Những đường hypebol nét đứt (đứng yên )biểu diễn những chổ găp nhau của hai sóng triệt tiêu lẫn nhau... - Yêu cầu HS diễn đạt điều kiện những điểm dao động với biên độ cực đại?[r]
(1)Tiết 14 : GIAO THOA SÓNG
I MỤC TIÊU: 1 Kiến thức
- 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
2 Kĩ năng
- Viết pt sóng
- Vận dụng cơng thức 8.2, 8.3 SGK để giải tốn đơn giản tượng giao thoa
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên : - Thí nghiệm hình 8.1 Sgk : TN ảo PP
- TNvề giao thoa sóng nước
2 Học sinh : - Ôn lại phần tổng hợp dao động
- Ơn lại phương trình sóng
(2)Tiết 14 : GIAO THOA SÓNG I- HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA SÓNGNƯỚC : 1.Thí nghiệm :
2.Giải thích :
- Những điểm đứng yên (những đường Hypebol nét đứt )2 sóng gặp triệt
- Những điểm dao động mạnh (những đường Hypebol nét liền )2 sóng gặp tăng
cường lẫn
3 Hiện tượng giao thoa : ( Sgk )
II ĐIỀU KIỆN GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP :
+ Điều kiện để có giao thoa : Hai nguồn sóng phải : - Dao động phương , tần số ( chu kỳ ) - Có hiệu số pha không đổi theo t
+ Hai nguồn 2 nguồn kết hợp.Hai sóng do2 nguồn kết hợp phát 2sóng kết hợp III CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU :
1-Dao động điểm vùng giao thoa : - S1, S2 : nguồn kết hợp
- Chọn gốc thời gian cho, Phương trình dao động nguồn :
2
cos cos t
u u A t A
T
-Xét điểm M cách S1và S2 đoạn : d1 = S1M d2 = S2M
-Phương trình sóng từ S1 đến M :
1
1
2
cos ( ) cos ( )
M
d t d
u A t A
T v T
-Phương trình sóng từ S2 đến M :
2
2
2
cos ( ) cos ( )
M
d t d
u A t A
T v T
-Sóng tổng hợp M :
1
1 cos ( ) cos ( )
M M M
d d
t t
u u u A
T T
2 2
( )
2 cos cos
2
M
d d t d d
u A T
KL : -Phần tử M dao động điều hòa T với nguồn -Có biên độ dao động :
2
( )
2 cos
M
d d
A A
2 Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa : a Vị trí cực đại giao thoa :
M dao động với Amax :
; ( k o; 1; ) Nhận xét : sgk
Chú ý :k = 0 d1 = d2 :Quỹ tích đường trung trực S1S2
b) Ví trí cực tiểu giao thoa : ( đứng yên ) M dao động với biên độ cực tiểu : AM =
S1 S2 d2 d1 M 1 d d k
2
(3)Khi : (k0 ; 1; )
Nhận xét : sgk
Chú ý : Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1.ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC : - Gv kiểm tra sĩ số : - HS ổn định vị trí : 2.KI M TRA BÀI CỂ Ũ :
Viết phương trình sóng điểm M sau nguồn cách nguồn đoạn x Biết pt sóng tại nguồn :
2 cos
n
t
u A
T
t
Vận dụng : Một sóng lan truyền môi trường với tốc độ 40 cm/s Biết phương trình sóng điểm A uA = cos2t ( cm, s ) Phương trình sóng nguồn trước cách A đoạn
10 cm
A. u0 = cos(
(2 )
2 t
cm B u0 = cos(
(2 )
2 t
cm C u0 = cos(
(2 )
4 t
cm D u0 = cos(
(2 )
4 t
cm Chọn : A
BÀI MỚI :
Hoạt động ( phút): Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước Hổ trợ giáo viên Hoạt động học sinh - GV : Trình bày TN giao thoa sóng nước
(Hình 8-1 SGK )
- Yc hs giải thích tượng ? -Yc hs nêu định nghĩa giao thoa ?
- Quan sát thí nghiệm,
- Nêu kết quan sát từ thí nghiệm : Trong miền sóng gặp có :
+ Những điểm khơng dao động nằm đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động mạnh nằm đường hypebol (nét liền) kể đường trung trực S1S2
+ Các đường hypebol xen kẽ hình vẽ
Lưu ý: Họ đường hypebol đứng yên chỗ
Những hypebol liền nét ( dao động mạnh)biểu diễn chổ gặp hai sóng tăng cường lẫn
Những đường hypebol nét đứt (đứng yên )biểu diễn chổ găp hai sóng triệt tiêu lẫn - Nêu định nghĩa giao thoa
S S2
(4)Hoạt động ( phút): Tìm hiểu : Điều kiện giao thoa -Cực đại cực tiểu giao thoa II. Điều kiện giao thoa :
- Yc hs nhận xét A, f hai sóng
do hai nguồn S1, S2 phát ?
- Gv trình bày :Hai nguồn phát sóng có A, f hiệu số pha không đổi gọi hai
nguồn kết hợp
III. Cực đại cực tiểu giao thoa :
GV: hướng dẫn HS thành lập biểu thức sóng điểm nguồn S1 S2 truyền đến ?
- Chọn gốc thời gian cho,phương trình sóng S1 S2 là: u = Acost = Acos
2 T
t -Biểu thức sóng điểm M sóng từ S1
S2 truyền đến ntn ?
- Hướng dẫn HS đưa tổng cosin tích
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
- Yc hs nhận xét dao động tổng M biên độ dao động tổng hợp
- Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc yếu tố nào?
- M dao động với biên độ cực đại ? - Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối - Yêu cầu HS diễn đạt điều kiện điểm dao động với biên độ cực đại
- M đứng yên ?
- Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối - Yêu cầu HS diễn đạt điều kiện điểm đứng yên
- Vì S1, S2 gắn vào cần rung 2 sóng
2 nguồn S1,S2 phát A,f có hiệu số pha
khơng đổi
- HS ghi nhận khái niệm nguồn kết hợp sóng kết hợp
III. Cực đại cực tiểu giao thoa :
- cos2 1 d t u A T
và
cos2 2 d t u A T
Vậy sóng M : uM = u1 + u2
- HS làm theo hướng dẫn GV, để ý:
cos cos 2cos cos
2
- HS nhận xét : +Phần tử M dao động điều hòa T với nguồn
+ Có biên độ : ( ) cos M d d
A A
Phụ thuộc (d2 – d1) phụ thuộc vị trí điểm
M
- M dao động cực đại :
cos(d2 d1) 1
cos(d2 d1) 1
Hay
2
(d d ) k
d2 – d1 = k (k = 0, 1, 2…)
- M dao động cực tiểu ( đứng yên) :
cos(d2 d1) 0
Hay ( )
d d k
(5)- Cho biết quỹ tích điểm dao động với biên độ cực đại điểm đứng yên ?
Hiện tượng giao thoa tượng đặc
trưng sóng
1 d d k
(k = 0, 1, 2…)
- Là hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2
Hoạt động ( phút): Vận dụng, củng cố.
Hổ trợ giáo viên Hoạt động học sinh -Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi trắc
nghiệm 5, 6, trang 45 sgk
- Bài 8.6 trang 12 Sbt vật lý 12
- HS trả lời : Câu : chọn D ; Câu chọn
- Bài 8.6 :
Trên khoảng S1S2 có 12 điểm đứng yên tức có 11 khoảng 2
Khoảng cách điểm đứng yên : i =
22
11 = cm = 2
= cm
vf = 20 = 80cm/s Hoạt động ( phút): Hướng dẫn nhà.
- Làm tập 7,8 trang 45 sgk - Làm tập 8.4 ,8.5, 8.7 trang 12sbt - Tiết sau chữa tập
- Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau
RÚT KINH NGHIỆM :
……… ……… ………
……….
Bổ sung :
(6)