Giáo án Vật lý 12 cơ bản - Giao thoa sóng - Nguyễn Đức Hồng

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 phút: Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệ[r]

Tiết: GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước và nêu các điều kiện để có giao thoa hai sóng - Viết công thức xác định vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa Kĩ năng: Vận dụng các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản tượng giao thoa Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Hoạt động ( phút): Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước Hoạt động GV Hoạt động HS - Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm - HS ghi nhận dụng cụ thí hình 8.1 nghiệm và quan sát kết thí nghiệm - HS nêu các kết quan sát từ thí nghiệm Kiến thức I Sự giao thoa hai sóng mặt nước - Gõ cho cần rung nhẹ: + Trên mặt nước xuất loạt gợn sóng cố định có hình các đường S1 S2 hypebol, có cùng tiêu điểm S1 và S2 Trong đó: - Những điểm không dao động * Có điểm đứng yên nằm trên họ các đường hoàn toàn không dao động hypebol (nét đứt) Những * Có điểm đứng yên điểm dao động mạnh nằm dao động mạnh trên họ các đường hypebol S1 S2 (nét liền) kể đường trung trực S1S2 - Hai họ các đường hypebol này xen kẽ hình vẽ Lưu ý: Họ các đường hypebol này đứng yên chỗ Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cực đại và cực tiểu giao thoa Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Vì S1, S2 cùng gắn vào II Cực đại và cực tiểu - Ta có nhận xét gì A, f và  giao thoa hai sóng hai nguồn S1, S2 phát ra? cần rung  cùng A, f và  Biểu thức dao động HS ghi nhận các khái niệm  Hai nguồn phát sóng có cùng A, f nguồn kết hợp, nguồn đồng điểm M vùng và  gọi là hai nguồn đồng giao thoa - Nếu nguồn phát sóng có cùng f và và sóng kết hợp - Hai nguồn đồng bộ: phát có hiệu số pha không phụ thuộc thời sóng có cùng f và  gian (lệch pha với lượng - Hai nguồn kết hợp: phát không đổi) gọi là hai nguồn kết hợp sóng có cùng f và có hiệu số pha không phụ thuộc M thời gian - Hai sóng hai nguồn d1 d2 kết hợp phát gọi là hai sóng kết hợp S1 S2 Trang 1/3 Lop12.net - Nếu phương trình sóng S1 và S2 là: u = Acost  Phương trình sóng M S1 và S2 gởi đến có biểu thức nào? - Dao động tổng hợp M có biểu thức? - Hướng dẫn HS đưa tổng cosin tích t d  t d  u  Acos2     Acos2    T    T    t d  d2   (d2  d1 )  Acos cos2     2  T t d  u1  Acos2    và T   t d  u2  Acos2    T   u = u1 + u2 - HS làm theo hướng dẫn GV, để ý: cos  cos  2cos   cos   - Dựa vào biểu thức, có nhận xét gì dao động tổng hợp M? - HS nhận xét dao động M và biên độ dao động tổng hợp - Biên độ dao động tổng hợp a phụ thuộc yếu tố nào? - Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí điểm M  (d2  d1 ) 1  - Những điểm dao động với biên độ cực đại là điểm nào? cos - Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối cùng  cos - Y/c HS diễn đạt điều kiện điểm dao động với biên độ cực đại Hay cos - Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối cùng Hay - Quỹ tích điểm dao động với biên độ cực đại và điểm đứng yên?  (d2  d1 )  k   d2 – d1 = k (k = 0, 1, 2…) - Những điểm đứng yên là điểm nào? - Y/c HS diễn đạt điều kiện điểm đứng yên  (d2  d1 )  1   (d2  d1 ) 0   (d2  d1 )   k    1  d2  d1   k    2  (k = 0, 1, 2…) - Là hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2  1 d2  d1  k   k    2  Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng giao thoa Hoạt động GV Hoạt động HS - Qua tượng trên cho thấy, hai - HS ghi nhận hiệu số pha sóng gặp M có thể luôn tượng giao thoa - Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 khoảng d1, d2 +  = d2 – d1: hiệu đường hai sóng - Dao động từ S1 gởi đến M t d  u1  Acos2    T   - Dao động từ S2 gởi đến M t d  u2  Acos2    T   - Dao động tổng hợp M u = u1 + u2 Hay: u  Acos  t d d   (d2  d1 ) cos2      T 2  Vậy: - Dao động M là dao động điều hoà với chu kì T - Biên độ dao động M: a  A cos  (d2  d1 )  Vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa) d2 – d1 = k Với k = 0, 1, 2… b Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa)  1 d2  d1   k    2  Với (k = 0, 1, 2…) c Với giá trị k, quỹ tích các điểm M xác định bởi: d2 – d1 = số Đó là hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2 Kiến thức III Hiện tượng giao thoa - Hiệu số pha hai Trang 2/3 Lop12.net luôn tăng cường lẫn nhau, triệt tiêu lẫn tuỳ thuộc vào   hai sóng M - Hiện tượng đặc trưng nghĩa là sao? Hoạt động ( phút): Hoạt động GV sóng M   2  1  2 (d2  d1 )   2  - Nghĩa là quá trình sóng có thể gây là tượng giao thoa và ngược lại quá trình vật lí nào gây giao thoa tất yếu là quá trình sóng - Hiện tượng giao thoa: là tượng hai sóng kết hợp gặp nhau, có điểm chúng luôn luôn tăng cường nhau, có điểm chúng luôn luôn triệt tiêu - Hiện tượng giao thoa là tượng đặc trưng sóng - Các đường hypebol gọi là vân giao thoa sóng mặt nước Hoạt động HS Kiến thức Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi và bài tập nhà - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau - Ghi chuẩn bị cho bài sau IV RÚT KINH NGHIỆM Kiến thức Trang 3/3 Lop12.net