HS : Hay bước sóng quảng đường sóng

truyền chu kỳ

f

T l =l

HS : v =

 Vận tốc truyền sóng vận tốc truyền pha dao động

 Trong sóng truyền đi, phần tử sóng dao động chỗ

Hoạt động : T



HS : u0 ( t ) = A sin t

               x T t

HS : uM ( t ) = A sin

HS : Học sinh phải nắm vững trong

dao điều hịa ta sử dụng hàm cos bên sóng ta phải sử dụng hàm sin

Hoạt động :

       v d t

HS : uP = A sin 

HS : u ( x +  ) = u ( x )

ngang ? Cho ví dụ ?

GV : Khi môi trường truyền sóng

dọc ? Cho ví dụ ?

GV : Chu kỳ sóng ? GV : Tần số sóng ? GV : Biên độ sóng ?

GV : Phân tích hình vẽ 21.4 SGK có thể

nhận thấy sau chu kì dao động, sóng truyền khoảng khơng đổi gọi bước sóng Nêu định nghĩa

GV : Tất điểm cách một

bước sóng cách vị trí cân khoảng (Cùng li độ) chuyển động phía, nghĩa dao động pha Nêu định nghĩa

GV : Cần nhấn mạnh ( dựa phân tích

hình 21.3 ) phần tử mơi trường khơng chuyển động theo sóng, có dao động truyền Bởi nói vận tốc sóng nói vận tốc truyền sóng hay nói chặt chẽ vận tốc truyền pha dao động

GV : Hướng dẫn học sinh viết phương trình

sóng O ?

GV : Hướng dẫn học sinh viết phương trình

sóng M ?

GV : Lưu ý HS phương trình có

hai biến số x t, u hàm số sin x t, có nghĩa li độ u sóng vừa tuần hồn theo thời gian, vừa tuần hồn theo khơng gian

GV : Hướng dẫn học sinh viết công thức

21.4

GV : Nhận xét tính tuần hồn theo thời gian. GV : Hướng dẫn học sinh viết công thức

21.6

GV : Nhận xét tính tuần hồn theo khơng

gian

 Sóng học dao động học lan truyền môi trường vật chất liên tục

Có loại : sóng ngang sóng dọc

- Sóng ngang : sóng mà phần tử sóng dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng

- Sóng dọc : sóng mà phần tử sóng dao động theo phương trùng với phương truyền sóng

 Giải thích tạo thành sóng học :

Sóng học tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi phần tử môi trường truyền dao động đi, phần tử xa tâm dao động trễ pha

2 Những đại lượng đặc trưng chuyển động sóng. a Chu kỳ, tần số sóng :

Tất phần tử sóng dao động với chu kỳ tần số, gọi chu kỳ tần số sóng

b Biên độ sóng :

Biên độ sóng điểm không gian biên độ dao động phần tử mơi trường điểm

Trong thực tế, xa tâm dao động biên độ sóng nhỏ lực cản, lan tỏa lượng rộng

c Bước sóng ( ) :

Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng có dao động pha

Hay bước sóng quảng đường sóng truyền chu kỳ

v f

: ( ) : ( / )

: ( )

m v m s

f Hz l

ìïï ïïí ïï

ïïỵ  = v.T =

d Vận tốc truyền sóng :

f

T l =l

v =

 Vận tốc truyền sóng vận tốc truyền pha dao động

 Trong sóng truyền đi, phần tử sóng dao động chỗ

e Năng lượng sóng :

 Q trình truyền sóng q trình truyền lượng

3 Phương trình sóng : a Lập phương trình :

 Xét trường hợp sóng ngang truyền dọc theo đường thẳng Ox Bỏ qua lực cản

 Chọn : - Trục tọa độ Ox đường truyền sóng

- Gốc tọa độ O điểm bắt đầu truyền dao động - Chiều dương chiều truyền sóng

- Gốc thời gian t = lúc bắt đầu truyền dao động

 T



Gs phương trình sóng O : u0 ( t ) = A sin t

x

v + Thời gian sóng truyền từ O đến M : t =

 Phương trình sóng M

T



   

 



v x t

uM ( t ) = A sin

   

 

   

 

 

 x

T t

2

uM ( t ) = A sin

b Một số tính chất sóng suy từ phương trình sóng :

 Tính tuần hồn theo thời gian

Xét điểm M xác định, trạng thái dao động M thời điểm t, t + T, t + 2T, hoàn toàn giống

 Tính tuần hồn theo khơng gian Xét điểm M có li độ x

Trên đường truyền sóng, điểm cách khoảng bước sóng có li độ (cùng trạng thái dao động)

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, tập 1, 2,

Tiết 28 :

BÀI 23 : SỰ PHẢN XẠ SÓNG  SÓNG DỪNG

I / MỤC TIÊU :

 Bố trí TN để tạo sóng dừng dây

 Nhận biết tượng sóng dừng Giải thích tạo thành sóng dừng  Nêu điều kiện để có sóng dừng dây đàn hồi

 Áp dụng tượng sóng dừng để tính vận tốc truyền sóng dây đàn hồi

II / CHUẨN BỊ :

 Một dây lò xo mềm đường kính vịng lị xo khoảng 5cm, kéo dãn dài 2m  Một cần rung có tần số ổn định

 Một sợi dây chun tiết diện đều, đường kính khoảng 1mm, dài 1m, đầu buộc nặng 20g vắt qua ròng rọc

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Ngược với lúc đầu. HS : Ngược với lúc đầu. HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa.

HS : Sóng phản xạ có tần số bước

sóng với sóng tới Nếu đầu phản xạ cố định sóng phản xạ ngược pha với sóng tới

Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Những điểm đứng yên.

HS : Những điểm dao động với biên độ cực

đại

HS : Cách nhau. Hoạt động :

HS : Phương trình sóng nguồn ? HS : Phương trình sóng tới M ? HS : Phương trình sóng phản xạ M ?

2 

HS : d = k

2         k

HS : d = Hoạt động :

HS : Hai nút.

GV : Ta cầm đầu A dây đưa lên đưa

xuống gây biến dạng dây

GV : So sánh chiều biến dạng dây Nêu

nhận xét ?

GV : So sánh chiều chuyển động sóng

trước sau gặp đầu cố định ? Nêu nhận xét ?

GV : Sóng tới ? GV : Sóng phản xạ ? GV : Nêu nhận xét tổng quát ?

GV : GV trình bày thí nghiệm tạo sóng

dừng Hình 23.2 Hình 23.5

GV : Yêu cầu HS mô tả tượng : ra

những điểm nút, điểm bụng so sánh khoảng cách hai nút, hai bụng liên tiếp

GV :Hướng dẫn HS lập phương trình cho

sóng tới sóng phản xạ ?

GV : Hướng dẫn học sinh lập phương trình

sóng tổng hợp M ?

GV : Phân tích phương trình sóng tổng

hợp để xác định điểm nút ?

GV : Phân tích phương trình sóng tổng

hợp để xác định điểm bụng ?

GV : Đối với sợi dây có hai đầu cố định hay

HS : Một nửa bước sóng.

HS : Một số nguyên lần nửa bước sóng.

 

HS : = n Hoạt động : HS : Bụng sóng.

HS : Một số bán nguyên nửa bước sóng.

       n 

HS : = Hoạt động :

HS : Giải tập ví dụ. HS : Nêu ứng dụng.

động với biên độ nhỏ có sóng dừng hai đầu dây nút hay bụng ?

GV : Khoảng cách hai nút liên tiếp

bằng ?

GV : Chiều dài dây ? GV : Viết biểu thức ?

GV : Đối với sợi dây có đầu tự thì

khi có sóng dừng đầu tự dây nút hay bụng ?

GV : Chiều dài dây ? GV : Viết biểu thức ?

GV : Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức về

hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng dây

IV / NỘI DUNG : 1 Sự phản xạ sóng.

 Sóng truyền môi trường mà gặp vật cản bị phản xạ  Sóng phản xạ có tần số bước sóng với sóng tới

 Nếu vật cản cố định (đầu phản xạ cố định) sóng phản xạ ngược pha với sóng tới (đổi chiều)

2 Sóng dừng

 Sóng tới sóng phản xạ, truyền theo phương giao thoa với tạo thành hệ sóng dừng

 Sóng dừng sóng có nút bụng cố định không gian + Những điểm đứng yên gọi nút

+ Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi bụng + Những nút bụng xen kẽ, cách

3 Điều kiện để có sóng dừng :

a Đối với dây có đầu cố định hay đầu cố định, đầu dao động.

 Hai đầu dây nút



l

Khoảng cách nút hay bụng liên tiếp  Chiều dài dây số nguyên lần nửa bước sóng





= n {n = 1, 2, số bó nguyên  Trên dây có n bó sóng

 Số bụng = n  Số nút = n +

b Đối với dây có đầu tự do



l

Khoảng cách nút hay bụng liên tiếp

 Chiều dài dây nửa số bán nguyên nửa bước sóng

 

 

 



n

2 

= {n = 1, 2, số bó nguyên



1

Trên dây có : + n + bó sóng

+ Số bụng = số nút = n +  Ứng dụng :

Tiết 29 : BÀI TẬP

Tiết 30 :

BÀI 24 : GIAO THOA SÓNG

I / MỤC TIÊU :

 Áp dụng phương trình sóng kết việc tìm sóng tổng hợp hai sóng ngang tần số để dự đốn tạo thành vân giao thoa

II / CHUẨN BỊ :

 Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước đơn giản cho nhóm HS

 Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước với nguồn dao động có tần số thay đổi được, dùng cho GV

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

T



HS : u1 = Asint = Asin t T



HS : u1 = Asint = Asin t

        d T t

HS : u1M = A sin 

        d T t

HS : u2M = A sin 

 

HS :  = ( d1  d2 ) HS : d1  d2 = k 

       k

HS : d1  d2 =  Hoạt động :

HS : Quan sát mô tả.

HS : Điều kiện cần đủ để hai sóng giao

thoa với điểm hai sóng phải hai sóng kết hợp, tức tạo từ hai nguồn dao động có tần số, phương có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian

GV : Phương trình sóng nguồn S1 ? GV : Phương trình sóng nguồn S2 ?

GV : Phương trình sóng M sóng từ

nguồn S1 truyền tới ?

GV : Phương trình sóng M sóng từ

nguồn S2 truyền tới ?

GV : Độ lệch pha dao động tổng hợp tại

M ?

GV : Hiệu số đường điểm dao

động tổng hợp có biên độ cực đại ?

GV : Hiệu số đường điểm dao

động tổng hợp có biên độ cực tiểu ?

GV : Mô tả thí nghiệm hình 24.3

GV : Nêu điều kiện để có tượng giao

thoa ?

GV : Hai nguồn kết hợp ? GV : Hai sóng kết hợp ?

IV / NỘI DUNG :

1 Sự giao hai sóng

Xét trường hợp nguồn dao động S1 S2 có tần số, pha

Xét điểm M mặt nước cách S1 đoạn S1M = d1 cách S2 đoạn S2M = d2

 T



Các nguồn S1 S2 dao động theo phương trình : u1 = u2 = Asint = Asin t

 Sóng M u1 truyền tới :

        d T t

u1M = A sin 

        d T t

u2M = A sin 

 Dao động M tổng hợp dao động u1M u2M

u2M = u1M + u2M

 Biên độ dao động M phụ thuộc vào biên độ u1M, u2M pha ban đầu hay độ lệch

pha u1M u2M

         d d  

 = 1 - 2 = 2 = ( d1  d2 )

 Nếu u1M u2M pha :  = 2k biên độ dao động M đạt cực đại

 (d1 – d2) = k

 Nếu u1M u2M ngược pha :  = (2k + 1)  biên độ dao động M đạt cực tiểu

       k

 (d1 – d2) = d1  d2 = 

 Quỹ tích điểm dao động với biên độ cực đại hyperbol Xen kẽ với chúng quỹ tích điểm dao động với biên độ cực tiểu hyperbol

Các đường hyperbol tạo thành có giao thoa hai sóng gọi vân giao thoa

2 Điều kiện để có tượng giao thoa a Nguồn kết hợp :

Hai nguồn kết hợp hai nguồn dao động có tần số, phương có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian

b Sóng kết hợp :

Hai sóng hai nguồn kết hợp tạo thành gọi hai sóng kết hợp

c Điều kiện để có tượng giao thoa sóng :

Điều kiện cần đủ để hai sóng giao thoa với điểm hai sóng phải hai sóng kết hợp, tức tạo từ hai nguồn dao động có tần số, phương có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian

3 Định nghĩa tượng giao thoa sóng :

Hiện tượng giao thoa sóng tượng hai sóng kết hợp gặp điểm tăng cường triệt tiêu

Tiết 32 :

BÀI 25 : SÓNG ÂM

I / MỤC TIÊU :

 Nêu nguồn gốc âm cảm giác âm

 Nêu mối quan hệ cảm giác âm đặc điểm sóng âm  Trình bày phương pháp khảo sát đặc điểm sóng âm dựa đồ thị

dao động nguồn âm

II / CHUẨN BỊ :

 Âm thoa, đàn giây

 Dao động kí điện tử (nếu có điều kiện)

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Dao động HS : Nguồn âm

HS : Dây đàn bị bật, mặt trống bị gõ…… HS :Nguồn phát âm có đặc : Dao động HS : Vật dao động làm cho lớp khơng khí ở

bên cạnh bị nén bị dãn Không khí bị nén hay bị dãn làm xuất lực đàn hồi khiến cho dao động truyền cho phần tử khơng khí xa Dao động truyền khơng khí, tạo thành sóng gọi sóng âm có tần số với nguồn âm Sóng âm truyền qua khơng khí lọt vào tai ta gặp màng nhĩ, tác dụng lên màng nhĩ áp suất biến thiên, làm cho màng nhĩ dao động Dao động màng nhĩ lại truyền đến đầu dây thần kinh thính giác làm cho ta có cảm giác âm

HS : Nguồn âm tai người nghe. HS : Vì khơng có phần tử vật chất.

HS : Từ 16 ( Hz ) đến 20.000 ( Hz ) HS : Siêu âm : f >20.000 ( Hz ) HS : Hạ âm : f < 16 ( Hz ) HS : Rắn, lỏng , khí.

HS : Tính đàn hồi mật độ mơi trường. HS : Sóng dọc.

HS : Có thể sóng ngang sóng dọc. Hoạt động :

GV : Các vật phát âm có đặc điểm ? GV : Các vật gọi ?

GV : Nêu ví dụ số nguồn âm ?

GV :GV làm TN biểu diễn cho âm thoa

hay đàn dây phát âm Em cho biết nguồn phát âm có đặc điểm chung ?

GV : Sau yêu cầu HS phân tích xem dao

động nguồn âm phát truyền đến tai ta nào?

GV : Từ rút nhận xét cảm giác âm phụ

thuộc vào yếu tố nào?

GV : Vì âm khơng truyền trong

chân khơng?

GV : Tai người cảm nhận được

những âm có tần số khoảng ?

GV : Thế sóng siêu âm sóng hạ âm

?

GV : Sóng âm truyền mơi

trường ?

GV : Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào

những yếu tố ?

GV : Trong chất khí mặt thống chất

lỏng sóng âm sóng ?

HS : Quan sát hình 25.1 HS : Quan sát hình 25.2 HS : Quan sát hình 25.3

HS : Phản ảnh biến thiên li độ dao

động âm theo thời gian

Hoạt động :

HS : Quan sát hình 25.3 HS : Quan sát hình 25.4 HS : Quan sát hình 25.5

HS : Nêu định nghĩa nhạc âm tạp âm. HS : Nêu định nghĩa độ cao âm. HS : Nêu định nghĩa âm sắc âm. Hoạt động :

HS : Học sinh ghi định nghĩa cường độ âm HS : Học sinh ghi định nghĩa mức cường độ

âm

HS : Học sinh ghi định nghĩa độ to âm

GV : GV giới thiệu cách dùng dao động kí

điện tử Nếu có điều kiện biểu diễn cho HS quan sát hình dao động kí điện tử đưa tín hiệu âm vào qua micrơ

GV : Nếu khơng có điều kiện, giới thiệu

bằng hình vẽ số đường cong ghi dao động kí điện tử giải thích ý nghĩa đường cong ? phản ảnh biến thiên li độ dao động âm theo thời gian

GV : GV tạo âm khác để HS

cảm nhận trực tiếp sau đưa đồ thị tương ứng

GV : Dựa phân tích đồ thị để nhận biết

những đặc tính dao động âm tương ứng với dạng đồ thị khác

GV : Với việc phân tích đồ thị rút những

đặc tính dao động âm tương ứng với cảm giác khác âm :

 Nhạc âm, tạp âm

 Độ cao âm (âm cao, âm thấp)  Âm sắc

GV : Riêng mức cường độ âm độ

to âm, vấn đề phức tạp, HS không tự phát GV phải dùng phương pháp thuyết trình, thơng báo

IV / NỘI DUNG :

1 Nguồn gốc âm cảm giác âm.

 Vật dao động làm cho lớp không khí bên cạnh bị nén, bị dãn, xuất lực đàn hồi khiến cho dao động truyền cho phần tử khơng khí xa  tạo thành sóng gọi sóng âm có tần số với nguồn âm Sóng âm sóng dọc

 Sóng âm truyền qua khơng khí, lọt vào tai ta qua màng nhĩ, làm dao động  ta có cảm giác âm (gọi tắt âm)

 Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm tai người nghe

 Tai người cảm nhận sóng âm có tần số từ 16Hz đến 20000Hz  Những âm có tần số lớn 20000Hz gọi sóng siêu âm có tần số nhỏ 16Hz

gọi sóng hạ âm

 Sóng âm truyền tất môi trường rắn, lỏng, khí khơng truyền chân khơng

 Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi mật độ môi trường

 Vận tốc truyền âm chất rắn lớn chất lỏng, chất lỏng lớn chất khí

2 Những đặc tính sóng âm. a Nhạc âm tạp âm.

 Tiếng gõ kim loại …  chói tai, gây cảm giác khó chịu, đồ thị chúng đường cong không tuần hồn, khơng có tần số xác định Chúng gọi tạp âm

b Độ cao âm.

Độ cao âm đặc tính sinh lý âm phụ thuộc vào tần số âm Âm có tần số lớn cao (âm bổng) Âm có tần số nhỏ thấp (âm trầm)

c Âm sắc : Âm sắc tính chất âm giúp ta phân biệt âm độ cao, độ to được

phát nguồn khác Âm sắc đặc tính sinh lý âm phụ thuộc tần số biên độ âm

d Cường độ, mức cường độ âm.

 Cường độ âm lượng sóng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian Đơn vị cường độ âm W/m2 Ký hiệu : I.

 Để so sánh cường âm với cường độ âm tiêu chuẩn người ta dùng đại lượng mức cường độ âm (L)

o

I

I L = 10lg I : Giá trị tuyệt đối cường độ âm.

Io : giá trị cường độ âm chọn

 Đơn vị L : dB (đềxiben)

e Độ to âm :

 Độ to âm đặc tính sinh lý phụ thuộc vào cường độ âm tần số âm  Do đặc điểm sinh lý tai nên : ngưỡng nghe  cường độ âm  ngưỡng đau

(Miền nghe được)

 Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số âm

 Ngưỡng đau cường độ âm lớn tới mức tạo cảm giác đau tai Ngưỡng đau có giá trị 10W/m2 tần số âm, ứng với mức cường độ âm 130dB.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3,

Tiết 33 :

BÀI 26 : CỘNG HƯỞNG ÂM  HIỆU ỨNG ĐÔPPLE

I / MỤC TIÊU :

 Nhận biết tượng cộng hưởng âm ống khí, điều kiện để có cộng hưởng âm

 Hiểu tác dụng hộp cộng hưởng  Nhận biết hiệu ứng Đốpple

 Giải thích nguyên nhân hiệu ứng Đốpple

 Nêu số ứng dụng tượng cộng hưởng âm hiệu ứng Đốpple

II / CHUẨN BỊ :

 Thiết bị tạo sóng dừng ống chứa khơng khí  Âm thoa có hộp cộng hưởng

 Nguồn phát âm buộc vào đầu sợi dây dài 1m quay tròn

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát hình 26.1a HS : Quan sát hình 26.1b

HS : Học sinh nghe âm phát từ ống

chứa khơng khí

HS : Độ to lớn nhất, độ to nhỏ nhất.

HS : Hiện tượng sóng dừng cột khí

trong ống giống tượng ?

Hoạt động :

HS : Đàn ghi ta đàn măngđơlin có hộp

cộng hưởng khác

HS : Học sinh nhận xét đàn ghita

nhưng hộp cộng hưởng khác âm tổng hợp khác

HS : Xem SGK trang 128 129 Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm.

HS : Âm từ nguồn phát có độ cao không

đổi

HS : Âm từ nguồn phát có độ cao thay

đổi

GV : GV biểu diễn TN cộng hưởng cột

khí

GV : Đặt âm thoa gần miệng một ống hình học, đầu ống nhúng bình nước dùng dùi cao su gõ nhẹ cho âm thoa phát âm, nâng dần ống tre lên, ta nghe thấy độ to âm thay đổi

GV : Có vị trí ống mà độ to âm lớn

nhất, có vị trí mà âm tắt hẳn

GV : Rút nhận xét có sóng dừng thì

chiều dài cột khí thỏa mãn cơng thức :

4 

l = n Với n = 1, 3, 5…

GV : GV phân tích tác dụng hộp cộng

hưởng nhạc cụ tạo âm sắc riêng nhạc cụ Hai nhạc cụ phát âm hộp cộng hưởng lại khuếch đại số họa âm âm tổng hợp khác

GV : Nhắc HS đọc đọc thêm để biết

thêm ứng dụng hộp cộng hưởng sách khoa

GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh làm thí

nghiệm 26.3

GV : Người điều khiển quay nguồn âm tròn

đều nghe thấy âm ?

GV : Ngưới quan sát thứ hai đứng bên ngoài

HS : Khi nguồn âm chuyển động lại gần

người quan sát người nghe thấy âm cao hơn, nguồn xa lại nghe thấy âm thấp

s s

v v

f v v

   HS : f =

s

s

v v

f v v

   HS : f =

Hoạt động :

HS : Sóng âm, sóng siêu âm, sóng vơ tuyến

điện, sóng ánh sáng

HS : Súng bắn tốc độ cảnh sát giao

thông, đo vận tốc tàu ngầm sóng siêu âm, phát vận tốc di chuyển thiên hà…

thế ?

GV : Nguồn phát âm có độ cao thay đổi

như ?

GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh chứng

minh công thức tần số âm nguôn âm dịch chuyển ?

GV : Tần số âm mà người quan sát cảm

nhận nguồn âm tiến lại gần người xác định ?

GV : Tần số âm mà người quan sát cảm

nhận nguồn âm tiến xa người xác định ?

GV : Hiệu ứng Đốpple xảy với những

sóng ?

GV : GV giới thiệu số ứng dụng quan

trọng hiệu ứng Đốpple

IV / NỘI DUNG : 1 Cộng hưởng âm.

a Cộng hưởng cột khí : đặt âm thoa gần miệng ống hình học, đầu kia

của ống nhúng bình nước dùng dùi cao su gõ nhẹ cho âm thoa phát âm, nâng dần ống tre lên, ta nghe thấy độ to âm thay đổi Có vị trí ống mà độ to âm lớn nhất, có vị trí mà âm tắt hẳn Đó tượng sóng dừng cột khí ống Khi có sóng dừng, biên độ dao động sóng âm tăng lên nhiều lần, ta gọi có cộng hưởng âm

b Hợp cộng hưởng : bầu đàn, thân kèn, sáo, hộp rỗng, tùy thuộc vào hình dạng,

kích thước chất liệu mà hộp cộng hưởng có khả cộng hưởng với số họa âm định, khuếch đại âm tạo âm tổng hợp có âm sách riêng đặc trưng cho loại nhạc cụ

2 Hiệu ứng Đốp – ple.

 Hiệu ứng Đốp – ple thay đổi tần số âm máy thu thu máy thu nguồn âm hai chuyển động

 s s v v f v v

   Khi nguồn âm tiến lại gần người quan sát người nhận biết được

sóng âm có tần số lớn so với tần số nguồn âm : f =

 s s v v f v v

   Khi nguồn âm chuyển động xa người quan sát người nghe

được âm có tần số nhỏ tần số nguồn âm : f =

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, làm tập 1,

TIẾT 35 + 36 :

Tiết 37 + 38 :

BÀI 29

 30

: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu cấu tạo mạch dao động LC khái niệm dao động điện từ

 Thiết lập công thức dao động điện từ riêng mạch LC (các biểu thức phụ thuộc thời gian điện tích, cường độ dòng điện, hiệu điện thế, lượng điện từ)  Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động nguyên tắc tạo dao động trì  Hiểu tương tự điện 

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn Hình 29.1b hình minh họa dao động điện từ tắt dần (hình 29.5 SGK)

2 / Học sinh :

 Ôn lại dao động học ( Dao động học, dao động tắt dần, dao động trì )

 Ơn lại định luật Ôm cho loại mạch điện, lượng tụ điện tích điện ( lượng điện trường) lượng ống dây có dịng điện (năng lượng từ trường )

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Điện trường. HS : Từ trường.

HS : Là mạch điện khép kín gồm tụ

điện có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm L

HS : Hiệu điện thế

HS : Tụ điện phóng điện tạo nên dịng

điện

HS : Biến thiên tuần hoàn.

GV : Khi tụ điện tích điện

lượng ?

GV : Khi cuộn cảm mang dịng điện thì

nó tích lũy lượng ?

GV : Quan sát hình 29.1a nêu định nghĩa

mạch dao động ?

GV : Nếu ban đầu ta tích điện cho tụ điện C

thì mạch hai tụ điện xuất ?

GV : Khi nối tụ điện với cuộn dây L xuất

hiện tượng ?

HS : Biến thiên tuần hoàn. Hoạt động :

dt dq

HS : i = =q’ di

dtHS : e =  L HS : uAB = e – r.i = e

q

cHS : uAB =

1

LC HS : q” + q = 0 HS : q = qocos(t + )

HS : Nêu định nghia dao động diện từ ?

2 LC     1

T   LC HS : T = f = Hoạt động :

2 2 cos 2 o q q

C  C HS : WC = (t + ) 2 2 o q Li C 

HS : WL = sin2(t + )

2

o

q

CHS : W = WC + WL = =const

HS : Trong q trình dao động điện từ, có sự

chuyển đổi từ lượng điện trường thành lượng từ trường ngược lại, tổng chúng khơng đổi

Hoạt động : HS : Nêu kết luận. HS : Nêu kết luận Hoạt động :

HS : Phương trình vi phân HS : Tần số góc

HS : Phương trình dao động điều hịa HS : Phương trình vận tốc

HS : Năng lượng

GV : Hiệu điện hai đầu cuộn dây và

giữ hai tụ điện có đặc điểm ?

GV : Em cho biết biểu thức cường độ

dòng điện qua mạch ?

GV : Em cho biết biểu thức suất điện

động tự cảm ?

GV : Em cho biết biểu thức hiệu điện

thế hai đầu đoạn mạch ?

GV : Em cho biết biểu thức hiệu điện

thế hai đầu tụ điện ?

GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi để dẫn tới

phương trình vi phân bậc ?

GV : Giới thiệu nghiệm phương trình vi

phân bậc ?

GV : Dao động diện từ ?

GV : Viết cơng thức chu kỳ tần số dao

động riêng dao động điện từ tự mạch dao động LC ?

GV : Em cho biết biểu thức lượng

điện trường ( WC ) tích lũy tụ điện

được xác định ?

GV : Em cho biết biểu thức lượng

từ trường ( WL ) tích lũy cuộn cảm

được xác định ?

GV : Em cho biết biểu thức lượng

điện từ mạch dao động ?

GV : Nêu nhận xét ?

GV : Dao động điện từ tắt dần ? GV : Dao động điện từ trì ?

GV : GV hướng dẫn cho HS thấy đặc

điểm giống dao động điện từ dao động học (GV hướng dẫn HS lập bảng so sánh SGK)

IV / NỘI DUNG :

 Mạch LC gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm L thành mạch điện kín Mạch LC cịn gọi mạch dao động  Muốn cho mạch dao động hoạt động, ta tích điện cho tụ điện cho phóng điện

trong mạch, tạo nên dịng điện có cường độ biến thiên tuần hồn mạch, hiệu điện hai tụ điện đầu cuộn cảm biến đổi tuần hoàn Quá trình gọi dao động điện

2 Khảo sát định lượng dao động điện mạch dao động C.

Chọn chiều dương mạch chiều qua cuộn cảm từ B đến A hình vẽ Nếu dịng điện chạy theo chiều cường độ i > , theo chiều ngược lại i <

Ta có : i = q’

Dòng điện i chạy cuộn cảm sinh suất điện động tự cảm :

di

dt e = -L (1)

Theo định luật Ôm :

uAB = e – r.i {r = cuộn dây cảm di

dt => uAB = e = -L (2)

Mặt khác, uAB hiệu điện hai tụ điện, nên ta có : q

cuAB = (3)

Từ (1), (2) (3), suy :

q c

di

dt = -L = -Lq”

1

LC => q” + q = (4)

 Pt (4) có nghiệm : q = qocos(t + )



1

LC Vậy điện tích A biến đổi điều hịa theo thời gian với tần số góc  =

 Cường độ dòng điện chạy cuộn cảm hiệu điện uAB hai tụ điện

cũng biến đổi điều hòa theo thời gian với tần số góc  : i = q’ = -qosin(t + )

o

q q

C C uAB = cos(t + )

 Nếu q trình xảy dao động khơng có tác dụng điện từ bên ngồi lên mạch LC dao động dao động điện tự (dao động riêng) mạch dao động LC  Sự biến thiên tuần hoàn điện trường hai tụ từ trường cuộn cảm

trong mạch dao động gọi dao động điện từ

 Chu kỳ tần số dao động riêng dao động điện từ tự mạch dao động LC :

2

2 LC

 

 

1

2

T   LC T = f = 3 Năng lượng điện từ mạch dao động LC

 Trong trình dao động điện từ, lượng điện từ (năng lượng toàn phần) mạch dao động tổng lượng điện trường tích lũy tụ điện (WC)



2

2

1

cos

2

o

q q

C  C WC = (t + )



2

1

2

o

q Li

C



WL = sin2(t + )

 Năng lượng điện từ :

2

2

o

q

CW = WC + WL = =const

Vậy : trình dao động điện từ, có chuyển đổi từ lượng điện trường thành

năng lượng từ trường ngược lại, tổng chúng khơng đổi

4 Dao động điện từ tắt dần :

 Dao động điện từ tắt dần mạch dao động LC : dao động điện từ có biên độ dao động điện tích, cường độ dịng điện hiệu điện giảm dần theo thời gian

 Nguyên nhân thực tế, mạch dao động LC có điện trở R nên mạch ln có nhiệt lượng tỏa làm lượng tồn phần bị giảm liên tục

5 Dao động điện từ trì :

Dao động điện từ trì dao động điện từ mạch dao động bù đắp lượng để khơng bị tắt dần

Cách phổ biến để tạo dao động điện từ trì dùng mạch tranzito Máy tạo dao động trì cịn gọi máy phát dao động dùng tranzito

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Xem 32

Tiết 39 :

Tiết 40 :

BÀI 32 :

ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu mối liên hệ từ trường biến thiên điện trường xoáy : Từ trường biến thiên làm xuất điện trường xoáy; hiểu khái niệm điện trường xoáy

 Hiểu mối liên hệ điện trường biến thiên từ trường : điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất từ trường

 Hiểu khái niệm điện từ trường, tồn tách rời điện trường từ trường

II / CHUẨN BỊ :

GV nhắc HS ôn lại kiến thức học lớp 11 điện trường (tĩnh) từ trường, đường sức điện đường sức từ, tượng cảm ứng điện từ

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát kim điện kế HS : Kim điện kế lệch đi.

HS : Vịng dây dẫn có tác dụng cho ta thấy

hiện tượng cảm ứng điện từ

HS : Trong vùng khơng gian có từ trường

biến thiên theo thời gian xuất điện trường

HS : Điện trường có đường sức là

những đường cong khép kín

HS : Nêu định nghĩa điện trường xoáy ? HS : Khi ta đặt dây dẫn vào vùng

không gian đó, thí nghiệm trên, điện trường xốy buộc điện tích tự dây dẫn kín phải chuyển động Đó nguyên nhân làm xuất dòng điện dây dẫn kín, mà ta quan sát thấy

HS : Dây dẫn đặt vùng khơng gian có

GV : GV làm thí nghiệm hình 32.1 GV : Kim điện kế lúc ?

GV : Trong thí nghiệm tượng cảm ứng

điện từ vịng dây dẫn có vai trị ?

GV : Bản chất tượng ?

GV : Điện trường xuất thí nghiệm này

khác điện trường tĩnh đặc điểm ?

GV : Điện trường xốy ?

GV : Hãy giải thích xuất dòng

điện mạch lúc ?

từ trường biến thiên có tác dụng làm cho ta thấy rõ tồn điện trường xốy khơng gian mà thơi

HS : Từ trường biến thiên theo thời gian làm

xuất điện trường xoáy

HS : Tự vẽ hình chiều B E 32.2 Hoạt động :

HS : Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ

làm xuất từ trường xốy

HS : Có đường sức từ bao quanh các

đường sức điện trường

HS : Xem hình 32.3

HS : Nêu định nghĩa dòng diện dịch. Hoạt động :

HS : Nêu mối quan hệ trang 143. HS : Càng lớn.

HS : Càng lớn.

HS : Vì thể có từ trường biến thiên , mà ở

khơng gian xung quanh khơng xuất điện trường Ngược lại, điện trường biến thiên tồn tách rời với từ trường

HS : Nêu định nghĩa điện từ trường.

từ trường biến thiên có tác dụng ?

GV : Nêu giả thuyết Maxwell ? GV : Hướng dẫn học sinh vẽ hình 32.2 GV : Điện trường biến thiên theo thời gian

có làm xuất từ trường xốy khơng ?

GV : Từ trường có đặc điểm ?

GV : Khi tụ điện phóng điện điện trường

giữa hai tụ điện ?

GV : Thế dòng điện dịch ?

GV : Điện trường từ trường có mối quan

hệ mật thiết với ?

GV : Từ trường biến thiên nhanh thì

cường độ điện trường xoáy ?

GV : Điện trường biến thiên nhanh thì

cảm ứng từ ?

GV : Tại điện trường từ trường không

thể tồn riêng biệt độc lập với ?

GV : Điện từ trường ?

IV / NỘI DUNG :

1 Liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên. a Từ trường biến thiên làm xuất điện trường xoáy

Trong vùng khơng gian có từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất điện trường xốy (đường sức điện trường xốy đường cong khép kín)

b Điện trường biến thiên làm xuất từ trường xốy :

Trong vùng khơng gian có điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất từ trường xốy (Có đường sức từ bao quanh đường sức điện trường)

2 Điện từ trường :

Nội dung thuyết Mác-xoen điện từ trường :

 Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, ngược lại, biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh

 Từ trường điện trường không tồn riêng biệt, đối lập nhau, chúng đồng thời tồn không gian, liên quan mật thiết với hai thành phần trường thống gọi điện từ trường

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 41 :

BÀI 33 :

SÓNG ĐIỆN TỪ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu cách sơ lược lan truyền tương tác điện từ hình thành sóng điện từ

 Nắm tính chất sóng điện từ

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ hình 33.1 SGK hình 33.2 SGK vào tờ giấy khổ lớn

2 / Học sinh :

Ơn lại biểu thức sóng học (chương III) điện từ trường

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Hai điện tích điểm tương tác với nhau.

HS : Điện trường E1 biến thiên tuần hoàn

theo thời gian

HS : Từ trường B1 biến thiên tuần hoàn theo

thời gian

HS : Điện trường E2 biến thiên tuần hoàn

theo thời gian

HS : Xuất điện từ trường biến thiên

tuần hồn theo thời gian khơng gian, lan truyền xa điểm O Và phải mộtbkhoảng thời gian, lan truyền tới điện tích q2 đặt M

HS : Nêu định nghĩa sóng điện từ. Hoạt động :

HS : Với giá trị khác ? HS : Bằng vận tốc ánh sáng.

HS : Có mang lượng.

HS : Có mang lượng Năng lượng này

tăng theo lũy thừa bậc tần số sóng ?

HS : Sóng ngang sóng dọc. HS : Sóng ngang

HS : Rắn, lỏng, khí

HS : Rắn, lỏng, khí chân không.

HS : Phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa. HS : Phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa.

GV : Hiện tượng xảy ta có hai

điện tích điểm q1 q2 đặt hai

điểm O M ?

GV : Khi điện tích điểm q1 dao động điều

hịa O tạo ?

GV : Điện trường biến thiên gây ra

những điểm lân cận ?

GV : Từ trường biến thiên gây những

điểm lân cận ?

GV : Q trình tiếp tục lặp lặp lại :

điện trường biến thiên sinh từ trường biến thiên, từ trường biến thiên sinh điện trường biến thiên Kết xuất ?

GV : Sóng điện từ ?

GV : Sóng điện từ lan truyền mơi

trường vật chất ?

GV : Suy vận tốc lan truyền sóng

điện từ chân khơng ?

GV : Sóng học có mang lương

khơng ?

GV : Suy sóng điện từ có mang năng

lượng khơng ?

GV : Sóng học sóng ?

GV : Suy sóng điện từ sóng ?

GV : Sóng học lan truyền những

môi trường ?

GV : Suy sóng điện từ lan truyền trong

những môi trường ?

gì ?

IV / NỘI DUNG :

1 Sự lan truyền tương tác điện từ – sóng điện từ : a Sự lan truyền tương tác điện từ :

Vận tốc truyền tương tác điện từ vận tốc ánh sáng môi trường

b Sóng điện từ :

Q trình lan truyền không gian điện từ trường biến thiên tuần hồn theo thời gian q trình sóng, sóng gọi sóng điện từ

2 Tính chất sóng điện từ

 Sóng điện từ có vận tốc lớn, vận tốc ánh sáng môi trường Trong chân không, v = c = 300.000km/s = 3.108m/s.

 Sóng điện từ mang lượng  E



B



Sóng điện từ sóng ngang vng góc vng góc với phương truyền sóng

 Sóng điện từ truyền mơi trường, kể chân khơng  Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa…



v

f  = v.T = {v : vận tốc truyền sóng điện từ mơi trường. V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3,

Tiết 42 + 43 :

BÀI 34 + 35 :

THƠNG TIN BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN ĐIỆN

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu vai trị anten việc thu, phát sóng điện từ

 Hiểu nguyên tắc thông tin sóng vơ tuyến điện (sự biến điệu dao động điện từ cao tần tách sóng)

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn hình 34.3, 34.4 34.5 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại §29  30 (Dao động điện từ)

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Tụ điện. HS : Cuộn dây.

HS : Bị giới hạn vùng không gian

hẹp

HS : Mạch dao động kín.

HS : Khơng phát sóng điện từ khơng gian

bên

HS : Dùng mạch dao động hở. HS : Đi mạch dao động. HS : Càng tốt.

HS : 1800 HS : Ănten Hoạt động :

HS : Cạnh cuộn cảm L mạch dao động

của máy phát dao động, người ta đặt thêm cuộn cảm La ?

HS : Hiện tượng cảm ứng điện từ. HS : Dao động điện từ.

HS : Dọc theo anten.

HS : Một điện từ trường biến thiên lan

GV : Trong mạch dao động điện trường biến

thiên tập trung đâu ?

GV : Trong mạch dao động từ trường biến

thiên tập trung đâu ?

GV : Các dao động điện từ lúc có đặc

điểm ?

GV : Mạch dao động có tên gọi là

gì ?

GV : Việc phát sóng điện từ mạch dao

động kín có đặc điểm ?

GV : Để phát sóng điện từ khơng

gian bên ngồi người ta phải làm ?

GV : Khi đường sức từ đường sức

điện có đặc điểm ?

GV : Mạch dao động hở khả năng

bức xạ sóng điện từ ?

GV : Khi khả phát sóng của

mạch dao động lớn ?

GV : Khi mặt đất sử dụng thay cho

một tụ điện, lúc mạch dao động hở có tên gọi ?

GV : Muốn cho dao động điện từ bức

xạ khơng gian dạng sóng điện từ, người ta phải làm ?

GV : Cuộn dây liên kết anten với cuộn

cảm L máy phát nhờ vào tượng

GV : Khi mắc anten với máy phát dao động

như vậy, anten có tượng ?

GV : Các electron dao động ? GV : Các electron tạo xung quanh

truyền khơng gian dạng sóng điện từ

HS : Anten phát phải có kích thước cấu

tạo cho cộng hưởng điện từ với dao động điện từ máy phát tạo

Hoạt động :

HS : Lan truyền khơng gian.

HS : Nó tạo anten thu dòng

điện biến thiên tần số với sóng điện từ

HS : Biến thành lượng dòng điện

cảm ứng xuất anten thu

HS : Đặt cuộn dây La anten cạnh cuộn

cảm L máy phát dao động ( a ) máy thu ( b )

HS : Người ta phải điều chỉnh cho tần số

riêng mạch dao động tần số sóng điện từ cần thu

Hoạt động :

HS : Nhờ thiết bị : micrô, biến đổi

quang điện

HS : Vì chúng có tần số không đủ cao.

HS : Chúng phải có tần số cao.

HS : Sự biến điệu dao động cao tần dùng

các dao động thông tin cần truyền để làm biến đổi cách tương ứng biên độ, tần số, pha dao động

Hoạt động : HS : Ở gần mặt đất.

HS : Hình tính chất vật lý mặt đất,

trạng thái khí

HS : Ở tầng cao khí quyển, cách mặt

d8ất từ 100 ( km ) đến 300 ( km ), có lớp khí bị ion hóa xạ điện từ mặt trời hạt mang điện từ mặt trời tới tia vũ trụ

HS : Tầng điện ly môi trường dẫn điện,

nên phản xạ sóng vơ tuyến có bước sóng lớn ( 10 ; 15 ) m Tính chất

GV : Muốn cho sóng điện từ phát có biên

độ cực đại người ta phải làm ?

GV : Sóng điện từ anten phát có đặc

điểm ?

GV : Nếu đường sóng điện

từ gặp anten máy thu có tượng xảy ?

GV : Khi phần lượng điện

từ trường biến thành ?

GV : Để thu nhận sóng điện từ đài

phát người ta phải làm ?

GV : Muốn cho dao động điện từ xuất hiện

trong mạch dao động máy thu có biên độ cực đại người ta phải làm ?

GV : Ở đài phát, thông tin cần truyền đi

được chuyển dổi thành dao động điện tương ứng phương pháp ?

GV : Vì dao động điện không

tạo điện từ trường đủ mạnh để truyền xa dạng sóng điện từ ?

GV : Muốn dao động điện truyền đi

xa dạng sóng điện từ chúng phải có đặc điểm ?

GV : Sự biến điệu dao động cao tần ?

GV : Khi sử dụng sóng vơ tuyến điện vào

mục đích thông tin, người ta thường đặt máy phát máy thu đâu ?

GV : Sự lan truyền, thu phát sóng vơ

tuyến ảnh hưởng yếu tố ?

GV : Tầng điện ly ?

phản xạ hấp thụ sóng vơ tuyến tầng điện ly thay đổi rõ rệt theo thời gian ngày đêm theo mùa năm

HS : Xem SGK trang 151 HS : Xem SGK trang 151 HS : Xem SGK trang 151

GV : Sóng dài ? Nó có tính chất

gì ? Nó ứng dụng ?

GV : Sóng ngắn ? Nó có tính chất

gì ? Nó ứng dụng ?

GV : Sóng cực ngắn ? Nó có tính

chất ? Nó ứng dụng ?

IV / NỘI DUNG : I / Anten :

1 / Mạch dao động hở :

Hướng dẫn học sinh 34.1

2 / Anten phát anten thu :

Hướng dẫn học sinh 34.2

II / Ngun tắc thơng tin sóng vơ tuyến điện :

Hướng dẫn học sinh 34.3

III / Sự truyền sóng vơ tuyến điện Trái Đất :

Hướng dẫn học sinh 34.4 ; 34.5 ; 34.6 ; 34.7

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập

Xem 36 + 37

Tiết 44 + 45 :

BÀI 36 + 37 :

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

VẬT DẪN CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY

CHIỀU

CÁC GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

I / MỤC TIÊU :

 Nắm khái niệm dòng điện xoay chiều hiệu điện xoay chiều Biết cách xác định độ lệch pha dòng điện hiệu điện xoay chiều theo biểu thức theo đồ thị biểu diễn chúng

 Hiểu đặc điểm đoạn mạch xoay chiều có điện trở

 Nắm giá trị hiệu dụng cách tính cơng suất tỏa nhiệt dịng điện xoay chiều

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Dao động kí điện tử hai chùm tia  Nguồn điện xoay chiều

2 / Học sinh :

Xem lại kiến thức tượng cảm ứng điện từ

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát mơ hình hình vẽ 36.1 HS : Cho khung dây quay với vận tốc vừa

phải để HS thấy kim vôn kế dao động sang phải sang trái cách tuần hoàn

HS : e = E0 cos (  t + 0 )

2 



 HS : T = , f =

Hoạt động :

HS : Có tần số với lực cưỡng bức. HS : Dao động điện cưỡng mạch

có tần số với tần số dao động nguồn

HS : u i biến đổi điều hòa tần số

nhưng lệch pha với

HS : u = Uocos( t + 1 )

i = Iocos( t + 2 )

HS : Giá trị dương dòng điện là

chiều tính hiệu điện

HS : Nêu định nghĩa hiệu điện xoay

chiều

HS : Nêu định nghĩa cường độ dòng điện

xoay chiều

HS : Vẽ u 1 HS : Vẽ i 2 HS : Vẽ góc  HS :  = 1  2 Hoạt động :

R U

HS : I = HS : u = Uocost

GV : GV dùng mơ hình máy phát điện

xoay chiều có nối với vơn kế nhạy để minh họa cho nguyên tắc tạo suất điện động xoay chiều

GV : Theo định luật cảm ứng điện từ, trong

khung dây xuất suất điện động xoay chiều xác định ?

GV : GV yêu cầu HS nhắc lại cơng thức

tính chu kì tần số dao động điều hịa để vận dụng cho dao động điện

GV : Đặc điểm dao động cưỡng

bức học ?

GV : Dao động điện cưỡng mạch

có đặc điểm ?

GV : Hướng dẫn học sinh quan sát hình ảnh

bằng dao động kí quan sát đồ thị GV : Viết biểu thức hiệu điện cường độ dòng điện xoay chiều ?

GV : Về biểu thức dòng điện hiệu

điện thế, cần cho HS thấy rõ đại lượng tức thời giá trị đại số viết theo quy ước dấu cụ thể

GV : Hiệu điện xoay chiều ? GV : Cường độ dịng điện xoay chiều GV : Hướng dẫn vẽ giãn đồ vectơ biểu diễn

u I hệ trục từ rèn luyện HS tìm độ lệch pha dịng điện hiệu điện

GV : Độ lệch pha  xác định thế

nào ?

GV : Viết biểu thức định luật Ohm cho

đoạn mạch có R dịng điện chiều ?

GV : Viết biểu thức hiệu điện xoay chiều

ở hai đầu đoạn mạch chứa R ?

GV : Trong khoảng thời gian nhỏ,

cos cos

o

o

U u

t I t

R  R    HS : i = HS : Cùng pha

R U0

HS : I0 = Hoạt động : HS : i = I0 cos t

2

o

I HS : p = Ri2 = Rcos2t

2 cos 2 o o RI RI t  

HS : p =

HS : Một khơng đổi biến đổi điều

hịa theo thời gian

2

2

o

RI

HS : P =

2

o

I

HS : I =

HS : Nêu định nghĩa.

như dòng điện khơng đổi ?

GV : Dịng điện điện trở R biến

thiên so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch ?

GV : Biên độ xác định ? GV : Viết biểu thức cường độ dịng điện

chạy qua đoạn mạch có điện trở R ?

GV : Viết biểu thức công suất tỏa nhiệt tức

thời ?

GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu

thức ?

GV : Nêu nhận xét đặc điểm số hạng ? GV : Công suất tỏa nhiệt trung bình của

dịng điện thời gian  ?

GV : Hướng dẫn học sinh tới biểu thức

cường độ dòng điện hiệu dụng ?

GV : Định nghĩa cường độ dòng điện hiệu

dụng ?

GV : Giới thiệu ampere kế volt kế ?

IV / NỘI DUNG :

1 Suất điện động xoay chiều B



Cho khung dây có diện tích S quay với vận tốc góc  quanh trục vng góc với đường sức từ trường có cảm ứng từ Theo định luật cảm ứng điện từ, suất điện động biến đổi điều hòa theo thời gian :

e = Eocos(t + o) (36.1)

2 



 Đó suất điện động xoay chiều, chu kì tần số biến đổi suất điện động

T = , f =

2 Hiệu điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều

u = Uocos(t + 1) (36.2)

i = Iocos(t + 2) (36.3)

Hiệu điện biến đổi điều hòa theo thời gian gọi hiệu điện xoay chiều

Dịng điện có cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian gọi dòng điện xoay chiều Độ lệch pha hiệu điện xoay chiều dòng điện xoay chiều  = 1 -2 3 Vật dẫn có điện trở mạch điện xoay chiều.

Đặt hiệu điện xoay chiều u = Uocost vào hai đầu đoạn mạch có

điện trở R Áp dụng định luật Ôm

cos cos

o

o

U u

t I t

R R    i =

Như vậy, dòng điện điện trở biến thiên đồng pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch có biên độ xác định :

o

U

R Io = (36.4)

Hình 36.4 Giản đồ vectơ cho đoạn mạch có điện trở

thuần 4 Các giá trị hiệu dụng

Cho dịng điện xoay chiều có cường độ i = Iocost chạy qua đoạn mạch có điện

trở R Công suất tỏa nhiệt tức thời có biểu thức :

2

o

I p = Ri2 = Rcos2t

2 cos 2 o o RI RI t   p =

Cơng suất tỏa nhiệt trung bình dịng điện thời gian 

2

2

o

RI

P = (36.5)

Nhiệt lượng tỏa thời gian  :

2 o RI  Q =

Cho dòng điện không đổi cường độ I chạy qua điện trở nói thời gian  cho nhiệt lượng tỏa Q, nghĩa

Q = RI2

 (36.6)

2

o

I

I = (36.7)

Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi, mà cho hai dịng điện lần lượng qua điện trở khoảng thời gian đủ dài tỏa nhiệt lượng

Tương tự suất điện động hiệu dụng

2

o

E

E = (36.8) Và hiệu điện hiệu dụng

2

o

U

U = (36.9)

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Tiết 46 :

BÀI 38 :

TỤ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu tác dụng tụ điện mạch điện xoay chiều

 Nắm khái niệm dung kháng Biết cách tính dung kháng vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch có tụ điện

II / CHUẨN BỊ :

Nên chuẩn bị tụ có dung kháng bậc độ lớn với điện trở đèn để dễ quan sát tượng đèn sáng lên thay tụ dây dẫn Nếu khơng có dao động kí hai chùm tia GV cần vẽ trước đồ thị biểu diễn hiệu điện cường độ dòng điện qua tụ theo thời gian giấy to bảng

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh mắc mạch điện. HS : Đèn sáng.

HS : Dòng điện. HS : Sáng hơn.

HS : Tụ điện có tác dụng cản trở đối với

dòng điện xoay chiều

HS : u i biến thiên điều hòa tần số

và lệch pha /2 hiệu điện

Hoạt động : HS : u = Uosint

HS : q = Cu = CUosint

( osin )

d

CU t

dt  HS : i = CUocost

Hay i = Iocost (38.2)

Với Io = CUo biên độ dòng

điện qua tụ điện

2 

HS : u = Uosint = Uocos(t - )

2 

HS :

Hoạt động : HS : Bằng 0

GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ

như hình 38.1

GV : Sau đóng khóa K ta thấy đèn như

thế ?

GV : Hiện tượng chứng tỏ mạch

xuất ?

GV : Nếu tụ điện dây dẫn độ sáng

của đèn ?

GV : Hiện tượng chứng tỏ điều ? GV : Hướg dẫn học sinh quan sát dao động

ký điện tử ?

GV : Viết biểu thức hiệu điện hai

bản tụ điện ?

GV : Viết biểu thức điện tích tức thời trên

bản tụ điện nối vào điểm M ?

GV : Với quy ước : u > điện của

điểm M lớn điện điểm N, i > dòng điện chạy từ M đến N Hãy tìm biểu thức cường độ dòng điện mạch ?

GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu thức

hiệu điện tụ điện ?

GV : So sánh pha u i ? 

I GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay biểu

diễn cường độ dòng điện i = Iocost hợp với

trục Ox góc ?



C

U 2



2 

HS : 

HS : Học sinh tự vẽ giãn đồ vectơ. Hoạt động :

HS : Giống nhau.

HS : R

HS : Cản trở dòng điện

biểu diễn hiệu điện u = Uocos(t - ) hợp

với trục Ox góc ?

GV : Em so sánh biểu thức định luật Ôm

cho đoạn mạch chiều có điện trở R ?

GV : Vai trò ZC giống đại lượng ? GV : Nêu ý nghĩa ZC ?

IV / NỘI DUNG : 1 Thí nghiệm

Hình 38.1 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu tác dụng tụ điện

trong mạch điện xoay chiều 2 Giá trị tức thời cường độ dòng điện hiệu điện thế

Giả sử hai tụ điện M N có hiệu điện xoay chiều : u = Uosint (38.1)

Điện tích M thời điểm t : q = Cu = CUosint

dq

dt Quy ước chiều dương dịng điện chiều từ A tới B i = :

( osin )

d

CU t

dt  i = CUocost

hay i = Iocost (38.2)

với Io = CUo biên độ dòng điện qua tụ điện

2 

2 

Vì u = Uosint = Uocos(t - ) nên ta thấy dòng điện qua tụ điện sớm pha đối

với hiệu điện

3 Giản đồ vectơ U I



Như vậy, giản đồ vectơ cho đoạn mạch có tụ điện, vectơ lập với vectơ góc theo chiều âm (xem Hình 38.4)

Hình 38.4 Giản đồ vectơ cho đoạn mạch có tụ điện pha

ban đầu dịng điện bằng khơng

4 Định luật Ơm cho đoạn mạch có tụ điện Dung kháng.

2Chia hai vế biểu thức Io = CUo cho ta có :

1

C

 ZC = (38.3)

Thì :

C

U

Z I = (38.4)

Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc , đại lượng ZC giữ vai trò tương tự

điện trở dòng điện không đổi gọi dung kháng tụ điện Đơn vị dung kháng đơn vị điện trở

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Xem 39

Tiết 48 :

BÀI 39 : CUỘN CẢM TRONG MẠCH XOAY CHIỀU

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu tác dụng cuộn cảm mạch điện xoay chiều

 Nắm khái niệm cảm kháng Biết cách tính cảm kháng vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch có cuộn cảm

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Cuộn dây, khóa K, bóng đèn, nguồn điện xoay chiều, dao động ký điện tử

2 / Học sinh :

Xem lại 36 + 37 + 38

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Khơng đổi.

HS : Đèn sáng rõ rệt so với mở khóa

K

HS : Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng

điện

Hoạt động :

GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ

như hình 39.1

GV : Nếu mắc A, B với nguồn điện một

chiều sau đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng đèn ?

GV : Nếu mắc A, B với nguồn điện xoay

chiều sau đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng đèn ?

HS : Quan sát thí nghiệm HS : i = Iocost

di

dtHS : e =  L= LIosint HS : u = iRAB – e

2 

HS : u = Uocos(t + )

2 

HS :

Hoạt động : HS : Bằng O

2 

HS : Bằng

HS : Học sinh tự vẽ giản đồ vectơ. Hoạt động :

HS : Giống nhau HS : R

HS : Cản trở dòng điện.

GV : Hướg dẫn học sinh quan sát dao động

ký điện tử ?

GV : Viết biểu thức dòng điện xoay chiều

chạy qua cuộn dây cảm ?

GV : Viết biểu thức suất điện động cảm ứng

xuất cuộn cảm ?

GV : Với quy ước : chiều dương dòng

điện dòng điện chiều chạy từ A đến B Hãy tìm biểu thức hiệu điện hai đầu cuộn dây ?

GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu thức

hiệu điện cuộn dây

GV : So sánh pha u i ? 

I GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay biểu

diễn cường độ dòng điện i = Iocost hợp với

trục Ox góc ?



L

U 2



GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay

biểu diễn hiệu điện u = Uocos(t + ) hợp

với trục Ox góc ?

GV : Em so sánh biểu thức định luật Ôm

cho đoạn mạch chiều có điện trở R ?

GV : Vai trò ZL giống đại lượng ? GV : Nêu ý nghĩa ZL ?

IV / NỘI DUNG : 1 Thí nghiệm

Hình 39.1 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tác dụng cuộn

cảm mạch điện 2 Giá trị tức thời cường độ dòng điện hiệu điện thế

Giả sử có dịng điện xoay chiều cường độ :

i = Iocost (39.1)

chạy qua cuộn cảm có độ tự cảm L, cuộn cảm suất điện cảm ứng

di

dt e = -L= LIosint

Hiệu điện hai điểm A B : u = iRAB – e

u = -e = - LIOsint

2 

u = Uocos(t + ) (39.2)

với Uo = LIo

2 

Dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa tần số trễ pha hiệu điện hai đầu cuộn cảm

3 Giản đồ vectơ U I



Như vậy, giản đồ vectơ vẽ cho đoạn mạch có cuộn cảm thuần, lập với góc theo chiều dương

Hình 39.4 Giản đồ vectơ cho đoạn mạch có cuộn cảm

thuần pha ban đầu của dịng điện khơng. 4 Định luật Ơm cho đoạn mạch có cuộn cảm thuần. Cảm kháng.

2Chia hai vế biểu thức Uo = LIo cho ta có U = LI Nếu đặt

ZL = L (39.3)

L

U

Z Thì I = (39.4)

Đối với dịng điện xoay chiều tần số góc , đại lượng ZL = L đóng vai trị tương tự

như điện trở dịng điện khơng đổi gọi cảm kháng Đơn vị cảm kháng đơn vị điện trở

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Tiết 49 :

BÀI 40 : ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP.

CỘNG HƯỞNG ĐIỆN

I / MỤC TIÊU :

 Biết cách vẽ dùng giản đồ vectơ để nghiên cứu đoạn mạch RLC nối tiếp

 Nắm quan hệ hiệu điện với cường độ dịng điện, biết cách tính tổng trở Z, độ lệch pha  đoạn mạch RLC nối tiếp

 Nắm tượng điều kiện để xảy cộng hưởng

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Cuộn dây, điện trở, tụ điện, nguồn điện xoay chiều

2 / Học sinh :

Xem lại giản đồ vectơ 36 + 37 + 38 + 39

II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh tự mắc sơ đồ mạch điện. HS : U = U1 + U2 + U3

HS : u = uR + uL + uC

HS : i = Iocost HS : uR = UORcost

2 t       

  uL = UOLcos

2 t       

  uC = UOCcos

HS : Cùng tần số  với biểu thức hiệu

thế thành phần

Hoạt động : HS : Bằng 0 HS : Bằng 0

2 

HS : Bằng

2 

HS : Bằng 

HS : Học sinh sử dụng quy tắc hình bình

hành để vẽ

GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ

mạch điện 40.1 ?

GV : Viết công thức hiệu điện mạch

điện chiều mắc nối tiếp ?

GV : Giáo viên cho biết cơng thức đó

vẫn cho giá trị tức thời mạch điện xoay chiều ?

GV : Viết biểu thức cường độ dòng điện qua

mạch ?

GV : Viết biểu thức hiệu điện hai đầu

mỗi dụng cụ ?

GV : Hiệu điện đầu đoạn mạch biến

thiên điều hòa với tần số ?



I GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay biểu

diễn cường độ dòng điện i = Iocost hợp với

trục Ox góc ?



R

U UL UCGV : Tại thời điểm t = 0, vectơ

quay , biểu diễn hiệu điện uR , uL, uC

, hợp với trục Ox góc ?

GV : Hướng dẫn học sinh vẽ vectơ hiệu điện

thế UAB hai đầu đoạn mạch ?

Hoạt động :





2

2

R L C

U  U  U

HS : U = 2 R L C       

  HS : Z =

HS : Giống nhau. HS : R

HS : Cản trở dòng điện. Hoạt động :

1 L C R   

HS : tg =

HS : u nhanh pha so với i góc  HS : u chậm pha so với i góc  Hoạt động :

1

C

 HS : L - = 0

HS : Zmin = R U

R HS : Im =

HS : Có biên độ nhau.

HS : Bằng hiệu điện hai đầu đoạn

mạch

HS : Đồng pha HS : Quan sát đồ thị HS : Điện trở lớn HS : Điện trở nhỏ.

HS : Xem sách giáo khoa

định hiệu điện hai đầu đoạn mạch ?

GV : Hướng dẫn học sinh thành lập biểu

tổng trở đoạn mạch ?

GV : Em so sánh biểu thức định luật Ôm

cho đoạn mạch chiều có điện trở R ?

GV : Vai trò ZAB giống đại lượng ? GV : Nêu ý nghĩa Z ?

GV : Hướng dẫn học sinh tìm biểu thức xác

định độ lệch pha hai đầu đoạn mạch ?

GV : Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, nêu

mối quan hệ u i ?

GV : Nếu đoạn mạch có tính dung kháng,

nêu mối quan hệ u i ?

GV : Nếu giữ nguyên giá trị hiệu điện

thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch thay đổi tần số góc  đến giá trị cho cảm kháng dung kháng ?

GV : Tổng trở đoạn mạch có giá trị như

thế ?

GV : Cường độ dòng điện hiệu dụng của

đoạn mạch có giá trị ?

GV : Hiệu điện tức thời hai tụ

điện hai đầu cuộn cảm có đặc điểm ?

GV : Hiệu điện hai đầu R có đặc điểm

gì ?

GV : Pha u I biến đổi ? GV : Giới thiệu đồ thị 40.4

GV : Đặc điểm đường 1

GV : Giới thiệu ý nghĩa vật lý đường

cong cộng hưởng ?

IV / NỘI DUNG :

1 Các giá trị tức thời phần đoạn mạch

Xét đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp

Hình 40.1 Sơ đồ đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Giả sử cường độ dịng điện đoạn mạch có biểu thức i = Iocost Biểu thức

2 t       

 uL = LIocos

2 t       

 = UOLcos

2 t       

 uC = UOCcos

Hiệu điện tức thời hai đầu A, B : u = uR + uL + uC (40.1)

2 Giản đồ vectơ Quan hệ cường độ dòng điện hiệu điện thế a) Giản đồ vectơ

Hình 40.2 Giản đồ vectơ vẽ theo quy tắc hình bình hành b) Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp Tổng trở.





2

2

OR OL OC

U  U U

Uo = (40.3) 2Chia hai vế công thức 40.3 cho





2

2

R L C

U  U U

U = (40.4)

1

C

 Thay U = IR; UL = IL; UC = vào cơng thức (40.4), ta tìm cường độ dòng

điện hiệu dụng :





2

2

2

L C

U U

R Z Z

R L C          

  I =

Nếu đặt 2 R L C       

  Z = (40.5)

Thì

U

Z I = (40.6)

Đối với dịng điện xoay chiều tần số góc , đại lượng Z đóng vai trị tương tự điện trở dịng điện khơng đổi gọi tổng trở đoạn mạch

c) Độ lệch pha hiệu điện so với dòng điện.

1 L C R   

tg = (40.7)

Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng  > 0, dòng điện trễ pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch Nếu đoạn mạch có tính dung kháng,  < 0, dịng điện sớm pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch

1

C

 Nếu giữ nguyên giá trị hiệu điện hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch và

thay đổi tần số góc  đến giá trị cho L - = có tượng đặc biệt xảy mạch, gọi tượng cộng hưởng điện

- Tổng trở đoạn mạch đạt giá trị cực tiểu : Zmin = R

U

R - Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch đạt giá trị cực đại : Im =

Hiệu điện điện trở R hiệu điện hai đầu đoạn mạch - Dòng điện biến đổi đồng pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch

1

LC  = (40.8) V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, làm tập

Tiết 50 : BÀI TẬP

Tiết 51 :

BÀI 41 : CÔNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

HỆ SỐ CƠNG SUẤT

I / MỤC TIÊU :

 Nắm đặc điểm công suất tức thời, công suất trung bình khái niệm hệ số cơng suất

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Đồng hồ điện

2 / Học sinh :

Xem lại giản đồ vectơ 36 + 37 + 38 + 39, biểu thức 40 cơng thức lượng giác tích thành tổng

II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : i = Iocost

HS : u = Uocos( t +  )

HS : p = ui = UoIocost.cos(t + ) HS : p = UIcos + UIcos(2t + ) Hoạt động :

W t



 HS : P =

HS : Cơng suất trung bình chu

kỳ

HS : UIcos HS : Bằng 0 HS : P = UIcos Hoạt động :

HS : Hệ số công suất. HS : Bằng 0

HS : Bằng 0

R

Z HS : cos =

HS : cos = 1

GV : Viết biểu thức cường độ dòng điện qua

mạch ?

GV : Viết biểu thức hiệu điện hai đầu

đoạn mạch ?

GV : Viết biểu thức công suất tức thời ? GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu thức

công suất tức thời ?

GV : GV thông báo định nghĩa công suất

trung bình ?

GV : So sánh cơng suất trung bình tính

trong thời gian t = T tính thời gian t >> T ?

GV : Giá trị trung bình số hạng thứ nhất

trong biểu thức ?

GV : Giá trị trung bình số hạng thứ hai

trong biểu thức ?

GV : Công suất dòng điện xoay chiều

trong mạch ?

GV : Giới thiệu ý nghĩa vật lý cos ? GV : Đối với đoạn mạch có cuộn cảm thì

cos có giá trị ?

GV : Đối với đoạn mạch có tụ điện thì

cos có giá trị ?

GV : Viết biểu thức xác định hệ số công suất

cos ?

GV : Đối với đoạn mạch RLC xảy hiện

tượng cộng hưởng cos có giá trị ?

IV / NỘI DUNG : 1 Công suất tức thời

Xét đoạn mạch xoay chiều có dịng điện i = Iocost chạy qua Hiệu điện

hai đầu đoạn mạch u = Uocos(t + ) Công suất tức thời :

p = ui = UoIocost.cos(t + ) 2Thay Uo = U, Io = I

2 Công suất trung bình

Cơng suất trung bình dịng điện tính khoảng thời gian t

W t



 P = (41.2)

Nếu t = T P cơng suất trung bình chu kì Nếu t >> T cơng suất trung bình tính cơng suất trung bình chu kì

2

T

Để tính cơng suất P, ta tính giá trị trung bình số hạng vế phải biểu thức (41.1) Số hạng thứ không phụ thuộc thời gian nên sau lấy trung bình có giá trị khơng đổi, UIcos Số hạng thứ hai hàm tuần hoàn dạng sin thời gian với chu kì T’ = , nên giá trị trung bình thời gian T khơng

Cơng suất dịng điện xoay chiều P = UIcos (41.3)

3 Hệ số công suất

2  

 



 

 

 

 



 

 Đối với đoạn mạch có cuộn cảm , có tụ điện ,

thì cos = 0, cơng suất P = Các đoạn mạch không tiêu thụ điện Đối với đoạn mạch RLC nối tiếp

2

RI RI

UI ZI cos = R

Z cos = (41.4)

Nếu đoạn mạch xảy cộng hưởng đoạn mạch có điện trở  = 0, cos =

cos

P

U  Với hiệu điện U cường độ dòng điện I, đoạn mạch có

cos lớn cơng suất dịng điện lớn Nếu cos nhỏ, để công suất P, hiệu điện U cường độ dịng điện I = phải có giá trị lớn Khi dây dẫn phải làm to hơn, hao phí nhiệt tỏa dây dẫn lớn Đó điều ta cần tránh

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Tiết 52 : BÀI TẬP

§1  DAO ĐỘNG VÀ SÓNG CƠ HỌC

I MỤC TIÊU

 Nêu định nghĩa dao động điều hòa

 Nhận biết dao động điều hòa dựa đồ thị dao động phương trình dao động

 Nêu ý nghĩa đại lượng phương trình dao động (biên độ, chu kì, tần số, tần số góc, pha)

 Vẽ đồ thị dao động, đồ thị hai dao động lệch pha trục tọa độ

II CHUẨN BỊ Giáo viên

 Một lắc đơn có giá đỡ  Một đồng hồ đếm giây  Một chắn thẳng đứng

 Một thiết bị ghi đồ thị dao động lắc đơn, hình 1.2 SGK

III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC

1 HS tự làm thí nghiệm để nhận biết số đặc tính của

chuyển động lắc đơn GV hướng dẫn HS làm thí

nghiệm để nhận biết tính tuần hoàn lắc đơn.

 Đánh dấu vị trí xa cầu để xem sau 10 dao động khoảng cách đến vị trí cân có thay đổi khơng

 Dùng đồng hồ đeo tay để đếm thời gian 10, 20, 30 dao động tính thời gian trung bình thực dao động xem có thay đổi khơng

2 Khảo sát quy luật biến thiên li độ theo thời gian con

lắc đơn Đưa định nghĩa dao động điều hòa.

a) GV biểu diễn TN ghi đồ thị dao động lắc đơn Hình 1.2 SGK

 Phân tích ý nghĩa đồ dao động cho biết biến thiên li độ x theo thời gian t

 Đồ thị có dạng hình sin dạng đường biểu diễn hàm số sin hay côsin x = Acos(t + ) (1)

b) GV nêu định nghĩa dao động điều hòa Dao động có li độ x hàm số cơsin thời gian t, biểu diễn công thức (1)

c) GV thơng báo phương trình (1) gọi phương trình dao động điều hịa, cho phép ta xác định vị trí vật theo thời gian

3 Tìm hiểu ý nghĩa đại lượng có mặt phương trình

dao động, gọi đại lượng đặc trưng dao động điều

hoà.

GV hướng dẫn HS phân tích phương trình (1) để làm rõ ý nghĩa đại lượng đặc trưng cho dao động điều hịa Trước hết cần thơng báo phương trình (1) đại lượng A, ,  số ứng với dao động, biểu thị đặc trưng riêng dao động

a) Biên độ dao động : A giá trị cực đại li độ x t biến thiên, gọi biên độ dao động, ứng với hai vị trí vật dao động xa vị trí cân (x = A x = A) Đây vị trí ban đầu mà ta đặt vật trước thả cho vật dao động

b) Pha dao động : Đây đại lượng phức tạp, khó hiểu HS lúc đầu mang ý nghĩa tốn học Trong phương trình x = Acos(t + ) gọi pha dao động Sau nói rõ biết (t + ) xác định x, nghĩa xác định vị trí dao động Bởi vậy, nói pha dao động cho phép ta xác định vị trí dao động Tuy nhiên muốn xác định pha dao động phải biết , t Khi t = pha có giá trị , gọi pha ban đầu

c) Chu kì tần số : Hai đại lượng chưa có mặt trực tiếp phương trình dao động (1) Cần phải thực số phép biến đổi toán học để làm xuất hai đại lượng

 Vì hàm số cơsin hàm điều hòa nên pha (t + ) tăng lên giá trị 2 x lại có giá trị cũ

x = Acos(t + ) = Acos(t +  + 2) (2)

2

t 

 



   

 

 

 

 

  = Acos (3)

2

 So sánh (2) (3) ta thấy thời gian t tăng lên lượng T = x có giá trị

như cũ, chuyển động lặp lại cũ Nói cách khác, T khoảng thời gian ngắn hai lần vật qua vị trí phía gọi chu kì dao động

Như vậy, phương trình dao động (1) viết dạng tương đương :

2

t T

 

 



 

 x = Acos (4)

T Khái niệm tần số dao động định nghĩa tương tự tần số chuyển

động trịn Đó số dao động thực 1s Dễ dàng suy f = Suy dạng tương đương phương trình dao động

2

T



Ngoài khái niệm tần số theo ý nghĩa thơng thường cịn có đại lượng gọi “tần số góc” Đối với chuyển động dao động đường thẳng khơng có góc cụ thể tần số góc có ý nghĩa tốn học Trong phương trình x = Acos(t + ) pha (t + ) có ý nghĩa tương đương với góc  hàm số x = Acos,  viết dạng  = = 2f  có ý nghĩa số lần góc 2 thực thời gian giây (có ý nghĩa vận tốc góc chuyển động trịn đều)

Tìm hiểu cách vẽ đồ thị dao động điều hòa

2

T



, , ,

4 4

T T T T

T k

4 Đầu tiên GV yêu cầu HS nhắc lại cách vẽ đồ thị hàm số côsin (x = Acos) để nhận biết dạng hình sin Sau thay  = t +  biểu diễn li độ x theo thời

gian, với trục thời gian chia độ theo chu kì T (cho t giá trị ).

2

T

2

kT

Sau vẽ đồ thị hai dao động có chu kì (hay tần số) lệch pha hệ trục tọa độ Chú ý hai dao động chu kì (hay tần số) lệch pha 2 (ngược pha) qua vị trí cân phía hai thời điểm cách khoảng thời gian Từ đó, suy lệch pha k có nghĩa lệch thời gian

,  

§3 VẬN TỐC, GIA TỐC, LỰC VÀ NĂNG LƯỢNG

TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I MỤC TIÊU

 Viết công thức vận tốc, gia tốc dao động điều hòa

 Vẽ đồ thị biến thiên vận tốc gia tốc dao động điều hòa theo thời gian

 Dựa vào định luật II Niutơn, lập cơng thức tính lực dao động điều hịa  Chứng minh dao động lắc đơn với biên độ nhỏ dao động điều hòa

Lập cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn

II CHUẨN BỊ Giáo viên

 Một lắc đơn có chiều dài dây thay đổi từ 1m đến 0,25m  Một đồng hồ bấm đếm giây

III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC

1 Giúp HS ôn lại định nghĩa vận tốc tức thời, gia tốc tức thời cách lấy đạo hàm bậc nhất, bậc hai hàm số sin côsin

2 Yêu cầu HS áp dụng công thức định nghĩa vận tốc tức thời gia tốc tức thời để tìm cơng thức vận tốc gia tốc dao động điều hòa (hiểu vận tốc gia tốc tức thời)

3 Xác định lực dao động điều hòa

Yêu cầu HS nhắc lại cách giải toán ngược : Biết gia tốc chuyển động, xác định lực tác dụng

Yêu cầu HS tự lực áp dụng định luật II Niutơn cho trường hợp dao động điều hịa để tìm cơng thức liên hệ lực tác dụng với gia tốc biến đổi cơng thức để tìm mối liên hệ lực tác dụng li độ x (F = kx)

GV thông báo kết suy luận ngược : Nếu biết lực tác dụng lên vật chuyển động có dạng F = kx suy chuyển động vật dao động điều hòa

4 Vận dụng để chứng minh dao động lắc đơn với biên độ nhỏ dao động điều hòa GV cần lưu ý giúp HS nhớ lại cơng thức tính góc  rađian

( = sCung ) Bán kính R

s

Rso sánh với cách tính gần tg = để áp dụng vào trường hợp lắc đơn.

GV nên làm thí nghiệm biểu diễn chứng tỏ chu kì dao động lắc đơn khơng phụ thuộc khối lượng nặng tỉ lệ với bậc hai chiều dài l

5 Khảo sát biến đổi lượng dao động điều hịa Dựa vào thí nghiệm với lắc đơn, giúp HS nhận biết muốn cho lắc dao động cần cung cấp cho ban đầu để đưa khỏi vị trí cân Sau thả cho lắc tự do, dao động Trong q trình dao động, biến đổi thành động ngược lại

§4 DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

I MỤC TIÊU

 Nhận biết tượng dao động tắt dần nguyên nhân tượng  Nêu nguyên tắc chung để trì dao động

 Nhận biết đặc điểm dao động cưỡng ổn định

 Mô tả tượng cộng hưởng nêu điều kiện xảy tượng cộng hưởng, ứng dụng tượng cộng hưởng

II CHUẨN BỊ Giáo viên

 Một lắc lò xo dọc ngâm chậu nước  Một thiết bị trì dao động lắc

 Thí nghiệm dao động cưỡng lắc lò xo  Mơ hình tần số kế đơn giản

III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC 1 Tìm hiểu dao động tắt dần nguyên nhân nó

GV u cầu HS mơ tả lại tính tuần hồn dao động lắc đơn nêu câu hỏi : Nếu ta theo dõi chuyển động lắc đơn thời gian dài chuyển động có cịn tuần hồn khơng? Thay đổi nào? (Biên độ giảm dần dừng lại)

Đưa khái niệm dao động tắt dần

Yêu cầu HS tìm nguyên nhân tượng tắt dần

Làm thí nghiệm lắc lị xo chuyển động nước để xét ảnh hưởng lực cản đến chuyển động lắc

Yêu cầu HS giải thích ý nghĩa đồ thị Hình 4.2 SGK Tự tìm hiểu tác dụng giảm xóc xe máy

2 Tìm hiểu dao động trì.

Ta biết nguyên nhân tắt dần dao động Vậy làm để tránh tắt dần, trì dao động tuần hoàn?

Giải pháp : Dùng ngoại lực tác dụng để bù lại giảm biên độ, ý chu kì tác dụng ngoại lực lần với cường độ vừa đủ để bù lại ảnh hưởng lực ma sát hay lực cản

3 Tìm hiểu dao động cưỡng bức

GV yêu cầu HS nhận biết chu kì dao động riêng lắc lị xo dọc thí nghiệm hình 4.5 SGK

Sau quay tay quay với tần số khác, lớn tần số riêng lò xo

Sau vài giây, lắc lò xo có dao động ổn định ăn khớp với chuyển động lên xuống trục khuỷu K

Từ rút nhận xét : Dao động cưỡng ổn định có tần số tần số ngoại lực

4 Tìm hiểu tượng cộng hưởng.

Đặt vấn đề Hãy dự đốn xem có tượng xảy tần số ngoại lực tác dụng tần số riêng vật dao động? (Ngoại lực đẩy nhanh thêm không cản trở chuyển động)

 Biên độ dao động cưỡng tăng mạnh

Yêu cầu HS rút nhận xét điều kiện xảy tượng cộng hưởng

5 Tìm hiểu ứng dụng tượng cộng hưởng để làm tần số

kế.

§5 TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA

I MỤC TIÊU

 Trình bày nội dung phương pháp giản đồ vectơ

 Biết áp dụng phương pháp giản đồ vectơ để tìm dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số

II CHUẨN BỊ Học sinh

Ôn lại quy tắc tổng hợp hai vectơ đồng quy

III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC

1 Tìm hiểu phương pháp giản đồ vectơ, gọi cách vẽ

Frenen.

GV hướng dẫn HS lập phương trình chuyển động hình chiếu P điểm M chuyển động tròn với vận tốc góc  vịng trịn bán kính A lên trục Ox qua tâm vòng tròn Kết tính :

OPx = = Acos(t + ) (1)

Yêu cầu HS nhận biết dạng chuyển động P, ý nghĩa đại lượng A, ,  phương trình chuyển động (1)

A



GV thông báo : Dựa vào phép tính trên, Frenen đề phương pháp biểu diễn dao động điều hịa có phương trình x = Acos(t + ) vectơ quay có độ dài A, quay quanh điểm O với vận tốc góc  có vị trí ban đầu lập với trục Ox góc 

2 Áp dụng phương pháp vectơ quay để tìm dao động tổng

hợp hai dao động điều hịa có chu kì, một

đường thẳng khác pha.

 GV giới thiệu cách làm theo trình tự sau :

1, A A                            

+ Vẽ hai vectơ quay biểu diễn hai dao động hình vẽ

1 A A A

                                         

+ Vẽ vectơ tổng hợp theo quy tắc hình bình hành

A



+ Vectơ biểu diễn dao động tổng hợp Cần xác định biên độ A, tần số góc  pha ban đầu  dao động tổng hợp

1 A  A  A 

 Tần số góc  Yêu cầu HS nhận xét xem hai vectơ quay với vận tốc góc hình dạng hình bình hành tổng hợp vectơ có thay đổi khơng? Từ suy vận tốc góc vectơ tổng hợp so với vận tốc góc  vectơ thành phần

 Hướng dẫn HS áp dụng cơng thức tính cạnh tam giác để tính độ lớn A  GV trình bày cách tính tg

Kết luận chung : Dao động tổng hợp biểu diễn vectơ quay dao động điều hòa có tần số với dao động thành phần có biên độ A tính cơng thức :

2

1 2 2cos( 2) A A  A A    A2 =

Và có pha ban đầu  tính công thức :

1 2

1 2

sin sin cos cos A A A A     

 tg =

 Nhận biết tượng sóng Phân biệt sóng ngang sóng dọc  Giải thích ngun nhân tạo thành sóng

 Nêu ý nghĩa đại lượng đặc trưng cho sóng cơ, biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng

 Viết phương trình sóng nêu ý nghĩa đại lượng phương trình sóng

II- CHUẨN BỊ

- Thiết bị tạo sóng nước (kênh tạo sóng)

- Lị xo để làm thí nghiệm sóng ngang sóng dọc

- Hình vẽ phóng to phần tử sóng thời điểm khác

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1 Quan sát tượng sóng

Trước hết GV làm thí nghiệm cho HS quan sát sóng ngang, sóng mặt nước Đặc biệt lưu ý HS nhận biết hai loại chuyển động : Dao động chỗ phần tử sóng chuyển động lan truyền gợn sóng

2 Tìm hiểu định nghĩa sóng học, nguyên nhân gây sóng phân biệt hai loại sóng (sóng ngang sóng dọc).

GV phân tích tượng, dao động mà ta truyền cho phần tử nước truyền cho phần tử khác xa hơn, tạo thành chuyển động sóng Đưa định nghĩa sóng học

GV làm thêm thí nghiệm sóng dọc dây lị xo Dùng màu đánh dấu số vòng lò xo để HS dễ nhận thấy vòng lò xo dao động chỗ khơng chuyển động theo sóng Trên sở phân biệt sóng dọc sóng ngang

GV yêu cầu HS quan sát Hình 6.3 SGK để hình dung rõ q trình truyền dao động dây lị xo

GV giải thích ngắn gọn hai nguyên nhân tạo chuyển động sóng Nhờ lực đàn hồi, dao động truyền từ phần tử sang phần tử khác, chuyển động không truyền tức khắc mà cần có thời gian, phần tử xa tầm dao động bắt đầu dao động muộn hơn, trễ pha

3 Nhận biết đại lượng đặc trưng sóng Dựa điều quan sát thí nghiệm Hình 6.3, GV nêu lên ý nghĩa đại lượng đặc trưng cho sóng Nhận xét cách cảm tính khơng dựa vào phương trình sóng.

4 Nhận biết dạng phương trình sóng ý nghĩa đại lượng phương trình sóng.

Với biên độ, chu kì, tần số HS quen học dao động Đặc biệt lưu ý đại lượng bước sóng vận tốc truyền sóng

Khơng u cầu HS phải thiết lập phương trình sóng GV đặt vấn đề cần phải tìm phương trình giúp ta xác định tọa độ điểm M sóng thời điểm t Sau thơng báo cho HS phương trình sóng có dạng :

1

sin x

T p

l

ổ ửữ

ỗ - ữ

ỗ ữ

ỗố ứu

M(t) = A

Ch cho HS thấy phương trình có hai biến số x t Ở thời điểm t cố định uM phụ thuộc vào x theo hàm số sin, điều có nghĩa thời điểm xác

định sóng có dạng hình sin tuần hồn (Hình 6.5 SGK)

2

t T

p j

ỉ ư÷

ỗ - ữ

ỗ ữ

ỗố ứu

§7 SỰ GIAO THOA SĨNG

SĨNG DỪNG

I- MỤC TIÊU

 Nhận biết tượng giao thoa sóng nước Giải thích tạo thành vân giao thoa Nêu điều kiện để có vân giao thoa

 Nhận biết sóng dừng dây đàn hồi Giải thích nguyên nhân tạo thành sóng dừng

 Nêu số ứng dụng tượng giao thoa sóng dừng

II- CHUẨN BỊ

- Thiết bị để tạo giao thoa sóng nước - Lị xo để tạo sóng dừng

- Cần rung có dây mềm để tạo sóng dừng dây

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1 Dự đoán tượng xảy hai sóng kết hợp giao nhau.

Áp dụng kết thu từ việc khảo sát dao động tổng hợp hai dao động điều hịa có tần số, xuất phát từ hai tâm dao động pha, lan truyền với vận tốc, ta dự đoán :

- Những điểm dao động với biên độ cực đại (bằng tổng biên độ hai sóng), nối liền với thành đường hypebol

- Những điểm dao động với biên độ cực tiểu (bằng hiệu biên độ hai sóng), nối liền với thành đường hypebol xen kẽ với đường

2 Làm thí nghiệm kiểm tra dự đốn.

GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng nước, khẳng định dự đốn

3 Tìm hiểu điều kiện để có vân giao thoa

GV phân tích, lập luận, giải thích tạo thành vân giao thoa để rút kết luận Muốn cho vân giao thoa có hình dạng cố định hai sóng phải có tần số hai nguồn phát sóng phải có độ lệch pha khơng đổi (Trong thí nghiệm hai nguồn dao động pha)

4 Tìm hiểu tượng sóng dừng dây đàn hồi.

GV biểu diễn thí nghiệm cho HS quan sát sóng phản xạ đầu dây cố định Nêu đặc điểm sóng phản xạ Thay đổi tần số dao động truyền cho đầu dây lò xo đến xuất điểm nút bụng sóng

Sau giải thích tượng, sóng tới sóng phản xạ coi hai sóng kết hợp giao

Thơng báo thêm : Sóng dừng xảy trường hợp dây có đầu tự Nên làm thí nghiệm biểu diễn trường hợp sóng dừng dây đàn hồi có đầu tự Hiện tượng áp dụng cho tượng sóng dừng ống khí sóng âm

Nêu lên nguyên tắc ứng dụng tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng dây đàn hồi

§8 – SĨNG ÂM

I- MỤC TIÊU

 Nhận biết chất trình truyền âm trình truyền dao động

 Hiểu tượng cộng hưởng âm ứng dụng

II- CHUẨN BỊ

- Hai âm thoa có tần số khác - Hộp cộng hưởng âm thoa

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

1 Tìm hiểu truyền âm nguồn gốc cảm giác âm Bằng phương pháp thuyết trình nêu vấn đề, GV trình bày trình truyền âm, từ dao động nguồn phát ra, truyền dao động âm qua khơng khí đến tai, tác dụng vào màng nhĩ gây cảm giác âm Từ xác định cảm giác âm vừa phụ thuộc vào đặc tính khách quan âm, vừa phụ thuộc đặc điểm sinh lý tai

2 Tìm hiểu đặc tính âm GV giới thiệu phương pháp khảo sát đặc tính âm dựa đồ thị dao động âm Nếu có điều kiện nên dùng dao động kí điện tử để HS quan sát hình dạng đồ thị biểu diễn biến đổi li độ dao động âm theo thời gian

Dựa đồ thị âm, nhận biết đặc tính âm : độ cao, cường độ âm, âm sắc - Các khái niệm mức cường độ âm, độ to âm thông báo vắn tắt mặt định tính để chứng tỏ người ta đo đại lượng khơng sâu tính tốn định lượng

3 Tìm hiểu tượng cộng hưởng âm ứng dụng.

Áp dụng kết tượng cộng hưởng dao động sóng dừng học vào sóng âm, GV giúp HS nhận biết tượng cộng hưởng sóng dừng âm Từ hiểu ứng dụng tượng cộng hưởng âm nói chung hộp cộng hưởng nói riêng

§11 – 12 THỰC HÀNH : KIỂM NGHIỆM

CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO

I- MỤC ĐÍCH

- Kiểm nghiệm đặc điểm chu kì dao động lắc đơn - Xác định gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm

§13 – 14 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

I- MỤC TIÊU

 Hiểu cấu tạo mạch dao động LC khái niệm dao động điện từ

 Thiết lập công thức dao động điện từ riêng mạch LC (các biểu thức phụ thuộc thời gian điện tích, cường độ dịng điện, hiệu điện thế)

 Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động

II- CHUẨN BỊ Giáo viên

- Vẽ giấy khổ lớn Hình 13.1b hình 13.3 SGK

Học sinh

- Ôn lại dao động học (dao động tự do, dao động tắt dần, dao động trì) - Ơn lại định luật Ơm cho loại mạch điện

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

GV đặt vấn đề vào SGK

1 GV gợi ý HS hình dung dao động điện mạch LC Sau GV hướng dẫn HS khảo sát định lượng tượng dao động điện mạch dao động LC dựa vào định luật Ơm vào cơng thức i = q’(chú ý dấu i, tức chiều dòng điện) Mức độ hướng dẫn chi tiết tùy thuộc vào trình độ HS nói chung, GV yêu cầu HS trả lời H1

2 Mở đầu dao động từ tắt dần, GV yêu cầu HS trả lời H1 (có liên hệ với dao động học tắt dần)

§15 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

SÓNG ĐIỆN TỪ

I- MỤC TIÊU

 Hiểu mối liên hệ điện trường biến thiên từ trường : Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất từ trường

 Hiểu khái niệm điện từ trường, tồn tách rời điện trường từ trường

 Hiểu hình thành sóng điện từ tính chất sóng điện từ

II- CHUẨN BỊ

GV nhắc HS ôn lại kiến thức học lớp 11 điện trường (tĩnh) từ trường, đường sức điện đường sức từ, tượng cảm ứng điện từ

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

Đối với học này, GV dùng phương pháp giảng giải minh họa, kết hợp với việc đặt câu hỏi để lôi HS tham gia hoạt động chiếm lĩnh kiến thức

1 GV đặt vấn đề vào học nêu SGK, GV mở bằng

cách đặt câu hỏi yêu cầu HS ôn lại số kiến thức điện trường (tĩnh) từ trường (đặc biệt đường sức điện đường sức từ) Sau GV đặt câu hỏi : Điện tích chuyển động gây trường nào?

2 GV tổ chức hoạt động theo trật tự lôgic học.

B

ur

E

ur

Với mục a) đoạn 1, GV yêu cầu HS ý phân tích rõ lập luận chặt chẽ mặt lôgic Pha-ra-đây rút kết luận việc khảo sát TN tượng cảm ứng điện từ xảy vòng dây dẫn đặt cố định từ trường biến thiên GV cho HS trao đổi, tranh luận câu trả lời H1 GV u cầu HS phân tích Hình 15.2 SGK (chiều )

Với mục b) đoạn 1, GV hướng dẫn cho HS hiểu (không buộc HS phải nhớ) nội dung Hình 15.3 SGK

3 Đối với đoạn 2, GV thông báo cho HS hiểu nhớ kết luận Mác-xoen, từ giúp HS hiểu khái niệm điện từ trường.

4 Về sóng điện từ, GV yêu cầu HS xem Hình 15.4 SGK hướng dẫn HS hình dung q

§16 THƠNG TIN BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN ĐIỆN

I- MỤC TIÊU

 Hiểu vai trò anten việc thu, phát sóng điện từ

 Hiểu nguyên tắc thơng tin sóng vơ tuyến điện (sự biến điệu dao động điện từ cao tần tách sóng)

II- CHUẨN BỊ

 GV vẽ giấy khổ lớn Hình 16.3 SGK  HS ơn lại §13 – 14 (Dao động điện từ)

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

1 GV đặt vấn đề vào (có thể đặt vấn đề SGK có gợi ý khác tương tự).

GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi đầu bài, dựa suy nghĩ hiểu biết HS (tuy không đầy đủ có thiếu sót)

2 Về mục 1, GV đặt câu hỏi loại anten mà HS thấy (ở nhà, đài

phát thanh, đài truyền hình ) Sau đó, GV trình bày SGK GV đặt câu hỏi để giúp HS hình dung mạch dao động hở xạ tốt sóng điện từ

Về anten phát anten thu GV hướng dẫn HS tìm hiểu hoạt động anten GV đặt câu hỏi để HS hiểu thêm việc xuất dao động điện từ mạch LC máy thu máy phát tác động anten Về khái niệm cộng hưởng điện từ GV hướng dẫn HS hiểu tương tự cộng hưởng học (Chương I)

3 Bảng phương pháp diễn giảng kết hợp với yêu cầu HS trả lời câu hỏi GV đặt ra,

GV hướng dẫn HS hiểu nắm nguyên tắc chung việc thông tin sóng vơ tuyến điện Sau GV hướng dẫn để HS hình dung trường hợp truyền tín hiệu âm thanh, đặc biệt biến điệu tách sóng truyền vơ tuyến

§17 – 18 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN

GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

I- MỤC TIÊU

 Biết dòng điện xoay chiều có đặc điểm hiệu điện cường độ dòng điện biến đổi theo thời gian với hàm số dạng sin

 Hiểu rõ đồng pha hiệu điện với cường độ dòng điện đoạn mạch có điện trở

 Biết cách biểu diễn đồng pha giản đồ vectơ

 Hiểu ý nghĩa giá trị hiệu dụng cách tính nhiệt lượng tỏa điện trở

II- CHUẨN BỊ Giáo viên

Đồ dùng dạy học

- Dao động kí điện tử hai chùm tia phụ kiện Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát

- Bộ dụng cụ thí nghiệm tương tự trình bày SGK Điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện dây nối

Hình 17.1

Dao động kí điện tử hai chùm tia

- Để đưa tín hiệu dịng điện xoay chiều vào dao động kí ta nên dùng biến nhỏ cỡ 220V/6V

- Tranh vẽ phóng to mặt trước dao động kí điện từ * (Hình 17.1 Hình 17.2)

Hình 17.2

Đồ thị dịng điện xoay chiều hình dao động kí

điện tử

- Tranh vẽ phóng to hình 17.2, 17.4, 17.5 * SGK

- Tranh vẽ hình 17.6 SGK

Ngồi lựa chọn giải pháp gợi ý phần chung chương

(Lưu ý : thứ có dấu * quan trọng hơn) Học sinh

- Đồ thị hàm sin, côsin ý nghĩa

- Cách dùng giản đồ vectơ để biểu diễn dao động

- Ôn lại cách nhận biết đồ thị qua hình máy tính điện tử, ý nghĩa hình

Do đặc điểm nêu trên, GV cần thiết kế chương trình hoạt động nhận thức cho phù hợp với thực tế sư phạm Sau gợi ý số hoạt động cho Những hoạt động khơng phải tồn hoạt động tiết học không thiết phải theo trình tự mà để tham khảo, lựa chọn, tùy tình sư phạm cụ thể

1 Để đặt vấn đề cho này, SGK nêu ba ý phần mở GV gợi ý HS nêu thắc mắc dòng điện dùng gia đình với dịng điện học lớp

2 Bước vào giải vấn đề, GV gợi ý định hướng cho HS sử dụng dao động kí điện tử để khảo sát Sau nhắc lại chút cơng dụng dao động kí điện tử, GV mắc mạch điện điều chỉnh ổn định, sau để HS quan sát nêu nhận xét

Nếu GV quen với dao động kí làm thí nghiệm đối chứng đồ thị hiệu điện pin 6V với hiệu điện nguồn điện xoay chiều 6V HS thấy khác muốn tìm hiểu tiếp

3 Hướng dẫn HS cách phân tích tranh vẽ to Hình 17.4 để hiểu ý nghĩa định tính đồ thị dao động kí, từ liên hệ với đồ thị hàm sin, côsin học để đưa biểu thức dòng điện xoay chiều

u = U0cos(t + 1)

Đây cách kiến thức quan trọng

4 Để HS biết cách dùng giản đồ vectơ cho mạch điện xoay chiều, đưa phép vẽ với trường hợp đơn giản U, I pha Đến xét mạch điện có điện trở thuần, ta có kết trùng hợp gợi ý để HS sử dụng giản đồ vectơ vẽ

5 Nên yêu cầu HS liên hệ giản đồ vectơ Hình 17.3 SGK với đồ thị Hình 17.4 SGK hai biểu thức u = U0cost, i = I0cost để hiểu rõ ý nghĩa thống ba cách biểu diễn

khác

Có thể gợi ý thảo luận, so sánh ưu nhược điểm cách biểu diễn

6 Để làm rõ ý nghĩa giá trị hiệu dụng, sách có sử dụng hai sơ đồ Hình 17.5 SGK

Nên phóng to hình để lớp dễ so sánh rút ý nghĩa cường độ hiệu dụng

Hình 17.4

Đồ thị u, i dao động kí mạch

§19 TỤ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU

 Biết mạch điện xoay chiều tụ điện có tác dụng làm cho u trễ pha so với i góc /2

 Hiểu ý nghĩa biểu thức dịng điện xoay chiều có tụ điện  Hiểu ý nghĩa tính tốn giá trị dung kháng  Biết biểu diễn lệch pha U, I giản đồ vectơ

 Có kĩ quan sát để hiểu ý nghĩa đồ thị hình dao động kí tranh mô

II- CHUẨN BỊ

Bài có nội dung cấu trúc tương tự phần dịng điện xoay chiều có điện trở nên GV cần chuẩn bị tương tự

Giáo viên

- Máy dao động kí điện tử hai chùm tia phụ kiện Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát

- Bộ dụng cụ thí nghiệm tương tự trình bày SGK Tụ điện, điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện dây nối Nên dùng loại tụ điện không phân cực chịu hiệu điện thích hợp

- Tranh vẽ phóng to mặt trước máy dao động kí điện tử * Hình 19.1 - Tranh vẽ phóng to Hình 19.3 * SGK

Ngồi lựa chọn giải pháp gợi ý phần chung chương

(Lưu ý : Các thứ có dấu * quan trọng hơn).

Hình 19.1

Đồ thị u, i hình dao động kí điện tử

mạch có tụ điện

Học sinh

- Cấu tạo tụ điện, cơng thức tính điện dung (ôn lại lớp 11)

- Kiến thức kĩ trước có liên quan

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

Bài Tụ điện mạch điện xoay chiều có nội dung tiếp nối phần Mạch điện xoay chiều có điện trở có cấu trúc tương tự Vì vận dụng gợi ý tổ chức hoạt động dạy học trước để tổ chức hoạt động dạy học cho

Tuy cần ý vài điểm khác biệt sau :

1 Để đặt vấn đề nên khai thác phần mở SGK, có quạt điện tháo sẵn có tụ điện dễ tạo tình có vấn đề cho HS “Tụ điện cách điện, có tác dụng mà lại dùng?”

Cũng để HS nêu thắc mắc qua thực tế quan sát thấy tụ điện lĩnh vực khác

2 Việc tổ chức hoạt động để giải vấn đề tương tự cách làm trước GV tham khảo, vận dụng hoạt động 3, 4, 5, trước cho

§20 CUỘN CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU

 Biết mạch điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng làm cho U nhanh pha so với I góc /2

 Hiểu ý nghĩa biểu thức dòng điện xoay chiều có cuộn cảm  Hiểu ý nghĩa tính tốn giá trị cảm kháng

 Biết biểu diễn u, i giản đồ vectơ

 Có kĩ quan sát để hiểu ý nghĩa đồ thị u(t) i(t) dao động kí tranh mơ

II- CHUẨN BỊ

Bài có nội dung cấu trúc tương tự Tụ điện mạch điện xoay chiều nên cần chuẩn bị tương tự

Giáo viên

- Bộ dụng cụ thí nghiệm trình bày SGK Cuộn cảm loại có lõi sắt từ, điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện dây nối

- Máy dao động kí điện tử hai chùm tia phụ kiện Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát

- Tranh vẽ phóng to mặt trước máy dao động kí điện tử * (hình 20.1) - Tranh vẽ phóng to Hình 20.1, 20.3 * SGK

Ngồi lựa chọn giải pháp gợi ý phần chung chương

Hình 20.1

Đồ thị u, i hình dao động kí mạch

có cuộn cảm

(Lưu ý : thứ có dấu * là quan trọng hơn)

Học sinh

Bài có liên quan

nhiều đến kiến thức lớp 11, nên u cầu HS ơn lại nội dung : - Định luật cảm ứng điện từ, tượng tự cảm

- Biểu thức suất điện động cảm ứng - Chất sắt từ, mạch từ

- Kiến thức kĩ §14 có liên quan Nên nhắc lại mối liên quan ô đồ thị với vị trí núm VOLTS/DIV máy dao động kí

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

Bài Cuộn cảm mạch điện xoay chiều có nội dung tiếp nối Tụ điện mạch điện xoay chiều có cấu trúc tương tự Vì vận dụng gợi ý tổ chức hoạt động dạy – học trước để tổ chức hoạt động dạy – học cho

Tuy cần ý vài điểm khác sau :

1 Để đặt vấn đề, nên khai thác phần mở SGK, tạo tình có vấn đề HS “Cuộn cảm mạch điện xoay chiều ngồi tác dụng cản trở dịng điện đo điện trở cịn có tác dụng khác?”

§21 – 22 ĐỊNH LUẬT ƠM TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

MẠCH RLC NỐI TIẾP

CỘNG HƯỞNG

I- MỤC TIÊU

 Hiểu mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp lại có tác dụng làm cho u lệch pha so với i

 Hiểu ý nghĩa biểu thức dòng điện xoay chiều có RLC  Hiểu ý nghĩa tính toán giá trị trở kháng  Biết biểu diễn đại lượng U, I, Z giản đồ vectơ

 Có kĩ quan sát để hiểu ý nghĩa đồ thị u(t) i(t) dao động kí tranh mơ

II- CHUẨN BỊ Giáo viên

- Bộ dụng cụ thí nghiệm trình bày SGK bao gồm : tụ điện, cuộn cảm loại có lõi sắt từ, điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện dây nối

- Máy dao động kí điện tử hai chùm tia phụ kiện Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát

- Tranh vẽ phóng to mặt trước máy dao động kí điện tử * (Hình 21.1) - Tranh vẽ phóng to Hình 21.2, 21.3* SGK

Ngồi lựa chọn giải pháp gợi ý phần chung chương

Hình 21.1

Đồ thị u, i dao động kí mạch có R, L, C

(Lưu ý : Các thứ có dấu * quan trọng hơn). Học sinh

Bài có nội dung tổng hợp ba trước,

vậy cần nhắc lại số kiến thức vừa học : - u, i đồng pha mạch có R - u chậm pha i mạch có C - u nhanh pha i mạch có L Ngồi cần ơn lại :

- Hiện tượng cộng hưởng điều kiện cộng hưởng dao động học - Kĩ biểu diễn nhiều dao động tổng hợp dao động giản đồ vectơ - Kĩ quan sát đồ thị dao động kí (hoặc tranh mơ phỏng)

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

Bài có nhiều kiến thức mang tính tổng hợp rõ nét Các nội dung xây dựng dựa nội dung ba trước, kết luận lại giúp khẳng định quy luật chung dao động biết từ phần học

Chính thế, GV cần sáng tạo nhiều cách tổ chức hoạt động nhận thức phù hợp đặc điểm loại với thực tế HS Dưới số gợi ý hoạt động để tham khảo

Ví dụ, GV đưa sơ đồ có R, L, C với giá trị trở kháng cụ thể, riêng điện trở L C chưa biết, dự đoán xem dòng điện bị cản trở với trở kháng Có thể HS cộng giá trị lại để có kết Có HS có cách trả lời khác, nhờ ta tạo tình có vấn đề cho tiết học

2 Tổ chức cho HS tham gia giải vấn đề theo nhiều cách Nhưng dù làm theo cách nên gợi ý vài định hướng cách khảo sát để giải vấn đề cho HS tham gia tìm giải pháp sau thực Nên dành phút để thảo luận hướng giải dùng thực nghiệm, dùng giản đồ vectơ, dùng biểu thức toán học phối hợp ba cách

3 Nên yêu cầu HS nhận xét để tìm điểm chung Hình 21.2, 21.3 21.4 SGK Trong mục cộng hưởng điện, yêu cầu xét tượng cộng hưởng, tức mạch điện trạng thái cộng hưởng Trong thực nghiệm, để mạch điện xoay chiều có trạng thái cộng hưởng cho biến đổi hay nhiều yếu tố ba yếu tố L, C, 

§23 CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

HỆ SỐ CƠNG SUẤT

I- MỤC TIÊU

 Hiểu ý nghĩa phân biệt cơng suất tồn phần, cơng suất tức thời, cơng suất bình cơng suất tiêu thụ mạch điện xoay chiều

 Hiểu ý nghĩa hệ số công suất cos

 Biết cách tính cơng suất đại lượng liên quan

II- CHUẨN BỊ Giáo viên

Tranh vẽ phóng to Hình 23.1

Hình 23.1

Thí nghiệm cơng suất

Học sinh

Ơn lại cách tính cơng suất dịng điện khơng đổi, cách tính giá trị trung bình

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

1 Để đặt vấn đề cho học, phần mở có đưa TN mà tính tốn theo cơng thức học phần dịng điện khơng đổi thấy nghi vấn GV đưa sơ đồ này (có ghi rõ số liệu) yêu cầu hai HS tính theo hai cơng thức học P = UI P = RI2

rồi so sánh.

Nếu làm TN HS dễ phát điện trở R bị nóng cịn cuộn dây L (kích thước lớn hơn) khơng nóng Kết khắc sâu nghi vấn cần giải

2 Để giải vấn đề trên, SGK trình bày cách tính giá trị trung bình cơng suất Việc đột ngột với HS Vì vậy, định hướng cho HS giải nghi vấn trên, GV nên giải thích lại làm Lí chủ yếu khơng thể có giá trị xác định I hay U dịng điện xoay chiều mà có giá trị tức thời ln biến đổi khơng thể đo lường được.

Với HS ban KHXH, không u cầu trình bày q sâu tốn học đưa biểu thức cơng suất trung bình

3 Làm để HS hiểu rõ ý nghĩa hệ số cos một

băn khoăn GV, nhiều GV có giải pháp hữu ích Ví dụ

§24 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU

 Giải thích khung dây quay từ trường tạo dòng điện xoay chiều, chứng minh toán học

 Hiểu nguyên tắc hoạt động máy phát điện pha ba pha

II- CHUẨN BỊ

Bài mở đầu cho phần ứng dụng dòng điện xoay chiều thực tế Vì vậy, cách dạy học cần sát thực tế, tuyệt đối không dạy chay

Giáo viên

- Mơ hình khung dây quay từ trường Hình vẽ 24.1 * SGK - Tranh vẽ phóng to Hình 24.2 * 24.5 * SGK

- Tranh vẽ Hình 24.3, 24.4 SGK

- Máy phát điện ba pha phịng thí nghiệm Hình 24.6 24.7 SGK

Học sinh

- Nguyên tắc hoạt động máy phát điện (ôn lại lớp 9) - Từ thông, định luật cảm ứng điện từ

- Phép tính đạo hàm hàm số lượng giác - Quy tắc bàn tay phải

- Cách vẽ đồ thị dạng sin, biểu diễn pha đồ thị

Hình 24.1

Đồ thị suất điện động ứng với vị trí khung

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

1 Có thể nêu vấn đề

bằng nhiều cách, ví

dụ :

- Đưa máy phát điện xoay chiều đơn giản có tải hai đèn LED mắc song song ngược chiều nối tiếp với điện trở Quay nhẹ chậm thấy hai LED sáng tối luân phiên ngược HS thắc mắc Đưa Hình 24.1 SGK để gợi ý HS thảo luận

- Cũng đặt vấn đề ta khảo sát nhiều dòng điện xoay chiều chưa biết cách tạo nó, lại có dạng sin Đó vấn đề giải

2 Khi tổ chức cho HS thảo luận để giải vấn đề trên, nên

lưu ý đến hai giải pháp.

 Một phân tích định tính mơ hình Hình 24.1 24.2 SGK  Hai dùng công cụ đạo hàm để khảo sát định lượng

3 Rất nhiều HS thường “khó nhớ” đồ thị dịng điện ba pha.

Ngun nhân HS cố thuộc hình vẽ mà khơng hiểu

cách vẽ Vì ta cần hướng dẫn chi tiết cách vẽ ba đường

hình sin trục.

Khi vẽ đồ thị Hình 24.2, cần phải liên hệ với ba biểu thức dòng điện ba pha để HS hiểu ý nghĩa dễ nhớ

Hình 24.2

Đồ thị dịng điện xoay chiều ba pha

§25 ĐỘNG CƠ

KHƠNG ĐỒNG BỘ

I- MỤC TIÊU

 Hiểu định tính từ trường quay biết cách tạo từ trường quay

 Biết cách dùng vectơ để giải thích tạo từ trường quay nhờ dịng điện ba pha  Giải thích động không đồng ba pha lại quay “không đồng bộ”

Phân biệt quay đồng quay không đồng

II- CHUẨN BỊ Giáo viên

- Bộ thí nghiệm tương tự Hình 25.1 *, 25.2 *, 25.5 * SGK - Tranh vẽ phóng to Hình 25.3 * SGK

Học sinh

- Định luật cảm ứng điện từ - Phương pháp tổng hợp vectơ - Khái niệm từ trường quay

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

1 Khi làm TN kim nam châm quay từ trường Hình 25.1 SGK cần lưu ý khơng để kim bị hút dính vào nam châm Muốn tránh tượng này, nên gắn kim vào ống dài đặt vào trụ kim

§26 BÀI TẬP VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU

 Biết cách giải tập tổng hợp dòng điện xoay chiều  Hiểu sâu thêm số kiến thức

 Có kĩ tính tốn, giải phương trình, vẽ giản đồ vectơ, mắc dụng cụ đo điện xác định sai số dụng cụ đo

 Biết cách trình bày giải

II- CHUẨN BỊ Học sinh

Cần ôn tập số kiến thức phần lí thuyết chương - Các loại trở kháng cách tính tổng trở

- Mạch điện xoay chiều có R, L, C - Cuộn cảm có điện trở - Giản đồ vectơ

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

Tiết tập trình bày với ý đồ thiết kế mang tính định hướng rõ cho GV tổ chức hoạt động dạy – học lớp Vì GV cần hiểu ý đồ thiết kế tác giả, có điểm sau :

1 Nội dung tiết học gồm tập tổng hợp có giải kiểu tự luận hai kiểu trắc nghiệm khơng có đáp án

2 Bài tập tổng hợp đưa hình thức thực hành bạn HS với mục đích làm cho sinh động hấp dẫn, HS vào với bạn

3 Mức độ kiến thức kĩ phân bố theo hướng tăng dần Phần đầu gồm vấn đề nhỏ, dễ giải quyết, phần sau có vấn đề khó hơn, sâu tổng hợp

4 Bài SGK trình bày tường minh nội dung lời giải cách thức trình bày trang giấy Mục đích để HS tham khảo kiểu trình bày giải, kĩ quan trọng em làm thi tốt nghiệp

§27 – 28 CHỈNH LƯU DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

MÁY BIẾN THẾ

TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

I- MỤC TIÊU

 Hiểu giải thích mạch chỉnh lưu nửa chu kì chỉnh lưu chu kì dùng điơt bán dẫn

 Biết cơng dụng máy biến thế, hiểu giải thích nguyên tắc hoạt động máy Biết cách sử dụng thành thạo công thức máy biến

 Hiểu phải nâng hiệu điện tải điện xa Biết tính cơng thức hao phí truyền tải điện

II- CHUẨN BỊ Giáo viên

- Bộ chỉnh lưu tương tự Hình 27.1 27.2 SGK với dao động kí điện tử - Tranh vẽ phóng to Hình 27.1 * 27.2 * SGK

- Máy biến có nhiều cuộn dây tương tự Hình 27.3 * SGK - Bộ TN hình 27.4 SGK

- Tranh vẽ phóng to Hình 27.5 * SGK

Hình 27.1

Đồ thị dịng điện xau chỉnh lưu nửa chu kì

Học sinh

- Đặc tính dẫn điện điơt bán dẫn

- Định luật cảm ứng điện từ

III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

1 Nội dung gồm kiến thức gắn chặt với thực tế đời sống kĩ thuật Những vấn đề chỉnh lưu, biến thế, truyền tải điện nhu cầu cấp thiết, thường gặp đời sống đại đa số nhân dân Vì vậy, tổ chức hoạt động dạy – học cần thể rõ gắn kết

2 Trong phần chỉnh lưu, nên sử dụng tranh vẽ phóng to để HS dễ phân tích, có bút màu để ghi chiều dịng điện qua điơt Nếu có dao động kí điện tử, giải pháp thay gợi ý đầu chương hiệu sư phạm tăng lên nhiều

3 Nên cho HS thao tác đo lường máy biến thật Hình 27.3 27.4 SGK Có thể mời HS thao tác trước lớp phát biểu nhận xét để HS khác bổ sung

Nếu khơng thể có máy biến thật phải có tranh phóng to Hình 27.3 27.4 Tranh nên bọc nilon suốt để dùng bút viết bảng vẽ thêm đường nét bên Giải pháp giúp em tiếp cận kiến thức gần với thực tế

4 Nội dung giới thiệu loại nhà máy phát điện dành cho HS tự đọc

§29 – 30 THỰC HÀNH : XÁC ĐỊNH TRỞ KHÁNG VÀ MẠCH

ĐIỆN

XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU

Thông qua hoạt động thực hành theo nhóm, HS cần đạt yêu cầu sau :  Biết cách xác định loại trở kháng mạch xoay chiều thực nghiệm, hiểu ý

nghĩa thực tế loại trở kháng

 Dùng dao động kí điện tử, máy phát âm tần dụng cụ đo điện xoay chiều thông thường để làm thực nghiệm

 Bằng thực nghiệm, củng cố kiến thức cộng hưởng, liên hệ cộng hưởng dao động điện với dao động

 Tiếp tục rèn luyện kĩ phân tích lựa chọn phương án TN

 Biết phối hợp hành động việc học hành với tập thể nhóm nhỏ

II- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC

Tùy theo điều kiện trang thiết bị có trường mà vận dụng cách tổ chức nhóm khác cho hiệu Ví dụ :

- Nếu có nhiều dao động kí máy phát… 50% số nhóm làm phương án 1, cịn 50% làm phương án thảo luận chung

Nếu HS giỏi đảo phương án sau nửa thời gian để HS làm hai phương án

- Nếu thiết bị nhóm làm phương án 1, nhóm cịn lại làm phương án Khi thảo luận chung nên vẽ to kết nhóm gắn bảng để lớp phân tích

- GV hướng dẫn HS làm nhanh phương án bàn GV để lớp quan sát được, sau nhóm làm phương án

Về thao tác theo phương án 1, nên có hình vẽ mạch điện cho bước để GV HS dễ theo dõi thực

Hình 29.6 Với hình 29.6a

+ Mạch hiển thị hai đồ thị pha ứng với mạch điện có điện trở R

+ Có thể điều chỉnh để hai đồ thị hiển thị biên độ khác

Với hình 29.6b

điện có C, Lưu ý R mạch có tác dụng lấy tín hiệu đại diện cho cường độ i

+ Sau đó, thay tụ C cuộn cảm L, ta có hai đồ thị lệch pha i u ứng với mạch điện có L

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :

Hoạt động : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :

Hoạt động : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :

Hoạt động : HS :

HS : HS : HS : HS :

HS : GV : IV / NỘI DUNG :

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập

Xem 36 + 37

Tiết 55 :

Bài 42 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều  Nắm cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha ba pha

 Biết vận dụng cơng thức để tính tần số suất điện động máy phát điện xoay chiều

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Mơ hình máy phát điện xoay chiều pha, tranh vẽ sơ đồ loại máy phát điện xoay chiều pha ba pha

2 / Học sinh :

Xem lại tượng cảm ứng điện từ

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Dựa tượng cảm ứng điện từ HS :  = 0 cos 2ft

dt d

HS : e =  N = 2f N 0 sin 2ft HS : e = 2f N 0 cos ( 2ft   / ) HS : E0 = 2f N 0

HS : Từ trường cố định, vòng dây quay. HS : Từ trường quay, vòng dây cố định. Hoạt động :

HS : Phần cảm phần ứng.

HS : Nam châm điện, nam châm vĩnh cữu. HS : Những cuộn dây

HS : stato, roto

HS : Phần ứng gồm nhiều cuộn dây, mỗi

cuộn dây lại gồm nhiều vòng dây mắc nối

GV : Nguyên tắc hoạt động loại máy

phát điện xoay chiều ?

GV : Viết biểu thức từ thơng qua vịng

dây ?

GV : Viết biểu thức suất điện động xuất hiện

trong cuộn dây có N vịng ?

GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu thức

suất điện động xuất cuộn dây có N vịng ?

GV : Viết biểu thức biên độ suất điện

động ?

GV : Nêu hai cách tạo suất điện động

xoay chiều thường dùng máy phát điện ?

GV : Nêu tên hai phận máy

phát điện xoay chiều ?

GV : Phần cảm cấu tạo ? GV : Phần ứng cấu tạo ? GV : Nêu tên phần quay phần cố định

tiếp, phần cảm gồm nhiều nam châm điện

HS : Quấn lõi thép kỹ thuật.

HS : Lõi thép gồm nhiều thép mỏng ghép

cách điện

HS : Có cách

HS : hai vành khuyên, hai quét. Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa. HS : e1 = Eocost

2



e2 = Eocos(t - )

2



e3 = Eocos(t + )

HS : cuộn dây giống nhau. HS : Tam giác

GV : Người ta phải làm để tăng suất điện

động máy phát ?

GV : Để tăng cường từ thông qua cuộn

dây người ta phải làm ?

GV : Muốn tránh dịng điện PhuCơ người ta

phải làm ?

GV : Các máy phát điện xoay chiều pha có

mấy cách hoạt động ?

GV : Để dẫn dịng điện ngồi người ta

phải làm cách ?

GV : Dòng điện xoay chiều pha ? GV : Viết biểu thức suất điện động xuất

hiện cuộn dây ?

GV : Quan sát hình vẽ 42.4 mơ tả cấu tạo

của máy phát điện xoay chiều pha ?

GV : Tải tiêu thụ điện mắc như

thế ?

IV / NỘI DUNG :

1 Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều

a) Nguyên tắc hoạt động loại máy phát điện xoay chiều dựa tượng cảm ứng điện từ : từ thơng qua vịng dây biến thiên điều hịa, vòng dây xuất suất điện động cảm ứng xoay chiều

b) Có hai cách tạo suất điện động xoay chiều thường dùng máy điện : - Từ trường cố định, vòng dây quay từ trường

- Từ trường quay, vòng dây đặt cố định

2 Máy phát điện xoay chiều pha a) Các phận chính

Có hai phận phần cảm phần ứng

- Phần cảm nam châm điện nam châm vĩnh cửu Đó phần tạo từ trường - Phần ứng cuộn dây, xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt động

Một hai phần đặt cố định, phần lại quay quanh trục Phần cố định gọi stato, phần quay gọi rôto

Để tăng suất điện động máy phát, phần ứng thường gồm nhiều cuộn dây, cuộn lại gồm nhiều vòng dây mắc nối tiếp với nhau; phần cảm gồm nhiều nam châm điện tạo thành nhiều cặp cực Bắc – Nam, bố trí lệch Các cuộn dây phần ứng phần cảm thường quấn lõi thép kĩ thuật để tăng cường từ thông qua chúng Lõi thép gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện với để giảm hao phí dịng Phu –

b) Hoạt động

Các máy phát điện xoay chiều pha hoạt động theo hai cách : - Cách thứ : phần ứng quay, phần cảm cố định

Các máy hoạt động theo cách thứ có stato nam châm đặt cố định, rôto khung dây quay quanh trục từ trường tạo stato

Để dẫn dịng điện mạch ngồi, người ta dùng hai vành khuyên đặt đồng trục quay với khung dây (Hình 42.1) Mỗi vành khun có qt tì vào Khi khung dây quay, hai vành khuyên trượt hai quét, dòng điện truyền từ khung dây qua hai quét Các máy hoạt động theo cách thứ hai có rơto nam châm, thường nam châm điện ni bỏi dịng điện chiều; stato gồm nhiều cuộn dây có lõi sắt, xếp thành vịng trịn Các cuộn dây rơto có lõi sắt xếp thành vòng tròn, quay quanh trục qua tâm vịng trịn

Hình 42.1 Sơ đồ máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng

quay, phần cảm cố định 3 Máy phát điện xoay chiều ba pha

a) Dòng điện xoay chiều ba pha

2



Dòng điện xoay chiều

ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động tần số, biên độ lệch pha

e1 = Eocost

2



e2 = Eocos(t - )

2



e3 = Eocos(t + )

b) Cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều ba pha

Dòng điện xoay chiều ba pha tạo máy phát điện xoay chiều ba pha Máy có cấu tạo giống máy phát điện pha hoạt động theo cách thứ hai stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống quấn ba lõi sắt đặt lệch 120o một

vịng trịn Rơto nam châm điện (Hình 42.4)

Hình 42.4 Sơ đồ cấu tạo của một máy phát điện xoay chiều

ba pha

2





Khi rôto quay đều, suất điện động cảm ứng xuất ba cuộn dây có biên độ, tần số lệch pha

là Nếu nối đầu dây ba cuộn với ba mạch ngồi giống ta có hệ ba dịng điện biên độ, tần số lệch pha

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Tiết 56 :

Bài 43 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu từ trường quay cách tạo từ trường quay nhờ dòng điện ba pha  Hiểu nguyên tắc cấu tạo hoạt động động không đồng ba pha

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Nam châm chữ U, kim nam châm, khung dây quay, phận động không đồng ba pha Tranh vẽ sơ đồ phận động không đồng pha

2 / Học sinh :

Xem lại cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha pha

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Có đường sức từ quay không

gian

HS : Từ trường quay.

HS : Kim nam châm quay theo với vận

tốc góc

HS : Quay đồng bộ. Hoạt động :

HS : Quay với vận tốc góc nhỏ

hơn vận tốc góc nam châm

HS : Quay không đồng bộ.

HS : Từ thơng qua khung dây biến thiên. HS : Một dịng điện cảm ứng.

HS : Một moment lực nam khung dây quay HS : Quay theo chiều quay từ trường để

làm giảm tốc độ biến thiên từ thông qua khung ?

HS :Nhỏ hơn

HS : Nhờ có tượng cảm ứng điện từ và

tác dụng điện trường quay

Hoạt động :

HS : Bố trí lệch 1/3 vòng tròn với

mạng điện ba pha

HS : Cùng biên độ, tần số, lệch

pha 2/3

HS : Có phương nằm theo trục cuộn dây và

biến đổi tuần hồnvới tần số góc  lệch pha 2/3

HS : Có độ lớn khơng đổi quay mặt

phẳng song sonh với ba trục cuộn dây với

GV : Khi quay nam châm quanh

trục, từ trường nam châm gây có đặc điểm ?

GV : Nếu đặt hai cực nam châm

hình chữ U quay kim nam châm kim nam châm ?

GV : Nếu đặt hai cực nam châm

hình chữ U quay khung dây dẫn kín kim nam châm

GV : Từ trường quay làm cho từ thông qua

khung dây ?

GV : Lúc khung dây xuất cái

gì ?

GV : Từ trường quay tác dụng lên dòng điện

khung dây ?

GV : Theo định luật Lenxơ, khung dây quay

theo chiều ?

GV : Vận tốc khung dây so với vận tốc

góc từ trường ?

GV : Nhờ mà khung dây quay sinh

công

GV : Để tạo từ trường quay ba cuộn dây

giống bố trí ?

GV : Nêu đặc điểm ba dòng điện xuất

hiện ba cuộn dây ?

GV : Mỗi cuộn dây gây vùng xung

quanh trục O từ trường ?

GV : Vectơ cảm ứng từ B tổng hợp O có

vận tốc góc .

Hoạt động :

HS : Có ba cuộn dây giống quấn trên

ba lõi sắt bố trí lệch 1/3 vịng trịn

HS : Rơto hình trụ tạo nhiều lá

thép mỏng ghép lại Trong rãnh xẻ mặt ngồi rơto có đặt kim loại Hai đầu nối vào vành kim loại tạo thành lồng Lồng cách điện với lõi thép có tác dụng nhiều khung dây đồng trục lệch HS : Có vận tốc góc tần số góc dịng điện

HS : Tác dụng lên khung dây rôto các

momen lực làm rôto quay với vận tốc nhỏ vận tốc quay từ trường

HS : Để làm quay máy khác.

GV : Hướng dẫn học sinh quan sát mơ hình

và trả lời ?

GV : Stato có cấu tạo ?

GV : Hướng dẫn học sinh quan sát mô hình

và trả lời ?

GV : Rơto có cấu tạo ?

GV : Khi mắc cuộn dây stato với

nguồn điện ba pha, từ trường quay tạo thành có đặc điểm ?

GV : Từ trường quay có tác dụng ? GV : Chuyển quay rơto sử dụng để

làm ?

IV / NỘI DUNG : 1 Nguyên tắc hoạt động

a) Từ trường quay Sự quay đồng bộ

Khi quay nam châm quanh trục, từ trường nam châm gây có đường sức từ quay khơng gian Đó từ trường quay Nếu đặt hai cực nam châm hình chữ U kim nam châm quay nam châm chữ U kim nam châm quay theo với vận tốc góc Ta nói kim nam châm quay đồng với từ trường

b) Sự quay không đồng bộ

Thay kim nam châm khung dây dẫn kín Khung quay quanh trục xx’ trùng với trục quay nam châm Nếu quay nam châm ta thấy khung dây quay theo chiều, đến lúc khung dây quay với vận tốc góc nhỏ vận tốc góc nam châm Do khung dây từ trường quay với vận tốc góc khác nên ta nói chúng quay khơng đồng với Nhờ có tượng cảm ứng điện từ tác dụng từ trường quay mà khung dây quay sinh công học Động hoạt động dựa theo nguyên tắc nói gọi động khơng đồng

2 Tạo từ trường quay dòng điện ba pha.

Từ trường quay tạo dòng điện ba pha sau : Mắc ba cuộn dây giống nhau, bố trí lệch 1/3 vịng tròn với mạng điện ba pha

2





Trong ba cuộn dây có ba dịng điện biên độ, tần số lệch pha Mỗi cuộn dây gây vùng xung quanh trục O từ trường mà cảm ứng từ có phương nằm dọc theo trục cuộn dây biến đổi tuần hoàn với tần số  lệch pha

3 Cấu tạo hoạt động động không đồng ba pha

Động khơng đồng ba pha có hai phận :

- Rơto hình trụ tạo nhiều thép mỏng ghép lại Trong rãnh xẻ mặt rơto có đặt kim loại Hai đầu nối vào vành kim loại tạo thành lồng (Hình 43.4) Lồng cách điện với lõi thép có tác dụng nhiều khung dây đồng trục lệch Rơto nói gọi rơto lồng sóc

Hình 43.4 Lồng kim loại một rơto lồng sóc.

Khi mắc cuộn dây stato với nguồn điện ba pha, từ trường quay tạo thành có vận tốc góc tần số góc dịng điện Từ trường qua tác dụng lên khung dây rôto momen lực làm rôto quay với vận tốc nhỏ vận tốc quay từ trường Chuyển động quay rôto sử dụng để làm quay máy khác

Hiệu suất động xác định tỉ số cơng suất học hữu ích Pi mà

động sinh công suất tiêu thụ P động

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Xem 44

Tiết 57 :

Bài 44 : CHỈNH LƯU DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

MÁY BIẾN THẾ

TRUYỀN TẢI ĐIỆN

I / MỤC TIÊU :

 Nắm nguyên tắc chỉnh lưu vẽ mạch lưu dùng điơt bán dẫn  Nắm nguyên tắc hoạt động, cấu tạo đặc điểm máy biến  Hiểu nguyên tắc chung truyền tải điện xa

 Giải tập đơn giản biến truyền tải điện

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Điơt, mơ hình máy biến thế, sơ đồ vẽ trước mạch chỉnh lưu dòng điện sau chỉnh lưu

2 / Học sinh :

Xem lại kiến thức điôt, lõi sắt máy phát điện, truyền tải điện đời sống ngày

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa sách giáo khoa HS : Dụng cụ cho dòng điện qua có một

chiều, vẽ ký hiệu, chiều dòng điện.

HS : Mắc sơ đồ mạch điện 44.1 HS : uAB >

GV : Phương pháp chỉnh lưu dòng điện xoay

chiều ?

GV : Hãy cho biết tính chất, ký hiệu điốt

? đỉnh tam giác ?

GV : Hướng dẫn học sinh mắc sơ đồ mạch

HS : Dịng chiều nhấp nhơ. Hoạt động :

HS : Mắc sơ đồ mạch điện 44.3 HS : Học sinh nhìn hình mơ tả HS : Học sinh nhìn hình mơ tả HS : Cùng chiều.

Hoạt động :

HS : Học sinh nêu định nghĩa ?

HS : Quan sát vật, mơ hình bằng

tranh ảnh

HS : Hai vòng dây

HS : Số vòng khác nhau, quấn lõi sắt,

lõi sắt gồm thép mỏng ghép cách điện với nhau, làm đồng có điện trở nhỏ cách điện với lõi

HS : Nối với nguồn điện. HS : Nối với tải tiêu thụ. Hoạt động :

HS : Khi bỏ qua mát từ thông. HS : Khi bỏ qua điện trở cuộn dây. HS : Khi hao phí lượng biến thế

có thể bỏ qua

Hoạt động :

HS : Tìm hiểu ý nghĩa vật lý đại

lượng R, P, U, cos  , P

HS : Giảm R đường dây, thay đổi U

GV : Khi điốt cho dòng điện đi

qua ?

GV : Quan sát nêu nhận xét đường biểu

diễn cường độ dòng điện sau chỉnh lưu chu kỳ ?

GV : Hướng dẫn HS mắc sơ đồ mạch điện GV : Khi uAB > dòng điện chạy theo chiều

nào ?

GV : Khi uAB > dòng điện chạy theo chiều

nào ?

GV : Em có nhận xét chiều dịng điện

đi qua R hai trường hợp ?

GV : Máy biến ?

GV : GV cho học sinh quan sát loại máy

biến thường dùng đời sống kĩ thuật vật, mơ hình tranh ảnh

GV : Máy biến có vịng dây ? GV : Hai cuộn dây có đặc điểm ? GV : Các vòng dây quấn đâu ? GV : Lõi sắt cấu tạo ? GV : Các cuộn dây cấu tạo nào

?

GV : Thế cuộn sơ cấp ? GV : Thế cuộn thứ cấp ?

1

2

E n

E =n GV : Khi viết công thức

1

2

U n

U =n GV :Khi viết công thức

1

2

U I

U = I GV :Khi viết công thức

đúng

2

( cos )

P

U  GV : Hướng dẫn học sinh thành

lập biểu thức : P = R

GV : Có cách giảm P ?

IV / NỘI DUNG :

1 Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

Phương pháp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều phương pháp biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều

a) Chỉnh lưu nửa chu kì.

Hình 44.2 Đường biểu diễn cường độ dịng điện sau khi chỉnh lưu nửa chu kì b) Chỉnh lưu hai nửa chu kì

Trong nửa chu kì uAB > 0, điốt D2 D4 khơng cho dịng qua Dịng điện

chạy theo đường AMNRQPB Trong nửa chu kì tiếp theo, uAB < 0, điơt D1 D3 khơng

cho dịng qua Dịng điện chạy theo đường BPNRQMA

Hình 44.4 Đường biểu diễn cường độ dòng điện sau khi

chỉnh lưu hai nửa chu kì 2 Máy biến thế

Máy biến thiết bị làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ, dùng để tăng giảm hiệu điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số

a) Cấu tạo nguyên tắc hoạt động

Máy biến gồm hai cuộn dây có số vịng khác quấn lõi sắt kín Lõi thường làm sắt thép pha silic, ghép cách điện với để giảm hao phí điện dịng Phu-cơ Các cuộn dây thường làm đồng để có điện trở nhỏ cách điện với lõi

Một hai cuộn máy biến nối với nguồn điện xoay chiều, gọi cuộn sơ cấp Cuộn thứ hai nối với tải tiêu thụ, gọi cuộn thứ cấp Dòng điện xoay chiều chạy cuộn sơ cấp gây từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp, làm xuất cuộn thứ cấp suất điện động xoay chiều Nếu mạch thứ cấp kín có dịng điện chạy cuộn thứ cấp

b) Sự biến đổi hiệu điện cường độ dòng điện qua máy biến thế.

Suất điện động cảm ứng cuộn dây tỉ lệ với số vịng dây :

1 2

e n

e n (44.1)

1 2 n n



E

E (44.2)

U1 = E1, U2 = E2 1

2

U n

k

U n  (44.3)

Nếu k < ta gọi máy biến máy tăng thế, ngược lại, k > ta gọi máy biến máy hạ Nếu hao phí điện biến khơng đáng kể cơng suất dòng điện mạch sơ cấp mạch thứ cấp coi

U1I1 = U2I2 (44.4)

1

I U

I U Hay 3 Truyền tải điện

Gọi R điện trở đường dây, P công suất truyền đi, U hiệu điện nơi phát, cos hệ số công suất mạch điện cơng suất hao phí dây :

P = RI2

2

( cos )

P

Đối với hệ thống truyền tải điện với cos P xác định, có hai cách giảm P Cách thứ : giảm điện trở R đường dây Đây cách tốn phải tăng tiết diện dây, tốn nhiều kim loại làm dây phải tăng sức chịu đựng cột điện

Cách thứ hai : tăng hiệu điện U nơi phát điện giảm hiệu điện nơi tiêu thụ điện tới giá trị cần thiết Cách thực đơn giản máy biến thế, áp dụng rộng rãi

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Xem 45

Tiết 58 :

Bài 45 : BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU

 Biết vận dụng công thức dùng giản đồ vectơ để giải toán mạch điện xoay chiều nối tiếp

Tiết 59 :

Bài 46 : THỰC HÀNH

XÁC ĐỊNH TRỞ KHÁNG CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I / MỤC TIÊU :

 Thơng qua hoạt động thực hành theo nhóm, HS cần đạt yêu cầu sau :  Biết cách xác định loại trở kháng mạch xoay chiều thức nghiệm, hiểu ý

nghĩa thực tế loại trở kháng

 Dùng dao động kí điện tử, máy phát âm tần dụng cụ đo điện xoay chiều thông thường để làm thực nghiệm

 Bằng thực nghiệm, củng cố kiến thức cộng hưởng, liên hệ cộng hưởng dao động điện với dao động

 Tiếp tục rèn luyện kĩ phân tích, lựa chọn phương án TN

 Biết phối hợp hành động việc học hành với tập thể nhóm nhỏ

II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Tùy theo điều kiện trang thiết bị có trường mà vận dụng cách tổ chức nhóm khác cho hiệu Ví dụ :

Nếu HS giỏi đảo phương án sau nửa thời gian để học sinh làm hai phương án

- Nếu thiết bị nhóm làm phương án 1, nhóm cịn lại làm phương án Khi thảo luận chung nên vẽ to nhóm gắn bảng để lớp phân tích

- Hoặc GV hướng dẫn HS làm nhanh phương án bàn GV để lớp quan sát được, sau nhóm làm phương án

Về thao tác theo phương án 1, nên có hình vẽ mạch điện cho bước để GV HS để theo dõi thực

Cụ thể hình 46.5 tách Hình 46.5a :

 Mạch hiển thị hai đồ thị pha ứng với mạch điện có điện trở R  Có thể điều chỉnh để hai đồ thị hiển thị biên độ khác

Hình 46.5b :

 Mạch hiển thị hai đồ thị lệch pha I U ứng với mạch điện có C Lưu ý rằng, R mạch có tác dụng lấy tín hiệu đại điện cho cường độ I

 Sau đó, thay tụ C cuộn cảm L ta có hai đồ thị lệch pha I U ứng với mạch điện có L

Tiết 60 :

Bài 47 : THỰC HÀNH

NGHIÊN CỨU MÁY BIẾN THẾ

I / MỤC TIÊU :

 Làm TN để hiểu rõ tác dụng mạch từ máy biến  Biết cách làm biến đổi hiệu điện máy biến

 Bằng thực nghiệm hiểu rõ vai trò máy biến việc truyền tải điện xa  Rèn luyện khả phân tích lựa chọn phương án TN

II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Bài thực hành có hai phương án, phương án gồm phần chung tác dụng máy biến phần riêng ứng dụng máy biến Tùy điều kiện thiết bị trình độ HS tổ chức thực theo mức độ khác theo gợi ý

- Các nhóm đồng loạt làm hai phương án thảo luận chung

- Các nhóm làm hai phương án khơng đồng loạt Một số nhóm làm phương án 1, số làm phương án 2, sau nửa thời gian chuyển đổi

- Các nhóm tìm hiểu hai phương án, sau số nhóm làm phương án 1, số làm phương án Cuối buổi có đại diện trình bày kết thảo luật chung hai phương án

- Cần ý hướng dẫn phần trao đổi thảo luận sau làm thí nghiệm, hoạt động hữu ích để phát vướng mắc củng cố kiến thức máy biến cho HS cách hứng thú

Tiết 61 :

Bài 48 :

HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG

I / MỤC TIÊU :

 Mô tả giải thích tượng tán sắc ánh sáng  Nắm vững khái niệm ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc

- Cố gắng thực TN chứng minh tượng tán sắc ánh sáng - Vẽ giấy khổ lớn Hình 48.1 48.2 SGK

- Nếu có điều kiện, chuẩn bị để thực thí nghiệm Hình 48.3 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức lăng kính (sự truyền tia sáng qua lăng kính, cơng thức lăng kính)

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm 48.1 HS : Bị lệch phía đáy lăng kính. HS : Bị lệch phía đáy lăng kính. HS : Bị tách thành nhiều chùm tia. HS : Đỏ cam vàng lục lam chàm tím. HS : Nêu định nghĩa.

HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm 48.2 HS : Bị lệch phía đáy lăng kính. HS : Giữ ngun màu

HS : Khơng bị tán sắc. HS : Khác nhau. HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm 48.3 HS : Nêu định nghĩa.

Hoạt động : HS : D = (n – 1)A HS : D phụ thuộc vào n

HS : n lớn D lớn. HS : Nêu định nghĩa.

HS : Có giá trị khác nhau.

HS : Bị lệch góc khác trở

thành tách rời

Hoạt động :

HS : Xem SGK trang 232

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm

như hình vẽ 48.1

GV : Quan sát phương chùm tia sáng đi

trong lăng kính ?

GV : Quan sát phương chùm tia sáng ló

ra lăng kính ?

GV : Quan sát số lượng chùm tia sáng ló ra

lăng kính ?

GV : Hãy liệt kê màu chùm sáng

mà Em quan sát ?

GV : Hiện tượng tán sắc ánh sáng ? GV : Quang phổ ánh sáng trắng ? GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm

như hình vẽ 48.2

GV : Quan sát phương chùm tia sáng đi

qua lăng kính ?

GV : Quan sát màu chùm tia sáng qua

lăng kính ?

GV : Quan sát góc lệch chùm tia

sáng có màu khác ?

GV : Ánh sáng đơn sắc ?

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm

như hình vẽ 48.3

GV : Ánh sáng trắng ?

GV : Viết cơng thức xác định góc lệch của

chùm tia sáng qua lăng kính góc chiết quang A nhỏ?

GV : Ánh sáng trắng ?

GV : Chiết suất thủy tinh có đặc điểm gì

đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác ?

GV : Các chùm ánh sáng đơn sắc có màu

khác chùm ánh trắng, sau khúc xạ qua lăng kính có đặc điểm ?

HS : Xem SGK trang 247

IV / NỘI DUNG :

1 Thí nghiệm tán sắc ánh sáng

Chiếu vào khe F chùm ánh sáng trắng

Chùm ánh sáng trắng bị lệch phía đáy lăng kính mà cịn bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu khác : đỏ, da cam, vàng, xanh (lục), lam, chàm, tím Chùm ánh sáng màu đỏ bị lệch nhất, chùm màu tím bị lệch nhiều

Hiện tượng gọi tán sắc ánh sáng Dải màu thu gọi quang phổ ánh sáng trắng

2 Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc

Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính

Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ màu đỏ đến màu tím

3 Giải thích tán sắc ánh sáng

- Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ màu đỏ đến màu tím

- Chiết suất thủy tinh có giá trị khác ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau; chiết suất ánh sáng tím có giá trị lớn

Vì vậy, chùm sáng đơn sắc có màu khác chùm ánh sáng trắng, sau khúc xạ qua lăng kính, bị lệch góc khác nhau, trở thành tách rời Kết qua là, chùm sáng ló khỏi lăng kính bị xòe rộng thành nhiều chùm đơn sắc, tạo thành quang phổ ánh sáng trắng

4 Ứng dụng tán sắc ánh sáng.

Máy quang phổ, cầu vịng

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DỊ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4,

Tiết 62 + 63 :

Bài 49 + 50 :

HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG.

HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH

SÁNG.

I / MỤC TIÊU :

 Mô tả TN Y-âng, hiểu tượng giao thoa ánh sáng điều kiện giao thoa ánh sáng

 Mô tả tượng nhiễu xạ ánh sáng

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Nếu có điều kiện GV chuẩn bị TN giao thoa ánh sáng (sẽ nói rõ mục III đây)

 Vẽ giấy khổ lớn Hình 49.3 SGK 49.4 SGK

2 / Học sinh :

Ơn lại giao thoa sóng học (chương III)

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm 49.1

HS : Thấy vạch sáng màu đỏ và

các vạch tối

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Các vạch sáng vạch tối. HS : Ánh sáng có tính chất sóng. HS : Khe S

HS : Khe S1 S2

HS : Cùng tần số có độ lệch pha không

đổi

HS : Nêu định nghĩa HS : Nêu định nghĩa

HS : Hiện tượng giao thoa bằng

chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng

Hoạt động :

HS : Có vân màu sặc sỡ ?

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Một sóng phản xạ sóng khúc xạ

rồi phản xạ ló ngồi

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm

như hình vẽ 49.1

GV : Quan sát hình ảnh phía sau M2

kính lúp, em thấy tượng ?

GV : Hiện tượng giao thoa ? GV : Cái gọi vân giao thoa ? GV : Ánh sáng có tính chất ?

GV : Quan sát thí nghiệm cho biet gì

trở thành nguồn phát sóng ánh sáng ?

GV : Phần ánh chồng lên xuất

phát từ đâu ?

GV : Tần số độ lệch pha sóng ánh

sáng phát từ S1 S2 có đặc điểm ? GV : Thế hai sóng kết hợp ? GV : Thế vùng giao thoa ?

GV : Nêu kết luận tượng giao thoa

GV : Khi nhìn ánh sáng phản xạ các

váng dầu, mỡ bong bóng xà phịng, em thấy có tượng ?

GV : Hiện tượng giao thoa ánh sáng bản

mỏng ?

GV : Hai sóng ánh sáng giao thoa với nhau

Hoạt động :

HS : Quan sát thí nghiệm 49.5 HS : Vệt sáng ab

HS : Xuất vệt sáng tròn bao

quanh vân tròn sáng tối nằm xen kẻ

HS : Vân sáng. HS : Vân tối.

HS : Tia sáng bị lệch khỏi phương truyền

thẳng ?

HS : Nêu định nghĩa.

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm

như hình vẽ 49.5

GV : Quan sát hình ảnh lỗ trịn nhỏ lúc

đầu ?

GV : Quan sát lỗ hình ảnh lỗ tròn nhỏ

lúc sau ?

GV : Trong vùng tối hình học người ta quan

sát ?

GV : Trong vùng sáng hình học người ta

quan sát ?

GV : Thí nghiệm chứng tỏ điều

gì ?

GV : Hiện tượng nhiễu xạ ? IV / NỘI DUNG :

1 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng a) Thí nghiệm

Đ nguồn phát ánh sáng trắng; F kính màu (kính lọc sắc) dùng để tách chùm sáng đơn sắc chiếu vào khe hẹp S rạch màu chắn M1; S1, S2 hai khe hẹp, nằm gần

nhau, song song với S, rạch chắn M2; O vị trí đặt mắt quan sát nhờ kính lúp b) Kết thí nghiệm

Dùng kính lọc sắc đỏ quan sát hình ảnh phía sau M2 kính lúp, mắt ta nhìn

thấy vùng sáng hẹp xuất vạch sáng màu đỏ vạch tối, xen kẽ cách đặn, song song với khe S

c) Giải thích kết thí nghiệm

- Ánh sáng từ đèn Đ chiếu sáng khe S làm cho khe S trở thành nguồn phát sóng ánh sáng, truyền đến hai khe S1, S2 Hai khe S1, S2, chiếu sáng, lại trở thành hai nguồn

sáng, phát hai sóng ánh sáng kết hợp truyền tiếp phía sau, có phần chồng lên - Vì hai khe S1, S2 chiếu sáng nguồn sáng S, nên hai nguồn S1, S2

là hai nguồn kết hợp có tần số, hai sóng chúng phát có độ lệch pha khơng đổi Do đó, hai sóng ánh sáng S1 S2 phát hai sóng kết hợp có bước sóng xác

định Tại vùng khơng gian hai sóng chồng lên nhau, - gọi vùng giao thoa, chúng giao thoa với tạo nên hình ảnh quan sát thấy

Đặt sau M2, vùng giao thoa, quan sát E song song với M2 E

xuất vân giao thoa, vạch song song với S1, S2

Như vậy, tượng giao thoa chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng

2 Hiện tượng giao thoa ánh sáng mỏng

Khi nhìn ánh sáng phản xạ váng dầu, mỡ, bong bóng xà phịng… ta thấy có vân màu sặc sỡ, tựa vẽ mặt lớp váng Đó tượng giao thoa ánh sáng mỏng chiếu ánh sáng trắng vào mỏng

3 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

a) Thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng

b) Giải thích tượng nhiễu xạ ánh sáng

Nhìn mặt sau bìa, có dùi lỗ nhỏ chiếu sáng vào mặt trước, ta thấy vị trí lỗ có đèn (đốm) sáng, lớn lỗ, tỏa sáng phía ta, tựa lỗ đóng vai trị nguồn sáng, phát sóng ánh sáng Ta thấy hình ảnh tương tự nhìn Mặt trời qua kẽ (Hình 49.7)

Hình 49.7 Ảnh chụp ánh sáng mặt trời chiếu từ kẽ lá c) Hiện tượng nhiễu xạ ánh

sáng ứng dụng máy quang phổ cách tử để phân tích chùm ánh sáng đa sắc thành thành phần đơn sắc

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 64 : BÀI TẬP

Tiết 65 :

Bài 51 :

KHOẢNG VÂN

BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG VÀ MÀU SẮC

ÁNH SÁNG

I / MỤC TIÊU :

 Nắm điều kiện để có vân sáng, điều kiện để có vân tối

 Biết cỡ lớn bước sóng ánh sáng, mối liên quan bước sóng ánh sáng màu sắc ánh sáng

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn hình ảnh giao thoa với ánh sáng trắng (Hình 51.2 SGK)

2 / Học sinh :

Ôn lại giao thoa sóng học

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Trong vùng sáng hẹp quan sáng được

các vân sáng vân tối xen kẽ cách đặn

HS : Bằng nhau. HS : d2  d1 = k.

S D x k a   HS :

HS : Xem sách giáo khoa.

2 

HS : d2  d1 = ( 2k + )

1 t D x k a      

  HS :

HS : Xem sách giáo khoa. Hoạt động :

HS : Vân tối

HS : Cách nhau.

HS : Nêu định nghĩa. a

D



HS : i = Hoạt động :

a D



HS : i = HS : Đo i, D, a Hoạt động : HS : Tần số f

HS : Có bước sóng hồn tồn xác định.

GV : Em nhắc lại hình ảnh giao thoa

quan sát TN Young ?

GV : Nêu nhận xét khoảng cách các

vân giao thoa ?

GV : Nêu điều kiện để có vân giao thoa với

biên độ cực đại ?

GV : Hướng dẫn học sinh tìm cơng thức xác

định vị trí vân sáng ?

GV : Nêu ý nghĩa vật lý k ?

GV : Nêu điều kiện để có vân giao thoa với

biên độ cực tiểu ?

GV : Hướng dẫn học sinh tìm cơng thức xác

định vị trí vân tối ?

GV : Nêu ý nghĩa vật lý k ?

GV : Xen hai vân sáng cạnh cái

gì ?

GV : Hãy cho biết vân sáng như

các vân tối nằm cách khoảng ?

GV : Khoảng vân ?

GV : Hướng dẫn học sinh tìm cơng thức xác

định khoảng vân ?

GV : Viết công thức xác định khoảng vân ? GV : Từ công thức khoảng vân, GV đặt vấn

đề : Bằng cách xác định bước sóng ánh sáng?



c

GV : Dựa vào công thức f = , biết

được  ta xác định đại lượng ?

GV : Hãy cho biết ánh sáng đơn sắc có

màu xác định  ?

GV : Nêu mối quan hệ bước sóng và

HS : Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có bước

sóng xác định Màu ứng với ánh sáng gọi màu đơn sắc

HS : Cịn có màu khơng đơn sắc. HS :

Hoạt động :

HS : Trong SGK trang 223

GV : Hãy cho biết màu đơn sắc cịn

có màu khác khơng ?

GV : Giới thiệu khoảng bước sóng của

các vùng màu ?

IV / NỘI DUNG :

1 Xác định vị trí vân giao thoa khoảng vân a) Vị trí vân giao thoa

Vị trí vân sáng

S

D

x k

a

 

Với k = 0, vân sáng trung tâm, vân sáng bậc 1, ứng với k = ±1; vân sáng bậc 2, ứng với k = ±2…

Vị trí vân tối

1

t

D

x k

a



 

  

 

Vân tối thứ ứng với k = 0, vân tối thứ hai ứng với k = 1…

b) Khoảng vân

Xen hai vân sáng cạnh vân tối, vân sáng vân tối nằm cách Khoảng cách hai vân sáng cạnh gọi khoảng vân, kí hiệu i

a D



i =

2 Đo bước sóng ánh sánh phương pháp giao thoa

Nếu đo xác D đo xác i a (nhờ kính hiển vi kính lúp), ta tính bước sóng  ánh sáng

3 Bước sóng màu sắc ánh sáng

Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có bước sóng xác định Màu ứng với ánh sáng gọi màu đơn sắc

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập 1,

Tiết 66 :

Bài 52 :

BÀI TẬP VỀ SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG

I / MỤC TIÊU :

 Hướng dẫn vận dụng công thức giao thoa ánh sáng luyện kĩ giải toán giao thoa ánh sáng

 Hiểu số phương pháp tạo hai nguồn sáng kết hợp từ quan sát hình ảnh giao thoa Biết cách xác định khoảng vân số vân quan sát số trường hợp cụ thể

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Chuẩn bị thí nghiệm giao thoa khe Young

2 / Học sinh :

 Phải nắm phương pháp xác định vị trí vân giao thoa khoảng vân.  Ơn lại kiến thức học lớp 11 gương phẳng, lăng kính, thấu kính

Tiết 67 :

Bài 53 :

MÁY QUANG PHỔ

QUANG PHỔ LIÊN TỤC

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu cấu tạo máy quang phổ tác dụng phận

 Hiểu khái niệm quang phổ liên tục, nguồn phát quang phổ liên tục, đặc điểm công dụng quang phổ liên tục

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn sơ đồ cấu tạo máy quang phổ (Hình 53.2 SGK)

2 / Học sinh :

Ơn lại §48 kiến thức lăng kính, thấu kính

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Tần số bước sóng. HS : 1,3311

HS : 1,3428

HS : Chiết suất ứng với ánh sáng có bước

sóng dài có giá trị nhỏ chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng ngắn

HS : HS tìm hiểu đường cong tán sắc trong

SGK ?

Hoạt động : HS : Nêu định nghĩa.

HS : Tạo chùm tia song song. HS : Tiêu diện thấu kính hội tụ L1

HS : Phân tích chùm tia sáng song song

chiếu tới

HS : Chùm tia đơn sắc HS : Các vạch màu Hoạt động : HS : Nêu định nghĩa. HS : Rắn lỏng khí.

HS : Có khối lượng riêng lớn.

HS : Phụ thuộc nhiệt độ không phụ

thuộc chất nguồn phát

HS : Đo nhiệt độ nguồn phát.

GV : Chiết suất môi trường suốt

có giá trị phụ thuộc vào đại lượng vật lý ?

GV : Chiết suất nước ánh sáng

đỏ ?

GV : Chiết suất nước ánh sáng

tím ?

GV : Nêu mối quan hệ bước sóng và

chiết suất ?

GV : Nêu khái niệm đường cong tán sắc.

GV : Máy quang phổ ?

GV : Hãy cho biết tác dụng ống chuẩn

trực ?

GV : Khe hẹp F đặt nằm đâu ? GV : Hãy cho biết tác dụng lăng kính ? GV : Nêu tính chất chùm tia ló ?

GV : Mơ tả hình ảnh thu kính

mờ kính ảnh ?

GV : Quang phổ liên tục ?

GV : Những chất có khả phát ra

quang phổ liên tục ?

GV : Nêu điều kiện để phát quang phổ

liên tục ?

GV : Quang phổ liên tục có tính chất gì

quang trọng ?

IV / NỘI DUNG :

1 Chiết suất môi trường bước sóng ánh sáng

Chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng dài có giá trị nhỏ chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng ngắn

Đường cong tán sắc, biểu diễn phụ thuộc chiết suất mơi trường suốt vào bước sóng ánh sáng

2 Máy quang phổ

Máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành thành phần đơn sắc khác Nó dùng để nhận biết thành phần cấu tạo chùm sáng phức tạp nguồn sáng phát

a) Cấu tạo

Có ba phận :

 Ống chuẩn trực phận tạo chùm tia sáng song song Chùm tia sáng ló khỏi thấu kính L1 chùm tia song song

 Lăng kính phận có tác dụng phân tích chùm tia song song từ L1 chiếu tới, tạo

thành nhiều chùm tia đơn sắc song song

 Buồng ảnh phận dùng để chụp ảnh quang phổ, để quan sát quang phổ

b) Nguyên tắc hoạt động

Sau ló khỏi ống chuẩn trực, chùm ánh sáng phát từ nguồn S chùm song song Chùm qua lăng kính bị phân tán thành nhiều chùm đơn sắc song song Mỗi chùm sáng đơn sắc thấu kính L2 buồng ảnh hội tụ thành vạch tiêu

diện L2 cho ta ảnh thật khe F, vạch màu Các vạch màu

chụp kính ảnh lên kính mờ Mỗi vạch màu ứng với bước sóng xác định, thành phần ánh sáng đơn sắc nguồn S phát

Tập hợp vạch màu tạo thành quang phổ nguồn S

3 Quang phổ liên tục

Quang phổ gồm nhiều dải sáng, màu sắc khác nhau, nối tiếp cách liên tục gọi quang phổ liên tục

a) Nguồn phát

Các chất rắn, chất lỏng chất khí có khối lượng riêng lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục

b) Tính chất

Ở nhiệt độ, vật phát ánh sáng Khi nhiệt độ tăng dần cường độ xạ mạnh miền quang phổ lan dần từ xạ có bước sóng dài sang xạ có bước sóng ngắn

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 68 :

Bài 54 :

QUANG PHỔ VẠCH

PHÂN TÍCH QUANG PHỔ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu khái niệm quang phổ vạch phát xạ, nguồn phát, đặc điểm công dụng quang phổ vạch phát xạ

 Hiểu khái niệm quang phổ vạch hấp thụ; cách thu điều kiện để thu quang phổ vạch hấp thụ; mối liêu hệ quang phổ vạch phát xạ quang phổ vạch hấp thụ nguyên tố

 Hiểu phép phân tích quang phổ tiện lợi

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

 Chuẩn bị số ảnh chụp quang phổ vạch phát xạ quang phổ vạch hấp thụ

 Vẽ giấy khổ lớn Hình 54.2 SGK

2 / Học sinh :

 Máy quang phổ  Quang phổ liên tục

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Quang phổ vạch HS : Nêu định nghĩa HS : Ánh sáng đơn sắc

HS : Các chất khí hay có khối lượng

riêng nhỏ

HS : Các chất khí hay có khối lượng

riêng nhỏ bị kích thích

HS : Quan sát hình ảnh 54.1 SGK

HS : Trang bìa có màu sắc học sinh dễ quan

sát trả lời câu hỏi

HS : Số lượng vạch, vị trí vạch, cường

độ sáng

HS : Mỗi chất bị kích thích phát các

bức xạ có bước sóng xác định cho quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố

Hoạt động :

HS : Tấm kính cho ánh sáng đỏ truyền

qua, chùm ánh sáng khác bị chặn lại

GV : Ngồi quang phổ liên tục cịn có

loại quang phổ nữa?

GV : Quang phổ vạch ?

GV : Muốn cho hình máy

quang phổ thấy có vạch đỏ chùm sáng phát từ nguồn sáng S vào máy quang phổ phải có đặc điểm ?

GV : Quang phổ vạch phát xạ nguồn nào

phát ?

GV : Quang phổ vạch phát xạ phát trong

điều kiện ?

GV : GV yêu cầu HS quan sát ảnh chụp

quang phổ vạch số nguyên tố ?

GV : Hoặc quan sát hình màu ?

GV : Nêu nhận xét nét giống nhau, khác

nhau quang phổ ?

GV : GV nêu tính chất quang phổ vạch

như SGK yêu cầu HS đọc đoạn chữ nhỏ cột phải cuối trang 237

GV : GV yêu cầu HS trả lời H1.

GV : Khi chiếu chùm ánh sáng trắng

HS : Quang phổ liên tục.

HS : Xuất vạch tối vị trí

của vạch vàng quang phổ vạch phát xạ natri

HS : Nêu định nghĩa. HS : Quan sát hình 54.2 HS : Đọc SGK trang 238 HS : Thấp hơn

HS : Nêu định nghĩa.

HS : “Ở nhiệt độ xác định, vật chỉ

hấp thụ xạ mà có khả phát xạ, ngược lại, phát xạ mà có khả hấp thụ”

Hoạt động : HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa.

HS : Nhờ có việc phân tích quang phổ hấp

thụ Mặt Trời, mà người ta phát Hêli Mặt Trời, trước tìm thấy Trái Đất Ngồi ra, người ta cịn thấy có mặt nhiều ngun tố khí Mặt Trời : Hydrơ, canxi, natri, sắt

GV : Khi chiếu chùm sáng trắng vào

máy quang phổ ta thu ?

GV : Nếu đường chùm sáng ta

đặt ống thủy tinh đựng Natri thấy tượng ?

GV : Quang phổ vạch hấp thụ ?

GV : GV hướng dẫn cho HS hiểu chi tiết

Hình 54.2

GV : Đồng thời cho HS đọc phần chữ nhỏ ở

cột phải trang 238

GV : Nhiệt độ đám khí hay hấp thụ

có giá trị so với nghiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục ?

GV : Thế đảo vạch ?

GV : GV yêu cầu HS quan sát nhận xét

ảnh chụp quang phổ hấp thụ hêli, natri so sánh chúng với ảnh chụp quang phổ vạch phát xạ hêli, natri Từ đó, GV hướng dẫn để HS hiểu định luật Kiếc-sốp

GV : Phép phân tích quang phổ ?

GV : Thế phép phân tích quang phổ

định tính ?

GV : Thế phép phân tích quang phổ

định lượng ?

GV : Đồng thời, GV gợi ý HS nhà đọc

đoạn chữ nhỏ cột phải trang 234

IV / NỘI DUNG :

1 Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ gồm vạch màu riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối, gọi quang phổ vạch phát xạ

a) Cách tạo

Quang phổ vạch chất khí, hay có khối lượng riêng nhỏ bị kích thích

b) Tính chất

Mỗi chất bị kích thích phát xạ có bước sóng xác định cho quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố

c) Các nguyên tố khác phát quang phổ vạch khác hẳn số lượng vạch, về

bước sóng (tức vị trí) vạch cường độ sáng vạch

2 Quang phổ vạch hấp thụ a) Cách tạo

Quang phổ liên tục, thiếu vạch màu bị chất khí (hay kim loại) hấp thụ, gọi quang phổ vạch hấp thụ khí (hay hơi)

Điều kiện để thu quang phổ hấp thụ nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải thấp nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục

b) Định luật Kiếc-sốp

“Ở nhiệt độ xác định, vật hấp thụ xạ mà có khả phát xạ, ngược lại, phát xạ mà có khả hấp thụ”

c) Quang phổ vạch hấp thụ ngun tố có tính chất đặc trưng cho ngun tố đó. 3 Phân tích quang phổ

Phân tích quang phổ phương pháp vật lí dùng để xác định thành phần hóa học chất (hay hợp chất), dựa vào việc nghiên cứu quang phổ ánh sáng chất phát hấp thụ

Phân tích quang phổ định tính có ưu điểm : cho kết nhanh, có độ nhạy cao, có thể, lúc xác định có mặt nhiều ngun tố Phân tích định lượng để biết nồng độ thành phần có mẫu nồng độ nhỏ

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Xem 55

Tiết 70 :

Bài 55 :

TIA HỒNG NGOẠI, TIA TỬ NGOẠI

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu chất tia hồng ngoại, tia tử ngoại, nguồn phát chúng, tính chất cơng dụng chúng

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Chuẩn bị thí nghiệm phát tia hồng ngoại tia tử ngoại.

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức quang phổ ánh sáng trắng sóng điện từ

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Tia hồng ngoại HS : Tia tử ngoại HS : Không thấy được.

HS : Ngoài khoảng 0,38 m ; 0,76 m Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Lò than, lò điện, đèn điện dây tóc. HS : Vật nóng 5000C

HS : Tác dụng nhiệt

HS : Tác dụng lên số loại kính ảnh Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Đèn thủy ngân, hồ quang điện. HS : Vật nóng 30000C

HS : Kích thích phát quang HS : Bị thủy tinh nước hấp thụ HS : Có số tác dụng sinh lý.

GV : Cái remode giúp

điều khiển thiết bị từ xa ?

GV : Cái ánh nắng mặt trời ban mai

giúp chữa bệnh còi xương em bé ?

GV : Những xạ có nhìn thấy bằng

mắt thường không ?

GV : Hãy dự đốn bước sóng hai xạ

này nằm khoảng ?

GV : Tia hồng ngoại ?

GV : Nêu nguồn phát tia hồng ngoại GV : Điều kiện để có tia hồng ngoại ?

GV : Tia hồng ngoại dùng để xấy khô, sưởi

ấm, tia hồng ngoại có tính chất ?

GV : Tia hồng ngoại dùng ống nhòm

ban đêm chụp ảnh bề mặt Trái Đất, tia hồng ngoại có tính chất ?

GV : Tia tử ngoại ?

GV : Nêu nguồn phát tia tử ngoại ? GV : Điều kiện để có tia tử ngoại ?

GV : Tia tử ngoại làm bột huỳnh quang phát

quang, tia tử ngoại có tính chất ?

GV : Tia tử ngoại o truyền xa thủy

tinh nước, tia tử ngoại có tính chất ?

HS : Gây tượng quang điện. mắt, tia tử ngoại có tính chất ?

GV : Tia tử ngoại dùng thí nghiệm

Hertz, tia tử ngoại có tính chất ?

IV / NỘI DUNG :

1 Các xạ khơng nhìn thấy.

Ở ngồi miền ánh sáng nhìn thấy (có bước sóng từ 0,38µm đến 0,76µm) cịn có loại ánh sáng (bức xạ) đó, khơng nhìn thấy được, có tác dụng nhiệt giống xạ nhìn thấy

2 Tia hồng ngoại

Bức xạ khơng nhìn thấy, có bước sóng dài lớn bước sóng ánh sáng đỏ nhỏ bước sóng sóng vơ tuyến điện gọi tia hồng ngoại

a) Nguồn phát tia hồng ngoại

Mọi vật, nhiệt độ thấp, lị than, lị điện, đèn điện dây tóc…

b) Tính chất

- Tính chất bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt - Tia hồng ngoại tác dụng lên số loại kính ảnh

- Tia hồng ngoại cịn gây hiệu ứng quang điện số chất bán dẫn

c) Ứng dụng tia hồng ngoại

Tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm, ống nhịm nhìn ban đêm, chụp ảnh bề mặt Trái đất từ vệ tinh;

Tia hồng ngoại dùng điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động tivi, thiết bị nghe nhìn…

3 Tia tử ngoại

Bức xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng ngắn bước sóng ánh sáng tím gọi tia tử ngoại

a) Nguồn phát tia tử ngoại

Những vật nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 2000oC) phát tia tử ngoại Đèn

hơi thủy ngân, hồ quang điện

b) Tính chất

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm ion hóa khơng khí;

- Kích thích phát quang nhiều chất, gây số phản ứng quang hóa; - Bị thủy tinh, nước… hấp thụ mạnh Tia tử ngoại có bước sóng từ 0,18 µm đến 0,4µm truyền qua thạch anh;

- Có số tác dụng sinh lí

- Có thể gây tượng quang điện

c) Ứng dụng tia tử ngoại.

Tia tử ngoại thường dùng để khử trùng nước, chữa bệnh (như bệnh cịi xương), để tìm vết nứt bề mặt kim loại…

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 71 :

Bài 56 :

TIA X THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu chất tia X, nguyên tắc tạo tia X, tính chất cơng dụng  Hình dung cách khái quát thang sóng điện từ

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Nếu sẵn tranh vẽ Hình 56.1 SGK GV vẽ giấy khổ lớn Hình 56.1 SGK hình 56.3 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức chùm tia êlectron học lớp 11

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh trả lời. HS : Tia X.

HS : Nêu khái niệm tia X. HS : Tia Rơnghen.

Hoạt động :

HS : Để cho chùm elctron có vận tốc lớn. HS : Để chắn dòng tia catod ?

HS : Để phát tia X. Hoạt động :

HS : Khả đâm xuyên. HS : Tác dụng lên phim ảnh.

HS : Tác dụng làm phát quang nhiều chất. HS : Gây tượng quang điện.

HS : Tác dụng sinh lý. Hoạt động :

HS : Học sinh tự nêu ứng dụng Hoạt động :

HS : Sóng điện từ.

HS : Khác nhau.

GV : Có bạn ( thân, người thân

trong gia đình ) “chụp điện” ?

GV : Theo bạn bác sĩ chiếu vào bệnh

nhân tia để thu hình ảnh phổi, xương phim ?

GV : Tia X ?

GV : Tia X cịn có tên gọi ?

GV : Tại phải đặt hiệu điện giữa

anod catod khoảng vài vạn volt ?

GV : Tại đối catod phải làm kim

loại có nguyên tử lượng lớn ?

GV : Tại phía ống phát tia X

người ta thường đặt số chất có khả phát quang phim ảnh ?

GV : Người ta thường dùng chì để làm các

màn chắn tia X, tia X có tính chất ?

GV : Người ta dùng tia X để chiếu điện,

chụp điện, tia X có tính chất ?

GV : Người ta dùng chất phát quang để

phát tia X, tia X có tính chất ?

GV : Trong thí nghiệm Hertz người ta

dùng tia X, tia X có tính chất ?

GV : Người ta dùng tia X để chữa bệnh ung

thư, tia X có tính chất ?

GV : Dựa tính chất tia X hãy

cho biết ứng dụng tia X ?

GV : Hãy cho biết chất sóng vơ

tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma ?

HS : Khác nhau.

HS : Đâm xuyên, tác dụng kính ảnh, làm

phát quang chất, ion hóa khơng khí

HS : Giao thoa.

HS : Xem SGK trang 240.

ra loại sóng điện từ ?

GV : Em có nhận xét tần số bước

sóng loại sóng điện từ ?

GV : Các tia có bước sóng ngắn càng

thể rõ tích chất ?

GV : Các tia có bước sóng ngắn càng

thể rõ tích chất ?

GV : Hướng dẫn học sinh xem bảng thang

sóng điện từ ?

IV / NỘI DUNG : 1 Tia X

Bức xạ có bước sóng từ 10-12 m đến 10-9m gọi tia X, tia X cứng, tia X mềm. a) Cách tạo tia X

Khi cho chùm tia catôt ống tia catôt đập vào miếng kim loại có nguyên tử lượng lớn từ có phát xạ khơng nhìn thấy Bức xạ có tác dụng làm phát quang số chất làm đen phim ảnh Bức xạ gọi tia X hay tia Rơn-ghen

b) Tính chất

- Tia X khả đâm xun Tia X có bước sóng ngắn xuyên sâu, tức “cứng”;

- Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa khơng khí; - Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất;

- Tia X gây tượng quang điện hầu hết kim loại; - Tia X có tác dụng sinh lí mạnh : hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn…

c) Công dụng

Tia X sử dụng để chiếu điện, chụp điện, tìm vết nứt, bọt khí bên vật kim loại…

2 Nhìn tổng quát sóng điện từ Thang sóng điện từ

Các sóng vơ tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma sóng điện từ Các tia có bước sóng ngắn có tính đâm xun mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang chất dễ ion hóa khơng khí, tia có bước sóng dài, ta dễ quan sát tượng giao thoa

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3,

Tiết 72 : BÀI TẬP

Tiết 73 + 74 :

Bài 57 + 58 : THỰC HÀNH

Tiết 75 + 76 :

Bài 59 + 60 :

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

 Hiểu nhớ khái niệm : tượng quang điện, êlectron quang điện, dòng quang điện, giới hạn quang điện, dòng quang điện bão hòa, hiệu điện hãm

 Hiểu nội dung nhận xét kết TN khảo sát định lượng tượng quang điện

 Hiểu phát biểu định luật quang điện

 Nắm nội dung thuyết lượng tử ánh sáng vận dụng để giải thích định luật quang điện

 Nắm công thức Anh-xtanh để giải tập tượng quang điện

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn Hình 59.2 59.3 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức cơng lực điện trường, định lí động năng, khái niệm cường độ dòng điện bão hòa (SGK Vật lí 11)

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh quan sát thí nghiệm. HS : Hồ quang điện.

HS : Tấm kẽm điện tích âm. HS : Khơng xảy ra.

HS : Không bị cụp lại : kẽm không mất

điện tích âm

HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động :

HS : Xuất hiện tượng quang điện. HS : Giới hạn quang điện.

HS : Có nhỏ. HS : Khơng

HS : Hiệu điện hãm.

HS : Cường độ dòng quang điện bão hòa

tăng

Hoạt động : HS :  < 0

HS : Electron quang điện. HS : Khác nhau.

GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh làm thí

nghiệm 59.1

GV : Hãy kể tên mot số nguồn phát tia tử

ngoại ?

GV : Hai điện nghiệm khép lại chứng

tỏ điều ?

GV : Nếu kẽm mang điện dương thì

hiện tượng có xảy không ?

GV : Nếu chắn chùm tia hồ quang tấm

thủy tinh khơng màuthì hai điện nghiệm ?

GV : Hiện tượng quang điện ? GV : Electron quang điện ?

GV : Tại dòng điện xuất trong

mạch dòng quang điện ?

GV : 0 có tên gọi ?

GV : Khi UAK = dịng quang điện có

xuất mạch khơng ?

GV : Khi UAK =  Uh dịng quang điện có

xuất mạch khơng ?

GV : Uh có tên gọi ?

GV : Giữ nguyên bước sóng , tăng

cường độ sáng chiếu vào catốt dịng quang điện ?

GV : Khi có dịng quang điện ?

GV : Dịng quang điện dịng chuyển dời

có hướng hạt ?

GV : Động electron quang điện

Hoạt động :

HS : Học sinh xem SGK trang 253 HS : Thí nghiệm Hertz

HS : Học sinh xem SGK trang 353 HS : Khác nhau.

HS : Không xảy tượng quang điện. Hoạt động :

HS : Học sinh xem SGK trang 254 HS : Thí nghiệm tế bào quang điện. HS : Học sinh trả lời

Hoạt động :

HS : Học sinh xem SGK trang 254 HS : Thí nghiệm tế bào quang điện.

HS : Hiện tượng quang điện

Hoạt động :

HS : Học sinh xem SGK trang 254 HS : Học sinh xem SGK trang 255 HS : Rất nhỏ

2 0max

2

mv hf  A

HS : Hoạt động :

c



c

AHS : Ta có : hf ≥ A hay h ≥ A Từ đó

suy :  ≤ o, với o = h

HS : Với chùm sáng có khả gây ra

hiện tượng quang điện, số êlectron quang điện bị bật khỏi mặt catôt đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catơt thời gian Số phơtơn tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới Mặt khác cường độ dòng quang điện bão hòa lại tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật khỏi catơt đơn vị thời gian Từ suy ra, cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng chiếu vào catôt

GV : Viết công thức động ban đầu cực

đại electron quang điện ?

GV : Giới thiệu định luật thứ ?

GV : Định luật rút từ kết quả

TN ?

GV : Yêu cầu HS xem bảng giới hạn quang

điện số kim loại ?

GV : Nêu nhận xét trị số o

các kim loại khác ?

GV : Nếu TN Héc không dùng tấm

kẽm mà dùng kali xesi kết thu có điều khác ?

GV : Giới thiệu định luật thứ hai ?

GV : Định luật rút từ kết quả

TN ?

GV : Cường độ chùm sáng ? GV : Giới thiệu định luật thứ ba ? GV : ĐL rút từ kết TN ? GV : Thuyết điện từ ánh sáng khơng giải

thích ?

(GV gợi ý HS ý đến đặc tuyến vôn – ampe đường cong 2) tế bào quang điện lưu ý đến công thức (59.1) SGK

GV : Trình bày giả thuyết lượng tử năng

lượng Plăng ?

GV : Trình bày thuyết lượng tử ánh sáng

của Einstein ?

GV : Hãy tính lượng phơtơn ứng

với ánh sáng đỏ ? Nêu nhận xét ?

GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập phương

trình Einstein ?

GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào phương

trình Einstein để chứng định luật ?

GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào phương

IV / NỘI DUNG :

1 Hiện tượng quang điện

a) Chiếu tia tử ngoại vào kẽm ban đầu tích điện âm kẽm bị điện tích âm.

Tia tử ngoại làm bứt êlectron khỏi

b) Các thí nghiệm với kim loại khác dẫn đến kết luận sau.

Hiện tượng gọi tượng quang điện Các êlectron bị bật gọi êlectron quang điện

2 Thí nghiệm khảo sát định lượng tượng quang điện a) Thí nghiệm

b) Kết thí nghiệm

+ Khi UAK > 0, chiếu chùm ánh sáng có bước sóng, mạch xuất dịng điện

gọi dòng quang điện

Nhỏ trị số o; o : giới hạn quang điện 3 Các định luật quang điện

a) Định luật quang điện thứ nhất

Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng o o gọi giới hạn quang điện kim loại :

 ≤ o

b) Định luật quang điện thứ hai

Đối với ánh sáng thích hợp (có  ≤ o) cường độ dịng quang điện bão hòa tỉ lệ

thuận với cường độ chùm sáng kích thích

c) Định luật quang điện thứ ba

Động ban đầu cực đại êlectron quang điện không phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích, mà phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại

4 Thuyết lượng tử ánh sáng c

hf h

 

f “Chùm ánh sáng chùm hạt, hạt gọi phôtôn (hay lượng

tử ánh sáng) Phơtơn có vận tốc ánh sáng, có động lượng xác định mang lượng xác định  =  phụ thuộc tần số ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ đến nguồn sáng

Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát đơn vị thời gian

5 Giải thích định luật quang điện

f a) Hiện tượng quang điện va chạm phôtôn với êlectron kim loại.

Trong va chạm đó, phơtơn bị êlectron quang điện hấp thụ hoàn toàn, nhường toàn lượng  = h cho êlectron Đối với êlectron nằm bề mặt kim loại, lượng  dùng vào hai việc :

- Cung cấp cho êlectron công A, gọi cơng thốt, để thắng lực liên kết với mạng tinh thể ngồi mặt kim loại;

2 0max

2

mv

- Truyền cho êlectron động ban đầu cực đại , sau bứt khỏi bề mặt kim loại

Áp dụng định luật bảo tồn lượng ta có

2 0max

2

mv hf  A

Là công thức Anh-xtanh tượng quang điện

c



c

A- Định luật thứ Muốn cho tượng quang điện xảy phơtơn của

chùm sáng chiếu vào catơt phải có lượng lớn hơn, phải cơng A, nghĩa phải có hf ≥ A hay h ≥ A Từ suy  ≤ o, với o = h o giới hạn

quang điện kim loại làm catôt

- Định luật thứ hai Với chùm sáng có khả gây tượng quang điện, số êlectron quang điện bị bật khỏi mặt catôt đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catơt thời gian Số phơtơn tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới Mặt khác cường độ dòng quang điện bão hòa lại tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật khỏi catôt đơn vị thời gian Từ suy ra, cường độ dịng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng chiếu vào catôt

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, làm tập 1, 2,

Tiết 77 :

Tiết 78 :

Bài 62 :

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

QUANG ĐIỆN TRỞ

PIN QUANG ĐIỆN

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu tượng quang dẫn

 Hiểu tượng quang điện trong, phân biệt với tượng quang điện

 Hiểu cấu tạo hoạt động quang điện trở, pin quang điện

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn hình 62.1 62.2 SGK GV mang đến lớp máy tính dùng lượng mặt trời (hoặc máy đo ánh sáng có) làm dụng cụ trực quan

2 / Học sinh :

Ơn lại kiến thức dịng điện chất bán dẫn §59 – 60

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Giảm đi.

HS : Nêu định nghĩa. HS : Electron lỗ trống. HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động :

HS : Hiệu ứng quang điện trong. HS : Học sinh quan sát hình 62.1 Hoạt động :

HS : Nguồn điện.

HS : Hiệu ứng quang điện trong. HS : Học sinh quan sát hình 62.1

GV : Điện trở bán dẫn

nó chịu tác dụng ánh sáng ?

GV : Thế tượng quang dẫn ? GV : Khi bán dẫn tinh khiết chiếu bằng

chùm ánh sáng thích hợp xuất ?

GV : Thế tượng quang điện trong

?

GV : Quang điện trở chế tạo dựa trên

hiện tương vật lý ?

GV : Giáo viên mô tả quang điện trở ? GV : Pin quang điện ?

GV : Quang điện trở chế tạo dựa trên

hiện tương vật lý ?

GV : Giáo viên mo tả pin quang điện ? IV / NỘI DUNG :

1 Hiện tượng quang điện :

Hiện tượng giảm điện trở, tức tăng độ dẫn điện bán dẫn tác dụng ánh sáng gọi tượng quang dẫn

Hiện tượng tạo thành êlectron dẫn lỗ trống bán dẫn, tác dụng ánh sáng thích hợp, gọi tượng quang điện

Hình 62.1 Mạch điện dùng quang điện trở 3 Pin quang điện :

Hình 62.2 Hình cắt ngang của pin quang điện silic

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 79 :

Bài 63 :

THUYẾT BO VÀ QUANG PHỔ CỦA HIĐRÔ

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu nhớ tiên đề Bo mẫu nguyên tử Bo  Giải thích tạo thành quang phổ vạch hiđrô

 Biết vận dụng công thức (63.1) để xác định vạch (bước sóng, tần số) dãy quang phổ

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn Hình 63.3 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại thuyết lượng tử ánh sáng kiến thức cấu tạo ngun tử mơn Hóa học

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Học sinh nhắc lại kiến thức học

trong mơn Hóa học ?

HS : Xem SGK trang 264. HS : Có lượng thấp nhất.

HS : Những quỹ đạo hoàn toàn xác định. HS : Xem SGK trang 264.

Hoạt động :

HS : Xem SGK trang 266.

HS : dãy : Lyman, Balmer, Paschen.

HS : Khi electron chuyển từ quỹ đạo ở

phía ngồi quỹ đạo K

HS : Khi electron chuyển từ quỹ đạo ở

phía ngồi quỹ đạo L

HS : Khi electron chuyển từ quỹ đạo ở

phía ngồi quỹ đạo M

HS : Tử ngoại HS : Hồng ngoại

HS : Ánh sáng khả kiến.

GV : GV yêu cầu HS nhắc lại mẫu

Rơ-dơ-pho mẫu nguyên tử ?

GV : GV thông báo tiên đề trạng thái

dừng ?

GV : Thế trạng thái ? GV : Thế quỹ đạo dừng ?

GV : GV thông báo tiên đề xạ và

hấp thụ lượng nguyên tử ?

GV : Quan sát hình 266

GV : Các vạch phát xạ nguyên tử hydrô

sắp xếp thành dãy ?

GV : Các electron dịch chuyển nào

để tạo thành dãy Lyman ?

GV : Các electron dịch chuyển nào

để tạo thành dãy Balmer ?

GV : Các electron dịch chuyển nào

để tạo thành dãy Paschen ?

GV : Dãy Lyman nằm vùng ? GV : Dãy Paschen nằm vùng ? GV : Dãy Balmer nằm vùng ? IV / NỘI DUNG :

1 Mẫu nguyên tử Bo

a) Tiên đề trạng thái dừng

Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định En, gọi

trạng thái dừng Khi trạng thái dừng, nguyên tử không xạ hấp thụ lượng

b) Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử. f Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng E

m sang trạng thái dừng có

năng lượng En < Em nguyên tử phát phơtơn có tần số tính cơng thức : f E

Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng En mà hấp thụ

phơtơn có lượng hf hiệu Em – En, chuyển sang trạng thái dừng có

năng lượng Em lớn

2 Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô

a) Khi khảo sát thực nghiệm quang phổ nguyên tử hiđrô, người ta thấy vạch phát xạ nguyên tử hiđrô xếp thành dãy khác

Trong miền tử ngoại có dãy, gọi dãy Lai-man (Lyman) Dãy thứ hai, gọi dãy Ban-me (Balmer) có vạch nằm miền tử ngoại số vạch nằm miền ánh sáng nhìn thấy : vạch đỏ H ( = 0,6563µm), vạch lam H ( = 0,4861µm), vạch chàm H

( = 0,4340µm) vạch tím H ( = 0,4120µm) (Hình 63.2) Trong miền hồng ngoại có

dãy gọi dãy Pa-sen (Paschen)

Hình 63.2 Ảnh chụp vạch trong dãy Ban-me

b) Mẫu nguyên tử Bo giải

thích quang phổ vạch hiđrơ định tính lẫn định lượng

Dãy Lai-man tạo thành êlectron chuyển từ quỹ đạo phía ngồi quỹ đạo K Dãy Ban-me tạo thành, êlectron từ quỹ đạo phía ngồi chuyển quỹ đạo L Dãy Pa-sen tạo thành êlectron từ quỹ đạo phía ngồi chuyển quỹ đạo M

c) Thành công lớn thuyết Bo giải thích cách định tính định lượng tạo thành quang phổ vạch hiđrô

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập

Tiết 80 : BÀI TẬP

Tiết 81 + 82 :

Bài 64 + 65 :

SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG

MÀU SẮC CÁC VẬT

SỰ PHÁT QUANG.

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu hấp thụ ánh sáng định luật hấp thụ ánh sáng  Hiểu hấp thụ lọc lựa, phản xạ lọc lựa màu sắc vật

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn Hình 64.2 SGK mang đến lớp bút trỏ laze

2 / Học sinh :

Chuẩn bị mang đến lớp miếng kính màu ( miếng mica màu )

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Không hấp thụ tia màu đỏ.

HS : Nêu định nghĩa. HS : Xem SGK trang 268. Hoạt động :

HS : Trong quang phổ ánh sáng trắng

mất số bước sóng xác định

HS : Quang phổ bước

sóng khác

HS : Bước sóng. HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa.

HS : Hấp thụ hoàn toàn ánh sáng. HS : Nêu định nghĩa.

Hoạt động :

HS : Một số phôtôn chùm sáng truyền

qua vật bị vật hấp thụ

HS : Bị khuyết số phôtôn HS : Phản xạ nhiều khác nhau. HS : Nêu định nghĩa.

HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động :

HS : Phản xạ, hấp thụ, cho qua. HS : Vật có màu trắng.

HS : Vật có màu đen.

HS : Vật có màu xám.

HS : Do vật cấu tạo từ vật liệu

GV : Tại nhìn ánh sáng mặt trời qua

tấm kính đỏ, bạn nhìn thấy kính có màu Đỏ

GV : Hiện tượng hấp thụ ánh sáng ? GV : Phát biểu định luật hấp thụ ánh

sáng

GV : Khi cho chùm ánh sáng trắng đi

qua chất đó, người ta thấy ?

GV : Khi ánh sáng trắng qua chất

khác nhau, quang phổ ?

GV : Hệ số hấp thụ phụ thuộc vào đại lượng

nào ?

GV : Sự hấp thụ lọc lựa ? GV : Thế vật suốt ?

GV : Thế vật suốt o màu ? GV : Khi vật có màu đen ? GV : Thế vật suốt có màu ? GV : Khi chiếu chùm ánh sáng trắng

vào vật có tượng ?

GV : Chùm sáng phản xạ từ vật có đặc điểm

gì ?

GV : Điều chứng tỏ ánh sáng phản xạ có

đặc điểm ?

GV : Thế phản xạ lọc lựa ? GV : Thế tán xạ lọc lựa ?

GV : Khi ánh sáng chiếu vào vật, có thể

có tượng ?

GV : Khi vật phản xạ tất ánh sáng có

bước sóng khác chiếu vào nó, theo hướng phản xạ ta thấy ?

GV : Khi vật hấp thụ tất ánh sáng có bước

sóng khác chiếu vào nó, theo hướng phản xạ ta thấy ?

GV : Khi vật hấp thụ đa số ánh sáng trong

quang phổ ánh sáng chính, theo hướng phản xạ ta thấy ?

xác định, hấp thụ, phản xạ, tán xạ ánh sáng có bước sóng khác ?

Hoạt động : HS : Nêu định nghĩa. HS : Xem SGK trang 271

HS : Khoảng thời gian từ lúc ngừng kích

thích lúc ngừng phát quang

HS : Khác nhau. HS : Nêu định nghĩa. HS : Nêu định nghĩa. HS : Phát biểu định luật 1 HS : Xem SGK trang 271 HS : Học sinh giải thích.

đâu ?

GV : Sự phát quang ?

GV : Nêu hai đặc điểm phát quang. GV : Thế thời gian phát quang ? GV : Thời qian phát quang chất có

khác khơng ?

GV : Thế huỳnh quang ? GV : Thế lân quang ?

GV : Phát biểu định luật tượng quang

điện ?

GV : Nêu đặc điểm bậc quang phát ? GV : Dựa vào thuyết phơtơn giải thích

tại ’ >  ?

IV / NỘI DUNG :

1 Hiện tượng hấp thụ ánh sáng

Khi chùm ánh sáng qua mơi trường vật chất bất kì, cường độ sáng bị giảm Một phần lượng chùm sáng bị tiêu hao biến thành lượng khác Đó tượng hấp thụ ánh sáng

Cường độ I chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ giảm theo độ dài d đường theo định luật hàm số mũ : I = Ioe-d,

Với Io cường độ chùm sáng tới môi trường,  gọi hệ số hấp thụ

môi trường

2 Sự hấp thụ lọc lựa Kính màu a) Sự hấp thụ lọc lựa

Khi ánh sáng trắng qua chất khác nhau, quang phổ bước sóng khác Điều chứng tỏ, ánh sáng có bước sóng khác bị mơi trường hấp thụ nhiều khác Người ta gọi tượng hấp thụ lọc lựa

Những chất không hấp thụ ánh sáng miền quang phổ gọi gần suốt miền

Những vật khơng hấp thụ ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt khơng màu Những vật hấp thụ hồn tồn ánh sáng nhìn thấy có màu đen

Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng miền nhìn thấy gọi vật suốt có màu

Ao Ao Khi cho chùm ánh sáng trắng qua bình đựng natri, ta thấy quang

phổ liên tục ánh sáng trắng thu nhờ máy quang phổ, có vạch đen kép, tương ứng với hai bước sóng 1 = 5890 2 = 5896 bị (do bị natri hấp thụ)

b) Kính màu

Hình 64.1 Chùm ánh sáng trắng đi qua kính đỏ.

3 Sự phản xạ lọc lựa

Khi chiếu chùm ánh sáng trắng vào vật Chùm sáng phản xạ từ vật bị khuyết số phơtơn có lượng xác định Điều chứng tỏ

ánh sáng có bước sóng khác phản xạ nhiều khác từ vật Đó phản xạ lọc lựa Phổ ánh sáng phản xạ phụ thuộc phổ ánh sáng tới tính chất quang học bề mặt phản xạ

Phổ ánh sáng tán xạ phụ thuộc phổ ánh sáng tới tính chất quang học bề mặt tán xạ

4 Màu sắc vật

Khi vật phản xạ tất ánh sáng có bước sóng khác chiếu vào nó, theo hướng phản xạ ta nhìn thấy vật có màu trắng, vật hấp thụ tất ánh sáng có bước sóng khác chiếu tới, theo hướng phản xạ ta nhìn thấy có màu đen, vật hấp thụ đa số xạ quang phổ ánh sáng trắng, có màu xám Các vật thể có màu sắc vật cấu tạo từ vật liệu xác định vật hấp thụ số bước sóng ánh sáng phản xạ, tán xạ bước sóng khác

5 Hiện tượng phát quang a) Sự phát quang

 Có số chất hấp thụ lượng dạng đó, chúng có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy Các tượng gọi phát quang

 Sự phát quang có khác biệt với tượng phát ánh sáng khác, hai đặc điểm quan trọng :

+ Một là, chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho

+ Hai là, sau ngừng kích thích, phát quang số chất cịn tiếp tục kéo dài thêm khoảng thời gian đó, ngừng hẳn

b) Các dạng quang phát quang : lân quang huỳnh quang

Sự phát quang số chất có ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào nó, gọi tượng quang phát quang Người ta thấy có hai loại quang phát quang

 Sự huỳnh quang phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s) Nó thường xảy với chất lỏng chất khí

 Sự lân quang phát quang có thời gian phát quang dài (10-6s trở lên); nóthường xảy với chất rắn

 Đặc điểm bật qunag phát quang bước sóng ’ ánh sáng phát quang lớn bước sóng  ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ : ’ > 



V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 83 :

Bài 66 :

LƯỠNG TÍNH SĨNG – HẠT CỦA ÁNH

SÁNG

SƠ LƯỢC VỀ LAZE

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu khái niệm lưỡng tính sóng – hạt ánh sáng

 Hiểu khái niệm laze; hiểu sơ lược nguyên tắc cấu tạo hoạt động laze  Hiểu đặc điểm laze ứng dụng laze

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn Hình 66.1, 66.2 66.3, GV mang đến lớn bút trỏ laze

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức chuyển mức lượng §63

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Thí nghiệm giao thoa ánh sáng của

Young

HS : Thí nghiệm tượng quang điện của

Hertz

HS : Ánh sáng đỏ. HS : Tia tử ngoại

HS : Ánh sáng có bước sóng dài. HS : Ánh sáng có bước sóng ngắn. HS : Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt. Hoạt động :

HS : Tính chất : tượng giao thoa, hiện

tượng nhiễu xạ, tượng tán xạ

HS : Tính chất sóng.

HS : Hiện tượng quang điện, khả đâm

xuyên, tác dụng phát quang

HS : Tính chất hạt. Hoạt động :

HS : Nêu tượng SGK trang 275. HS : Nêu tượng SGK trang 275. HS : Nêu tượng SGK trang 275. HS : Nêu tượng SGK trang 275. HS : Nêu tượng SGK trang 275. HS : Bố trí hai gương song song đó

một gương suốt ?

GV : Hãy kể tên thí nghiệm chứng tỏ ánh

sáng có tính chất sóng ?

GV : Hãy kể tên thí nghiệm chứng tỏ ánh

sáng có tính chất hạt ?

GV : Ánh sáng dùng thí

nghiệm giao thoa ánh sáng Young ?

GV : Ánh sáng dùng thí

nghiệm tượng quang điện Hertz ?

GV : Ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính

chất sóng ?

GV : Ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính

chất hạt ?

GV : Ánh sáng có tính chất ?

GV : Khi ánh sáng có bước sóng dài nó

thể tính chất ?

GV : Tính chất mờ nhạt ?

GV : Khi ánh sáng có bước sóng ngắn nó

thể tính chất ?

GV : Tính chất mờ nhạt ?

GV : Thế phát xạ tự phát ? GV : Thế phát xạ kích thích ? GV : Thế đảo mật độ ?

GV : Thế mơi trường hoạt tính ? GV : Thế bơm quang học ?

GV : Muốn cho khuếch lên ta

Hoạt động :

HS : Các phôton thành phần pha HS : Độ sai lệch tương đối tần số ánh

sáng phát 10  15 HS : Xem SGK trang 276 HS : Xem SGK trang 276 Hoạt động :

HS : Xem SGK trang 276 HS : Xem SGK trang 276

GV : Vì tia laze ánh sáng kết hợp ? GV : Vì tia laze đơn sắc ?

GV : Vì tia laze song song.

GV : Vì tia laze có mật độ công suất

lớn ?

GV : Hướng dẫn học sinh tìm hiểu loại

tia laze ứng dụng ?

IV / NỘI DUNG :

1 Lưỡng tính sóng – hạt ánh sáng

a) Để giải thích tượng giao thoa, nhiễu xạ, ta thừa nhận ánh sáng nhìn thấy có tính chất sóng

Để giải thích tượng quang điện, ta lại phải thừa nhận chùm sáng chùm hạt phôtôn

Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Người ta nói rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt

b) Sóng điện từ có bước sóng ngắn so với kích thước vật mà sóng tương tác, phơtơn ứng với có lượng lớn tính chất hạt thể rõ, sóng điện từ có bước sóng lớn so với kích thước vật mà tương tác

2 Sơ lược laze

- Nguyên tử tự động chuyển trạng thái E1 sau khoảng thời gian ngắn

(chừng 10-8s) phát phơtơn có lượng hf = E

2 – E1 Quá trình gọi phát

xạ tự phát

- Ngun tử trạng thái kích thích có lượng E2 chịu tác động phôtôn

bên ngồi có lượng hf = E2 – E1, bị kích thích chuyển trạng thái E1, đồng thời phát

ra phơtơn có lượng hf = E2 – E1 Quá trình gọi phát xạ kích thích

Trong điều kiện bình thường, số ngun tử mức cao ln có mật độ mức thấp Thế nhưng, điều kiện đặc biệt, xảy đảo mật độ, nghĩa mức lại chứa nhiều nguyên tử mức

Mơi trường có đảo mật độ gọi mơi trường hoạt tính Một phơtơn có tần số f thỏa mãn điều kiện hf = E2 – E1 gây xạ kích thích Kết ta có hai phơtơn kết

hợp có tần số f (phôtôn ban đầu phôtôn phát xạ cảm ứng); hai phôtôn lại gây xạ kích thích, sinh bốn phơtơn kết hợp… (Hình 62.2) Vì mật độ nguyên tử mức E2

rất lớn nên, thời gian ngắn, có nhiều nguyên tử chuyển xuống mức E1,

đó, số phôtôn kết hợp tạo lớn Kết là, chùm sáng không bị môi trường hấp thụ, mà trái lại, khuếch đại lên

Hình 66.2 Sự khuếch đại chùm sáng

Sự khuếch đại lại nhân lên, ta

làm cho phôtôn kết hợp lại nhiều lần mơi trường, cách bố trí hai gương song song hai đầu, có gương nửa suốt, hình thành hộp cộng hưởng, tạo chùm phôtôn mạnh pha

Đó nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát tia laze

b) Một số đặc điểm tia laze

 Tia laze ánh sáng kết hợp  Tia laze đơn sắc

 Chùm tia laze song song

 Chùm tia laze có mật độ cơng suất lớn

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2,

Tiết 84 : BÀI TẬP

Tiết 86 + 87 :

Bài 67 + 68 :

THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

I / MỤC TIÊU :

 Hiểu tất yếu việc đời thuyết tương đối hẹp Hiểu tiên đề Anh-xtanh

 Biết số kết thuyết tương đối hẹp; hiểu hệ thức Anh-xtanh lượng khối lượng

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Chuẩn bị vài mẩu chuyện viễn tưởng thuyết tương đối hẹp (chẳng hạn nội dung số phim truyện viễn tưởng)

2 / Học sinh :

Ôn lại số kiến thức Cơ học lớp 10 (định luật cộng vận tốc, định luật II Niu-tơn dạng độ biến thiên động lượng…)

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Xem SGK trang 282 sau tựa đề.

HS : Vận tốc c ánh sáng truyền trong

chân không không đổi hệ quy

GV : GV đặt vấn đề vào SGK. GV : GV nêu lên hạn chế học cổ

chiếu

HS : Xem SGK trang 283 HS : 3.108 ( m / s ).

HS : Thả vật rơi tự tàu

(hoặc máy bay) chuyển động

Hoạt động :

HS : Xem SGK trang 283

HS : Chứng minh công thức 67.1 trang 283

trong SGK

HS : Chiều dài bị co lại theo

phương chuyển động

HS : Chứng minh công thức 67.2 trang 283

trong SGK

HS : Thời gian tương đối. HS : Quan sát hình minh họa. Hoạt động :

HS : Động vật đại lượng đo bằng

tích khối lượng vận tốc vật

HS : Động lượng đại lượng đặc trưng cho

sự truyền chuyển động vật tương tác



F aHS : = m



F a t v v     ' t v m          t p   

HS := m = m = =



p v

2 c v m  

vHS : = m =

2 c v m  HS : HS : m0

HS : Hệ quy chiếu.

HS : Để thấy rõ thơng thường ta có :

m = mo

Hoạt động :

2 c v m 

HS : E = m c2 = c2

HS : Khi vật có khối lượng m có một

GV : GV trình bày hai tiên đề Anh-xtanh. GV : Vận tốc lớn mà em biết có giá trị

bằng ?

GV : GV yêu cầu HS nhắc lại nguyên lí

tương đối học cổ điển ví dụ cụ thể

GV : GV trình bày hệ thứ của

thuyết tương đối : co độ dài

GV : GV yêu cầu HS làm toán cụ

thể để minh họa hệ thứ

GV : Nêu ý nghĩa kết thu được. GV : GV yêu cầu HS làm toán cụ

thể để minh họa hệ thứ hai

GV : Nêu ý nghĩa kết thu được. GV : GV tận dụng hình minh họa 67.1

SGK để giúp HS hình dung cụ thể

GV : Động lượng ?

GV : Hãy cho biết ý nghĩa vật lý động

lượng ?

GV : Viết biểu thức định luật II Newton biểu

diễn mối quan hệ lực, khối lượng gia tốc ?

GV : Viết biểu thức định luật II Niu-tơn

dưới dạng độ biến thiên động lượng ?



vGV : Trong thuyết tương đối, động lượng

tương đối tính chất điểm chuyển động với vận tốc định nghĩa bằng công thức giống học cổ điển Viết biểu thức ?

GV : Đại lượng gọi khối lượng tương

đối tính ?

GV : Đại lượng gọi khối lượng nghỉ. GV : Khối lượng vật có tính tương

đối, giá trị phụ thuộc vào ?

GV : Tính m với v = 800km/h ( vận tốc

trung bình máy bay phản lực chở khách ) ?

GV : GV trình bày hệ thức lượng

và khối lượng ?

GV : GV trình bày ý nghĩa hệ thức giữa

năng lượng khối lượng ?

GV : Hai đại lượng có mối quan hệ với

năng lượng E ngược lại ?

HS : Tỉ lệ với nhau.

HS : Khối lượng thay đổi lượng

m tương ứng ngược lại

HS : E = m0 c2

2

HS : E  m0 c2 + m0 c2 HS : m0 c2

2

HS : m0 c2

HS : Năng lượng nghỉ + động HS : Được bảo toàn.

HS : Khơng thiết bảo tồn.

HS : Năng lượng toàn phần

GV : Khi lượng E thay đổi dẫn

đến thay đổi ?

GV : Khi v = lượng E xác

định ?

GV : Khi v << c lượng E xác

định ?

GV : Thế lượng nghỉ ? GV : Thế động vật ? GV : Thế lượng toàn phần ? GV : Theo vật lý học cổ điển, hệ kín

khối lượng nghỉ lượng nghỉ có đặc điểm ?

GV : Theo thuyết tương đối, hệ kín

khối lượng nghỉ lượng nghỉ có đặc điểm ?

GV : Theo thuyết tương đối, hệ kín

cái bảo tồn ?

IV / NỘI DUNG :

1 Hạn chế học cổ điển 2 Các tiên đề Anh – xtanh

 Tiên đề I (nguyên lí tương đối) : Hiện tượng vật lí diễn hệ quy

chiếu quán tính

 Tiên đề II (nguyên lí bất biến vận tốc ánh sáng) : Vận tốc ánh sáng

trong chân khơng có độ lớn c hệ quy chiếu qn tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền vào vận tốc nguồn sáng hay máy thu :

Hệ :

- Sự co độ dài : Độ dài bị co lại dọc theo phương chuyển động nó;

- Sự dãn khoảng thời gian : Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên

3 Hệ thức Anh – xtanh lượng khối lượng. a) Khối lượng tương đối tính

Động lượng tương đối tính chất điểm chuyển động với vận tốc v định nghĩa 2 o m

p mv v

v c                                             

Trong đại lượng

2 o m v c  m =

gọi khối lượng tương đối tính chất điểm chuyển động, mo gọi khối lượng

b) Hệ thức lượng khối lượng

2

1

o

m c v c



E = mc2 =

Theo hệ thức này, vật có khối lượng m có lượng E, ngược lại, vật có lượng E có khối lượng m Hai đại lượng tỉ lệ với Khi lượng thay đổi lượng E khối lượng thay đổi lượng m tương ứng ngược lại

E = m.c2

Các trường hợp riêng

+ Khi v = E = Eo = mo.c2.Eo gọi lượng nghỉ

v c

2 2

2

1

1

v c v

c

 

 2

2

o o

m c m v

 

+ Khi v << c (với trường hợp học cổ điển) hay << 1, ta có , E

Như vậy, vật chuyển động, lượng tồn phần bao gồm lượng nghỉ động vật

Đối với hệ kín, khối lượng nghỉ lượng nghỉ tương ứng khơng thiết bảo tồn, có định luật bảo toàn lượng toàn phần E, bao gồm lượng nghỉ động

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1,

Tiết 88 :

Bài 69 :

CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ

HỤT KHỐI

I / MỤC TIÊU :

 Biết cấu tạo hạt nhân nguyên tử, nắm vững ý nghĩa thuật ngữ : nuclôn, nguyên tử số, số khối, đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử; viết kí hiệu hạt nhân

 Hiểu lực hạt nhân, độ hụt khối, lượng liên kết hạt nhân

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

1

1H H H,1 ,1

1He- Vẽ giấy khổ lớn mơ hình ngun tử (3 đồng vị hiđrơ)

và (Hình 69.1)

Hình 69.1 Mơ hình cấu tạo một số ngun tử 2 / Học sinh :

Xem lại kiến thức hóa học cấu tạo nguyên tử

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Nhân vỏ HS : Electron

HS : Prôtôn nơtrôn. HS : p mang điện dương. HS : n không mang điện. HS : Nuclôn

HS : Số thứ tự Z

HS : Nguyên tử số. HS : Số khối. HS : N = A  Z

X

A

Z HS :

Z

A

HS :

GV : Nguyên tử cấu tạo phần ? GV : Phần vỏ cấu tạo từ hạt nào

?

GV : Phần nhân cấu tạo từ hạt

nào ?

GV : Prtôtôn viết ký hiệu nào

và mang điện ?

GV : Nơtrơn viết ký hiệu nào

và mang điện ?

GV : Giáo viên giới thiệu tên chung để gọi

prôtôn nơtrôn

GV : Số prôtôn hạt nhân với đại

lượng nguyên tử bảng tuần hoàn Menđêlêép ?

GV : Z có tên gọi ?

GV : Tổng số nuclơn hạt nhân có

tên gọi ?

GV : Số nơtrơn hạt nhân xác

định ?

GV : Hạt nhân nguyên tử nguyên tố có

hiệu hóa học X viết ?

Hoạt động : HS : Hình cầu.

3

A HS : R = 1,2.10  15 HS : Cùng Z khác N

1 121 21 31

3

1HS : Prôtôn hay hydrô thường : H ;

Đơtêri H ( hay D ) ; Triti H ( hay T )

Hoạt động : HS : Kg

HS : u

HS : eV/c2 ; MeV/c2 Hoạt động : HS : Lực hạt nhân.

HS : Liên kết nuclôn với nhau. HS : Lực điện từ, lực hấp dẫn. HS : R = 10  15

Hoạt động : HS : Z mp

HS : ( A  Z ) mn

HS : M0 = Z mp + ( A  Z ) mn HS : M

HS : M < M0

HS : E0 = [ Z mp + ( A  Z ) mn ] c2 HS : E = M c2

HS : E < E0

HS : E = E0  E = M c2

HS : E = E0  E = M c2

HS : E = M c2

GV : Người ta coi hạt nhân ngun tử

hình ?

GV : Giới thiệu cơng thức xác định bán kính

hình cầu ?

GV : Đồng vị ? GV : Cho ví dụ ?

GV : Trong hệ thống đo lường quốc tế SI

đơn vị khối lượng ?

GV : Giới thiệu đơn vị khối lượng dùng

trong vật lý hạt nhân ?

GV : Giới thiệu hai đơn vị khối lượng

thường dùng vật lý hạt nhân ?

GV : Giới thiệu tên gọi lực tương tác giữa

các nuclôn ?

GV : Lực hạt nhân có tác dụng ?

GV : Giới thiệu chất độ lớn lực

hạt nhân so với lực tự nhiên ?

GV : Giới thiệu bán kính tác dụng ý

nghĩa ?

GV : Giả sử ta có Z prơtơn prơtơn có

khối lượng mp tổng khối lượng

hạt prôtôn ?

GV : Giả sử ta có ( A  Z ) nơtrơn mỗi

nơtrơn có khối lượng mn tổng khối lượng

của hạt nơtrôn ?

GV : Tổng khối lượng hạt nuclôn

bằng ?

GV : Khối lượng hạt nhân tạo từ

các hạt nuclôn ?

GV : Giáo viên giới thiệu kết thực

nghiệm ?

GV : Các nuclơn trước liên kết có năng

lượng xác định ?

GV : Các nuclơn sau liên kết có năng

lượng xác định ?

GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm mối

quan hệ E0 E ?

GV : Do lượng toàn phần bảo

toàn nên có lượng lượng tỏa nuclôn tạo nên hạt nhân Năng lượng xác định ?

GV : Ngược lại, muốn tách hạt nhân đó

thành nuclơn riêng rẽ, có tổng khối lượng [ Z mp + ( A  Z ) mn ] > M ta

A E



HS :

nhiêu ?

GV : Năng lượng liên kết hạt nhân ? GV : Năng lượng liên kết cho hạt nhân

được tính ?

GV : Lập luận cho học sinh thấy tính bền

vững hạt nhân ?

IV / NỘI DUNG :

1 Cấu tạo hạt nhân Nuclôn. a) Cấu tạo hạt nhân

 Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi nuclơn Có hai loại nuclơn : prơtơn, kí hiệu p, mang điện tích ngun tố dương +e, nơtron, kí hiệu n, khơng mang điện

 Số prôtôn hạt nhân số thứ tự Z nguyên tử bảng tuần hoàn Men-đê-lê-ép; Z gọi nguyên tử số Tổng số nuclơn hạt nhân gọi số khối, kí hiệu A Như số nơtron hạt nhân : N = A – Z

b) Kí hiệu hạt nhân.

A

ZX Hạt nhân nguyên tử ngun tố có kí hiệu hóa học X kí hiệu

c) Kích thước hạt nhân

Có thể coi hạt nhân nguyên tử cầu bán kính R

1

A R = 1,2.10-15 (m) 2 Đồng vị

1 1H

2 1H

2 1D

3 1H

3

1T Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số prơtơn Z

nhưng có số nơtron N khác Hiđrơ có đồng vị : hiđrô thường; đơteri (hay ) triti (hay )

3 Đơn vị khối lượng nguyên tử

1

12 126Ca) Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường đo đơn vị khối lượng nguyên

tử Kí hiệu u Theo định nghĩa, u có trị số khối lượng đồng vị cacbon

23

1 12

12 6,022.10 g  1u = 1,66.10-27kg

b) Khối lượng cịn đo đơn vị lượng chia cho c2, cụ thể đo

bằng eV/c2 MeV/c2.

1u = 931,5MeV/c2 4 Năng lượng liên kết

a) Lực hạt nhân

Lực tương tác nuclôn hạt nhân gọi lực hạt nhân, có tác dụng liên kết nuclơn với

b) Độ hụt khối Năng lượng liên kết

A

ZX Khối lượng M hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo

thành hạt nhân đó, lượng M : M = [Zmp + (A – Z)mn] – M

M gọi độ hụt khối hạt nhân

còn hạt nhân tạo thành từ chúng có lượng E = Mc2 < E

o Vì lượng tồn

phần bảo tồn, nên có lượng lượng E = Eo – E = M.c2 tỏa hệ

nuclôn tạo nên hạt nhân

Ngược lại, muốn tách hạt nhân thành nuclơn riêng rẽ, có tổng khối lượng Zmp + (A – Z)mn > M, ta phải tốn lượng E = M.c2 để thắng lực tương tác

chúng E lớn tốn nhiều lượng để phá vỡ liên kết nuclơn Vì vậy, đại lượng E = M.c2 gọi lượng liên kết nuclôn hạt nhân, hay

gọn hơn, lượng liên kết hạt nhân

E A



Năng lượng liên kết tính cho nuclơn, , gọi lượng liên kết riêng, đặc trưng cho bền vững hạt nhân

Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, làm tập

Xem 44

Tiết 90 + 91 :

Bài 70 + 71 :

HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

I / MỤC TIÊU :

 Biết phóng xạ, loại tia phóng xạ phân biệt loại phân rã phóng xạ  Hiểu định luật phóng xạ để giải tập đơn giản phóng xạ Nắm

các khái niệm : chu kì bán rã, số phóng xạ, độ phóng xạ  Biết số ứng dụng đồng vị phóng xạ

II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên :

Vẽ giấy khổ lớn Hình 70.1 SGK Hình 70.3 SGK

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức lực Lo-ren-xơ lực điện trường học lớp 11

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Hoạt động :

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Do nguyên nhân bên gây ra. HS : Dù nguyên tử chất phóng xạ có

nằm hợp chất khác nhau, dù ta có làm thay đổi nhiệt độ mẫu phóng xạ, làm tăng áp suất tác dụng lên nó, khơng chịu ảnh hưởng

HS : Quá trình biến đổi hạt nhân. Hoạt động :

4

2HS : He HS : Dương

HS : 2.107 ( m / s )

HS : Làm ion hóa mạnh nguyen tử trên

đường lượng nhanh

HS : Tia  tối đa khỏang cm

trong không khí khơng xun qua tờ bìa dày mm

HS : Electron HS : Âm

HS : Bằng vận tốc ánh sáng.

HS : Làm ion hóa mơi trường năng

lượng

HS : Tia   quảng đường tới hàng

trăm mét khơng khí xuyên qua nhôm dày cỡ milimet

GV : Hiện tượng phóng xạ ?

GV : Q trình phân rã phóng xạ đâu mà

có ?

GV : Hãy cho biết không phụ thuộc vào

những yếu tố ?

GV : Hãy cho biết thực chất trình

phân rã phóng xạ ?

GV : Tia  hạt nhân nguyên

tử ?

GV : Tia  mang điện ?

GV : Tia  phóng từ hạt nhân với vận tốc

bằng ?

GV : Tia  có khả ? GV : Giới thiệu quảng đường ?

GV : Tia   hạt ? GV : Tia  mang điện ?

GV : Tia  phóng từ hạt nhân với vận tốc

bằng ?

HS : Tia   tia  +

HS : Là sóng điện từ có bước sóng ngắn,

cũng hạt phơtơn có lượng cao

HS : Khả xuyên thấu lớn nhiều so

với tia  tia 

Hoạt động :

HS : Giảm theo thời gian. HS : Nêu định nghĩa. HS : N0 /

HS : N0 / HS : N0 / HS : N0 / 16

HS : Vẽ đồ thị 70.3 HS : N(t) = Noe  t

T

693 ,

HS :  =

HS : / s ; / ngày ; / năm

………

HS : Xem SGK trang 295. Hoạt động :

HS : Độ phóng xạ HS : Ký hiệu H

HS : Đơn vị : Becơren ( Bq ) HS : Ci = 3,7 10 10 ( Bq ) HS : H =  N

HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động : HS : Nêu định nghĩa. HS : Nguyên tử đánh dấu.

HS : Xác định tuổi mẫu vât cổ đại.

GV : Có loại tia  ? GV : Bản chất tia  ? GV : Giới thiệu quảng đường ?

GV : Trong trình phân rã hạt nhân số hạt

nhân có đặc điểm ?

GV : Thế chu kỳ bán rã ?

GV : Sau khoảng thời gian T số hạt nhân

chưa bị phân rã ?

GV : Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân

chưa bị phân rã ?

GV : Sau khoảng thời gian 3T số hạt nhân

chưa bị phân rã ?

GV : Sau khoảng thời gian 4T số hạt nhân

chưa bị phân rã ?

GV : Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị.

GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập công thức

?

GV : Hằng số phóng xạ ?

GV : Đơn vị số phóng xạ ? GV : Phát biểu định luật phóng xạ ?

GV : Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh

hay yếu lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng ?

GV : Giới thiệu đơn vị : C i

GV : Giới thiệu công thức độ phóng xạ ? GV : Độ phóng xạ ?

GV : Đồng vị phóng xạ ?

GV : Nêu ứng dụng đồng vị phóng

xạ ?

IV / NỘI DUNG : 1 Hiện tượng phóng xạ

Hiện tượng hạt nhân bị phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác gọi tượng phóng xạ

2 Các tia phóng xạ a) Các loại tia phóng xạ

b) Bản chất loại tia phóng xạ