Đang tải... (xem toàn văn)
- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai.. sóng2[r]
(1)
BÀI: GIAO THOA SĨNG I MỤC TIÊU
Ki n th cế ứ
- Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai
sóng
- Viết cơng thức xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa
K n ng:ỹ ă
-Vận dụng công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải toán đơn giản tượng giao thoa.
Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Th y: ầ Thí nghiệm hình 8.1 Sgk
2 Trị : Ki n th c v t ng h p dao ế ứ ề ổ ợ động.
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 n nh t ch c: Ki m tra s s , tác phong HS.Ổ đị ổ ứ ể ĩ ố
2 Ki m tra c : Sóng c gì? Phân lo i? Bể ũ ơ ạ ước sóng gì? Vi t phế ương trình sóng t i m t i m M cáchạ ộ đ ể
ngu n m t kho ng d Nh n xét v ồ ộ ả ậ ề độ ệ l ch pha c a sóng t i M so v i sóng t i ngu n th i ủ ạ ớ ạ ồ ở ờ
i m? (5p) đ ể
(2)T L
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
Ho t động 1:Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước. - Mơ tả thí nghiệm làm thí
nghiệm hình 8.1
- HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm quan sát kết thí nghiệm - HS nêu kết quan sát từ thí nghiệm
- Những điểm không dao động nằm họ đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động mạnh nằm họ đường hypebol (nét liền) kể đường trung trực S1S2
- Hai họ đường hypebol xen kẽ hình vẽ
Lưu ý: Họ đường hypebol này đứng yên chỗ
I Sự giao thoa hai sóng mặt nước
a Thí nghiệm: (SGK)
b Nhận xét: Trong vùng hệ thống sóng gặp có đường cong mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại xen kẽ đường cong mà phần tử nước khơng dao động.Các đường cong nằm ổn định mặt nước
Đó tượng giao thoa sóng mặt nước.
Ho t động 2:Tìm hiểu cực đại cực tiểu giao thoa. - Hướng dẫn HS xây dựng
phương trình sóng điểm vùng giao thoa Giả sử có nguồn tạo sóng S1 S2 tạo hệ thơng sóng có phương trình là: u1 = u2 = Acost
Gọi M điểm nằm vùng sóng gặp cách nguồn S1 khoảng d1 cách nguồn S2 khoảng d2
- Viết phương trình sóng M do sóng từ S1 ; S2 truyền đến ?
- Viết phương trình sóng tổng hợp M?
- Hướng dẫn HS đưa tổng cosin tích
cos cos 2cos cos
2
- Dựa vào biểu thức, có nhận xét tần số sóng tổng hợp tại M so với sóng nguồn?
cos2 1 d t u A T cos2 2 d t u A T
cos2 cos2
cos cos2
1
2 1
( )
2
2
d d
t t
u A A
T T
d d t d d
A T
uM = u1+ u2
- Sóng tổng hợp M tần số với sóng thành phần
- Phụ thuộc (d2 – d1) phụ thuộc vị trí điểm M
II Cực đại cực tiểu giao thoa
1 Biểu thức dao động một điểm M vùng giao thoa - Giả sử có nguồn tạo sóng S1 S2 tạo hệ thơng sóng có phương trình là:
u1 = u2 = Acost
- Gọi M điểm nằm vùng sóng gặp cách nguồn S1 khoảng d1 cách nguồn S2 khoảng d2 -Phương trình sóng M do sóng từ S1 ; S2 truyền đến
cos2 1 d t u A T cos2 2 d t u A T
- Phương trình sóng tổng hợp tại M.
uM = u1+ u2
π (d2−d1) λ
S 1 S2
(3)- Biên độ dao động tổng hợp AM phụ thuộc yếu tố nào?
- Hướng dẫn HS xác định điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu
- Từ biểu thức tính biên độ sóng tổng hợp M xác định điều kiện để biên độ cực đại, cực tiểu?
- T p h p i m ó lậ ợ đ ể đ hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2.Điều phù hợp với kết quan sát thực nghiệm
- Biên độ sóng M cực đại khi:
cos(d2 d1) 1
cos(d2 d1) 1
2
(d d )
k
Hay
d2 – d1 = k (k = 0, 1, 2…) -Biên độ sóng M cực tiểu khi:
cos(d2 d1) 0
2
( )
2
d d k
Hay
2
1
d d k
(k = 0, 1, 2…)
2 π ( t
T −
d1+d2
2 λ ) = 2A.cos .cos
Hay:
ω t − π (d1+d2)
λ ¿ uM=
AM.cos(
π (d2−d1)
λ với AM = 2A.cos
là biên độ sóng tổng hợp M Vậy:
- Dao động M dao động điều hồ tần số với sóng nguồn
2 Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa
a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa)
d2 – d1 = k Với k = 0, 1, 2…
b Những điểm đứng yên, hay là có dao động bị triệt tiêu (cực tiểu giao thoa)
2
1
d d k
Với (k = 0, 1, 2…)
c Với giá trị k, quỹ tích điểm M hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2
8p Ho t động 3: Tìm hi u i u ki n giao thoa sóng- sóng k t h p.ể đ ề ệ ế ợ
- Yêu c u HS ầ đọc SGK cho bi t i u ki n ế đ ề ệ để sóng g p giao thoa ặ được v i nhau, th sóng k tớ ế ế h p?ợ
- Thông báo i u ki n đ ề ệ để x y giao thoa sóng; kháiả
- Th c hi n theo yêu c u GV.ự ệ ầ
- Ghi nh n khái ni m.ậ ệ
III i u ki n giao thoa sóngĐ ề ệ - Sóng k t h p.ế ợ
- i u ki n giao thoa sóng:Đ ề ệ hai ngu n sóng phai daoồ ng ph ng, t n
độ ươ ầ
(4)ni m sóng k t h p.ệ ế ợ - Hi n tệ ượng giao thoa là c tr ng c a sóng, m i quá
đặ ư ủ ọ
trình sóng có th gây raể hi n tệ ượng giao thoa và ngượ ạc l i.
Ho t động 4:V n d ng.ậ ụ - Ch ng t r ng kho ng ứ ỏ ằ ả
cách gi a i m thu c dãyữ đ ể ộ c c ự đại liên ti p n m ế ằ
ng n i tâm sóng cách
đườ ố
nhau ½ bước sóng?
- D a vào i u ki n ự đ ề ệ để đ ể i m M thu c dãy c c ộ ự đạ đểi ch ng ứ minh.
Chú ý: Kho ng cách gi a ả ữ i m thu c dãy c c i liên
đ ể ộ ự đạ
ti p n m ế ằ đường n i ố tâm sóng cách ½ bước sóng.
CỦNG CỐ:
IV RÚT KINH NGHIEÄM: