- Xem lại các kiến thức đã học đại cương về dòng điện xoay chiều - Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập. III[r]
(1)Ngày soạn: 16/08/2014 Tiết dạy: Ngày dạy: 18/08/2014
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC
Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức: [Thông hiệu]
- Phát biểu định nghĩa dao động điều hoà
- Nêu li độ, biên độ, pha, pha ban đầu 2 Kĩ năng:
3 Thỏi độ:Biết vân dụng kiến thức học vào thực tế sông
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
Hình vẽ miêu tả dao động hình chiếu P điểm M đường kính P1P2
2 Học sinh:
+ Ơn lại chuyển động trịn đều: Chu kỳ, tần số, mối liên quan tốc độ góc với T, f, v + Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm hàm số lượng giác
+ Ý nghĩa vật lý đạo hàm
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, yêu cầu môn học, vào
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Yêu cầu môn học - Kiểm tra: Không
- Vào bài: đời sống ta nhạn thấy có vơ số chuyển động Có chuyển động phúc tạp, co chuyển động tuân theo nguyên tắt Vậy làm để mơ tả chuyển động đó? Nội dung chương cho ta kiến thúc co để khảo sát chuyển động
- Báo học sinh vắng
- Ghi nhận, chuẩn bị cho tiết sau
Hoạt động 2: ( 10 phút)Tìm hiểu dao động , dao động tuần hoàn
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Màng trống rung động,gió làm bơng hoa lay động; lắc đồng hồ đung đưa sang phải sang trái; mặt hồ gợn sóng; dây đàn rung gãy…
Chuyển động vật nặng trường hợp có đặc điểm giống ?
Dao động học ?
Nhận xét dao động lắc đồng hồ?
Dao động tuần hoàn?
Nhận xét đặc điểm chuyển động: chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt
Phát biểu
Trở vị trí cũ sau khoảng thời gian
Phát biểu
I DAO ĐỘNG CƠ
1 Thế dao động cơ Dao động chuyển động có giới hạn không gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng.
- Ví dụ : Chuyển động lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động …
(2)Mt Mo
C P y
x'
wt j wt + j
x
Đơn giản dao động hoà
Dao động tuần hoàn: dao động mà sau khoảng thời gian bằng gọi chu kỳ vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.
VD: Dao động lắc đồng hồ
Hoạt động 3( 15 phút) Tìm hiểu phương trình dao động điều hịa , khái niệm dao động điều hòa
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Xét điểm M chuyển động đường tròn tâm O, bán
kính OM, với vận tốc góc
(rad/s)
Chọn C điểm gốc đường tròn Tại:
- Thời điểm ban đầu t = 0, xác
định vị trí điểm M0, - Thời
điểm t 0, vị trí điểm chuyển
động Mt, Xác định góc nào?
Xác đinh hình chiếu chất điểm M tai thời điểm t
lên trục Oy?
Dao động P có đặc điểm gì? Vì sao?
Định nghĩa DĐĐH? Y/c HS trả lời C1
Nêu ý nghĩa vật lý đại lượng biểu thúc thức ? Đơn vị đại lượng?
A nhận giá trị nào?
nhận giá trị nào?
Mối quan hệ dao động hồ chuyển động trịn đều?
Vẽ hình minh họa chuyển động tròn chất điểm
Xác định góc
t +
x = OP
= OMt cos (t + )
Điều hoà Hàm cos điều hoà Nêu định nghĩa dao động điều hòa Trả lời C1: Thảo luận nhóm
Trả lời câu hỏi Dương
Dương, âm, Phát biểu
II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
1Ví dụ
Xét điểm M chuyển động đường trịn tâm 0, bán kính OM = A,
với vận tốc góc
là (rad/s)
Thời điểm t
0, vị trí điểm chuyển
động Mt, Xác
định góc (wt + )
: x = OP
=OMt cos
(t + )
Hay: x = Acos(t + ).
A, , số
2 Định nghĩa
Dao động điều hịa dao động trong li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian 3 Phương trình
x=Acos(t+)
+ x : li độ vật thời điểm t (tính từ VTCB)
+A: gọi biên độ dao động: li độ dao động cực đại ứng với
cos(t+) =1
+(t+): Pha dao động (rad)
+ : pha ban đầu.(rad)
+ : Gọi tần số góc dao
động.(rad/s)
4 Chú ý :
Một điểm dao động điều hịa một đoạn thẳng ln ln coi hình chiếu điểm tương ứng chuyển động tròn lên đường kính đoạn thẳng đó
Hoạt động 4:( phút) Khái niện tần số góc , chu kì , tần số dao động
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Từ mối liên hệ tốc độ góc , Đinh nghĩa đại lượng chu kì
(3)chu kì , tần số giao viên hướng dẫn hs đưa khái niệm chu kì tần số , tần số góc dao động điều hịa
tần số , tần số góc 1 Chu kì tần số
a Chu kì (T):
C1 : Chu kỳ dao động tuần hoàn là khoảng thời gian ngắn T sau đó trạng thái dao động lặp lại cũ.
C2: chu kì dao động điều hịa là khoản thời gian vật thực một dao động
b Tần số (f)
Tần số dao động điều hịa số dao động tồn phần thực được giây
f =
1ω = T 2π
T= t/n
n số dao động toàn phần thời gian t
2 Tần số góc kí hiệu đơn vị : rad/s Biểu thức :
2
2
f
T
Hoạt động (5 phút) Củng cố
TRỢ GIÚP GV HOẠT ĐỘNG HS
- Phương trình dao động hồ, ý nghĩa, đơn vị đại lượng?
- Bài tập 7, 8, 9, 10 SGK
- Trả lời
- Suy nghĩ, thảo luận trả lời
Hoạt động (3phút) Nhiệm vụ nhà
TRỢ GIÚP GV HOẠT ĐỘNG HS
- Bài mới:
+ Xem lại cách biểu diễn đồ thị hàm lương giác
+ Cách tính đạo hàm hàm lượng giác + Xem nội dung IV, V SGK
- Bài tập sách tập
- Ghi soạn
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(4)(5)Ngày soạn: 17/08/2014 Tiết dạy: Ngày dạy: 19/08/2014
Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
[Thông hiệu] - Nêu tần số, chu kì,
2 Kĩ năng: - Rèn luyện cho học sinh làm số tập đơn giản dao động điều hòa
3 Thỏi độ:Biết vân dụng kiến thức học vào thực tế sông
II CHUẨN BỊ: 1 Giáo viên:
- Giáo án giảng dạy
- CHUẨN BỊ số tập vận dụng 2 Học sinh:
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm hàm số lượng giác + Ý nghĩa vật lý đạo hàm
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động 1: ( 10 phút) Ổn định, vào
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Thế dao động hoà?
+ Viết phương trình dao động hồ, ý nghĩa đại lượng?
+ Cho phương trình: x = cos(10t + /6)cm Xác
định biên độ, chu kỳ, tần số, pha ban đầu, pha dao động, tốc độ góc
- Vào bài: Dao động hồ tương ứng với chuyển động tròn Ta biết phương trình dao động hồ, cịn vận tốc, gia tốc xác đinh nào?
- Báo học sinh vắng - hs trả
Hoạt động ( 11phút) Vận tốc gia tốc dao động điều hòa
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Hãy viết biểu thức vận tốc giao động điều hòa?
Ở vị trí biên, vị trí cân bằng, vật nặng có vận tốc nào?
GV hướng dẫn học sinh sử dụng vòng tròn lượng giác chuyển đổi hàm lượng giác.
Pha vận tốc v so với pha ly độ x ?
Tìm biểu thức gia tốc?
Gia tốc ly độ có đặc điểm gì? Độ l ệch pha a, v
Chúng minh:
2
2
2
v
x A
v = x’ = Asin(t + )
x = A v =
x = 0 : v = A
v nhanh pha / so với x
a = v/ = -A2cos(t + )= -2x
a ln ngược pha với x, có
độ lớn tỉ lệ với độ lớn x /
Thảo luận nhóm
IV VẬN TỐC GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1 Vận tốc
v = x/ = -Asin(t + ),
- vmax = A x = 0(VTCB)
- vmin = x = A vị trí biên
Vận tốc nhanh pha / so với ly độ.
2 Gia tốc
a = v/ = -A2cos(t + )= -2x
- |a|max=A2 x = A - vật
biên
- a = x = (VTCB) Fhl =
KL : Gia tốc luôn ngược
chiều (ng ược pha) với li độ có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ * Công thức độc lập thời gian
2
2
2
v
x A
(6)Hoạt động 3: ( 10 phút) Đồ thị dao động điều hòa
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a
trường hợp =
x = Acos(t) = Acos(
2π T t)
v = -Asin(
2π T t)
a = -A2cos(
2π T t)
Xác định li độ , vận tốc , gia tốc thời điểm t = , t = T/4 ,
t = T/2 , t = 3T/4 , t = T
V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.
Vẽ đồ thị cho trường hợp =0
t T/4 T/2 3T/4 T
x A -A A
v -A A
a -A2 A2 A2
Hoạt động 4: (10 phút) Vận dụng
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
Giáo Viên đọc tập cho hóc sinh - Yêu cầu học sinh làm việc nhóm
Bài 1: Một chất điểm dao động điều hịa có quỹ đạo đoạn thẳng dài 30 cm Biên độ dao động chất điểm bao nhiêu?
Bài 2: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục ox với biên độ A, tần số f Chọn gốc tọa độ VTCB vật, gốc thời gian lúc t = lúc vật vị trí x = A Viết phương trình li độ vật Bài 3: Một vật dao động với biên độ cm Tần số f = 20 Hz Chọn gốc thới gian lúc vật có li độ
3 cm chuyển động ngược chiều dương
chọn Viết phương trình dao động vật
- Cá nhân ghi tập
- Các nhóm làm việc theo yêu cầu GV.(thời gian phút cho mõi tập)
- Đại diện nhóm lên trình bày
- Đại diện nhóm lên trình bày
Hoạt động (4 phút) Củng cố, nhiệm vụ nhà
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Liên hệ vận tốc, gia tốc, tốc độ góc, biên độ - Bài tập 6, 11 SGK
- Làm tập sách tập
- Trả lời
- Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận tập
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
x
v
a
t t t T
2 T
T
4 3T
O O O A
-A A
-A
-A2
(7)Ngày soạn:23/08/2014 Tiết Ngày dạy: 25/ 08/2014
BÀI TẬP I.
Mục tiêu:
1.KiÕn thøc :
Từ phương trình dao động điều hồ xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc Bài tập dao động điều hoà SGK
2:Kỹ năng: - Lập phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc, gia tốc, từ giả thuyết toán Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu
Giải toán đơn giản dao động điều hoà
3:Thái độ: học sinh tích cực học tập, họat động theo yờu cầu giỏo viờn
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận
2 Học sinh: ôn lại kiến thức dao động điều hồ III.Tiến trình dạy :
Hoạt động Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp, kiểm tra cũ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp 12cb3:
Kiểm tra cũ:- Nêu định nghĩa dao động điều hòa Viết phương trinh dao động diều hòa Nêu ý nghĩa đại lượng phương trình
- Nêu khái niệm chu kì, số, tần số góc vật dao động điều hịa
- GV cho học sinh khác nhận xét GV cho điểm học sinh
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp, tên học sinh vắng - Cá nhân học sinh lên bảng trả lời
Hoạt động 1:Ôn tập kiến thức
Tr giỳp ca GV Hoạt động HS Kiến thức bản
Giáo viên tóm tắt công
thc ó hc lờn bảng Ghi nhớ, ôn tập +Phương trỡnh dao động điều hũa : x = Acos( t + ),
đó: A, số
x li độ dao động ( đơn vị m,cm…); A biên độ dao động ( đơn vị m,cm…); là tần số góc của dao động , có đơn vị rad/s;
(t + ) pha dao động thời điểm t, có
đơn vị rad, cho phép xác định trạng thái dao động thời điểm t bất kỳ;
là pha ban đầu dao động
lượng liên hệ với chu kỳ T hay với tần số f hệ thức sau đây:
= T
2
= 2f suy f = T
1
=
2 , tần số
góc có đơn vị rad/s;
Hoạt động 2: Giải tập trắc nghiệm SGK trang 9
Trợ giúp GV Hoạt động HS Kiến thức bản * Cho Hs đọc
các câu trắc nghiệm * Tổ chức hoạt động
* HS đọc đề câu, suy nghĩ thảo luận đưa đáp
(8)nhóm, thảo luận tìm đáp án
*Gọi HS trình bày câu
án (ωt+φ)=(5t- π/6 ) rad
11.vật quãng đường =1 nửa chu kì =>T=2.0,25= 0,5 s
f=2 Hz ; biên độ A=18cm Hoạt động 3: Giải tập tự luận dao động điều hoà vật năng, lắc lò xo
Bài 1: Một vật kéo lệch khỏi V TCB đoạn 6cm thả vât dao động tự với tần số góc ω = π(rad)
Xác định phương trình dao động lắc với điều kiện ban đầu:
a lúc vật qua VTCB theo chiều dương
b lúc vật qua VTCB theo chiều âm
*Hướng dẫn giải:
- Viết phương trình tởng qt dao động
- Thay A = 6cm
-Vận dụng điều kiện ban đầu giải tìm φ
* HS tiếp thu
* Đọc đề tóm tắt tốn
* HS thảo luận giải toán
Giải
Phương trình tởng qt: x = Acos(ωt + φ)
x = 6cos(πt + φ)
a t = 0, x = 0, v>0
x = 6cosφ =0 v =- 6πsinφ >
cosφ = sinφ < => φ = -π/2 Vậy p.trình dđ:x = 6cos(πt – π/2) cm b t = 0, x = 0, v<0
x = 6cosφ =
v = - sinφ <
cos φ=
sinφ >
=> φ =π/2
Vậy p.trình dđ: x = 6cos(πt + π/2) cm
Hoạt động 4: củng cố, dặn
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
Giáo Viên đọc tập cho hóc sinh - Yêu cầu học sinh làm việc nhóm
BÀI 1: một vật dao động điều hịa theo phương
trình x = 5cost (cm) Tìm biên độ, chu kì, tần số
của vật dao động
Bài 2: Một vật dao động điều hòa với biến độ A = 12 (cm) chu kì T = s Tại thời điểm t = 0, vật có li độ cực đại âm (x = -A)
A) Viết phương trình dao động vật B) Tính li độ vật thời điểm t = 0,25s Căn dặn: Về nhà ôn lại kiến thức lực đàn hồi lò xo lớp 10 Xem trước kiến thức lắc lò xo
- Cá nhân ghi tập
- Các nhóm làm việc theo yêu cầu GV.(thời gian phút cho mõi tập)
- Đại diện nhóm lên trình bày
- Cá nhận ghi vào vợ cạn dặn GV
IV IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(9)Ngày soạn: 16/08/2014 Tiết dạy: Ngày dạy: 29/08/2014
Bài CON LẮC LÒ XO
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
[Thơng hiểu]
- Viết phương trình động lực học phương trình dao động lắc lị xo - Nêu q trình biến đởi lượng dao điều hòa lắc lò xo
- Viết cơng thức tính chu kì ( tần số) lắc lò xo
[Địa tích hợp] Khảo sát dao động lị xo mặt lượng
2 Kĩ năng: [Vận dung]
Vận dụng đợc kiến thức vào giải toán đơn giản vê dao động lắc lũ xo
3 Thái độ: T khoa học, khả vận dụng kiến thức tổng hợp
II CHUẨN BỊ: 1 Giáo viên:
+ Con lắc dây, lắc lò xo đứng ngang, đồng hồ bấm giây 2 Học sinh:
+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm hàm số lượng giác
+ Ôn lại khái niệm: động năng, năng, lực thế, bảo toàn vật chịu tác dụng lực III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY :
Hoạt động ( 10phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ
+ Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc dao động điều hồ?
+ Cho phương trình: x = cos(20t + /3)cm Tìm
phương trình v,a; tính chu kỳ, tần sô Xác định v, a x = 4cm
- Vào bài: Xét dao động lắclò xo
- Báo sĩ số
- HS lên bảng trả lời
Hoạt động ( 5phút) Tìm hiểu lắc lị xo
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Mô tả cấu tạo lắc lị xo? Vị trí vật đứng yên học gọi gì?
Xác định vị trí cân lắc lị xo?
Phát biểu Vị trí cân
Lị xo ngang: Vị trí lị xo khơng biến dạng
Lị xo treo: lò xo đứng yên treo vật
I CON LẮC LÒ XO
l - A
v =0 +A l
x l0
(10)* Cấu tạo
Một vật có khối lượng m, gắn vào lị xo có khối lượng khơng đáng kể có độ cứng k
*Vị trí cân bằng: Vị trí m đứng yên
Hoạt động ( 10 phút) Khảo sát dao động lắc lò xo động lực học
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Khi vật dao động, vị trí bi có li độ x Phân tích lực tác dụng vào vật?
Định luật II Newton?
Đặt : 2=
k
m Ta lại có: v=
dx dt =x/;
a=
dv
dt =v/=x// viết lại: x// +
2x=0 (1); nghiệm phương
trình (1) x=Acos(t+)
Tìm cơng thức tính chu kỳ T , tần số f lắc lị xo?
Nhận xét tính chất chu kỳ, tần số lắc lò xo?
Nhận xét lực kéo về?
Trọng lực P = mg Phản lực N
Lực đàn hồi Fdh
P + N + Fñh = m a (1)
Fđh = m a
Fđh = k x
Thử lại nghiệm x=Acos(t+)
nghiệm phương trình (1)
Suy luận
Trả lời câu hỏi C1
Chỉ phụ thuộc chất hệ ( m, k), khơng phụ thuộc trạng thái kích thích
Phát biểu
II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC * Phương trình:
Tại thời điểm t bi có li độ
x Lực đàn hồi lò xo F =-kx
Áp dụng định luật II Niutơn ta
có:
ma = –kx a +
k
mx =
Đặt : 2=
k
m Ta lại có: v =
dx dt
=x/; a=
dv
dt =v/=x// viết lại: x//
+ 2x=0 (1) nghiệm phương
trình (1)
x=Acos(t+)
* Chu kỳ, tần số
k m
T
2
m k f
2 1
*Nhận xét
- Lực luôn hướng vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với li độ - T, f phụ thuộc chất hệ ( m, k), không phụ thuộc trạng thái kích thích (A)
(11)Hoạt động 4.( 10ph út) Khảo sát dao động lắc lò xo lượng
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Khi vật chuyển động, động vật xác định ?
Nhận xét chu kỳ dao đông
của Wđ?
Dưới tác dụng lực đàn hồi vật xác định ?
Nhận xét chu kỳ dao đông
của Wt?
Tính lắc lò xo?
Nhận xét?
Trả lời C2?
Wđ =
2
1 2mv
Wđ=
1
2m2A2sin2(t+) 1
2m2A2
1 cos 2( t+ )
2
=
4m2A2-
1 c
4 os 2( t+ )
Wđ dao động điều hoà với chu kỳ
T/2 ( T chu kỳ dao động li độ)
Wt=
2 2
1
cos ( ) 2kx 2kA t
Wt=
1
2m2A2cos2(t+)
=
1
2m2A2
1 cos 2( t+ )
2
=
1
4m2A2 +
1 c
4 os 2( t+ )
Wt dao động điều hoà với chu kỳ
T/2 ( T chu kỳ dao động li độ)
W = Wt + Wđ
W =
1
2m2A2[cos2(t + ) +
sin2(t + ) )
W =
1
2m2A2 =
1
2kA2 = const
: Cơ bảo toàn !
III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG
1 Động lắc lò xo
2
1
d
W mv
Wđ=
1 2 mv2 =
1
2mA22sin2(t+) (1)
Đồ thị Wđ ứng với trường hợp =
2 Thế lò xo
2
1
t
W kx
Wt=
1 2kx2 =
1
2 kA2cos2(t+) (2a)
Thay k = 2m ta được:
Wt=
1
2m2A2cos2(t+) (2b)
Đồ thị Wt ứng với trường hợp =
* Động năng, biến thiên với chu kỳ bằng nửa chu kỳ dao động điều hồ ( Tần số gấp đơi d đ đh)
3 Cơ lắc lò xo Sự bảo toàn
2
1 2
d t
W W W mv kx
2 2
1 2 W kA m A
= số - Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động - Cơ lắc bảo toàn nếu bở qua ma sát
Hoạt động (10 phút) Củng cố, nhiệm vụ nhà
TRỢ GIÚP GV HOẠT ĐỘNG HS
- Chu kỳ, động năng, năng, lắc lò - Trả lời
Wt t T T O
m2A2
m2A2
W d t T T O m2A2
(12)xo?
- Bài tập 4, 5, SGK - Làm tập sách tập
- Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận tập
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 6/09/2014 Tiết dạy: Ngày dạy: 8/09/2014
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức
- Củng cố, vận dung kiến thức dao động điều hồ, lắc lị xo 2 Kĩ năng
- Rèn luyện kỹ giải tập
- Rèn luyện khả tư độc lập giải tập trắc nghiệm
3 Thỏi : T khoa học, khả vận dơng kiÕn thøc tỉng hỵp
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức học dao động điều hồ, lắc lị xo - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp 12cb3.
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp 12cb3: - Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp, tên học sinh vắng
Hoạt động 2: Kiểm tra 15 phút
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG
CỦA HS ĐÁP ÁN VÀ ĐIỂM
- Đọc đề kiểm tra
ĐỀ KIỂM TRA
Câu 1: Viết công thức tính chu kì, tần số, tần số góc lắc lò xo (2,0 điểm)
Câu 2:
Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng m = 0,4 kg lị xo có độ cứng k.Con lắc dao động điều hịa với với phương trình x = cos (4πt – π/3) (cm) Hãy
A) Xác định biên độ, tần số góc, chu
kì dao động lắc.( 3,0 điểm)
B) Xác định độ cứng lò xo gắn
vào lắc
- Học sinh chép đề làm bài thi
CÂU 1: (4 đ) - Cơng thức tính tần số góc dao động điều hồ lắc lị xo
k m
.( 1,5 đ)
- Cơng thức tính chu kì dao động dao động điều hồ lắc lị xo
m
T
k
(1,5 đ)
Trong đó, k độ cứng lị xo, có đơn vị niutơn mét (N/m), m khối lượng vật dao động điều hoà, đơn vị kilôgam (kg).(1 đ)
Câu 2(6 đ):a - Tần số góc lắc
lị xoω = 4π (rad/s).(1,5 đ)
(13)B từ công thức
m
T
k
suy k = 64 N/m (3 đ)
Hoạt động 3: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Dao động điều hồ
- Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc? Xác định đơn vị giá trị cực đại chúng?
- Chu kỳ, tần số dao động điều hồ?
- Chu kỳ lắc lị xo?
- Năng lượng lắc lò xo?
* GV bổ sung kiến thức - Chiều dài quỹ đạo
- Đường di chu kỳ
- Cách lập phương trình dao động điều hồ
- Con lắc lò xo treo
- Phát biểu
- Hs lên bảng trình bày
- Viết cơng thức tính
- Viết cơng thức
- Bổ sung vào tập
1 Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc
+ x=Acos(t+)
+ v = x/ = -Asin(t + ),
+ a = v/ = -A2cos(t + )= -2x
2 Chu kỳ, tần số f =
1ω = T 2π
3 Chu kỳ lắc lò xo
2 m T
k
4.Năng lượng lắc lò xo
Wđ=
1 2 mv2 =
1
2mA22sin2(t+)
Wt=
1 2kx2 =
1
2 kA2cos2(t+)
2
1 2
d t
W W W mv kx
2 2
1 2 W kA m A
5 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A Đường chu kỳ: S = 4A Cách lập phương trình Con lắc lị xo treo
Hoạt động 4:( 10 phút) Bài tập Tự luận
Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 0,05 cos 10πt (m) Hãy xác định: a Biên độ, chu kì tần số vật.
b Tốc độ cực đại gia tốc cực đại vật.
c Pha dao động li độ vật thời điểm t = 0,075 s.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Tìm đại lượng - Tính T
- Tính f
- vmax = ?
- amax = ?
- Pha dao động? - Tính x?
- Hs lên bảng làm A = 0,05m
T = 2/10 = 0,2s
f = 1/T = 5Hz vmax = A
amax = -2A t +
Thế t tính x
Bài 1.6 a A = 0,05m
T = 2/10 = 0,2s
f = 1/T = 5Hz
b vmax = A = 0,5m/s
amax = -2A = - 50m/s2
c t = 0,075s
- Pha dao động = 3/4rad
- Li độ x = - 0,035m
Hoạt động (5 phút) Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Tiếp tục làm tâp sách tâp - Bài
+ Con lắc đơn?
(14)+ Năng lượng dao động lắc đơn? Đặc điểm? - THÔNG KÊ KẾT QUẢ KIỂM TRA
Lớp
dạy ss SLGiỏi % SLKhá % SL TB % SLYếu % SLKém%
12cb3
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 6/09/2014 Tiết dạy: Ngày dạy: 8/09/2014
Bài CON LẮC ĐƠN
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
[Thông hiểu]
- Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hịa lắc đơn - Viết cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hòa lắc đơn
- Nêu trình biến đởi lượng dao động điều hịa
- Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự [Địa tích hợp] IV- Ứng dụng xác định gia tốc g.
2 Kĩ năng:
[ Vận dụng]
- Giải tập đơn giản dao động lắc đơn
3.Thái độ: - ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Con lắc đơn gần
- Con lắc vật lý bìa hay gỗ mỏng trịn có đánh dấu vị trí khối tam G khoảng cách d từ G đến trục quay
2 Học sinh:
- Xem lại cách tổng hợp, phân tích lực III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
Hoạt động 1.( phút) Ổn định, kiểm tra bài, vào
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ
+ Chu kỳ, tần số lắc lò xo; đặc điểm của chúng? + Động năng, năng? Chu kỳ biến thiên chúng? - Vào bài:
- Ta tìm hiểu xong dao động điều hịa mặt động học lắc lò xo khảo sát lượng nó.Bây ta tìm hiểu tiếp lắc đơn xem dao động có dao động đh hay khơng lượng Xét dao động vật treo vào sợi dây khônng co giãn cho chúng dao động thấy chúng dao động có đặc điểm gì?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động ( phút) Tìm hiểu lắc đơn
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Nêu cấu tạo lắc đơn?
- Phát biểu I THẾ NÀO LÀ CON LẮC
ĐƠN
(15)- Cho biết phương dây treo lắc cân bằng?
- Thẳng đứng
Một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo đầu sợi dây dài l có khối lượng không đáng kể
2 Vị trí cân bằng: dây treo có phương thẳng đứng
Hoạt động ( 15 phút) Khảo sát lắc đơn mặt động lực học
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Khi lắc dao động quỹ đạo vị trí xác định đại lượng nào?
- Con lắc chịu tác dụng lực ?
- Theo định luật II Newton
phương trình chuyển động vật viết ?
Xác định hình chiếu m
a,P,
T trờn trục Mx?
Nghiệm phương trình (1)? Phương trình góc lệch có dạng ? - Hãy suy luận tìm cơng thức tính chu kỳ T , tần số f lắc đơn?
- Nhận xét tính chất chu kỳ,
tần số lắc lò xo? C1
- Mô tả dao động
- Trọng lực lực căng dây
P + T = m a
P sin = m.at
s = s0 cos ( t + )
- Thảo luận trả lời
Chỉ phụ thuộc chất hệ
( l ), vị trí, khơng phụ thuộc trạng
thái kích thích ( s hay )
Trả lời câu hỏi C1 = ocos(t + )
II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶT ĐỘNG HỌC
Khi vật vị trí M thì:
+ Vật nặng xác định cung
OM = s = l
+ Vị trí dây treo xác định góc:
OQM =α
Các lực tác dụng lên vật: Trọng
lực P
, lực căng dây T
Áp dụng định luật II Niu tơn:
ma
= P
+T
chiếu lên Mx Pt = mat = -Psin
ms//+mgsin =
Cho thấy d đ lắc đơn không phải d đ đ h
Với góc lệch bé sin = =
s/l
Suy ra: s//+(g/l)s = Đặt 2 =g/l
ta được: s//+2s = (1)
Nghiệm phương trình (1): s = s0 cos(t + ).
Vậy:Dao động lắc đơn với góc lệch bé dao động điều hoà với chu kỳ
T = 2π g
l
Tần số : f =
1
(16)C2
Trả lời câu hỏi C2
Hoạt động ( 10 phút) Khảo sát lắc đơn mặt lượng
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Khi vật chuyển động, động vật xác định nào?
Nhận xét chu kỳ dao
đông Wđ?
- Thế lắc
xác định ?
Nhận xét chu kỳ dao
đông Wt?
Tính lắc đơn?
Nhận xét?
Wđ =
2
1 2mv
Wđ dao động điều hoà với chu kỳ T/2
( T chu kỳ dao động li độ)
Wt dao động điều
hoà với chu kỳ T/2 ( T chu kỳ dao động li độ)
Cơ bảo toàn !
III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG
1 Động lắc đơn
2
1 d
W mv
Wđ = 1 2 mv2 =
1 2 2 2
mω s sin (ωt + φ)0
(1)
2.Thế lắc đơn
(1 cos )
t
W mgl
3 Cơ lắc đơn
2
1
(1 cos )
d t
W W W mv mgl * Động năng, thiên với chu kỳ nửa chu kỳ dao động điều hoà ( Tần số gấp đôi d đ đh)
Hoạt động (5 phút) Ứng dụng lắc đơn
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Y/c HS đọc ứng dụng lắc đơn
- Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do?
VĐTH: Các em biết ứng dụng
việc đo giá trị g xác định mật độ khống chất lịng đất nên tiết kiểm thời gian công sức
- HS nghiên cứu Sgk từ nêu ứng dụng lắc đơn
+ Đo chiều dài l lắc
+ Đo thời gian số dao động
tồn phần tìm T
+ Tính g theo:
2 l g T
- Cá nhân ghi nhớ đem vào ứng dụng đời sống
IV ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO
Dùng lắc đơn có chiều dài
m Cho dao động điều hoà Đo thời gian số dao động toàn phần, từ suy chu kì T
Tính g theo
T = 2π g l => 2 l g T => Muốn đo g cần đo chiều dài chu kỳ lắc đơn
Hoạt động ( phút) Củng cố, vận dụng, nhiện vụ nhà
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
0 h m H C
(1 cos )
d t
W W W mv mgl
(1 cos )
t
(17)- Phương trình dao động, chu kỳ tần số, động năng, năng, lắc đơn
- Bài tập SGK - Bài tập sách tập - Bài
+ Chuẩn bị tiết tập
+ Dao động tắt dần? Nguyên nhân? + Dao động cưỡng bức?
+ Điều kiện cộng hưởng cơ?
- Phát biểu - Suy nghĩ làm - Ghi tập - Ghi bàio soạn
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Bài DAO ĐỘNG TẮT DẦN
VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức [Thông hiểu ]
- Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, cộng hưởng - Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, cộng hưởng
- Điều kiênh cộng hưởng
- Ví dụ tầm quan trọng cộng hưởng - Nguyên nhân dao động tắt dần
- Vẽ, giải thích đường cong cộng hưởng
- Giải thích tắt dần số dao động thực tế Điều kiện để có cộng hưởng
- Liên hệ dao động tắt dần thực tế Biết tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng
trong thực tế kể vài ứng dụng II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Ví dụ dao động cưỡng bức, cộng hưởngcó lợi có hại
- Chuẩn bị thí nghiệm 4.3 điều kiện cho phép Nếu khơng thơng báo kết - lắc lò xo dao động môi trường nhớt khác
- Hình vẽ SGK
2 Học sinh:
Đọc trước học II TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ
+ Chu kỳ, tần số lắc đơn; đặc điểm của chúng?
+ Động năng, năng? Chu kỳ biến thiên chúng?
- Vào bài: Ơtơ, xe máy cần thiết bị giảm xóc? Đồn qn qua cầu cầu sập?
- Báo học sinh vắng - Trả
(18)HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Làm thí nghiệm dao động tắt
dần lắc lị xo mơi trường: khơng khí, nước, dầu, dầu nhớt
Cho biết quan hệ:
+ Chiều lực cản chiều chuyển động vật,
+ Công lực cản năng.? - Nhận xét biên độ dao động? - Nếu khơng có ma sát lắc biến đởi nào? - Nếu có ma sát nhớt biến đởi nào?
Biên độ có liên quan với nào?
- Biên độ biến đổi nào? - Dao động tắt dần?
- Nêu nguyên nhân dao động tắt dần ?
- Ứng dụng dao động tắt dàn
Cái giảm rung:
Một pít tơng có chỗ thủng chuyển động thẳng đứng bên trong xy lanh đựng đầy dầu nhớt, pít tơng gắn với khung xe và xy lanh gắn với trục bánh xe Khi khung xe dao động lò xo giảm xóc, pít tơng dao động theo, dầu nhờn chảy qua các lỗ thủng pít tơng tạo lực cản lớn làm cho dao động pít tơng chóng tắt dao động của khung xe chóng tắt theo.
Lị xo với giảm rung
gọi chung phận giảm xóc
Nêu nhận xét
Hs: Quan sát rút nhận xét
- Nêu nhận xét ?( Giảm dần) - Năng lượng không đổi - Năng lượng giảm dần
W =
1
k A2
- A giảm - A giảm theo t - Giải thích - Tìm ví dụ
I DAO ĐỘNG TẮT DẦN :
1 Thế dao động riêng - dao động hệ xẩy tác dụng nội lực gọi dao động tự hay goi dao động riêng
- Dao động riêng có chu kì phụ thuộc yếu tố hệ mà khơng phụ thuộc vào cách kích thích để tạo nên dao động Trong trình dao động tần số dao động riêng không đổi Tần số gọi tần số riêng dao động kí hiệu f0
1 Thế dao động tắt dần ?
Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian
2 Giải thích :
Lực cản mơi trường luôn
ngược chiều chuyển động vật nên luôn sinh công âm, làm cho vật dao động giảm, dẫn đến biên độ dao động giảm theo thời gian
Vậy: Dao động tắt dần càng
nhanh độ nhớt môi trường càng lớn
3 Ứng dụng của tắt dần: cái giảm rung
- Thiết bị giảm xóc xe
- Thiết bị đóng cửa tự động …
Hoạt dộng (6 phút) Dao động trì
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Dự đoán xem dao động khơng tắt dần có chu kì khơng đởi chu kì dao động riêng ta phải làm gì?
- Muốn trì dao động ta phải làm ?
* Thường người ta dùng một nguồn lượng cấu truyền lượng thích hợp để cung cấp lượng cho vật dao động chu kì Giới thiệu chế trì dao động lắc hình bên
- Nêu nguyên tắc trì dao động
trong đưa võng?
- Cung cấp lượng
- Nêu định nghĩa dao động trì
- Duy trì tần số dao động riêng
- Thảo luận trả lời
II Dao động trì:
* Điều kiện: không làm thay đổi tần số dao động riêng
* Ví dụ - Đưa võng
- Dao động lắc đồng hồ
a
t
b X
(19)Hoạt động ( phút) Dao động cưỡng bức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Làm thí nghiệm ảo dao động cưỡng
-
Quan sát rút đặc điểm dao động?
- Thuyết giảng dao động cưỡng phần nội dung
- Đồ thị dao động? Nếu yêu
cầu học sinh vẽ - C1
- Đặc
điểm dao động cưỡng bức? (biên độ, tần số)
- Quan sát thí nghiệm
- Biên độ tăng dần sau khơng đổi
- Dạng sin
Trả lời C1
- A không đổi, tần số ngoại lực
III Dao động cưỡng bức:
1.Thế dao động cưỡng bức?
Nếu tác dụng ngoại biến
đởi điều hồ F=F0sin(t + ) lên
một hệ Lực cung cấp lượng cho hệ để bù lại phần lượng mát ma sát Khi hệ gọi dao động cưỡng
2 Ví dụ : SGK
3 Đặc điểm:
- Dao động hệ dao động điều hồ có tần số tần số ngoại lực
- Biên độ dao động không đổi, phụ thuộc:
+ Sự chênh lệch tần số ngoại lực tần số dao động riêng hệ dao động tự
+ Tỉ lệ với biên độ F0 ngoại
lực
Hoạt động ( phút) Cộng hưởng cơ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Làm lại thí nghiệm ảo, thay đởi tần số ngoại lực
- Giới thiệu đường biểu diễn A theo f hình vẽ 17.2 sách giáo khoa
Theo dõi đường biểu diễn thấy điều ?
Hiện tượng cộng hưởng ?
- Làm lại thí nghiệm thay đởi lực cản môi trường
Quan sát rút tượng khái niệm cộng hưởng
Giá trị cực đại biên độ A dao động cưỡng đạt tần số ngoại lực tần số
riêng f0 hệ dao động tắt dần
Định nghĩa cộng hưởng Vẽ hình
Quan sát rút mối qua hệ biên độ dao động cưỡng độ lớn lực cản môi trường
Nếu ma sát giảm giá trị cực đại
của biên độ tăng.Hiện tượng cộng
hưởng rõ nét
Trả lời C2
IV Hiện tượng cộng hưởng:
1.Định nghĩa:
Nếu tần số ngoại lực (f) với
tần số riêng (f0) hệ dao động
tự do, biên độ dao động cưỡng đạt giá trị cực đại
Hiện tượng gọi hiện tượng
cộng hưởng
f = f0 Acb = Amax
Nếu ma sát giảm giá trị cực
đại biên độ tăng
2.Giải thích :
x
t
O b
(20)C2
- Ứng dụng tượng cộng hưởng
Thuyết giảng phần nội dung kể vài mẫu chuyện tác dụng có lợi hại cộng hưởng!
Nghiên cứu Sgk lên dây đàn
Chế tạo máy móc, lắp đặt máy
Khi f =f0 : hệ cung cấp
lượng cách nhịp nhàng lúc , biên độ dao động
hệ tăng dần lên A =Amax tốc
độ tiêu hao lượng tốc độ cung cấp lượng cho hệ
3 Tầm quan trọng hiện tượng cộng hưởng
* Tác dụng:
- Dùng lực nhỏ tác dụng lên hệ dao động có khối lượng lớn để làm cho hệ dao động với biên độ lớn (em bé đưa võng cho người lớn …)
- Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn
* Tác hại:
Cầu, bệ máy, trục máy khung xe … chi tiết xem dao động tự có
tần số riêng f0 Khi thiết
kế chi tiết cần phải ý đến trùng tần số
ngoại lực f tần số riêng f0 Nếu
sự trùng xảy (cộng hưởng) làm gãy chi tiết
sHoạt động (7 phút) Củng cố, vận dụng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Trả lời câu hỏi SGK - Bài tập 5, SGK
- Bài tập vê nhà SBT
- Bài mới: Phương pháp tổng hợp dao đông?
- Thảo luận trả lời - Suy nghĩ làm - Ghi nhận tập - Ghi soạn V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(21)(22)Ngày soạn: 17/ 09/2013 Tiết Ngày d¹y : 19/9/2013
BÀI TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ
PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: [Thơng hiểu]
- Trình bày nội dung phương pháp giản đồ Fre-nen - Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay
[Vận dụng]
- Biết cách biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay
2 Kĩ năng: [ Vận dụng]
- Nêu cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số, phương dao động
Thái độ: HS tích cực học tập, hoạt động theo yêu cầu giáo viên
[Địa tích hợp] Kết hợp phần học
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Giáo án,kiến thức tốn liên quan
2 Học sinh: Ơn tập kiến thức hình chiếu vectơ xuống hai trục toạ độ III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ
- Dao động tắt dần? Cộng hưởng cơ, điều kiện, tầm quan trọng?
- Vào bài: Vật thực nhiều dao động dao động tởng hợp xác định nào?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động ( phút) Tìm hiểu cách biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- GV: Từ mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hồ, nên biểu diễn dao động hoà vectơ quay
- Viết biểu thức hình chiếu
véc tơ OM trục Ox so
sánh với phương trình li độ dao động điều hoà?
- C1
C1
I Véc tơ quay:
Biểu diễn x =Acos(t+)
bằng véc tơ quay OM
Trên trục toạ độ Ox véc tơ có:
+ Gốc: Tại O + Độ dài: OM = A + Hợp
với trục Ox
góc
Hoạt động ( phút) Phương pháp đại số
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Gv: Lấy số ví dụ vật đồng thời tham gia hai dao động điều hoà phương tần số, đặt vấn đề tìm dao động tởng hợp vật
- Lấy thêm số ví dụ?
x1 = A1cos(t + 1)
x2 = A2cos(t + 2)
- Ví dụ
1 Đặt vấn đề:
Tìm phương trình dao động tởng hợp của:
x1 = A1cos(t + 1)
x2 = A2cos(t + 2)
2 Phương pháp đại số: vận dụng
M O
t
x
(23)- Tìm x = x1 + x2 A1 = A2 = A
- Nhận xét phương trình x?
- Tính
- Cùng phương tần số với x1,
x2
khi A1 = A2 = A
x = x1 + x2
=
1 2
2 os( ) os( t+ )
2
Ac c
* Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số dao động phương tần số với hai dao động
Hoạt động (10 phút) Phương pháp giản đồ Frenen
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Biểu diễn x1, x2 vectơ
quay
- Khi véc tơ OM , OM1
quay với vận tốc góc
ngược chiều kim đồng đồ, góc hợp
1 OM ,OM
= 2 – 1
khơng đởi nên hình bình hành
OM1MM2 quay theo với
vận tốc góc không biến
dạng quay Véc tơ tởng
OM
đường chéo hình bình hành quay quanh O
với vận tốc góc
- Tính A,
- Giới thiệu phương pháp hình chiếu
- Học sinh vẽ vectơ quay OM1
biểu diễn dao động điều hòa x1
2
OM biểu diễn dao động điều
hòa x2
- Học sinh vẽ vectơ quay OM
biểu diễn dao động điều hịa tởng hợp
A2 = A12A222A A1 2cos(21)
tg =
1 2
1 2
sin sin cos cos A A A A
3 Phương pháp giản đồ Fre-nen:
Tìm x = x1 + x2 = Acos(t + )
- Chọn trục chuẩn Ox
- Biểu diễn
x1
OM
Gốc : O,OM1=A1
OM ,1 1
t
Ox
x2
OM
Gốc : O, OM2 = A2
OM ,2 2
t
Ox
- Vẽ OM OM1 OM2
- T ính A,
a Biên độ:
A2 = A
22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)
b Pha ban đầu:
1 2
1 2
A sin A sin tg
A cos A cos
nhỏlớn
* Phương pháp hình chiếu
2
( sin ) ( cos ) sin
tan
cos
i i i i
i i
i i
i i
A A A
A A
Hoạt động (7 phút) Ảnh hưởng độ lệch pha, vận dụng
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Cho biết ý nghĩa độ lệch pha?
- Phát Biểu
(24)- Tính A x1, x2 pha
- Tính A x1, x2 ngược pha
- Tính A x1 x2 vng pha
- H ướng dẫn làm tập ví dụ
A = Amax = A1+A2
A = Amin =
A - A1 2
A =
2
1
A + A
- Làm tập ví dụ
Nếu: 2 – 1 = 2k (x1, x2
pha)
A = Amax = A1+A2
Nếu: 2 – 1 =(2k+1) (x1, x2
ngược pha)
A = Amin =
A - A1 2
Nếu 2 – 1 = /2+k (x1 x2
vuông pha)
A =
2
1
A + A
4.Ví dụ : SGK trang 24
CHTH: Các em thấy tổng hợp hai dao động chúng dao động tốc độ góc,cùng pha biên độ tổng hợp chúng lớn Khi tổng hợp mà hai dao động ngược pha biên độ tổng hợp chúng nhỏ Từ vấn đề em sũy nghĩ để tập thể lớp vững mạnh cần làm gì.( Cá nhân đưa suy nghĩ mình).
Hoạt động (4phút) Củng cố, vận dụng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Cách biểu diễn, tổng hợp dao động dều hoà - Trả lời câu hỏi SGK
- Bài tập SGK - Bài tập sách tập - CHUẨN BỊ thực hành
- Phát biều - Suy nghĩ trả lời - Làm tập - Ghi tập
- Ghi nhận yêu cầu giáo viên IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(25)
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
- Củng cố, vận dung kiến thức dao động cưỡng bức, cộng hưởng - Vận dụng phương pháp tổng hợp dao động
- Rèn luyện kỹ giải tập
- Rèn luyện khả tư độc lập giải tập trắc nghiệm II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức học dao động tắt dần, cộng hưởng, tổng hợp dao động - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Điều kiện cộng hưởng? + Dao động tắt dần?
+ Phương pháp biểu diễn dao động điều hoà véctơ quay?
+ Phương pháp tởng hợp dao động điều hồ phương tần số
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Điều kiện cộng hưởng? - Cách biểu diễn dao động điều hồ vectơ quay?
- Biểu thức tính biên độ, pha ban đầu dao động tổng hợp?
- Viết cơng thức tính
- Viết cơng thức
1 Điều kiện cộng hưởng
f = f0 hay T = T0
2 Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay
Biểu diễn x =Acos(t+) véc tơ
quay OM
Trên trục toạ độ Ox véc tơ có:
+ Gốc: Tại O + Độ dài: OM = A
+ Hợp với trục Ox góc
3.T hợp dao động
x =Acos(t+)
- Biên độ:
A2 = A
22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)
- Pha ban đầu: Ngày 16/08/2008
(26)* GV bổ sung kiến thức Phương pháp hình chiếu tởng hợp hai dao động điều hoà tần số
- Bổ sung vào tập 1 2
1 2
A sin A sin
tg
A cos A cos
* Phương pháp hình chiếu
2
( sin ) ( cos ) sin
tan
cos
i i i i
i i
i i
i i
A A A
A A
Hoạt động 3( 10 phút) Giải tập trắc nghiệm.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
* Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn đáp án
-Chọn đáp án đúng, giải thích Bài trang 21: D
Bài trang 21: B Bài trang 25: D Bài trang 25: B Bài 4.1 A
Bài 4.2 B Bài 4.3 C Bài 5.1 B Bài 5.2 C Bài 5.3 D
Hoạt động 4:( 10 phút) Bài tập Tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Tính A, tính để có phương
trình tởng hợp
- Vẽ giản đồ Frenen để tổng hợp dao động? Nhận xét phương pháp?
- Cho học sinh sử dụng phương pháp hình chiếu để tởng hợp Nhận xét kết quả?
- Từ phương pháp nhận xét
A2 = A
22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)
1 2
1 2
A sin A sin tg
A cos A cos
- Vẽ tính A, từ hình vẽ
- Vận dụng phương pháp hình chiếu
- Tự rút kinh nghiệm cho thân
Bài 6trang 25
x =Acos(t+)
- Biên độ:
A2 = A
22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)
A = 2,3 cm
- Pha ban đầu:
1 2
1 2
A sin A sin tg
A cos A cos
= 0,73
x = 2,3cos(5t + 0,73 )cm
Bài 5.4
x =Acos(t+)
- Biên độ:
A2 = A
22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)
A = 3cm
- Pha ban đầu:
1 2
1 2
A sin A sin tg
A cos A cos
= /2
x = 3cos (10t + /2)cm
Bài 5.5
x =Acos(t+)
- Biên độ:
A2 = A
22 + A12+2A1A2cos(2 – 1)
A = 8,5cm
(27)ưu nhược điểm để có cách vận
dụng phù hợp 1 2
1 2
A sin A sin tg
A cos A cos
= -/4
x = 8,5cos (
5
t -
)cm
Hoạt động (5 phút) Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Tiếp tục làm tâp sách tâp
- Bài mới: Đọc chuẩn bị thực hành
(28)Ngày giảng: 25/09/2014 Tiết dạy: 10 + 11 Ngày dạy: 26& 29/09/2014
BÀI KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG
CỦA CON LẮC ĐƠN
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: [Thơng hiểu]
Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm
2 Kĩ năng: [ Vận dụng]
- Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm: - Biết cách tiến hành thí nghiệm:
- Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả:
- Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm
3 Thái độ: học sinh tiến hành TH sáng tạo trung thực ,nghiêm túc II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Thiết bị thí nghiệm, bố trí dụng cụ, tiến hành thí nghiệm để kiểm tra chất lượng, tính xác dụng cụ
- Nhắc học sinh chuẩn bị nhà, nội dung báo báo
2 Học sinh
- Đọc nhà xác định rõ mục tiêu, quy trình thực hành - Trả lời câu hỏi cuối để định hướng thực hành - CHUẨN BỊ mẫu báo cáo thực hành SGK
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra
+ Chu kỳ dao động lắc đơn? Nêu rõ phụ thuộc yếu tố nào?
+ Cách đo gia tốc trọng trường?
- Vào bài: để hiểu rõ chu kỳ lắc đơn phụ thuộc hay không phụ thuộc yếu tố vầ thực nghiệm đo gia tốc trọng trường noi thí nghiệm ta tiên hành thí nghiệm
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động Cơ sở lý thuyết, hướng dẫn sử dụng dụng cụ thí nghiệm
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Mục đích thí nghiệm
- Chu kỳ dao động lắc đơn?
- Giới thiệu dụng cụ, nguyên tắc hoạt động - Hướng dẫn sử dụng dụng cụ, tiến hành cho hoạt động thử
- Hướng dẫn lắp ghép thiết bị
- Phát biểu
- Nhắc lại công thức - Theo dõi, ghi nhận
- Thử nguyên lý hoạt động dụng cụ - Lắp ghép theo hướng dẫn
Hoạt động Thí nghiệm phụ thuộc chu kỳ vào biên độ dao động
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Chọn dụng cụ, lắp ghép chọn thông số theo yêu cầu
- Làm khảo sát phụ thuộc chu kỳ vào biên độ?
- Lắp dụng cụ
(29)- Tại phải thực nhiều dao động tồn phần? - Tiến hành thí nghiệm, thay đởi biên độ
- Xử lý số liệu
- Hạn chế sai số - Tiến hành thí nghiệm - Xử lý liệu thu - Lập bảng, nhận xét phụ thuộc T vào A
A cm
sin A l
Góc lệch (
0) Thời gian 10 dđ
(s)
T (s0
3 ……………… ………………
6 ……………… ………………
9 ……………… ………………
18 ……………… ………………
Hoạt động Sự phụ thuộc chu kỳ dao động lắc đơn vào khối lượng
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Chọn dụng cụ, lắp ghép chọn thông số theo yêu cầu
- Làm khảo sát phụ thuộc chu kỳ vào m? - Tại phải thực nhiều dao động toàn phần? - Tiến hành thí nghiệm, thay đởi m
- Xử lý số liệu
- Lắp dụng cụ
- Giữ nguyên chiều dài lắc, góc lệch ban đầu, thay đổi m
- Hạn chế sai số - Tiến hành thí nghiệm - Xử lý liệu thu - Lập bảng
m (g) Thời gian 10 dđ (s) T (s)
50 ……………… ………………
100 ……………… ………………
150 ……………… ………………
- Nhận xét phụ thuộc T vào m
Hoạt động
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Chọn dụng cụ, lắp ghép chọn thông số theo yêu cầu
- Làm khảo sát phụ thuộc chu kỳ vào l ? - Tại phải thực nhiều dao động tồn phần? - Tiến hành thí nghiệm, thay đổi l
- Xử lý số liệu
- Lắp dụng cụ
- Giữ nguyên góc lệch ban đầu, m thay đổi l - Hạn chế sai số
- Tiến hành thí nghiệm - Xử lý liệu thu - Lập bảng
l (cm) t = 10T (s) T (s) T2 (s2) T2/l (s2/cm)
……………… ……………… ……………… ……………… ………………
……………… ……………… ……………… ……………… ………………
……………… ……………… ……………… ……………… ………………
- Nhận xét sụ phụ thuộc T vào l
Hoạt động Viết báo cáo
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Từ kết thực nghiệm viết báo cáo theo mẫu SGK
- Đo gia tốc nơi làm thí nghiệm
- Học sinh trình bày báo cáo
- Từ số liệu T, l xác định g có trình bày sai số IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(30)Ngày soạn: 30/09/2014 Tiết 12 Ngày giảng:1/10/2014
CHƯƠNG II : SĨNG CƠ HỌC VÀ SÓNG ÂM
BÀI : SÓNG CƠ HỌC VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG (T1)
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: [Thông hiểu]
- Phát biểu định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu ví dụ sóng dọc, sóng
ngang
- Phát biểu định nghĩa tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng lượng sóng
2 Kĩ năng:
3 Thái độ:Chú tâm tiếp thu kiến thức học, xây dựng tích cực II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên :
- 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 2 Học sinh :
- Đọc trước nhà
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Hoạt động ( phút) Ổn định, vào
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra cũ: Không
- Đi tắm biển chẳng khơng thích thú với sóng bạc đầu từ ngồi khơi chạy xơ vào bờ Vậy ta biết chúng hình thành nào? Có đặc điểm khơng?
- Báo học sinh vắng
Hoạt động (15 phút) Tìm hiểu sóng cơ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Hiện tượng ném viên đá xuống mặt nước
- C1
- Sóng học? - Phương sóng nước? - Sóng ngang?
- Thí nghiệm sóng lị xo
- Phân tích thêm sóng dọc
lị xo: Các vùng nén dãn
- Trên mặt nước xuất vòng tròn đồng tâm lồi Lõm xen kẽ lan rộng dần tạo thành sóng nước
- Trả lời - Phát biểu - Ngang - Định nghĩa - Quan sát
I Sóng cơ Thí nghiệm 2 Định nghĩa
Sóng học dao động cơ học, lan truyền môi liên tục.
3.Sóng ngang:
Sóng ngang sóng, mà phương dao động phần tử trong môi trường vng góc với phương truyền sóng.VD: sóng nước
4.Sóng dọc:
(31)các vịng lị xo truyền trục lị xo (hv)
- Sóng dọc?
- Lấy ví dụ sóng ngang, sóng dọ
- Phát biểu - Tìm ví dụ
động phần tử môi trường phương với phương truyền sóng. VD: sóng dây, sóng lị xo
Hoạt động ( 20 phút) Tìm hiểu đặc điểm song cơ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Trình bày truyền sóng hình sin
- Chu kỳ, tần số sóng?
- Biên độ sóng?
- Vận tốc truyền sóng?
- Bước sóng, cơng thức tính - Dùng hình vẽ minh hoạ thêm bước sóng
- Năng lượng dao động
điểm môi trường quan hệ với biên độ dao động nó?
- Đọc sách giáo khoa
- Phát biểu
- Biên độ dao động phần tử sóng
- Vận tốc phần tử sóng
- Phát biểu SGK - Quan sát
- Thảo luận
II Các đặc trương sóng hình sin.
1 S ự truyền sóng hình sin
2 Các đặc trưng m ột sóng hình sin
a Chu kì tần số sóng:
Chu kì tần số sóng chu kì tần số dao động phần tử mơi trường
b Biên độ sóng:
Biên độ sóng điểm
mơi trường biên độ dao động phần tử môi trường
điểm
c Vận tốc sóng:
Vận tốc truyền sóng vận tốc truyền pha dao động
d Bước sóng:
Bước sóng khoảng cách
giữa hai điểm gần nằm phương truyền sóng dao động pha quảng đường sóng truyền chu kì
e Năng lượng sóng:
Q trình truyền sóng q trình truyền lượng Nặng lượng sóng điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng điểm
Hoạt động 4 (5phút) Củng cố, giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Bài tập SGK - Bài tập sách tập
- Bài mới: Xem trả lời câu hỏi sách giáo khoa
- Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận tập - Xem nhà IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
v = v.T =
(32)
Ngày soạn: 4/10/2014 Tiết 13 Ngày giảng:6/10/2014
CHƯƠNG II : SĨNG CƠ HỌC VÀ SÓNG ÂM
BÀI : SÓNG CƠ HỌC VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG (TT)
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: 2 Kĩ năng:
[ Thơng hiểu]
- Viết phương trình sóng
3 Thái độ:Chú tâm tiếp thu kiến thức học, xây dựng tích cực II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Các thí nghiệm mơ tả sóng ngang, sóng dọc truyền sóng 2 Học sinh: Ôn lại dao động điều hoà
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động (7 phút) Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp, kiểm tra cũ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp 12cb3:
Kiểm tra cũ: nêu DN sóng cơ,thế sóng dọc ,sóng ngsng,nó truyền mơi trường ?trình bày đặc trưng sóng?
- GV cho học sinh khác nhận xét GV cho điểm học sinh
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp, tên học sinh vắng - Cá nhân học sinh lên bảng trả lời
- Cá nhân nhận xét câu trả lời bạn
Hoạt động ( 15 phút) Xây dựng phương trình sóng
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Tâm O phát sóng, dao động điều
hịa với phương trình:
u0 = acos(t) Tính thời gian sóng
truyền từ O đến M, so sánh pha dao động O M
- Xét sóng truyền đường thẳng, lấy trục Ox dọc theo đường truyền sóng, gốc toạ độ O tâm phát sóng Gọi v vận tốc truyền sóng, xem biên độ sóng
- Thảo luận
- Theo dõi, tham gia xây dựng
III Phương trình sóng
Phương trình dao động O:
u0(t) = Acos(t)
Thời gian sóng truyền từ O đến
M
t
=
x
v Vậy pha dao động M vào
thời điểm t pha dao động
của O vào thời điểm t –.t Do đó:
(33)là khơng đổi Ta viết pt dao động điểm M cách O khoảng x
- Quá trình truyền sóng: Biên độ, chu kỳ, bước sóng có thay đởi?
- Nhận xét pha dao động
- Xem không đổi
- Nhận xét
=Acos(t –
x v)
= Acos (t –2
x
).
Vậy: uM(t) = Acos (t –2
x
)
hay: uM(t) = Acos
t x
T
Hoạt động (23 phút) Củng cố, giao nhiệm vụ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
BT: B1: Trong giây, người quan sát thấy có sóng biển qua trước mắt Tính chu kì, tần số nước biến
B2: Một người ngồi bờ biển quan sát thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp băng 10m Ngồi người đếm đực 20 sóng qua trước mặt 76 giây Tính chu kù vận tốc truyền sóng nước biến
- Bài tập SGK - Bài tập sách tập
- Bài mới: Xem trả lời câu hỏi sách giáo khoa
- Cá nhân ghi tập - Suy nghĩ, thảo luận trả lời
- Suy nghĩ, thảo luận trả lời - Ghi nhận tập - Xem nhà IV BỔ SUNG RÚT KINH NGHIỆM
(34)
Ngày soạn: 6/10/2014 Tiết dạy: 14 Ngày soạn: 8/10/2014
BÀI TẬP
I MỤC TIÊU
Rèn luyện kĩ giải tập tìm đại lượng đặc trưng sóng, viết phương trình sóng II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Các tập có chọn lọc phương pháp giải
2 Học sinh: Xem lại kiến thức liên quan đến sóng truyền sóng III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động : Ổn định lớp, Kiểm tra cũ
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh
- Ổn định, kiểm tra sĩ số lớp 12cb3: - Hãy cho biết chu kì sóng, biên độ sóng
- Viết phương trình sóng nêu ý nghĩa đại lượng phương trình
- GV cho học sinh khác nhận xét - GV cho điểm học sinh
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp, tên học sinh vắng - Cá nhân lên bảng trả lời câu hỏi
- Cá nhân đứng chỗ nhận xét
Hoạt động 2: Tóm tắt kiến thức
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh
Gv Tóm tắt kiến thức lên bảng + Vận tốc truyền sóng: v =
s t =
λ
T = f.
+ Hai điểm phương truyền sóng cách
số nguyên lần bước sóng (d = k) dao động
pha, cách số nguyên lẽ bước sóng (d =
(2k + 1) λ
2 ) dao động ngược pha
+ Tại nguồn phát O phương trình sóng uO =
acos(t + ) phương trình sóng M
phương truyền sóng là: uM = acos(t + - 2
OM
)
= acos(t + - 2
x
)
+ Độ lệch pha hai dao động hai điểm cách
nhau khoảng d phương truyền sóng là: =
(35) d
2
Hoạt động : Giải tập minh họa
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản
1 Trên mặt chất lỏng có
sóng cơ, quan sát thấy khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp 3,5 m thời gian sóng truyền khoảng cách s Xác định bước sóng, chu kì tần số sóng
2 Một sóng có tần số 500 Hz tốc độ lan truyền 350 m/s Hỏi hai điểm gần phương truyền sóng cách khoảng để
giữa chúng có độ lệch pha
? Một nguồn phát sóng dao
động theo pt
4cos 4 ( )
4
u t cm
Biết
dao động hai điểm gần phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha
3
Xác định chu kì, tần số tốc độ truyền sóng
4 Một sóng ngang truyền từ M đến O đến N phương truyền sóng với vận tốc v = 18 m/s Biết MN = m MO = ON Phương trình sóng O uO =
5cos(4 t - π
6 ) (cm) Viết
phương trình sóng M N
Nêu hướng giải tốn Tính , v, T f
Nêu hướng giải tốn Tính d
Nêu hướng giải tốn Tính , T, f v
Tinh
Viết phương trình sóng M
Viết pương trình sóng N
1 Khoảng cách 15 đỉnh sóng
14 = 14
5 ,
= 0,25 m; v =
5 ,
= 0,5
m/s; T = v
= 0,5 s; f =
v
= Hz
2 Ta có: = f
v
= 0,7 m;
=
d
2
=
d =
= 0,0875 m = 8,75 cm
3 Ta có: =
d
2
=
= 6d = m; T =
2
= 0,5 s;
f = T
1
= Hz; v = T
= m/s
4 Ta có: = vT = v 2π
ω = m;
uM = 5cos(4t - π6 + 2π MOλ )
= 5cos(4t + π
6 ) (cm)
uN = 5cos(4t - π6 - 2π MOλ )
= 5cos(4t - π
2 ) (cm)
Hoạt động 4: Củng cố, giao nhiệm vụ nhà
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh
Yêu cầu học sinh nêu phương pháp giải tập tìm đại lượng đặc trưng sóng viết pt sóng Ra số tập tương tự cho học sinh nhà làm - Về nhà ôn lại công thức cộng lượng giác hàm cos
Nêu phương pháp giải tập vừa giải Ghi tập nhà
IV RUÙT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
(36)Ngày soạn: 11/10/2014 Tiết 15 Ngày giảng:13/10/2014 BÀI GIAO THOA SÓNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
[Thông hiểu]
- Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng
2 Kĩ lực
[Vận dụng]
- Giải toán đơn giản giao thoa [Các lực]
P2: Mơ tả thí nghiệm giao thao sóng từ giải thcihs tượng sóng
P4: áp dụng cơng thức tốn học cosa +cosb =2cos( ) os( )
a b a b
c
để tìm phương trình sóng biên độ tởng hợp sóng kết hợp
K3: Rút kết luận điều kiện để vị trí giao thao cực đại, cực tiểu sóng kết hợp
3 Thái độ: vận dụng kiến thức học vào thực tế sống II- CHUẨN BỊ
1 Giáo viên : Thí nghiệm Hình 8-1 SGK
2 Học sinh : Ôn lại phần tởng hợp hai dao động
III- TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định Kiểm tra
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ:
+ Trình bày đặc trưng sóng hình sin
+ Cho phương trình songs O u = 10cos20t cm viết phương trình sóng M cách O 5cm
- Đi tắm biển chẳng khơng thích thú với
(37)con sóng bạc đầu từ ngồi khơi chạy xơ vào bờ Nếu sóng gặp tượng xảy ra?
Hoạt động (10 phút) Tìm hiểu tượng giao thoa sóng nước
NL-PC TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
P2
P2
- GV: Trình bày TN giao thoa sóng nước
(Hình 8-1 SGK ) -Trả lời C1 :
- Quan sát
- Những hypebol liền nét biểu diễn chỗ gặp hai sóng tăng cường lẫn nhau, đường hypebol nét đứt biểu diễn chở găp hai sóng triệt tiêu lẫn
I HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA SĨNGNƯỚC
1)Thí nghiệm :
-Gõ nhẹ cần rung cho dao động
trên mặt nước có gợn
sóng ởn định hình đường hypebol có tiêu điểm S1S2
2) Giải thích :
- Những đường cong dao động với biên độ cực đại ( sóng gặp tăng cường lẫn nhau)
- Những đường cong dao động với biên độ cực tiểu đứng yên ( 2sóng gặp triệt tiêu lẫn nhau) - Các gợn sóng có hình đường hypebol gọi vân giao thoa
Hoạt động ( 10 phút) Tìm phương trình sóng tổng hợp
NL-PC TRỢ GIÚP
CỦA GV
HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- GV: hướng dẫn HS thành lập biểu thức sóng thai nguồn S1
và S2 ?
II CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
1 Dao động điểm vùng giao thoa :
- Cho nguồn S1 S2 có f , pha:
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
(38)P5 - Viết phương trình sóng S1
gây M? - Tìm phương trình sóng S2
gây M -Biểu thức sóng điểm M sóng từ S1 S2
truyền đến? - Tìm biên độ, tầm số góc, pha ban đàu sóngd tạ M Nhận xét so sánh với sóng thành phần?
- Tìm phương trình
- Viết phương trình
- Áp dụng : cosa +cosb
=2cos( ) os( )
a b a b
c
- Từ biểu thức sóng tính nhận xét
- Coi biên độ khơng đởi q trình truyền sóng
- Phương trình sóng từ S1 đến M :
1
1
2
cos ( ) cos ( )
M
d
u A t
T v d t A T
- Phương trình sóng từ S2 đến M :
2
2
2
cos ( ) cos ( )
M
d
u A t
T v d t A T
-Sóng tởng hợp M :
1
1
cos ( ) cos ( )
M M M
u u u
d d t t A T T
2 2
( ) cos cos
2
M
d d t d d
u A T
-Biên độ dao động :
( ) cos M d d
A A
Hoạt động ( phút) Vị trí cực đại, cực tiểu giao thoa sóng
NL-PC TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
K3
-M dao động với biên độ cực đại ?
- Nhận xét giá trị hiệu dường đi?
- Hai dao động pha 2k
=2 d
suy :
2
d d k
d2 –d1 : gọi hiệu đường
đi
- Số nguyên bước sóng
2 Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa
a) Vị trí cực đại giao thoa :
M dao động với Amax :
2
( ) cos d d
Suy :
2
( ) cos d d
Hay :
2
(d d ) k
Suy : d2 d1k (*)
( k o ; 1; )
Hiệu đường = số nguyên lần bước sóng
Quỹ tích điểm
những đường Hypebol có tiêu điểm S1 S2 gọi
những vân giao thoa cực đại
k = d1 = d2
Quỹ tích đường trung trực S1S2
b) Ví trí cực tiểu giao thoa :
(39)-M dao động với biên độ cực tiểu khi ?
- Nhận xét hiệu đường đi?
- Hai dao động ngược pha (2k 1)
=
2 d
Suy :
2
2 d d k
)
- Số nguyên nửa bước sóng
2
( ) cos d d
Hay :
2
( )
2 d d
k
Suy :
1 d d k
(k 0; 1; )
Hiệu đường = số nửa
ngun lần bước sóng
Quỹ tích điểm đường Hypebol có tiêu điểm S1 S2 gọi vân giao
thoa cực tiểu
Hoạt động (3 phút) Điều kiện giao thoa, sóng kết hợp
NL-PC TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
K1 - Để có giao thao sóng hai ngn sóng phải có đặc điểm gì?
- Cùng phương , tần số, hiệu số pha không đổi thao thời gian
III ĐK GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP
Điều kiện : Hai sóng nguồn kết hợp
a) Dao động phương , tần số
b) Có hiệu số pha khơng đởi theo thời gian
Hai nguồn kết hợp phát ra sóng kết hợp. Hiện tượng giao thoa
một tượng đặc trưngcủa sóng Quá trình vật lý gây được hiệntượng giao thoa q trình sóng
Hoạt động (5 phút) Củng cố, vận dụng
TRỌE GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Cho HS làm phiếu học tập (Nếu thời gian) - Trả lời câu hỏi sách giáo khoa,
- Bài tập 5,6 SGK
- Bài tập vê nhà: 7, 8, Bài tập sách tập - Chuẩn bị
- Thảo luận nhóm – lên trình bày làm - Suy nghĩ trả lời
- Thảo luận trả lời - Ghi tập
Phiếu học tập
B1: trong thí nghiệm giao thao sóng mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động pha với tần
(40)đường không dao động Hiệu khoảng cách từ M đến A,B cm Vận tốc truyền sóng mặt nước bao nhiêu?
Gợi ý:
B2: trong thí nghiệm giao thao sóng mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động pha với tần
số f = 15 Hz Tại điểm M cách A B d1 = 23 cm; d2 = 26,2 cm sóng có biên độc cực đại, M đường trung trực AB cịn có dãy cực đại Vận tốc truyền sóng mặt nước bao nhiêu? Gợi ý:
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
BÀI SÓNG DỪNG
I MỤC TIÊU
- Mơ tả tương sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng - Giải thích tượng sóng dừng
- Viết cơng thức xác định vị trí nút bụng sợi dây trường hợp có hai đầu cố định dây có đầu cố định , đầu tự
- Nêu điều kiện để có sóng dừng hai trường hợp –Giải tập đơn giản sóng dừng
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chuẩn bị TN hình 9-1; 9-2 SGK
2 Học sinh : - Đọc kĩ SGK
III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY Ngày 20/09/2008
(41)Hoạt đông (10 phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ:
+ Viết phương trình sóng M hai nguồn kết hợp gây ra? Xác định điều kiện cực đại, cực tiểu giao thoa?
+ Điều kiện gioa thoa?
- Vào bài: Lời dẫn SGK, giáo viên lấy thêm số ví dụ: Sấm rền, tiếng vang, …
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động (10 phút) Tìm hiểu phản xạ sóng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Trình bày TN: Tay cầm đầu P dây mềm dài chừng vài m ,giật mạnh đầu lên hạ xuống chổ cũ
- Nhận xét biến dạng dây
- Nếu cho P dao động điều hòa có sóng hình sin từ P đến Q (sóng tới ) đến Q sóng bị phản xạ Sóng phản xạ so với sóng tới
- Thí nghiệm với vật cản tự Nhận xét pha sóng tới sóng phản xạ?
- Quan sát thí nghiệm
- Biến dạng dây hướng lên truyền từ P đến Q Đến Q phản xạ trở lại từ Q đến P biến dạng dây hướng xuống - Ngược pha
- Cùng pha
I PHẢN XẠ CỦA SÓNG 1 Phản xạ sóng vật cản cố định :
* TN :
* Kết luận :
- Khi phản xạ vật cản cố định biến dạng bị đổi chiều
- Khi phản xạ vật cản cố định , sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ
2 Phản xạ vật cản tự * TN:
* Kết luận :
Khi phản xạ vật cản tự , sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới điểm tới
(42)Hoạt động (15 phút) Tìm hiểu sóng dừng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Nếu sóng tới sóng phản xạ gặp có tượng xảy ?
(đó sóng kết hợp)
- Thí nghiệm - Nhận xét?
- Sóng dừng?
- Dùng hình vẽ hướng dẫn học sinh xác định vị trí nút, bụng
- Khoảng cách nút, bụng liên tiếp?
- Nếu dây đầu cố định, có sóng dừng hai đầu đóng vai trị là?
- Vậy chiều dài dây phải thoã mãn điệu kiện gì?
- Tính số bụng, số nút?
- Nếu đầu dây cố định, đầu tự chiều dài dây phải nào?
- Hướng dẫn HS tự rút công thức
- Tính số bụng, số nút?
- Giao thoa
- Quan sát
- Có điểm đứng yên, điểm dao động cực đại
- Phát biểu
- Quan sát
- Nửa bước sóng - nút
- Số nguyên bước sóng
2 k
- Số bụng = k Số nút = k+1
- k (2k 1)4
- Số bụng: k + 1, số nút: k +1
Nếu không kể
số bụng: k
II SĨNG DỪNG 1 Sóng dừng : * TN :
- Cho đầu P dao động liên tục sóng tới sóng phản xạ liên tục gặp giao thoa với chúng sóng kết hợp
-Trên dây có điểm đứng yên (nút) điểm dao động với biên độ cực đại ( bụng )
* Định nghĩa : Sóng dừng sóng truyền sợi dây trường hợp xuất nút bụng .
2 Sóng dừng sợi dây có hia đầu cố định
a. Khoảng cách nút (
2 bụng liên tiếp )
b Điều kiện để có sóng dừng :
k
k = 1,2,3,
k : số bụng Số nút = k+1
3 Sóng dừng sợi dây có đầu cố định,một đầu tự do:
(2k 1)4
k= 0,1,2 ,3
Q P
k
Q P
(43)k : số bụng (nguyên , không kể
)
số nút = k +1
Hoạt động ( 10 phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Điều kiện có sóng dừng? - Câu hỏi sách giáo khoa - Bài tập 7, sách giáo khoa
- Bài tập vê nhà: 9, 10 sách giáo khoa; tập sách tập
- Bài mới: Các đặc trưng vật lí âm?
- Phát biểu - Suy nghĩ trả lời - Ghi tập - Ghi soạn
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(44)Ngày soạn :18/10/2014 Tiết 17 Ngày dạy: 20/10/2014
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
- Củng cố, vận dung kiến thức sóng dừng - Vận dụng kiến thức giải tập
- Rèn luyện kỹ giải tập
- Rèn luyện khả tư độc lập giải tập trắc nghiệm II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức học sóng dừng, đặc trưng vật lí, sinh lý âm - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
- Sóng dừng?
+ Điều kiện có sóng dừng đầu dây cố định? + Điều kiện có sóng dừng dây có đầu cố định, đầu tự do?
+ Đặc trưng vật lí âm? + Đặc trưng sinh lý âm?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Khoảng cách hai nút liên tiếp? - Khoảng cách hai bụng liên tiếp? - Khoảng cách nút bụng liên tiếp?
- Điều kiện có sóng dừng đầu dây cố định?
- Điều kiện có sóng dừng dây có đầu cố định, đầu tự do?
2
2
4
2 k
(2 1)
k
1 Các khoảng cách
- Khoảng cách nút (
bụng liên tiếp )
- Khoảng cách nút bụng liên tiếp:
2 Điều kiện có sóng dừng * Hai đầu cố định
2 k
k = 1,2,3,
k : số bụng Số nút = k+1
* Một đầu cố định, đầu tự
(2k 1)4
(45)Hoạt động 2: Nếu phương pháp giải tập với dạng bản
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Dạng 1: Xác định số nút bụng sóng dừng
- Y/c HS phát biểu ý kiến đề xuất phương án để tìm số nút số bụng sóng dừng
- GV choHS khác cho HS nhận xét, bổ sung câu TL bạn GV xác hóa vấn đề
Dạng 2: Xác định bước sóng, tần số, vận tốc truyền sóng
- Cá nhân suy nghĩ TL
B1: Xác định xem sóng dừng sơi dây đầu cố định đầu cố định, đầu tự
Lưu ý: Trong BT dấu hiệu nhận biết đầu cố định thường có từ: Gắn với cần rung nối cố định; đầu tự thường dùng từ: đầu thả rơi tự do, dao động từ
B2: nhớ lại công thức điều kiện có
sóng dừng phù hợp với giả thiết tốn để tìm k Từ k suy số nút số bụng
B1: Xác định xem sóng dừng sơi dây đầu cố định đầu cố định, đầu tự
B2: nhớ lại công thức điều kiện có
sóng dừng phù hợp với giả thiết tốn để tìm k
B3: dựa vào cơng thức liên hệ
v,f,λ đề tìm đại lượng toán yêu cầu
Hoạt động 3( 35 phút) Giải tập
Bài 1: Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, với hai dầu A B cố định có sóng dừng, tần số sóng dây 50 Hz Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Kể A B dây có
a nút bụng b nút bụng c nút bụng d nút bụng
Bài 2: sợi dây đàn hồi dài 130 cm, có đầu A cố định, đầu B tự dao động với tần số 100 Hz Vận tốc truyền sóng dây 40 m/s Trên dây có
a nút bụng b nút bụng c nút bụng d nút bụng
Bài 3:Trên sợi dây dàn hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định, Đang có sóng dừng với bụng sóng Biết sóng truyền dây có tần số 100 Hz Tốc độ truyền sóng dây
a 20 m/s b 600m/s c 60 m/s d 10 m/s
Bài 4: Một sợi dây đần hồi AB dài 1,2 m Đầu A cố định, đầu B tự Được rung với tần số f dây có sóng lan truyền với vận tốc 24 m/s Quát sát sóng dừng dây người ta thấy có nút Tần số dao động dây
A 95 Hz B 85 Hz C 80Hz D 90 Hz
Trợ giúp GV Hoạt động HS Kiến ThứcKết quả cần đạtNăng lực phát huy
- Y/c h/s ghi đề tập vào vợ ghi
- Y/c h/s tóm tắt đề bài, đởi đơn vị
- y/c h/s trao đởi nhóm(2 h/s) bàn để tìm điều kiện để có sóng
- Cá nhân ghi đề - Cá nhân tóm tắt đề - Cá nhân hoạt động theo yêu cầu GV
Bài 1: đầu dây cố định chiều dài sợi dây thỏa mãn l = kλ/2 = kv/2f Suy k = có bụng sóng nút
K3: sử dụng kiến thức sóng dừng để làm tập theo yêu cầu
X8: cá nhân học sinh tham gia hoạt động nhóm
(46)dừng sơi dây có đầu cố định? Từ suy bước sóng nào?
- Y/c h/s ghi đề tập vào ghi
- Y/c h/s tóm tắt đề bài, đởi đơn vị
- y/c h/s trao đởi nhóm(2 h/s) bàn để tìm k bàng bao nhiêu? Từ suy bước? - Y/c h/s ghi đề tập vào ghi
- Y/c h/s tóm tắt đề - y/c h/s viết cơng thức tính tốc độ sóng từ suy nghĩ xem đại lượng có, đại lượng chưa có muốn tìm đại lượng chưa biết cần thơng qua đại lượng nào?
- Y/c h/s ghi đề tập vào ghi
- Y/c h/s tóm tắt đề - y/c h/s viết cơng thức tính tốc độ sóng từ suy nghĩ xem đại lượng có, đại lượng chưa có muốn tìm đại lượng chưa biết cần thơng qua đại lượng nào?
- Cá nhân ghi đề - Cá nhân tóm tắt đề bài, đởi đơn vị
- Cá nhân hoạt động theo nhóm TL câu hỏi theo yêu cầu GV - Cá nhân ghi đề - Cá nhân tóm tắt đề - Cá nhân hoạt động theo yêu cầu GV
- Cá nhân ghi đề - Cá nhân tóm tắt đề - Cá nhân hoạt động theo yêu cầu GV
Bài 2: đầu dây đầu cố định đầu tự nên chiều dài sợi dây thỏa mãn
(2 1)
k
Suy k = có bụng sóng nút
Bài 3: Chiều dài dây đầu cố định với bụng sóng nên k =
l = kλ/2 = 6λ/2 = 3v/f Suy v = 60 m/s ĐA c
Bài 4: Chiều dài dây 1đầu cố định, đầu tự với nút sóng suy k
= (2k 1)4
= 17v/4f
Suy f = 85 Hz ĐA B
kết tập
Hoạt động 5 (5 phút) Giao nhiệm vụ
TRỢ GIÚP GV HOẠT ĐỘNG HS
- y/c HS hồn thành phiếu học tập (Nếu cịn thời gian không giao nhiệm vụ nhà)
- Chuẩn bị kiểm tra tiết - Làm t ập sách tập
- Cá nhân hoạt động theo y/c GV - Ghi tập
- Ghi soạn PHIẾU HỌC TẬP
Bài 1: Trên sợi dây dàn hồi dài 100 cm với hai đầu A B cố định có sóng dừng, tần số sóng 60Hz Khơng kể hai đầu A B, dây có nút sóng Bước sóng
a 0,5 m b m c 1.5 m d m
Bài 2: Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi hai đầu cố định, người ta thấy dây hình thành nút sóng hai đầu dây tần số sóng 42 Hz, Với vận tốc sóng dây khơng đởi, để dây hình thành nút sóng hai đầu dây tần số sóng dây
a 30 Hz b 28 Hz c 56,8 Hz D 45 Hz V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(47)Ngày soạn: 21/10/2014 Tiết 18 Ngaøy giaûng:22/10/2014 BÀI 10 ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
[Thông hiểu]
- Nêu sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm
2 Kĩ lực
[Thơng hiểu]
Nêu ví dụ môi trường truyền âm khác
- Nêu cường độ âm mức cường độ âm đơn vị đo mức cường độ âm - Nêu đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm hoạ âm) âm
- Trình bày sơ lược âm bản, hoạ âm Năng lực: K1,K4;P3;C5;X6
[Tích hợp]: I Âm, nguồn âm
3 Thái độ: vận dung kiến thưcù học vào thực tế sống
II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên :
- Làm TN SGK
2 Học sinh :
- Ôn đơn vị N/ m2 ; W/m2
III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
Hoạt đông (10 phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ: + Sóng dừng?
+ Điều kiện có sóng dừng?
- Vào bài: Hằng ngày trăm âm đủ loại lọt vào tai Vậy âm gì, chúng truyền nào? Phân biệt âm dựa vào đặc điểm gì?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động ( 10 phút) Tìm hiểu Âm Nguồn âm
Trợ giúp GV Hoạt động HS Kết quả cần đạt
Kiến thức năng lực
- Dùng âm thoa , đàn ghi ta làm nguồn âm làm TN cho HS xem, nghe
-Trả lời C1?
- Âm gì?
-Nêu định nghĩa nguồn âm?
- Âm nghe được?
- Quan sát, lắng nghe
-Trong đàn sợi dây dao động phát âm -Trong sáo cột khơng khí dao động phát âm -Trong âm thoa nhánh dao động phát âm
- Phát biểu
-Định nghĩa nguồn âm( vật dao động phát âm)
I ÂM NGUỒN ÂM 1 Âm ?
- Âm sóng âm truyền trong mơi trường rắn ,lỏng ,khí , đến tai gây cảm giác âm
- Sóng âm sóng học truyền mơi trường rắn, lỏng, khí
- Tần số sóng âm tần số âm.
2.Nguồn âm :
- Là vật dao động phát âm
- f âm phát = f dao động của nguồn âm.
3 Âm nghe , hạ âm, siêu
K1: Trình bày
được kiến thức, tượng thực tế sống âm
K4: Vận dụng
(48)- Hạ âm? - Siêu âm ?
- Âm truyền môi trường ?
- Tốc độ âm phụ thuộc vào ?
-Mơi trường truyền âm tốt nhất?
(Xem bảng 10-1SGK ) -Trả lời C3?
CHTH: Các em có suy
nghĩ có âm lớn đập vào tai ta? Hay ngày hcungs ta phải nghe âm lớn ví dụ nahc nhà hàng xóm làm không ngủ được, làm với người xung quanh họ nghĩ chung ta Như Chúng ta cần làm để bảo vệ đơi tai? Cần làm để không làm ảnh hưởng tiếng ồn đến người
Các em suy nghĩ tải lại có hai tai mà có miệng, em suy nghĩ sống
- Rắn, lỏng, khí Đọc sách giáo khoa -Mơi trường rắn truyền âm tốt
- Ta trông thấy tia chớp lâu nghe thấy tiến sấm
- Cá nhân suy nghĩ đưa ý kiến
âm:
- Âm nghe (âm thanh)là âm có tác dụng gây cảm giác âm Có f từ 16 Hz đến 20.000Hz
- Hạ âm : có f < 16Hz - Siêu âm : có f > 20.000Hz
4 Sự truyền âm
a Môi trường truyền âm : - Âm truyền qua mơi trường rắn, lỏng, khí
- Âm không truyền chân không
b Tốc độ âm :
- Tốc độ âm phụ thuộc vào tính đàn hồi khối lượng riêng, nhiệt độ mội trường
- Vrắn > Vlỏng > Vkhí
P3: Theo dõi SGK trả lời hạ âm, siêu âm, âm nghe được, môi trường truyền âm, tốc độ truyền âm
c5: Sử dụng kiến thức vật lí để đưa nhận định vấn đề GV đưa góc nhìn vật lí đời sống
Hoạt động ( 15 phút) Tìm hiểu đặc trưng vật lý âm
Trợ giúp GV Hoạt động HS Kết quả cần đạt
Kiến thức năng lực
- Cho biết nhạc âm gì? Tạp âm gì?
- Tần số âm ?
- Sóng âm có mang lượng? Vì sao?
- Đại lượng đặc trưng? Định nghĩa?
- Xem bảng 10-3 SGK ?
- Giáo viên thiết lập công thức mức cường độ âm
- Xem sách - Đọc sách
- Có sóng truyền đến đâu làm phần tử mơi trường dao động - Cường độ âm, Định nghĩa sách giáo khoa - Đọc bảng
- Theo dõi, tham gia xây dựng
II NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM
- Nhạc âm : âm có f xác định - Tạp âm : khơng có f xác định
1 Tần số : Là đặc trưng quan trọng âm
2 Cường độ âm mức cường độ âm :
a Cường độ âm ( I ) : Tại điểm đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm ,vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian -Đơn vị I ( W/m2 )
b Mức cường độ âm ( L ): lôga thập phân tỉ số I I0
(49)-1dB = B?
- Giới thiệu âm bản, hoạ âm
Âm thoa
- 1dB = 10B
Sáo
Kèn Săcxô
lg I L
I
I0 = 10-12 W/m2 cường độ âm
chuẩn có f = 1000 Hz
( ) 10lg I L dB
I
(dB)
Vậy đặc trưng thứ mức cường độ âm
3 Âm bản họa âm : -Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 (âm bản) đồng
thời phát âm có tần số f0;3 f0
;4 f0 Các họa âm ( có cường
độ khác )
-Tập hợp họa âm tạo thành phổ nhạc âm
-Tổng hợp đồ thị dao động họa âm gọi đồ thị dao động nhạc âm
-Vậy : đặc trưng vật lí thứ ba của âm đồ thị dao động âm đó
Hoạt động ( 10 phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- y/s H/s làm phiếu học tập
- Nêu đặc trưng vật lí âm? - Câu hỏi sách giáo khoa?
- Bài tập 6, 7, sách giáo khoa
- Bài tập vê nhà: 9, 10 sách giáo khoa; tập sách tập
- Bài mới: Các đặc trưng sinh lý âm?
- Cá nhân suy nghĩ trả lời - Phát biểu
- Suy nghĩ trả lời - Ghi tập - Ghi soạn
PHIẾU HỌC TẬP
Bài 1: Biết cường độ âm chuẩn 10-12 W/m2 Tại điểm có cường độ âm 10-10 W/m2 mức cường
độ âm
A 10 dB B dB C dB D 20 dB
Bài 2: Tiếng nhạc nhẹ có mức cường độ âm L1 = 40 dB, ứng với cường độ âm I1 Tiếng rơi có mức
cường độ âm L2 = 10 dB , ứng với cường độ âm I2 So với I2 I1 gấp
A 100 lần B lần C lần D 1000 lần
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 26/10/2014 Tiết 19 Ngày giảng:27/10/2014
(50)1 Kiến thức: [Thông hiểu]
- Nêu ba đặc trưng sinh lí âm : độ cao , độ to âm sắc - Nêu ví dụ họa cho khái niệm âm sắc
- Nêu tác dụng cảu hộp cộng hưởng
2 Kĩ năng.
3 Thái độ: Tích cực hoạt động theo yêu cầu GV Biết áp dụng kiến thức vật lí vào sống
II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên : âm thoa
2 Học sinh : Ôn đặc trưng vật lí âm
III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
Hoạt đông (10 phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ:
+ Đặc trưng vật lí âm?
- Vào bài: Cảm giác mà âm gây cho quan thính
giác khơng phụ thuộc đặc trưng vật lí mà cịn ohụ thuộc sinh lí tai người.Tai phân biệt âm khác nhờ ba đặc trưng sinh lí âm :độ cao, độ to, âm sắc
- Báo học sinh vắng - HS lên bảng trả lời
Hoạt động ( 5phút) Tìm hiểu Độ cao
I ĐỘ CAO: - Là đặc tính sinh lí âm gắn liền với tần số
- f lớn nghe cao ngược lại f nhỏ nghe trầm
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Giọng nam trầm nữ Vì sao? - Cảm nhận trầm bởng mơ tả khái niệm độ cao âm Độ cao âm
- Có phải tần số tăng độ cao tăng
- Trả lời theo cảm nhận - Phát biểu
- Khơng
k1: Trình bày dặc điểm độ cao âm
Hoạt động 3.( hút) Tìm hiểu Độ to
II ĐỘ TO - Là đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm - Độ to âm không tăng theo cường độ âm mà tăng theo mức cường độ âm
0
lg I L
I
( B) hay
( ) 10lg I L dB
I
(dB)
- Độ to âm phụ thuộc cường độ âm mà phụ thuộc tần số âm
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Âm to cường độ lớn Độ to âm liên quan đại lượng nào?
- Độ to âm có tăng theo I?
- Cường độ âm
- Độ to âm không tăng theo I mà tăng theo L
k1: Trình bày dặc điểm độ to âm
Hoạt động 4.( 10 phút) Tìm hiểu Âm sắc
III ÂM SẮC
(51)VD: Một đàn ghi ta, violon, kèn xácxa phôn phát nốt la độ cao Tai nghe âm chúng có âm sắc khác Nếu ghi đồ thị âm thấy đồ thị có dạng khác ( Tùy có chu kì) Như âm sắc khác đồ thị dao động khác
Lưu ý: Tác dụng hộp công hưởng như: hộp đàn ghi ta, violon hộp cộng hưởng cấu tạo sao cho không khí hộp dao động cộng hưởng với nhiều số khác dây đàn Như vậy, hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng cường độ âm số họa âm, tạo âm tổng hợp phát vưa to, vừa có âm sắc đặc trưng cho loại đàn đó.
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Âm âm thoa, sáo, kèn săcxô …cùng phát nốt La ta phân biệt chúng sao?có âm sắc khác -Nếu ghi đồ thị dao động âm ta đồ thị dao động khác ,nhưng có giống nhau?
- GV lấy VD minh họa
- GV liên hệ tới tác dụng hộp cộng hưởng
- Có âm sắc khác
- Cùng chu kỳ
- Lắng nghe, ghi nhớ - Lắng nghe, ghi nhớ
k1: Trình bày dặc điểm âm sắc
C5: Sử dụng kiến thức cộng hưởng đăch trưng vật lí âm để giải thích hienej tượng sống hộp đàn ghi ta
Hoạt động 5.( phút) Giải tập
Bài 8 ( Trang 55 SGK )
3
1
12,5 16 80.10
f Hz Hz
T
hạ âm nên không nghe
Bài 9 ( Trang 55 SGK )
6
331
0,331 10
v
mm f
;
/
1500 1,5 10 mm
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Muốn biết âm nghe hay không ta phải xét đại lượng nào? - Tính f
- Cơng thức tính bước sóng?
f = 1/T
Tính
K3; Biết vận dụng kiến thức
học để làm BT
Hoạt động 6.( 5phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Nêu đặc trưng sinh học âm? - Câu hỏi sách giáo khoa?
- Bài tập sách tập - Chuẩn bị kiểm tra tiết
- Phát biểu - Suy nghĩ trả lời - Ghi tập IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 28/10/2014 Tiết 20 Ngaøy giaûng:29/10/2014
(52)I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức - Củng cố, vận dung kiến thức sóng dừng - ơn lại kiến thức đặc trưng vật lí, sinh lý âm
2 Kĩ - Vận dụng kiến thức sóng dừng, dặc trưng vật lí sinh lí để giải tập đơn giản 3 Thái độ: Tích cực học tập theo yêu cầu GV
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức học sóng dừng, đặc trưng vật lí, sinh lý âm - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
- Sóng dừng?
+ Điều kiện có sóng dừng đầu dây cố định? + Điều kiện có sóng dừng dây có đầu cố định, đầu tự do?
+ Đặc trưng vật lí âm? + Đặc trưng sinh lý âm?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Khoảng cách hai nút liên tiếp? - Khoảng cách hai bụng liên tiếp? - Khoảng cách nút bụng liên tiếp?
- Điều kiện có sóng dừng đầu dây cố định?
- Điều kiện có sóng dừng dây có đầu cố định, đầu tự do?
2
2
4
2 k
(2 1)
k
1 Các khoảng cách
- Khoảng cách nút ( bụng
liên tiếp )
- Khoảng cách nút bụng liên tiếp:
2 Điều kiện có sóng dừng * Hai đầu cố định
2 k
k = 1,2,3,
k : số bụng Số nút = k+1
* Một đầu cố định, đầu tự
(2k 1)4
k= 0,1,2 ,3
k : số bụng (nguyên , không kể
) số nút = k +1
Hoạt động 3( phút) Giải tập trắc nghiệm sach BT vật lí 12.
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
(53)đáp án Bài 8.49 D Bài 6.55 C Bài 7.55 A
Hoạt động 4:( 15 phút) Bài tập Tự luận sách BT vật lí
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Bài 9.49- Hai đầu cố định, l =? Khi có sóng dừng?
- Tính
- Tính f
- Dây có đầu tự do, điều kiện có sóng dừng?
- Tìm có hai nút?
- Tính v?
- Trên dây có thêm nút, buớc sóng?
- Tính tần số đao động tần số dịng điện?
- Tương tự tính tần số dây có thêm nút
2 k
*k =
= 2l = 1,2m
* k =
= 2l/3 = 0,4m
f = v/
(2 1) k l =1,4m
v = f
1 1 ' 1 0,84 2,5 1, 25 l m v f Hz
f f Hz
Bài 9.49
a k
với k =
= 2l = 1,2m
b k =
= 2l/3 = 0,4m
Bài 10.49
2 k
Có nút có bụng k =
= 2l/3 = 0,8m
Tần số f = v/ = 100Hz
Bài 9.7
a Dây có đầu tự nên: (2 1)
4
k
- Dây có nút có bụng
k =1: l =1,4m
vận tốc truyền sóng:
v = f = 1,4.2 0,75 = 2,1m/s
- Trên dây có thêm nút k = 2:
1 1 ' 1 0,84 2,5 1, 25 l m v f Hz
f f Hz
Hoạt động 5 (5 phút) Giao nhiệm vụ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG HS
- Chuẩn bị kiểm tra tiết
- Làm t ập sách tập - Ghi tập- Ghi soạn
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 29/11/2014 Tiết 22 Ngày giảng:30/10/2014
CHƯƠNG III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
(54)I MỤC TIÊU 1 Kiến thức [Thông hiểu]
- Viết biểu thức cường độ dòng điện điên áp tức thời
- Phát biểu định nghĩa viết công thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dịng điện, điện áp
2 Kĩ lực [Vận dụng]
- Giải số bait tập đơn giản dòng điện xoay chiều
Năng lực: K1,X4,P3,P5,K1,K3
3 Thái độ: Tích cực học tập Biết ứng dụng kiến thức học vào sống thực tiễn
II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên :
- Mơ hình đơn giản mát phát điện xoay chiều
- Nếu sử dụng dao động ký biểu điễn đồ thị dòng điện xoay chiều
2 Học sinh : - Ôn lại:
+ Khái niệm dịng điện khơng đởi + Dịng điện biến thiên
+ Định luật Jun-Lenxơ + Các tính chất hàm điều hồ - Xem trước
III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
Hoạt đông (5 phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra cũ: Không
- Vào bài: Dịng điện khơng đởi, dịng điện chiều quen thuộc với tạo chúng khó khơng thể truyền tải xa có hiệu điện thấp nhiều tổn hao Để khắc phục nhược điểm ngày chủ yếu người ta sử dụng dòng điện xoay chiều Vậy dòng điện xoay chiều gì?
- Báo học sinh vắng
- Cá nhân lắng nghe Suy nghĩ vấn đề GV đưa
I Khái Niềm dòng Điện xoay Chiều
- Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn thao hàm sin hay cosin
i = I0cos(t + )
i: Cường độ tức thời
I0 > 0: Cường độ cực đại (A)
> 0: Tần số góc ( rad/s)
t + : Pha i (rad)
- Chu kỳ biến thiên:
2
T
, Tần số f
Hoạt động ( 10phút) Tìm hiểu Khái niệm dòng điện xoay chiều
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Dòng điện chiều?
- Vậy dịng điẹn xoay chiều gì? - Để biểu thị đại lượng biến
- Có chiều khơng đởi theo thời gian
- Có chiều thay đổi theo thời gian
K1: Theo dõi SGK trình bày kiến thức dịng điện xoay chiều I0
(55)đổi theo thời gian người ta mơ tả theo tốn học - Định nghĩa dòng điện xoay chiều?
- Vẽ đồ thị i theo t?
- Giải thích đại lượng? - Tính chu kỳ, tần số i? - C2, C3
- Hàm sin hay cosin - Định nghĩa
- Vẽ - Giải thích - Phát biểu - Suy nghĩ trả lời
X4: vẽ đò thị i theo t dòng điện xoay chiều
P3,P5: Vận dụng kiến thức PT dòng điện tức thời cách quan sát đị thị đề hồn thành C2,C3
Hoạt động 3.( phút) Tìm hiểu Nguyên tắt tạo dòng điện xoay chiều ( GV hướng dẫn y/c HS nhà đọc thêm)
Hoạt động 4.( 15 phút) Tìm hiểu Các giá trị hiệu dụng
III Giá Trị Hiệu Dụng
1 ĐN: Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dịng điện không đổi, cho qua điện trở R cơng suất tiêu thụ R dịng điện khơng đởi cơng suất trung bình tiêu thụ R dịng xoay chiều nói
- Điện áp hiệu dụng ĐN tương tự
2 CT Cường độ hiệu dụng
3.CT Hiệu điện hiệu dụng
4 Chú ý Các giá trị hiệu dụng
2
Giatricucdai Giatrihieudung
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Y/c cá nhân theo dõi SGK tìm hiểu ĐN cường độ dòng điện hiệu dụng
- Cường độ hiệu dụng? Cơng thức tính?
- Hiệu điện hiệu dụng? - Cơng thức chung tính giá trị hiệu dụng?
- Bóng đèn có ghi 220V-5 A Ý nghĩa thông số?
- Cá nhân làm việc theo yêu cầu GV
- Định nghĩa, viết công thức
- Viết công thức
2
Giatricucdai Giatrihieudung
- Cường độ hiệu dụng 5A - Hiệu điện hiệu dụng 220V
K1: Trình bày kiến thức cường đọ dịng điện, hiệu điện hiệu dụng
K3: Sử dụng kiến thức học để Làm VD GV đưa
Hoạt động 5.( 5phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Bài Tập 4,5 Sách Giáo Khoa
- Bài tập nhà 5, 6, 7, 8, 9, 10 sách giáo khoa; tập sách tập
- Bài mới: Liên hệ u, i dạng mạch
- Suy nghĩ làm - Ghi tập - Ghi soạn IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
0
2
I I
0
2
(56)Ngày soạn: 1/11/2014 Tiết 23 Ngày giảng:3/11/2014
BÀI 13 CÁC MẠCH DIỆN XOAY CHIỀU
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức [Thông hiểu]
- Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch điện xoay chiều điện trở - Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch điện xoay chiều chứa tụ điện - Phát biểu tác dụng tụ điện mạch điện xoay chiều
- Viết công thức tính dung kháng 2 Kĩ năng
[ Vận dụng]
- Vận dụng kiến thức định luật Ôm với đoạn mạch chứa R C để giải số tập đơn giản 3 Thái độ: Tích cực hoạt động theo yêu cầu giáo viên
II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên:
- Một số dụng cụ thí nghiệm ampe kế, vơn kế, số điện trở, tụ điện 2 Học sinh:
- Ôn lại kiến thức tụ điện: q = Cu
di i
dt
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt đông (10 phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ:
+ Dòng điện xoay chiều? Biểu thức cường độ tức thời?
+ Giá trị hiệu dụng? Cường độ hiệu dụng, hiệu điện hiệu dụng?
- Quan hệ u, i mạch điện? Biểu thứ xác định cường độ, hiệu điện tức thời?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động (5 phút )Tìm hiểu mạch điện xoay chiều
Mạch điện xoay chiều
Đặt vào đầu mạch hdt: u U 0cos(t)U 2cos t( u)thì dịng điện xoay chiều tưc thời
trong mạch có dạng : i I 0cos(ti)I cos(ti) Thì :
= φ
u – φi : độ lệch pha u i
Nếu 0 u sớm pha i Nếu 0 u trễ pha i
Nếu 0 u i pha
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
Mạch
A B
(57)- Biểu thức điện áp xoay chiều có dạng?
- Tìm biểu thức u hai đầu đoạn mạch
GV hướng dẫn học sinh cách tính độ lệch pha u i từ cho hs rút trường hợp độ lêch pha
có dạng:
0cos( ) ( u)
u U t U cos t
0cos( i) cos( i)
i I t I t
- Cá nhân ý lắng nghe Hoạt động theo yêu GV
k2: Trình bày mối quan hệ pha điện áp tức thời dòng điện tức thời
Hoạt động 3( 10 phút) Mạch có R
I MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ
1 Quan hệ u i : Hai đầu R có u U 0cost
Định luật Ơm :
0 cos
U u
i t
R R
Đặt :
0
U I
R
Thì i I 0cost Hay i I cost u, i pha
2 Định luật Ôm : U I
R
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Trong mạch lúc dòng điện nào?
- Tuy dòng điện xoay chiều, thời điểm, dòng điện i chạy theo chiều xác định Vì dịng điện kim loại nên theo định luật Ohm, i u nào?
- Trong biểu thức điện áp u, U0 U
là gì? C1
- Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì?
- GV xác hố kết luận HS
- Phát biểu định luật Ohm dòng điện chiều kim loại
- Biến thiên theo thời gian t (dòng điện xoay chiều)
- Tỉ lệ với Theo định luật Ohm
u i
R
- Điện áp tức thời, điện áp cực đại điện áp hiệu dụng
- Trả lời
- u i pha
- HS phát biểu
k1: Trình bày kiến
thức định luật ôm đoạn mạch chưa điện trở
Hoạt động ( 15 phút) Mạch có C
II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CĨ TỤĐIỆN 1 Thí nghiệm :hình 13.3
~
u i
R
t u,i u(t) i(t)
0
A C I=
(58)Nguồn điện chiều : I =
- Nguồn điện xoay chiều : I 0
* Kết luận : Dòng xoay chiều tồn mạch điện có chứa tụ điện Tụ điện khơng cho dịng chiều qua
2 Khảo sát mạch điện xoay chiều có tụ :
a Cho hiệu điện xoay chiều đầu tụ C:
u U 0cost =U cost dịng điện tức thời mạch i U C cos( t 2)
b) Nếu đặt : I = UC
Ta có : i I cos( t 2)
: u U cost
-Nếu lấy pha ban đầu dịng điện = : i I cost
KL: i sớm pha u góc
c)Định luật Ôm:
C
U I
Z
Với dung kháng :
1
C
Z
C
3) Ý nghĩa dung kháng :
- Dung kháng đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện - Nếu C lớn Zc nhỏ , dòng điện bị cản trở
- Nếu ( f ) lớn Zc mhỏ ,dòng điện bị cản trở
4.VD: Cho mạch điện xoay chiều có tụ điện C hình vẽ C =
4
2 10
F, có dịng điện tức thời chạy
trong mạch i= 2cos(100 t 3)
(A) a Tính dung kháng mạch b Tính hiệu điện hiệu dụng
c Viết biểu thức hiệu điện hai đầu mạch
TRỞ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- GV trình bày sơ đồ hình 13.3 Sgk - Ta có nhận xét kết thu được? - Ta nối hai đầu tụ điện vào nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện áp u hai tụ điện
- Có tượng xảy tụ điện?
- Giả sử nửa chu kì đầu, A cực
dương bên trái tụ tích điện
- HS quan sát mạch điện ghi nhận kết thí nghiệm
+ Tụ điện khơng cho dịng điện chiều qua
+ Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua”
- HS theo hướng dẫn GV để khảo sát mạch điện xoay chiều có tụ điện - Tụ điện tích điện
- Bản bên trái tích điện dương
P5: Biết vận dụng kiến
thức đạo hàm biến đởi lượng giác để tìm kiến thức tụ điện nối vào mạch điện xoay chiều
A
C I=
u
+
(59)gì?
- Ta có nhận xét điện tích tụ điện?
Độ biến thiên điện tích q cho phép ta
tính i mạch
- Cường độ dòng điện thời điểm t xác định công thức nào?
- Khi t q vô nhỏ
q t
trở
thành gì?
- Ta nên đưa dạng tổng quát i =
I0cos(t + ) để tiện so sánh, –sin
cos
- Nếu lấy pha ban đầu i
biểu thức i u viết lại nào?
- ZC đóng vai trị cơng thức?
ZC có đơn vị gì?
1
C
Z
C
- Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì?
- Tác dụng tụ?
- Khi dịng điện qua tụ dễ dàng hơn?
- Tại tụ điện lại khơng cho dịng điện khơng đổi qua?
Cho HS làm tập VD
- Biến thiên theo thời gian t
- HS ghi nhận cách xác định i mạch
q i
t
- Đạo hàm bậc q theo thời gian
cos( )
2
sin
- HS viết lại biểu thức i u (i
nhanh pha u góc /2 u chậm pha
hơn i góc /2)
- So sánh với định luật Ohm, có vai trò tương tự điện trở R mạch chứa điện trở
- Là đơn vị điện trở ()
1
1
( ) F s C s A s
V C
- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ
dòng điện qua tụ điện sớm pha /2 so
với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp
ở hai đầu tụ điện trễ pha /2 so với
cường độ dòng điện)
- Biểu cản trở dòng điện xoay chiều
- Từ
1
C
Z
C
ta thấy: Khi nhỏ (f
nhỏ) ZC lớn ngược lại
- Vì dịng điện khơng đởi (f = 0) ZC =
I =
- Cá nhân hoạt động theo yêu cầu GV
Hoạt động 5.( 5phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
Bài tập 1: Cho điện áp u = 100 cos 100t đặt vào hai đầu điển trở R = 100 Ω
a Xác định U0,U,I,I0
b Viết biểu thức i qua điện trở - Bài tập 3,Sách Giáo Khoa
- Xem tập 4, 5, 6, 7, 8, 9sách giáo khoa; - Bài mới:
(60)Liên hệ u, i trong mạch cảm? IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(61)Ngày soạn: 4/11/2014 Tiết 24 Ngày giảng: 5/11/2014
BÀI 13 CÁC MẠCH DIỆN XOAY CHIỀU
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức [Thông hiểu]
- Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm - Phát biểu tác dụng cuộn cảm mạch điện xoay chiều
- Viết cơng thức tính cảm kháng 2 Kĩ năng
[Vận dụng]
- Giải tập đơn giản đoạn mạch chứa cuôn dây cảm 3 Thái độ: Tích cực hoạt động theo yêu cầu GV
I CHUẨN BỊ 1 Giáo viên:
- Một số dụng cụ thí nghiệm dao động kí điện tử, ampe kế, vơn kế, số điện trở, tụ điện, cuộn cảm để minh hoạ
2 Học sinh:
- Ôn lại kiến thức định luật ơm tồn mạch lớp 11; suất điện động tự cảm
i
e L
t. di
i dt
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt đông (10 phút) Ổn định, kiểm tra, vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra cũ:
+ Quan hệ u, i mạch trở, dung? + Định luật Ôm cho mạch trở, dung? - Tìm hiểu quan hệ u, i mạch cảm
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động ( 20 phút) Mạch cảm
III MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CĨ CUỘN CẢM THUẦN
1 Thí nghiệm cuộn cảm với mạch điện xoay chiều mạch điện chiều có cuộn dây thuần cảm
Nhận xét: - Cuộn cảm khơng cản trở dịng điện chiều có tác dụng cản trở dịng điện xoay chiều
Cuộn dây cảm: có R khơng đáng kể
2 Hiện tượng tự cảm mạch điện xoay chiều :
Khi có dịng điện i chạy qua cuộn dây từ thơng có biểu thức : Li
Với i dòng điện xoay chiều biến thiên tuần hoàn theo t suất điện động tự cảm :
i e L
t
Khi t 0 Thì :
di e L
dt
3 Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần ~
u i
L
(62)a Giả sử dòng điện chạy cuộn dây có dạng:
i I cost r = 0
sin di
u L LI t
dt
Hay : u LI cos( t 2)
b) Nếu đặt : U = LI
U I
L
Ta có : u U cos( t 2)
KL: i trễ pha u góc
c Định luật Ôm:
L
U I
Z
Với cảm kháng: ZL L 4 Ý nghĩa cảm kháng :
- Cảm kháng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện xoay chiều cuộn cảm - Khi L lớn ZL lớn , dòng điện bị cản trở nhiều
- R làm yếu dòng điện hiệu ứng Jun cuộn cảm làm yếu dòng điện định luật Len-xơ
VD: Cho mạch điện xoay chiều có cuộn cảm L hình vẽ Đặt vào hai đầu mạch hiệu
điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng 200V, tần số 50Hz, pha ban đầu khơng a Tính cảm kháng mạch
b Tính cường độ hiệu dụng
c Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
-Nêu khái niệm cuộn dây cảm
- Suất điện động tự cảm? -Tìm biểu thức i u đoạn mạch xoay chiều có cuộn dây cảm ?
-Tác dụng cuộn cảm dòng điện xoay chiều ?
-Trả lời C5 ?
-Định luật Ơm cho đoạn mạch có cuộn dây càm ?
- Cuộn dây cảm: có R không đáng kể
i e L
t
cos
i I t
2 sin di
u L LI t
dt
2 cos( ) u U t
- Trả lời C5
Điện Avà B :
AB
u iR e r = Nên : u = - e
- Định luật Ôm : L
U I
Z
P5: Biết vận dụng kiến thức đạo
hàm biến đởi lượng giác để tìm kiến thức cuôn cảm nối vào mạch điện xoay chiều
(63)-Nhận xét pha i uL?
-Ý nghĩa cảm kháng ? - i trễ pha uL góc
- Phát biểu
Hoạt động ( 10 phút) Hệ thống, so sánh dạng mạch
Giáo viên yêu cầu học sinh so sánh mạch
Mạch có R Mạch có C Mạch có L
2 cos
i I t
2 cos
u U t
U I
R
u, i pha
2 cos( ) u U t
1
C
Z
C
C
U I
Z
i nhanh pha u
2 cos( ) u U t
L
Z L
L
U I
Z
i chậm pha u
Hoạt động 5.( 5phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Bài tập 4, sách giáo khoa
- Bài tập nhà tập sách tập - Bài mới:
Chuẩn bị tiết tập
- Suy nghĩ làm - Ghi tập - Ghi soạn PHIẾU HỌC TẬP
Bài 1: Gọi u i điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện tức thời
mạch Lựa chọn phương án đúng
a mach có điện trở R i = u/R
b Đối với mạch có tụ điện thi i = u/Zc
c.Đới với đoạn mạch chứa cuộn cảm i = u/ZL
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
t u
,i i(t)
u( t)
t u,i
i(t) u(t)
t u,i u(t) i(t)
(64)Ngày soạn: 9/11/2014 Tiết 25 Ngày giảng: 10/11/2014
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức.
- Củng cố, vận dung kiến thức dòng điện xoay chiều 2 Kĩ năng.
- Vận dụng kiến thức giải tập - Rèn luyện kỹ giải tập
- Rèn luyện khả tư độc lập giải tập trắc nghiệm 3 Thái độ: Tích cực học tập
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức học đại cương dòng điện xoay chiều - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều?
+ Cách tính giá trị hiệu? Cường độ hiệu dụng? Hiệu điện hiệu dung?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Biểu thức i, ý nghĩa đại lượng?
- Chu kỳ, tần số dịng điện?
- Cơng suất trung bình
- Giá trị hiệu dụng?
- Trình Bày
2
T
2 f
2
2 U
P RI UI
R
2
Giatricucdai Giatrihieudung
1 Cường độ dòng điện i = I0cos(t + ) i: Cường độ tức thời
I0 > 0: Cường độ cực đại (A)
> 0: Tần số góc rad/s)
t + : Pha i (rad)
- Chu kỳ biến thiên:
2
T
,
Tần số f
2 Cơng suất trung bình
2
2 U
P RI UI
R
3 Các giá trị hiệu dụng
2
Giatricucdai Giatrihieudung
(65)- Cường độ hiệu dụng?
- Hiệu điện hiệu dụng?
- Ý nghĩa thông số: A(V) – B (A) hay A(V) – C (W)
0
2
I I
0
2
U U
- Là giá trị hiệu dụng A: Hđt hiệu dụng
B: Cường độ hiệu dụng C: Cơng suất trung bình
0
2
I I
b Hiệu điện hiệu dụng
4 Ý nghĩa thông số dụng cụ
Là giá trị hiệu dụng
VD: 220V-5A: U = 220V, I = 5A
Hoạt động 3( phút) Giải tập trắc nghiệm.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
* Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn
đáp án -Chọn đáp án đúng, giải thích, trình bày cách giải Bài trang 66 CBài trang 66 A
Bài trang 66 D Bài 10 trang 66 C
Hoạt động 4:( 15 phút) Bài tập Tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Cho biết miền giá trị sinx? - Miền giá trị cosx?
- Miền giá trị sin2x?
- Miền giá trị cos2x?
- Suy giá trị trung bình sinx cosx?
- Giá trị trung bình sin2,
cos2x?
- Xácđịnh giá trị trung bình hàm tập
1 sinx 1
1 cosx 1
2
0 sin x1
2
0cos x1 - Bằng
- Bằng 1/2 2sin100t
dạng Asinx nên giá trị trung bình
2 cos100t
dang Acosx nên giá trị trung bình
2sin(100 ) 6
t
Dạng Asin(x + C) nên giá trị trung bình
2
4sin 100t
dạng Asin2x nên giá trị trung bình
bằng A/2 = 3 os(100 )
3
c t
dạng Acos(x + C)nên giá trị trung bình
Bài trang 66
2sin100t
dạng Asinx nên giá trị trung bình
2 cos100t
dang Acosx nên giá trị trung bình
2sin(100 ) 6
t
Dạng Asin(x + C) nên giá trị trung bình
2
4sin 100t
dạng Asin2x nên giá trị trung bình
bằng A/2 = 3 os(100 )
3
c t
dạng Acos(x + C)nên giá trị trung bình
0
2
(66)- Ý nghĩa thơng số?
- Tính điện trở đèn - Tính cường độ hiệu dụng - Tính điện tiêu thụ
- Tính điện trở đèn
- Tính cơng suất
- Tính cường độ dịng điện mạch
- Phải mắc để điện qua đèn giảm?
- Tính I mạch
- Tính điện trở cần mắc thêm
- U = 220V P = 100W
2
2 2202
484 100 U P R U R P 220 R 484 11 U
I A
A = Pt = 100.1 = 100Wh
2 2 1 2 2 220 420,8 115 220 366,7 132 U P R U R P U R P
P = P1 + P2 = 247W
220
1,122 R 196
U
I A
Phải mắc nối tiếp mắc nối tiếp U = Uđ + UR
I = IR = 100/100 = 1A
R 10 10
I U
R
Bài trang 66
a Điện trở đèn
2
2 2202
484 100 U P R U R P
b Cường độ hiệu dụng 220 R 484 11 U
I A
c Điện tiêu thụ A = Pt = 100.1 = 100Wh
Bài trang 66
2 2 1 2 2 220 420,8 115 220 366,7 132 U P R U R P U R P 2 196 N R R R R R
a Công suất tiêu thụ mạch P = P1 + P2 = 247W
b Cường độ dòng điện mạch 220
1,122 R 196
U
I A
Bài trang 66
Phải mắc nối tiếp mắc nối tiếp U = Uđ + UR
Khi UR = 110 – 100 = 10 V
và I = IR = 100/100 = 1A
R 10 10
I U
R
Hoạt động 5 (5 phút) Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Tiếp tục làm tâp sách tâp - Bài mới: Làm tập 12.1 đến 12.8 - Bài mới:
+ Quan hệ u, i mạch điện xoay chiều + Định luật Ôm cho dạng mạch
- Ghi tập - Ghi soạn
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(67)Ngày soạn: 11/11/2014 Tiết 26 Ngày giảng: 12/11/2014
Bài 14: MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: [Thông hiểu]
- Viết cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tởng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp
và nêu đơn vị đo đại lượng
- Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng độ lệch pha)
- Nêu đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp xảy tượng cộng hưởng điện
Kĩ :
[ Vận dụng]
- Vẽ giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp
- Giải tập đoạn mạch RLC mắc nối tiếp
3 Thái độ:Tích cực học tập, Hoạt động theo yêu cầu giaĩ viên II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chuẩn bị thí nghiệm gồm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), vôn kế ampe kế, phần tử R, L, C
2 Học sinh:
- Ôn lại phép cộng vectơ phương pháp giản đồ Fre-nen để tính tởng hai dao động điều hồ tần số III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Báo học sinh vắng
- Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Phương pháp giản đồ Frenen
I PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRENEN 1 Định luật điện áp tức thời :
Trong mạch điện xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp điện áp tức thời hai đầu mạch tổng đại số điện áp tức thời hai đầu đọan mạch ấy
u = u1 + u2 + u3 + …
2 Phương pháp giản Fre-nen :
Mạch Các vétơquay U I Định luật Ôm
u, i pha UR = IR
u trễ pha
so với i
UC = IZC
UL = IZL
R
R
U
I
C
I
C
U
L
I
(68)U sớm pha
so với i
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Trong mạch nối tiếp nhiều phần tử, điện áp hai đầu mạch tính nào?
- Trong mạch điện xoay chiều ta có áp dụng nguyên lý này?
- Biểu thức u i đoạn mạch R,L,C nối tiếp ? Mối liên hệ u, i?
- Nhắc lại cách biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay?
- Biểu diễn véctơ cho đoạn mạch có R , có L, có C
- Bằng tởng - Vẫn
- Nhắc lại mối quan hệ u i đoạn mạch có R , có L, có C
- Học sinh nhắc lại
- Biểu diễn véctơ ;
U I giản đồ véctơ
k1: Trình bày cách tính đầu mạch điện có R, có C hay có L Vẽ giản đồ vecto
Hoạt động 3( 15 phút) Mạch R L C nối tiếp
II MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP
1 Định luật Ơm cho đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp-Tổng trở :
Giả sử cho dòng điện đoạn mạch có biểu thức : i I 0cost Ta viết biểu thức điện áp tức thời:
- đầu R : uR UORcost
- đầu L : uL UOLcos( t 2)
- đầu C : uc UOCcos( t 2)
-Hiệu điện đoạn mạch AB : u u R uLuC
u U 0cos(t)
-Phương pháp giản đồ Fre-nen: U U R ULUC
-Theo giản đồ : U2 UR2(ULUC)2
( L C)2
U U
I
Z
R Z Z
-Tổng trở mạch :
2 ( )2
L C
Z R Z Z -Định luật Ôm :
U I
Z
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
-Mối liên hệ u, i, tổng trở mạch RLC nối tiếp ta khảo sát mạch
Biểu thức u cho đoạn mạch có R , có L, có C ?
-Biểu diễn véctơ
- Học sinh viết biểu thức + Giả sử UC > UL (ZC > ZL)
K2: Trình bày mối liên hệ giản đồ vec to hiệu điện thề đầu đoạn mạch mạch R,L,C nối tiếp
R C
(69); ;
R L C
U U U giản đồ véctơ ?
-Dựa vào giản đồ lập cơng thức tính U ?
-Tởng trở Z tồn mạch ?
-Định luật Ơm ?
+ Giả sử UC < UL (ZC < ZL)
2 ( )2
L C
Z R Z Z
U I
Z
Hoạt động 4:( phút) Độ lệch pha u, i Cộng hưởng điện
2 Độ lệch pha điện áp dòng điện :
tan L C L C R
U U Z Z
U R
- Nếu ZL > ZC 0:u sớm pha i ( tính cảm kháng )
- Nếu ZL < ZC 0:u trễ pha i ( tính dung kháng )
- Nếu : ZL = ZC 0: u i pha ( cộng hưởng điện )
3 Cộng hưởng điện : a ĐKCH : ZL = ZC
2
1 LC
hay 2LC1
b Hệ quả : + max
U U
I
Z R
+ u, i pha
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
-Thành lập cơng thức tính ?
- So sánh ZL ZC có
trường hợp xảy ?
-Xét tính chất mạch điện theo trường hợp ?
- Khi ZL = ZCđiều xảy ra?
-Điều kiện cộng hưởng?
- Hệ cộng hưởng?
- Dựa vào giảng đồ tính tan L C L C
R
U U Z Z
U R
- Nếu ZL > ZC 0:u sớm pha
hơn i ( tính cảm kháng )
- Nếu ZL < ZC 0:u trễ pha
hơn i ( tính dung kháng )
- Nếu : ZL = ZC 0: u i
cùng pha
- Khi = u pha i
Tổng trở Z = R Imax
-ĐK : ZL = ZC
+ max
U U
I
Z R
+ u, i pha
K3, P5: Sử dụng kiến thức vecto kiển thức góc lượng giác tam giac vng để tìm góc lệch pha u i
Hoạt động 5 (5 phút) Giao nhiệm vụ
(70)- Bài tập 2, 3, 4, sách giáo khoa
- Về nhà tập 6, 7, 8, 9, 10;11, 12 SGK - Làm t ập sách tập
- Chuẩn bị tiết tập
- Suy nghĩ làm - Ghi tập V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 16/11/2014 Tiết 27 Ngày giảng: 17/11/2014
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức
- Củng cố kiến thức:
+ Mối liên hệ u, i dạng mạch
+ Định luật Ơhm mạch điện xoay chiều + Cơng thức tính cảm kháng, dung kháng
+ Cơng thức tính tởng trở mạch RLC nối tiếp + Điều kiện, hệ cộng hưởng điện
2 Kĩ năng
- Vận dụng kiến thức giải tập - Rèn luyện kỹ giải tập
3 Thái độ: Tích cực haotj dộng GV yêu cầu II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức mạch điện xoay chiều, mạch RLC nối tiếp - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Mối liên hệ u, i dạng mạch
+ Định luật Ôhm mạch điện xoay chiều + Cơng thức tính cảm kháng, dung kháng
+ Cơng thức tính tởng trở mạch RLC nối tiếp + Điều kiện, hệ cộng hưởng điện
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
Mạch có R Mạch có C Mạch có L Mạch RLC nối tiếp cos
i I t
2 cos
u U t
R
U I
R
2 cos( ) u U t
1
C
Z
C
C
U I
Z
2 cos( ) u U t
L
Z L
L
U I
Z
2 cos( ) u U t
2 ( )2
L C
Z R Z Z
2
( L C)
U U
I
Z
R Z Z
(71)u, i pha
u chậm pha i
u nhanh pha i
tan L C L C R
U U Z Z
U R
- Nếu ZL > ZC 0:u
sớm pha i ( tính cảm kháng )
- Nếu ZL < ZC 0:u
trễ pha i ( tính dung kháng )
- Nếu : ZL = ZC 0: u
và i pha ( cộng hưởng điện )
* Cộng hưởng điện : a ĐKCH : ZL = ZC
2
1 LC
hay 2LC1
b Hệ quả :
+ max
U U
I
Z R
+ u, i pha
Hoạt động 3:( 20 phút) Bài tập Tự luận SGK
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Tính dung kháng
- Suy C
- Liên hệ u, i mạch có C?
- Tính I0
- Viết i
- Tính cảm kháng - Suy L
3 100 20 1 20.100 10 C C U Z C I C Z C F
Trong mạch chứa L u chậm pha
hơn i
5 cos(100 ) i t A
100 20 20 100 L L U Z L I Z L L H
Bài trang 74
a Điện dung tụ
3 100 20 1 20.100 10 C C U Z C I C Z C F
b Viết biểu thứci cos( ) i I t
Trong mạch chứa L u chậm pha
hơn i
nên
5 cos(100 ) i t A
Bài trang 74
a Tính L
100 20 20 100 L L U Z L I Z L L H
(72)- Viết i
- Tính ZC
- Tính Z
- Tính I0
- Tính độ lệch pha u so với i
- Viết biểu thức i
- Tính ZL
- Tính Z
- Tính I0
- Tính độ lệch pha u so với i
- Viết biểu thức i
2 cos( ) i I t
u nhanh pha i
nên cos(100 )
2 i t A
1 2000 20 100 C Z C 2 2 ( )
20 20 20 2
L C
Z R Z Z
0 60 2 3
20 2 o U I A Z 20 tan 20 L C Z Z R 3cos(100 ) i t A
0,3
100 30
L
Z L
2
2
( )
30 30 30 2
L C
Z R Z Z
0 120 2 4
30 2 o U I A Z 30 tan 30 L C Z Z R 4cos(100 ) i t A
2 cos( ) i I t
Trong mạch chứa L u nhanh pha
hơn i
nên
5 cos(100 ) i t A
Bài trang 79
* 1 2000 20 100 C Z C * 2 2 ( )
20 20 20 2
L C
Z R Z Z
Ta có: i I cos(t)
*
0 60 2 3
20 2 o U I A Z * 20 tan 20 L C Z Z R
u chậm pha i
3cos(100 )
i t A
Bài trang 79
*
0,3
100 30
L
Z L * 2 2 ( )
30 30 30 2
L C
Z R Z Z
Ta có: i I cos(t)
*
0 120 2 4
30 2 o U I A Z * 30 tan 30 L C Z Z R
u nhanh pha i
4cos(100 )
i t A
Hoạt động 5 Giao nhiệm vụ
(73)- Tiếp tục làm tâp sách tâp - Bài mới: Làm tập 14.1 đến 14.10
- Ghi tập - Ghi soạn V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
Ngày soạn: 17/11/2014 Tiết 28 Ngày giảng: 19/11/2014
Bài 15 CÔNG SUẤT TIÊU THỤ
CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức [Thông hiểu]
- Viết công thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số công suất đoạn mạch RLC nối tiếp - Nêu lí cần phải tăng hệ số công suất nơi tiêu thụ
2 Kĩ lực Năng lực: K1,K3, K4; P5
3 Thái độ: Tích cực học tập Biết áp dụng kiến thức vào sống
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Yêu cầu học sinh ôn lại kiến thức mạch RLC nối tiếp
2 Học sinh:
- Ôn lại cơng thức mạch RLC nối tiếp
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Mối liên hệ u, i dạng mạch
+ Định luật Ôhm mạch điện xoay chiều + Cơng thức tính cảm kháng, dung kháng
+ Cơng thức tính tởng trở mạch RLC nối tiếp + Điều kiện, hệ cộng hưởng điện
- Vào bài: Cơng suất dịng điện xoay chiều theo công thức nào?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2( phút) Công suất mạch điện xoay chiều.
CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Biểu thức công suất :
Công thức tihns công suất tiêu thụ mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp
Trong đó, U giá trị hiệu dụng điện áp, I giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện mạch điện φ = φu – φi độ lệch pha u i
cos : gọi hệ số công suất
2 Điện tiêu thụ mạch điện:
P = UIcos
(74)VD: Đặt điện áp u = 220 2cos (100πt – π/2)(V) cường độ dịng điện chạy qua mạch có biểu thức
i = 2cos (100πt – π/4)(A) Tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Dựa vào SGK hay cho biết công thức xác định công suất mạch điện xoay chiều R,L,C (L cảm)
- Nêu ý nghĩa đại lượng cơng thức tính cơng suất - Cơng suất nhận giá trị nào?
- Sử dụng thiết bị điện ta nên chọn loại có cơng suất lớn hay nhỏ - Điện tiêu thụ?
- y/s HS hoàn thành VD
- Cá nhân trả lời
P = UIcos
Tuỳ theocos mà P đại, giá trị
bất kỳ dương,
W = P t (J)
- Thảo luận nhóm bàn Đưa đáp án
K1: Dựa vào SGK tìm cơng thức xác định công suất ý nghĩa đại lượng cơng thức
K4: Vận dụng kiến thức công suất
để thực VD
Hoạt động 4:( 15 phút) Hệ số công suất
II HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN 1 Biểu thức hệ số công suất :
cos
R
U R
U Z
với cos 1
Công suất mạch RLC nối tiếp công suất toả nhiệt R
* Các trường hợp đặt biệt :
0 cos 1 P max = UI
Đoạn mạch có R, đoạn mạch xảy cộng hưởng điện
cos
P = 0
Đoạn mạch có L , đoạn mạch có C, đoạn mạch có L C (R = 0) Các đoạn mạch không tiêu
thụ điện
2 Tầm quan trọng hệ số công suất trìnhcung cấp sửdụng điện :
- Cơng suất tiêu thụ trung bình thiết bị điện nhà máy: P = UIcos Với cos>0
- Cường độ hiệu dụng : cos
I
U
P
- Cơng suất hao phí đường dây tải điện : Php = rI2 =
2 2
1 cos
P r
U
- Nếu cos nhỏ Php lớn phải bố trí cho cos
lớn ( nhỏ ) dùng tụ C cho cos 0,85
TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
(75)- Dựa vào giản đồ vétơ lập cơng thức tính cos ?
- Suy cơng thức tính P? So sánh với cơng suất toả nhiệt R?
-Tính cos bảng 15-1( C2 )
- Trong mạch điện xoay chiều học mạch có 0 ? P ?
- Đoạn mạch có
? P ? - Nhận xét công suất tiêu thu mạch RLC nối tiếp?
GV nhấn mạnh : Tụ điện cuộn
dây cảm không tiêu thụ điện
- Từ cơng thức tính P suy cường độ dịng điện đường dây tải?
- Công suất hao phí dây tải? - Làm giảm hao phí?
- Làm tăng U? Ta tìm hiểu sau
- Sử dụng thiết bị ta nên chọn thiết bị có hệ số cơng suất lớn hay nhỏ? * Suy hệ cộng hưởng điện?
cos UR R
U Z
P = UIcos = RI2
Công suất mạch RLC nối tiếp
bằng công suất toả nhiệt R
cos 1 P max = UI
Đoạn mạch có R, đoạn mạch
xảy cộng hưởng điện cos
P = 0
Đoạn mạch có L , đoạn mạch
chỉ có C, đoạn mạch có L C (R = 0) Các đoạn mạch không tiêu thụ điện
cos
I
U
P
Php = rI2 =
2 2
1 cos
P r
U
- Giảm r tăng S tốn (không chọn)
- Tăng hệ số cos - Tăng U
- Lớn cos = 1
K3; P5: Vận dụng kiến thức vật lí kiến thức tam giác lượng tam giác để tìm cosφ
Hoạt động 5.(10 phút) Củng cố. Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Làm tâp sách tâp 2, 3, 4, 5, SGK
- Làm tập 15 sách tập, chuẩn bị tiết tập - Suy nghĩ làm- Ghi tập
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(76)Ngày soạn:22/11/2014 Tiết 29 Ngày giảng: 24/11/2014
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
- Củng cố kiến thức: + Công suất
+ Hệ số công suất 2 Kĩ năng
- Vận dụng kiến thức giải tập - Rèn luyện kỹ giải tập
- Rèn luyện khả tư độc lập giải tập trắc nghiệm 3 Thái độ: Nghiêm túc, hợp tác, tích cực học tập
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức công suất tiêu thụ mạch điện xoay chiều, hệ số công suất - Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Công suất mạch điện xoay chiều?
+ Cơng suất tính hệ số cơng suất? Ý nghĩa hệ số công suất?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG
- Công suất? - Hệ số cơng suất?
- Từ suy cơng thức tính cơng suất?
- Các trường hợp riêng?
- Điện tiêu thụ?
P = UIcos = RI2
cos UR R
U Z
P = UIcos = RI2
0
cos1 P max = UI
cos
P = 0
W = P t (J)
1 Công suất
P = UIcos = RI2
2 Hệ số công suất:
cos UR R
U Z
0 cos 0
P = UIcos = RI2
0 cos1 P max = UI
Đoạn mạch có R, đoạn
mạch xảy cộng hưởng điện
cos
P = 0
Đoạn mạch có L , đoạn
mạch có C, đoạn mạch có L C (R = 0) Các đoạn mạch không tiêu thụ điện
(77)W = P t (Wh)
Hoạt động 3( phút) Giải tập trắc nghiệm.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
* Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn
đáp án -Chọn đáp án đúng, giải thích Bài trang 85 CBài trang 85 B
Bài trang 85 A Bài 5trang 85 A Câu 15 D Câu 15.2 A Câu 15.3 D Câu 15.4 A
Hoạt động 4:( 20 phút) Bài tập Tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Tính ZL, ZC?
- Tính tởng trở
- Tính cơng suất
- Tìm hệ số cơng suất
- Tìm UR
- Tính hệ số cơng suất - Tính I
- Tìm R
- Tính ZL từ suy L
3
6
2 5.10 1000 10
1 10 50.10 1000 L C
Z L fL
Z C 2
( L C)
Z R Z Z R
2 2 ( ) 100 333W 30 U P RI R
Z U R R os =
Z
c
2 2
2
R
R
( )
50 (60 30) 40 R
os = 0,8 U
R L C
U U U U
U V U c Z
P = 20 = URI = 40 I
I = 0,5A
R 40 80
I 0,5 U
R
60 60 100 L L L U Z I Z L H
Câu trang 85
Ta có:
3
6
2 5.10 1000 10
1 10 50.10 1000 L C
Z L fL
Z C
2 ( )2
L C
Z R Z Z R * Công suất:
2 2 ( ) 100 333W 30 U P RI R
Z U
R
* Hệ số công suất R
os = Z
c
Câu 15 5(SBT) a.
2 2
2
R
R
( )
50 (60 30) 40 R
os = 0,8 U
R L C
U U U U
U V U c Z
b P = 20 = URI = 40 I
I = 0,5A
Suy ra:
R 40 80
I 0,5 U
R
(78)- Tính ZC, suy C
3
120
1
100 120
10 12
C C
C
U Z
I C
Z F
120
1
100 120
10 12
C C
C
U Z
I C
Z F
Hoạt động 5 Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Tiếp tục làm tâp sách tâp - Bài mới:
+ Làm tải điện xa mà bị tởn hao kinh tế? + Máy biến áp?
+ Ứng dụng máy biến áp?
- Ghi tập - Ghi soạn
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(79)Ngày soạn:25/11/2014 Tiết 30 Ngày giảng: 26/11/2014
BÀI 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức [Thơng hiểu]
- Giải thích nguyên tắc hoạt động máy biến áp
2 Kĩ lực. Năng lực: K1; X5;C5.
3 Thái độ: Tích cực hoạt động học tập, Biết áp dụng kiến thức học vào thức tế sống
II CHUẨN BỊ 1.Giáo viên:
- Chuẩn bị máy biến áp thật cho HS xem
2 Học sinh:
- Ôn lại suất điện động cảm ứng , vật liện từ
III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Công suất mạch điện xoay chiều?
+ Cơng suất tính hệ số cơng suất? Ý nghĩa hệ số công suất?
- Làm truyền tải điện di xa mà hao phí?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( phút) Bài toán truyền tải điện xa
I BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA ( GV hướng dẫn học sinh kiến thức để đưa vào vấn đề học)
Hoạt động ( phút) Máy biến áp
II MÁY BIẾN ÁP
- Là thiết bị có khả biến đởi điện áp (xoay chiều)
1 Cấu tạo nguyên tắc máybiến áp
* Cấu tạo
- Một khung sắt non có pha silic (lõi biến áp)
- cuộn dây dẫn D1 D2 có điện trở nhỏ Cuộn sơ cấp có N1 vịng nối với nguồn xoay chiều Cuộn thứ cấp
có N2 nối với tải tiêu thụ điện
* Nguyên tắc hoạt động
- Đặt điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp Nó gây biến thiên từ thông hai cuộn - Gọi từ thông là:
0 = mcost
- Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp:
(80)1 = N1mcost 2 = N2mcost
- Trong cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm ứng e2:
2 m
d
e N sin t
dt
- Vậy, nguyên tắc hoạt động máy biến áp dựa vào tượng cảm ứng điện từ
- Khi làm việc cuộn thứ cấp xuất dòng điện tần số với dòng điện cuộn sơ cấp.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Máy biến áp thiết bị dùng để làm gì? - Đọc SGK để tìm hiểu cấu tạo máy biến áp
- Tại lõi biến áp gồm nhiều thép ghép cách điện?
- Hai cuộn dây D1D2 có số vòng thê
nào?
- Nguồn phát tạo điện áp xoay chiều
tần số f hai đầu cuộn sơ cấp có
tượng mạch?
- Do cấu tạo đường sức từ dòng sơ cấp gây qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thơng qua vịng dây hai cuộn
Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp
sẽ có biểu thức nào?
- Từ thông qua cuộn thứ cấp biến thiên
tuần hồn có tượng xảy
cuộn thứ cấp?
- Ở hai đầu cuộn thứ cấp có điện áp
biến thiên tuần hồn với tần số góc
mạch thứ cấp kín I biến thiên tuần
hồn với tần số f
Tóm lại, nguyên tắc hoạt động máy biến áp gì?
- Biến đởi điện áp (xoay chiều) - Phát biểu
- Đọc sách vẽ hình
- Lõi biến áp gồm nhiều sắt mỏng ghép cách điện với để tránh dịng Fu-cơ tăng cường từ thơng qua mạch
- Số vịng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy
mà N1 > N2 ngược lại
- Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thông hai cuộn
1 = N10 2 = N20
- Theo định luật cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm ứng
- Dựa vào tượng cảm ứng điện từ
K1 : Tình bày
máy biến áp ; nguyên tắc hoạt động máy biến áp
Hoạt động 4:( 10 phút) Khảo sát thực nghiệm máy biến áp 2 Khảo sát thực nghiệm máy biến áp
(chế độ không tải) I2 =
- Nếu
N
N > 1: máy tăng áp.; - Nếu 21
N
N < 1: máy hạ áp.
- Khi máy biến áp chế độ không tải, khơng tiêu thụ điện
2
1
U I N
U I N - (chế độ có tải)
2
1
N U
(81)- Khi I2 I1 tự động tăng lên theo I2
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
- Giới thiệu máy biến áp vẽ sơ đồ khảo sát (Hình 16.4 SGK)
- Khảo sát xem chế độ không tải tiêu thụ điện máy biến áp mối liên hệ điện áp đặt vào số vòng dây cuộn dựa vào số liệu đo dụng cụ đo
- Nếu
N
N >
2
U
U sẽ nào? Nếu 21
N
N <
2
U
U sẽ
như nào?
- Khi mạch thứ cấp ngắt (I2 = 0), ta thay đổi U1 I1
thay đổi nào?
- Khảo sát xem chế độ có tải) I2 I1 nào?
* GV thong báo:Trong thí nghiệm ta khảo sát để xem giá trị I, U, N cuộn dây liên hệ với nào?
- I2 không vượt giá trị chuẩn để khơng q nóng
do toả nhiệt (thường không 55oC) máy biến áp làm
việc bình thường
- Trong hệ thức bên gần với sai số 10% - Kết luận?
- HS ghi nhận kết - HS ghi Ghi nhớ kiến thức
2
U
U >
U2 > U1: điện áp lấy
ra lớn điện áp đưa vào
1
U
U <
U2 < U1: điện áp lấy
ra nhỏ điện áp đưa vào
- I1 nhỏ (I1 0) chứng tỏ
máy biến áp không tiêu thụ điện
- Khi I2 I1 tự động tăng
lên theo I2
- Phát biểu
X5: Ghi nhận
được công thức mối liên hệ hiệu điện thế, cường độ dòng điện số vòng dây mày biến áp trường hợp có tải trường hợp không tải
Hoạt động 5( phút) Ứng dụng máy biến áp
III- ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 1 Truyền tải điện năng :
2 Nấu chảy kim loại ,hàn điện :
Cuộn sơ cấp nhiều vòng dây tiết diện nhỏ , cuộn thứ cấp vịng dây tiết diện lớn
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NĂNG LỰC
GV hướng dẫn học sinh tìm hiểu
ứng dụng MBA - Cá nhân hoạt động theo yêu GV C5giải thích biết ứng dụng thực : Sử dụng kiến thức MBA để tiễn sống
Hoạt động 6 Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Làm tâp, sách giáo khoa, sách tâp - Bài mới:
+ Cấu tạo, hoạt động máy phát chiều, xoay chiều pha + Cách mắc mạch pha
- Ghi tập - Ghi soạn V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(82)Ngày soạn:30/11/2014 Tiết 31 Ngaøy giaûng: 1/12/2014
Bài 17 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU
1 Kiến thức [Thơng hiểu]
Giải thích ngun tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên :
- Chuẩn bị mơ hình máy phát điện xoay chiều pha ba pha ,sơ đồ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều
2 Học sinh
- Ôn kiến thức tượng cảm ứng điện từ định luật Len-xơ lớp 11
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Cấu tạo, nguyên tắt hoạt động máy biến áp + Liên hệ điện áp, số vòng dây cường độ dòng điện cuộn dây máy biến áp
- Bằng cách tạo rra dòng điện chiều, xoay chiều?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 3( phút) Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều.
I MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
1 Cấu tạo: Mỗi máy phát điện xoay chiểu kiểu cảm ứng có hai phận chính:
- Phần cảm (roto) tạo từ trường cấu tạo nam châm điện nam châm vĩnh cửu
- Phần ứng (stato) gồm cuộn dây mà có dịng điện cảm ứng Bộ phân đứng yên stato, phân quay la roto
2 Nguyên tắc hoạt động
Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ Khi roto quay với tốc độ n vong/s
thì từ thơng qua cuộn dây stator biến thiên tuần hoàn với tần số f np Kết cuộn dây
xuất suất điện động xoay chiều hình sin với tần số f: e = -
d dt
với
d dt
là tốc độ biến thiên qua cuôn dây
trong đó: n (vịng/s) p: số cặp cực
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Năng lực
- Cho HS nghiên cứu mơ hình
máy phát điện xoay chiều pha - Cảm ứng điện từ- HS nghiên cứu từ mơ hình
SGK trả lời
K1: Trình bày cấu
tạo, nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha
N
S S
B2
(83)- Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa vào nguyên tắc nào? - Cấu tạo máy phát pha?
- C2?
- Chứng minh
Hoạt động 4:( 20 phút) Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều pha
II MÁY PHÁT XOAY CHIỀU PHA 1 Cấu tạo nguyên tắt hoạt động
* Cấu tạo
-Stato( phần ứng ) : cuộn dây giống quấn ba lõi sắt đặt lệch 1200 vòng tròn
-Rôto ( phần cảm) : Một nam châm NS quay quanh trục với tốc độ góc khơng đởi
* Hoạt động :
Khi nam châm quay từ thông qua cuộn dây
biến thiên điều hịa với tần số góc ,cùng biên độ , lệch pha 2
3
Trong cuộn dây xuất sđđ
xoay chiều f , biên độ , lệch pha 2
3
3 Dòng ba pha
Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha phát ra.Đó hệ dịng điện xoay chiều
hình sin có f ,cùng biên độ lệch pha 2
3
4 Ưu điểm dòng điện ba pha
- Truyền tải điện xa ,tiết kiệm dây dẫn - Cung cấp điện cho động ba pha
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Năng lực
- Cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha
- Dùng mơ hình giới thiệu phận máy phát pha
- HS nghiên cứu SGK ghi nhận máy phát điện xoay chiều pha
- Xem, ghi nhận nội dung
K1: Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha N
S A
1 B
A B A
3 B
(1 )
(2 ) (3
(84)- Nếu suất điện động xoay chiều thứ có biểu thức:
e1 = e0 2cost hai suất điện
động xoay chiều cịn lại có biểu thức nào?
- Dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều ba pha phát dòng ba pha
Chúng có đặc điểm gì?
- Nếu tải đối xứng ba
dòng điện có biên độ - Hệ ba pha có ưu việt gì?
- Lệch pha 1200 (2/3 rad)
nên:
cos
2
2
2 ( )
3
e e t
cos
3
4
2 ( )
3
e e t
- HS nghiên cứu SGK liên hệ thực tế để tìm ưu việt hệ ba pha
K3: Vận dụng kiến thức để viết phương trình suất điện động cuộn dây
C5: Nhận biết ưu việt
khi dùng máy phát điện xoay chiều pha
Hoạt động 5 Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Làm tâp 3, SGK
- Bài tập nhà: BT sách tập - Bài mới: chuẩn bị tiết tập
- Suy nghĩ thảo luận làm - Ghi tập
- Ghi soạn V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(85)BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU:
- Củng cố kiến thức:
+ Về máy biến áp, biết cách sử dụng máy biến áp lý thuyết ( tăng áp, giảm áp) + Biết cách xác định điện áp vào, ra, công suất vào, công suất
+ Máy phát điện xoay chiều - Vận dụng kiến thức giải tập - Rèn luyện kỹ giải tập
- Rèn luyện khả tư độc lập giải tập trắc nghiệm II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Giải tập sách giáo khoa, sách tập để tìm phương pháp tối ưu cho dạng tập để hướng dẫn học sinh cho giải nhanh, xác
- Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện
2 Học sinh:
- Xem lại kiến thức học
- Chuẩn bị tập sách giáo khoa, sách tập III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Liên hệ số vòng dây cuộn dây với điện áp, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp thứ cấp + Liên hệ số cặp cực với tần số, tốc độ quay máy phát điện
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Hệ thống kiến thức
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG
- Công thức máy biến áp? Ý nghĩa đại lượng?
- Muốn tăng áp số vòng cuộn phải nào?
- Muốn hạ áp số vòng cuộn phải nào?
- Liên hệ tần số với số cặp cực, tốc độ quay máy phát?
2
1
U I N
U I N
Tăng áp: N1 < N2
Hạ áp: N1 > N2
f pn
a Mắc sao
3
d p
U U
d p
I I
1 Máy biến áp
2
1
U I N
U I N
N1: Số vòng cuộn sơ
N2: Số vòng cuộn thứ
I1: cường độ dòng điện cuộn sơ
I2: Cường độ dòng điện cuộn thứ
U1: Điện áp cuộn sơ
U2: Điện áp cuộn thứ
* Tăng áp: N1 < N2
Hạ áp: N1 > N2
2 Máy phát điện
f pn
f: tần số p: số cặp cực n: Tốc độ quay
3 Mạch pha
a Mắc sao
3
d p
U U
(86)- Liên hệ điện áp dây với điện áp
pha, Id với Ip mắc mắc
tam giác?
b Mắc tam giác
d p
U U
3
d p
I I
d p
I I
b Mắc tam giác
d p
U U
3
d p
I I
Hoạt động 3( phút) Giải tập trắc nghiệm.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
* Cho học sinh đọc suy nghĩ chọn đáp án
-Chọn đáp án đúng, giải thích Câu trang 91 C
Câu trang 91 A Câu trang 94 C
Hoạt động 4:( 20 phút) Bài tập Tự luận
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Để tăng áp số vòng cuộn thứ cấp phải nào?
- Liên hệ điện áp số vịng?
- Tính U2
- Số vòng cuộn lớn hơn? - Thế máy biến áp lý tưởng? Tính cơng suất? - Tính cường độ cuộn sơ cấp
- Tính I dây?
- Độ sụt áp?
- N1 < N2 nên cuộn sơ cấp
N2 =1000 vòng
2 1 2 220.10000 11000 200 U N U N N U U N V
- Cuộn sơ cấp
1 2
220.30 6600
P P U I W 1 2 1 220.30 1,32 50000 U I U I U I I U V
1 2
2
2
4000 400
110 11
P P U I P I A U r 400
U 72,7
11
rI V
Bài trang 91
a Để tăng áp
N1 < N2 nên cuộn sơ cấp N2 =1000
vịng Ta có: 2 1 2 220.10000 11000 200 U N U N N U U N V
b Cuộn sơ cấp Bài trang 91
a Máy biến áp lý tưởng
1 2
220.30 6600
P P U I W
b Cường độ cuộn sơ cấp
1 2 1 220.30 1,32 50000 U I U I U I I U V
Bài trang 91
a Máy biến áp lý tưởng
1 2
2
2
4000 400
110 11
P P U I P
I A
U
b Độ sụt đường dây la Utải
r
400
U 72,7
11
rI V
(87)- Tìm điện áp hiệu dụng cuối đường dây?
- Tính cơng suất hao phí?
- Tính I2
- Tính Ur
- Tính U
- Tính Php
- So sánh với kết câu a, b, c, d? Rút nhận xét?
2 r
U=U -U 110 72,7
38,3
rI V
2643,6
hp
P rI W
1 2
2
2
4000 400
220 22
P P U I P
I A
U
r
400
U 36,36
22
rI V
2 r
U=U -U 220 36,36
183,64
rI V
661,15
hp
P rI W
- Cường độ dây nhỏ, độ sụt áp thấp, điện cuối đường dây lớn, cơng suất hao phí nhỏ
Để giảm hao phí người ta dùng máy biến áp nâng hiệu điện lên cao trước truyền tải, đến nơi sử dụng dùng máy hạ áp
dây
2 r
U=U -U 110 72,7
38,3
rI V
d Cơng suất hao phí
2643,6
hp
P rI W
e U2 = 220V
* Cường độ hiệu dụng dây
1 2
2
2
4000 400
220 22
P P U I P
I A
U
* Độ sụt đường dây la Utải
r
400
U 36,36
22
rI V
* Điện áp hiệu dụng cuối đường dây
2 r
U=U -U 220 36,36
183,64
rI V
* Cơng suất hao phí
661,15
hp
P rI W
Hoạt động 5 Giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Tiếp tục làm tâp sách tâp - Bài mới:
+ Cấu tạo, nguyên lý hoạt động động không đồng pha
- Ghi tập - Ghi soạn
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(88)
Bài 18 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
I.MỤC TIÊU:
- Trình bày khái niệm từ trường quay - Trình bày cách tạo từ trường quay
- Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động động không đồng
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Chuẩn bị mơ hình động không đồng ba pha cho HS xem
2 Học sinh:
- Ôn lại kiến thức động điện lớp
III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
Hoạt động ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra:
+ Cấu tạo, hoạt động máy phát pha, pha + Cách mắc mạch pha?
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động 2: ( 10 phút) Nguyên tắt hoạt động cảu động không đồng bộ
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG
- Động điện thiết bị dùng để biến đổi từ dạng lượng sang dạng lượng nào? - Cho HS nghiên cứu SGK mô hình để tìm hiểu nguyên tắc chung động điện xoay chiều - Khi nam châm quay đều, từ trường hai cực nam châm có đặc điểm gì?
- Cho học sinh xem mơ hình, dung bảng phụ
- Đặt từ trường
- Từ điện sang - HS nghiên cứu SGK thảo luận
- Quay quanh trục B
từ trường quay
- Quan sát mơ hình
- Từ thông qua khung biến thiên
I NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
- Véctơ cảm ứng từ B
quay xung quanh trục .
- Lúc đầu cho B mp MNPQ (
n B ) ( , ) 0n B
0( 0)
BS
- Khi B
quay
(89)khung dây dẫn cứng quay
quanh trục tượng
xuất khung dây dẫn? - Theo định luật Len khung phải quay nào?
- Tốc độ góc khung dây dẫn với tốc độ góc từ trường?
- Khi khung quay đều? - Kết luận?
i cảm ứng xuất ngẫu lực
từ làm cho khung quay theo chiều từ trường, chống lại biến thiên từ trường
- Quay theo chiều từ trường để chống lại biến thiên
- Luôn nhỏ
- Khi Mtừ vừa đủ cân với
Mcản khung quay
-Tốc độ góc khung < tốc độ góc từ trường quay ( khơng đồng )
0
cos BS
giảm
khung xuất dòng điện cảm ứng i nằm từ trường tác dụng lên khung ngẫu lực điện làm khung quay
- Theo định luật Len-xơ chiều i phải có tác dụng khung quay theo chiều từ trường để chống lại biến thiên
- Khung quay nhanh dần lên tốc độ biến thiên giảm i
và M ngẫu lực từ giảm Khi M ngẫu lực từ = M ngẫu lực cản khung quay
Tốc độ góc khung < tốc độ góc từ trường quay ( không đồng )
- Động hoạt động theo nguyên tắc gọi “động không đồng bộ”
Hoạt động ( 20 phút) Động không đồng ba pha.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
- Nguyên tắt hoạt động?
- Cho HS xem mơ hình kết hợp nghiên cứu SGK nêu cấu tạo động không đồng - Rôto để tăng thêm hiệu quả, người ta làm gì?
- Cấu tạo Stato
- Nếu cảm ứng từ cuộn tạo
tại O có biểu thức: B1B0cost
thì cảm ứng từ hai cuộn cịn lại tạo O có biểu thức
- Dựa nguyên tắc hoạt động động khơng đồng
- Trình bày
- Ghép nhiều khung dây dẫn giống có trục quay chung tạo thành lồng hình trụ, mặt bên tạo nhiều kim loại
song song (rôto lồng sóc)
- Trình bày
-
cos(
2 )3
B B t
II ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
1 Nguyên tắc hoạt động : Dựa tượng cảm ứng điện từ tác dụng từ trường quay
2 Cấu tạo : gồm phận
* Rơto: nhiều khung dây dẫn giống có trục quay chung tạo thành lồng hình trụ ,mặt bên tạo nhiều kim loại //
( rơto lồng sóc )
* Stato : phận tạo từ trường quay ,gồm cuộn dây giống quấn lõi sắt đặt lệch 1200 vòng tròn.
3 Hoạt động :
(90)nào?
- Cảm ứng từ O có độ lớn xác định nào?
+ Chọn hai trục toạ độ vng góc Ox Oy cho Ox nằm theo
hướng
B.
+ Tổng hợp theo hướng Bx
By
+ Dựa vào đẳng thức
2
2
0
3
x y
B B B
chứng tỏ B
vectơ quay xung quanh O với tần
số góc
cos(
3 )3
B B t
- HS chứng minh để tìm
3 0
B B
- HS chứng minh:
cos 3 0
2
x
B B t
3 0
2
y
B B sin t
từ trường tổng hợp cuộn dây tạo tâm O từ trường quay - Rôto quay theo với tốc độ góc < tốc độ quay từ trường quay - Chuyển động quay rôto sử dụng để làm quay máy khác
Hoạt động ( phút) Củng cố, giao nhiệm vụ
HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS
- Câu hỏi 1, SGK
- Tiếp tục làm tâp sách tâp - Bài mới:
+ Đọc chuẩn bị lý thuyết thực hành + Chuẩn bị bảng báo cáo thực hành
- Suy nghĩ trả lời - Ghi tập - Ghi soạn
V RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
(91)BÀI 19 KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ R L C MẮC NỐI TIẾP
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Phát biểu viết cơng thức tính cảm kháng, dung kháng, tởng trở, cường độ dịng điện hiệu dụng
I, hệ số công suất cos đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp
- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn điện áp loại đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp
2 Kĩ năng:
- Sử dụng đồng hồ đa số để đo điện áp xoay chiều: lựa chọn phạm vi đo, đọc kết đo, xác định sai số đo
- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r ống dây, điện dung C tụ điện, góc
lệch cường độ dịng điện i điện áp u phần tử đoạn mạch
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Nhắc HS tìm hiểu nội dung thực hành, ơn lại kiến thức liên quan dịng điện xoay chiều, đặc biệt phương pháp giản đồ Fre-nen
- Trả lời câu hỏi phần “Tóm tắt lí thuyết” để định hướng việc thực hành - Chuẩn bị đủ kiểm tra cận thận dụng cụ cần cho nhóm thực hành
- Tiến hành lắp thử mạch, đo, vẽ giản đồ theo nội dung thực hành Sgk để phát điểm cần điều chỉnh rút kinh nghiệm cần lưu ý
- Lập danh sách nhóm thực hành gồm - HS
2 Học sinh:
Trước ngày làm thực hành cần:
- Đọc thực hành để định rõ mục đích quy trình thực hành - Trả lời câu hỏi phần Tóm tắt lí thuyết để định hướng việc thực hành
- Trả lời câu hỏi cuối để biết cách dùng đồng hồ đa số luyện cách vẽ giản đồ Fre-nen - Chuẩn bị compa, thước 200mm thước đo góc lập sẵn ba bảng để ghi kết theo mẫu phần báo cáo thực hành Sgk
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động Ổn định, kiểm tra
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Kiểm tra sĩ số - Kiểm tra
+ Phát biểu viết công thức tính cảm kháng, dung kháng, tởng trở, cường độ dịng điện
hiệu dụng I, hệ số cơng suất cos đoạn mạch
điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp
- Vào bài: Kiểm chứng lại công thức điện xoay chiều
- Báo học sinh vắng - Trả
Hoạt động Cơ sở lý thuyết, hướng dẫn sử dụng dụng cụ thí nghiệm
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Mục đích thí nghiệm
- Yêu cầu học sinh nhác lại công thức điện xoay chiều
- Giới thiệu dụng cụ, nguyên tắc hoạt động - Hướng dẫn sử dụng dụng cụ, tiến hành cho hoạt động thử
- Hướng dẫn lắp ghép thiết bị
- Phát biểu
- Nhắc lại công thức - Theo dõi, ghi nhận
- Thử nguyên lý hoạt động dụng cụ - Lắp ghép theo hướng dẫn
(92)Hoạt động Tập lắp mạch, tìm hiểu cách dùng nguồn, đồng hồ đo
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Hướng dẫn kiểm tra linh kiện, cách dùng đồng hồ đo R, U xoay chiều
- Hướng dẫn lắp mạch 19.1
- Giáo viên kiểm tra xong cho học sinh cắm nguồn - Kiểm tra giai đo đồng hồ học sinh chỉnh (20VAC) để đo giá trị U
- Theo dõi, thực yêu cầu cảu giáo viên - Lắp mạch theo sơ đồ
- Cắm nguồn
- Đo giá trị U sau giáo viên kiểm tra đồng hồ đo
Hoạt động Đo điện áp cặp điểm
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Cho học sinh cắm nguồn 12VAC đo giá trị U
- Đo xác R Ơm kế - Ghi kết vào bảng 19.1
- Đo giá trị U, ghi vào bảng số liệu - Chỉnh đồng hồ đo R
UMQ = U(V) UMN (V) UNP(V) UMP (V) UPQ (V)
………. ………. ………. ………. ……….
Hoạt động Vẽ giản đồ Frenen, tính r, L, C Viết báo cáo
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Hướng dẫn học sinh vẽ giản đồ Frenen theo số liệu bảng 19.1
- Xác định cách đo đoạn MN, MP, PH, NH, MQ, PQ
- Tính L, C, r, Z, cos
- Viết báo cáo thực hành theo mẫu trang 100 SGK
- Tất học sinh vẽ mẫu giấy giản đồ Frenen - Dùng thước mm đo đoạn MN, MP, PH, NH, MQ, PQ
- Từ kết đo xác định L, C, r, Z, cos
- Viết báo cáo theo mẫu
Hoạt động Nhận xét ,rút kinh nghiệm, đánh giá nội dung, tổ chức thực hành
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- Từ kết thực nghiệm viết báo cáo theo mẫu SGK
- Quy định hạn nộp báo cáo - Học sinh xép dụng cụ - Dặn dò:
+ Chuẩn bị tiết tập
+ Ôn tập kiểm tra, thi học kỳ I
- Học sinh trình bày báo cáo
- Hồn tất yêu cầu giáo viên
IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG
f = 50Hz
12V ~
R C
(93)