Biết nguồn âmvà thiết bị luôn cùng nằm trên một đường thẳng, tần số của nguồn âm phát ra là không đổi và tốc độ truyền âm trong môi trường bằng 338m/s.. Tốc độ của nguồn âm là.[r]
(1)Tiết : 23 Tuần : 08
Ngày soạn : 15/10/09 Lớp : 12
Chương III : SÓNG CƠ Bài 14 SÓNG CƠ – PHƯƠNG TRÌNH SĨNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm định nghĩa sóng cơ, đại lượng đặc trưng cho sóng Kĩ năng: Phân biệt sóng dọc, sóng ngang; nguyên nhân gây sóng Thái độ: Tích cực, chăm
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm sóng mặt nước, TN sóng dọc sóng ngang Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Dao động gì? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu sóng qua vài quan sát thực tế
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Quan sát thí nghiệm, rút nhận xét chuyển động phần tử môi trường lan truyền sóng?
Có vịng trịn đồng tâm lồi lõm xen kẽ Phương dao động vng góc với phương truyền sóng
Quan sát sóng lị lo bị nén hay dãn?
Mỗi vịng lị xo chuyển động quanh vị trí cân xác định Phương dao động trùng với phương truyền sóng Vì sóng mặt nước sóng ngang?
Do lực căng bề mặt trọng lực hợp thành giống lực đàn hồi
Làm thí nghiệm sóng mặt nước sóng lị xo
Giới thiệu cho học sinh: Sóng dọc sóng ngang
HDHS: Nhìn vào H 14.3 tr 72 sgk giải thích trạng thái chuyển động phần tử vật chất
Môi trường có lực đàn hồi xuất mà bị biến dạng lệch truyền sóng ngang (mặt nước, sợi dây đàn hồi, kim loại mỏng, …)
Môi trường có lực đàn hồi xuất mà bị biến dạng nén dãn truyền sóng dọc (khơng khí, dây lò xo bị biến dạng nén
1 Hiện tượng sóng
a Quan sát tượng: Trên mặt nước xuất vòng tròn đồng tâm lồi lõm xen kẽ lan rộng xa
Hiện tượng gọi sóng mặt nước
b Khái niệm sóng cơ: Sóng dao động lan truyền mơi trường liên tục Sóng ngang: Sóng có phương dao động vng góc với phương truyền sóng (do mơi trường bị biến dạng lệch)
Sóng dọc: có phương dao động trùng với phương truyền sóng (do mơi trường bị biến dạng nén dãn)
c Giải thích tạo thành sóng: Truyền cho phần tử dao động theo phương thẳng đứng có chu kì T Ở thời điểm ban đầu
0
t , tất phần tử đứng yên vị trí I
Trong khoảng thời gian T t
(2)Dao động phần tử gây tượng gì?
Phần tử tiếp tục dao động dao động truyền cho phần tử Các phần tử thực dao động tần số, biên độ với phần tử trễ pha
dãn, …)
Ngun nhân gây sóng học mơi trường bị biến dạng làm xuất lực đàn hồi
phần tử chút Các phần tử vị trí II
Phần tử tiếp tục dao động dao động truyền cho phần tử Các phần tử thực dao động tần số, biên độ với phần tử trễ pha
Sóng học tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi phần tử môi trường truyền dao động; phần tử xa tâm dao động trễ pha hơn
Hoạt động 2: Tìm hiểu đại lượng đặc trưng chuyển động sóng?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh thảo luận: Trả lời C3 tr 73 sgk?
Học sinh phải dùng mũi tên biểu diễn hướng chuyển động phần tử môi trường Các mũi tên hướng dao động pha
Học sinh thảo luận: Trả lời C4 tr 73 sgk?
Lực cản khơng khí, ma sát nhớt, lan toả lượng ngày rộng
Học sinh thảo luận: Trả lời C5 tr 74 sgk?
Các khoảng cách hai mũi tên hướng, khoảng cách cặp điểm bước sóng
Chu kì tần số sóng chu kì tần số nguồn dao động dao động sóng dao động cưỡng
Chú ý: Q trình truyền sóng
là trình truyền pha dao động, phần tử môi trường vẫn dao động quanh vị trí cân bằng chúng.
2 Những đại lượng đặc trưng chuyển động sóng
a Chu kì, tần số: Tất phần tử sóng dao động với chu kì tần số, gọi chu kì tần số sóng
b Biên độ sóng: Biên độ sóng điểm không gian biên độ dao động phần tử mơi trường điểm
c Bước sóng (): Quãng đường mà sóng truyền chu kì dao động gọi bước sóng
Bước sóng khoảng cách gần nhau phương truyền sóng dao động pha.
d Tốc độ truyền sóng: Trong thời gian chu kì, sóng truyền khoảng bước sóng .
Tốc độ truyền sóng v T f
e Năng lượng sóng: Sóng truyền dao động cho phần tử mơi trường
Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động (
2
E A ) Q trình truyền sóng q trình truyền lượng Củng cố: Nắm tượng sóng đại lượng đặc trưng
(3)Tiết : 24 Tuần : 09
Ngày soạn : 15/10/09 Lớp : 12
Bài 14 SĨNG CƠ – PHƯƠNG TRÌNH SĨNG (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm trình thiết lập phương trình sóng
2 Kĩ năng: Nêu tính tuần hồn theo khơng gian theo thời gian sóng, vận dụng giải tốn Thái độ: Tích cực, sáng tạo
II CHUẨN BỊ Giáo viên:
2 Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu đại lượng đặc trưng cho sóng cơ? Bài
Hoạt động 3: Thiết lập phương trình sóng cơ
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Phương trình dao động sóng nguồn O: u a cost
Phương trình truyền sóng từ O đến M (x OM ) với vận tốc v khoảng thời gian OM
x t
v
Dự đốn xem sóng M có dạng nào?
Phương trình truyền sóng từ O đến M: uM acos ( t t OM)
Chứng minh
cos ( )
M
x
u a f t
v
và
phương trình thể điều gì?
Chứng tỏ sóng phụ thuộc vào khơng gian thời gian
Nếu sóng truyền ngược với chiều dương?
Phương trình truyền sóng từ O đến N: uN acos ( t t ON)
Sóng muốn truyền từ O đến M cần thời gian truyền sóng
OM
x t
v
Chứng tỏ sóng phụ thuộc vào khơng gian thời gian Phương trình tốn học dạng mơ tả đầy đủ tính chất sóng
3 Phương trình sóng
Phương trình dao động sóng nguồn O: u a cost
Phương trình truyền sóng từ O đến M (x OM ) với vận tốc v khoảng thời gian OM
x t
v là:
cos ( )
cos ( )
M OM
u a t t
x
a f t
v
cos(2 )
M
x
u a ft f
v
So với sóng O sóng M chậm pha góc
x f
v
, phương trình sóng M có dạng: uM acos(t)
Nếu sóng truyền ngược với chiều dương
cos(2 )
N
x
u a ft f
v
So với sóng O sóng N sơm pha góc
x f
v
, phương trình sóng N có dạng:
cos( )
N
u a t Hoạt động 4: Tìm hiểu số tính chất sóng cơ
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
• •
•
O M
N
cos(2 2 )
M
x
u a ft f
v
cos(2 2 )
M
x
u a ft f
v
(4)Dựa vào sở chứng minh chuyển động phần tử sóng M tuần hồn theo thời gian?
Phương trình dao động sóng
2
cos( )
M
d
u a t
T
chỉ phụ thuộc vào t
Dựa vào sở chứng minh chuyển động phần tử sóng M tuần hồn theo khơng gian?
Phương trình dao động sóng
đó
2
cos( )
M
x
u a t
T
chỉ phụ thuộc vào x
Để xét tính tuần hồn sóng theo thời gian, ta phải xét sóng truyền từ nguồn O đến M xác định x d .
Để xét tính tuần hồn sóng theo khơng gian, ta phải xét sóng M vào thời điểm xác định t0.
4 Một số tính chất sóng a Tính tuần hồn theo thời gian: Xét phần tử sóng điểm M phương truyền sóng có toạ độ x d Phương trình dao động sóng
2
cos( )
M
d
u a t
T
Vậy chuyển động phần tử sóng M dao động tuần hoàn theo thời gian với chu kì T
b Tính tuần hồn theo khơng gian: Xét phần tử sóng điểm M phương truyền sóng thời điểm xác định t0
Phương trình dao động sóng
đó
2
cos( )
M
x
u a t
T
Vậy chuyển động phần tử sóng M dao động tuần hồn theo toạ độ x với khoảng có độ dài bước sóng
4 Củng cố: Nắm trình thành lập phương trình dao động sóng, tính chất sóng Bài tập nhà: Trả lời câu 3; tr 78 skg
6 Hướng dẫn mới: Phản xạ sóng – sóng dừng
Tiết : 25 Tuần : 09
Ngày soạn : 15/10/09 Lớp : 12
Bài 15 PHẢN XẠ SÓNG SÓNG DỪNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm phản xạ sóng, tượng sóng dừng
2 Kĩ năng: Giải thích tượng sóng dừng, điều kiện để có sóng dừng dây Thái độ: Biết ứng dụng vào thực tế
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm phản xạ sóng, sóng dừng Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu số tính chất sóng cơ? Bài
Hoạt động 1:Tìm hiểu phản xạ sóng qua thí nghiệm?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh quan sát rút nhận xét?
Biến dạng gặp đầu cố định lò xo truyền ngược lại
Làm thí nghiệm phản xạ sóng lị xo
1 Sự phản xạ sóng
(5)(biến dạng bị phản xạ) Khi phản xạ biến dạng đổi chiều Nếu cho đầu A lò xo thực dao động điều hồ theo phương vng góc với lị xo sóng truyền đến B gọi sóng
tới Sau đó, dao động
truyền ngược trở lại tạo thành
sóng phản xạ
Nêu nhận xét sóng tới sóng phản xạ?
Sóng phản xạ dao động tần số bước sóng với sóng tới Đầu phản xạ cố định sóng phản xạ ngược pha với sóng tới
định lị xo truyền ngược lại (biến dạng bị phản xạ) Khi phản xạ biến dạng đổi chiều Nếu cho đầu A lò xo thực dao động điều hồ theo phương vng góc với lị xo sóng truyền đến B gọi sóng
tới Sau đó, dao động
truyền ngược trở lại tạo thành
sóng phản xạ
Sóng phản xạ dao động tần số bước sóng với sóng tới Đầu phản xạ cố định sóng phản xạ ngược pha với sóng tới
Hoạt động 2: Sóng dừng gì? Làm quan sát sóng dừng?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh quan sát rút nhận xét?
Trên lò xo xuất điểm đứng yên xen kẽ với điểm dao động với biên độ lớn Tương tự sợi dây đàn hồi
Phương trình sóng truyền tới B có dạng u1B acos2ft Viết
phương trình truyền sóng từ M đến B?
1
2
cos(2 )
M
u a ft d
Viết phương trình sóng phản xạ B phương trình truyền sóng từ B đến M?
2B cos(2 )
u a ft
2
cos(2 )
M
u a ft d
Thảo luận: Tại M có tổng hợp sóng tới sóng phản xạ, viết phương trình sóng M?
2
2 cos cos
2
uM a d f
Chỉ độ lệch pha u u1 ; 2M M?
Làm thí nghiệm phản xạ sóng lị xo phản xạ sóng sợi dây đàn hồi?
HDHS: Chọn gốc toạ độ O B, chiều dương từ B đến M Chọn gốc thời gian thích hợp để phương trình sóng truyền tới B có dạng u1B acos2 ft
Để tìm dao động tổng hợp M, hướng dẫn học sinh phương pháp cộng lượng giác Hai dao động pha:
4 d k2
2 Sóng dừng
a Quan sát tượng:
Trên lò xo xuất điểm đứng yên xen kẽ với điểm dao động với biên độ lớn, hiện tượng tượng
sóng dừng
Những điểm đứng yên lò xo gọi điểm nút, điểm dao động với biên độ cực đại gọi điểm bụng Những nút bụng xen kẽ cách b Giải thích tạo thành sóng dừng dây:
Chọn gốc toạ độ O B, chiều dương từ B đến M Chọn gốc thời gian thích hợp để phương trình sóng truyền tới B có dạng
1B cos2
u a ft
Khi sóng tới truyền từ M đến B có phương trình
1
2
cos(2 )
M
u a ft d
Sóng phản xạ B tần số, bước sóng, biên độ ngược pha với sóng tới có phương trình
2B cos(2 )
u a ft
Khi sóng phản xạ truyền từ B đến M có phương trình
2
2
cos(2 )
M
u a ft d
(6)4 d
(2 1)
2 4
k
d k Hai dao động ngược pha:
4 d 2k 1
2 k d
nhận sóng tới sóng phản xạ nên uM u1Mu2M
2
2 cos cos
2
uM a d f
Biên độ
2 cos
2
A a d
Hoạt động 3: Điều kiện để có sóng dừng ứng dụng tượng sóng dừng
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh ghi trị số đo được, tính bước sóng rút công thức? Khoảng cách n bụng sóng với (n 1) nút: l n2; n Z
Khoảng cách n bụng sóng với nnút: l 2n ; n Z
Qua rút ứng dụng tượng sóng dừng?
Cho học sinh đo khoảng cách n bụng sóng với (n 1)
n nút.
3 Điều kiện để có sóng dừng Đối với sợi dây có hai đầu cố định hay đầu dao động với biên độ nhỏ l n2; n Z
Đối với đầu tự
2 ; 4
l n n Z
4 Ứng dụng
Để xác định tốc độ truyền sóng dây
Để xác định bước sóng dây Củng cố: Nắm phản xạ sóng, tượng sóng dừng điều kiện để có sóng dừng
5 Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 82 skg Làm tập 1; 2; 3; tr 83 skg
6 Hướng dẫn mới: Tìm hiểu tượng giao thoa sóng
Tiết : 26 Tuần : 09
Ngày soạn : 15/10/09 Lớp : 12
Bài 16 GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nêu tượng giao thoa hai sóng, thiết lập cơng thức xác định vị trí điểm có biên độ dao động cực đại cực tiểu
2 Kĩ năng: Áp dụng tính chất sóng, tổng hợp dao động sóng, điều kiện để có vân giao thoa, kiểm chứng thực nghiệm
3 Thái độ: Chăm chú, sáng tạo II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm giao thoa sóng nước Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu tính chất tuần hồn sóng học? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Viết biểu thức thể tính chất tuần hồn sóng theo thời gian?
Xét hai nguồn dao động s1 và
s tần số, pha nên hai
1 Sự giao thoa hai sóng mặt nước
(7)2
cos( )
M
d
u a t
T
Tương tự, Viết phương trình dao động sóng M s1 s2 truyền đến?
1
2
cos
M
u a t d
T 2 2 cos M
u a t d
T
Chỉ rõ pha ban đầu dao động?
1 2 d1
; 2 d2
Thảo luận nhóm: Tìm dao động tổng hợp M?
1 cos( )
M M M
u u u A t Biên độ:
2
2 cos ( - )
A a d d
Pha ban đầu: (d2 d1)
Quan sát thí nghiệm rút nhận xét?
Quan sát mặt nước, ta thấy đường hypebol dao động xen kẽ với đường hypebol đứng yên
sóng tạo thành bước sóng Một điểm M mặt nước:
1
S M d ; S M d2 2.
Nói rõ cho học sinh: Chọn gốc thời gian thích hợp cho phương trình dao động hai nguồn:
2 cos
u a t
T
HDHS: Tính độ lệch pha hai dao động:
1 2 (d2 d1)
Để tìm dao động tổng hợp, gợi ý cho học sinh phương pháp lượng giác phương pháp Fresnel
2 k
: Hai dao động
pha Biên độ dao động cực đại.
(2k 1)
: Hai dao động
ngược pha Biên độ dao động cực tiểu.
Kết mặt nước có những chỗ dao động với biên độ cực đại xen kẽ với chỗ đứng yên Hiện tượng gọi tượng giao thoa
Làm thí nghiệm giao thoa sóng nước
Hai nguồn dao động s1 s2 tần số, pha nên hai sóng tạo thành bước sóng
Xét hai nguồn dao động s1 s2 tần số, pha nên hai sóng tạo thành bước sóng Một điểm M mặt nước:
1
S M d ; S M d2 2.
Chọn gốc thời gian thích hợp cho phương trình dao động hai nguồn:
2 cos
u a t
T Khi đó: 1 2 cos M
u a t d
T 2 2 cos M
u a t d
T
Tại M có gặp hai sóng, có độ lệch pha
1 2 (d2 d1)
Sóng tổng hợp M:
1 cos( )
M M M
u u u A t Biên độ:
2
2 cos ( )
A a d d
Pha ban đầu: (d2 d1)
b Thí nghiệm kiểm chứng: Quan sát mặt nước, ta thấy đường hypebol dao động xen kẽ với đường hypebol đứng yên
c Hệ quả:
Hai nguồn dao động s1 s2 tần số, có độ lệch pha khơng đổi hai nguồn kết hợp. Hai sóng hai nguồn tạo
hai sóng kết hợp.
Giao thoa tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định tăng cường triệt tiêu Hoạt động 2: Điều kiện để có tượng giao thoa?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Để xảy tượng giao thoa hai nguồn sóng phải thỗ mãn điều kiện gì?
Hai sóng hai nguồn tạo
hai sóng kết hợp.
2 Điều kiện để có tượng giao thoa
(8)Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng tượng giao thoa nhiễu xạ sóng
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tổ chức cho học sinh đọc mục tr 87 sgk
Sóng sau qua khe không thẳng mà lệch sang hai cạnh khe
Khe hở có kích thước nhỏ khe hở giống tâm phát sóng
Giao thoa hà tượng đặc trưng sóng
Làm thí nghiệm để học sinh nhận tượng nhiễu xạ
3 Ứng dụng
Phát hiện tượng giao thoa kết luận q trình sóng
Khảo sát kết luận ánh sáng có tính chất sóng
4 Sự nhiễu xạ sóng Nhiễu xạ sóng tượng sóng gặp vật cản lệch khỏi phương truyền thẳng sóng vịng qua vật cản Củng cố: Nắm tượng giao thoa sóng
5 Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 88 skg Làm tập 1; 2; 3; tr 89 skg Hướng dẫn mới: Bài 17
Tiết : 27 Tuần : 10
Ngày soạn : 24/10/09 Lớp : 12
Bài 17 SÓNG ÂM NGUỒN NHẠC ÂM I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nêu nguồn gốc âm cảm giác âm, đặc trưng âm Kĩ năng: Biết nguyên nhân âm, phân biệt được nhạc âm tạp âm Thái độ: Tích cực học tập
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Âm thoa, trống, … Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nhêu đại lượng đặc trung sóng âm? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu nguồn gốc âm cảm giác âm?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh quan sát, nghe rút nhận xét chúng có đặc điểm chung gì?
Gõ vào trống, gảy dây đàn, … dao động phát âm Vì vật dao động lại phát âm?
Dao động âm gọi dao động gì?
Dao động nguồn âm truyền đến tai nào?
Cảm giác âm phụ thuộc vào yếu tố nào?
Làm thí nghiệm: Gõ vào trống, gảy dây đàn, gõ vào âm thoa, …
Dao động có tần số tần số nguồn (ngoại lực) gọi dao động cưỡng
Giúp học sinh mơ tả q trình lan truyền sóng âm khơng khí
1 Nguồn gốc âm cảm giác âm
Vật dao động làm cho lớp khơng khí bên cạnh bị bị dãn Khơng khí bị nén hay bị dãn làm xuất lực đàn hồi, dao động truyền khơng khí tạo thành sóng sọi sóng âm Sóng âm có cùng tần số với nguồn âm
(9)Sóng lan truyền mơi trường nào?
Sóng âm chất khí, lỏng, rắn loại sóng gì?
Trả lời C1; C2 tr 90 sgk
Sóng lan truyền môi trường vật chất đàn hồi Chất khí, lỏng: sóng dọc Chất rắn: sóng ngang sóng dọc
về âm
Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm tai người nghe Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn
Hoạt động 2: Tìm hiểu nhạc âm tạp âm
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Quan sát đồ thị biểu diễn dao động âm phát từ nguồn phát khác H 17.3 tr 91; H 17.4 tr 92?
Các nhạc cụ đường biểu diễn mang tính tuần hồn xác định Tiếng gõ mạnh kim loại có dạng khơng xác định
Cảm giác âm từ nguồn trên?
Nhạc âm: nghe êm ái, dễ chịu có đồ thị dao động chúng Tạp âm: Tiếng gõ kim loại nghe chối tai, gây cảm giác khó chịu
Tổ chức cho học sinh hát hát tập thể; gõ nhịp lên bàn; … cho học sinh nhận xét cảm giác âm
Thi kể nhanh: Những nguồn âm phát làm tai nghe dễ chịu, nguồn âm phát làm tai ta khó chịu? Phân tích cho học sinh biết nhạc âm, tạp âm
2 Nhạc âm tạp âm
a Nhạc âm: Âm nhạc cụ phát nghe êm ái, dễ chịu có đồ thị dao động chúng có đặc điểm chung đường cong tuần hồn có tần số xác định
b Tạp âm: Tiếng gõ kim loại nghe chối tai, gây cảm giác khó chịu, đồ thị chúng đường cong khơng tuần hồn, khơng có tần số xác định
Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc trưng sinh lí âm mối liên hệ với đặc trưng vật lí
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thảo luận: Trả lời C3 tr 92 sgk? Chu kì, tần số, pha, biên độ, đồ thị Oxt
Đọc sgk, mục 4a tr 92 Độ cao âm phụ thuộc vào yếu tố nào?
Tai người cảm nhận âm có tần số khoảng nào? Khi đàn guitar đàn bầu tấu lên đoạn nhạc, tai ta phân biệt hai nhạc cụ đó?
Do khác số hoạ âm
Tóm tắt cho học sinh bảng
Cường độ Độ to f L;
Tần số Độ cao f
Hoạ âm Âm sắc f A;
Âm có tần số f1 gọi âm hay hoạ âm thứ nhất; âm có tần số f2; f3; f4; … gọi hoạ âm thứ hai, thứ ba, … Do tổng hợp âm hoạ âm nên đường biểu diễn khơng cịn đường sin
4 Những đặc trưng âm a Độ cao âm:
Âm cao (âm bỗng): Có tần số lớn
Âm thấp (âm trầm): Có tần số nhỏ
Độ cao âm đặc trưng sinh lí âm, phụ thuộc vào đặc trưng vật lí tần số.
Tai người cảm nhận âm có tần số khoảng 16Hz đến 20000Hz Âm có tần số lớn 20000Hz: Siêu âm
Âm có tần số nhỏ 16Hz: Hạ âm
b Âm sắc: Âm sắc đặc trưng
sinh lí âm, phụ thuộc vào đặc trưng vật lí tần số, biên độ sóng âm, thành phần cấu tạo âm.
4 Củng cố: Nmắ nguồn gốc âm, cảm giác âm, đặc trưng sinh lí âm Bài tập nhà: Trả lời câu tr 98 skg
(10)6 Hướng dẫn mới: Tìm hiểu đặc trưng sinh lí âm, nguồn nhạc âm, …
Tiết : 28 Tuần : 10
Ngày soạn : 24/10/09 Lớp : 12
Bài 17 SÓNG ÂM NGUỒN NHẠC ÂM (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nêu đặc trưng vật lí đặc trưng sinh lí âm, nêu cường độ âm, mức cường độ âm, nêu tác dụng hộp cộng hưởng
2 Kĩ năng: Giải thích nhạc cụ lại phát âm có tần số âm sác khác nhau, phân biệt âm hoạ âm
3 Thái độ: Tích cực, tự giac`1 học tập II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Ống sáo, đàn dây, hộp cộng hưởng Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu nguồn gốc âm cảm giác âm? Bài
Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc trưng sinh lí âm mối liên hệ với đặc trưng vật lí (tt)
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Làm để xác định lượng sóng âm so sánh lượng sóng âm vị trí với vị trí khác vào thời điểm đó?
Để xác định lượng sóng âm ta dựa vào cơng suất nguồn thời gian truyền sóng Để so sánh lượng sóng âm vị trí với vị trí khác vào thời điểm đó, ta dựa vào cường độ âm
Dựa vào H 17.6 tr 94 sgk, học sinh giới hạn ngưỡng nghe, ngưỡng đau, miền nghe Ngưỡng nghe phụ thuộc vào tần số mức cường độ âm nào?
Năng lượng sóng âm E, thời gian truyền sóng t
Cơng suất E P
t
Cường độ âm
P E I
s st
I: Cường độ âm điểm đó.
I : Cường độ âm chuẩn; với tần số 1000Hz cường độ âm chuẩn 10 W/m12
Dùng H 17.6 tr 94 sgk giới thiệu phân tích
4 Những đặc trưng âm c Độ to âm, cường độ âm, mức cường độ âm:
Cường độ âm I(W/m )2 : đại
lượng xác định lượng sóng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương tuyền sóng đơn vị thời gian.
Mức cường độ âm L B( ):
0 ( ) lg I L B
I
hoặc
( ) 10 lg I L dB
I
Độ to âm đặc trưng sinh lí âm, phụ thuộc vào đặc trưng vật lí tần số mức cường độ âm.
(11)Miền nghe phụ thuộc vào yếu tố nào?
Ngưỡng đau ứng với mức cường độ âm 10W/m2 ứng với mức cường độ âm 130dB trở lên khơng phụ thuộc vào tần số
âm với tần số gây cho tai cảm giác nhức nhối, giá trị cực đại cường độ âm mà tai ta chịu đựng gọi ngưỡng đau
Miền nghe được: Giới hạn ngưỡng nghe ngưỡng đau Hoạt động 4: Tìm hiểu nguồn nhạc âm
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Hai học sinh biết đánh đàn, dạo đoạn nhạc hai đàn guitar Cả lớp nghe nhận xét? Điều kiện để có sóng dừng dây?
2 l n
Tính tần số sóng đó?
v nv f
l
Tính bước sóng ứng với 1; 2; 3;
n
Hai học sinh biết thổi sáo, dạo đoạn nhạc hai sáo Cả lớp nghe nhận xét?
Điều kiện để có sóng dừng dây?
(2 1) l n
Tính tần số sóng đó? (2 1)
4
v n v
f
l
Tính bước sóng ứng với
0; 1; 2; 3; n
Yêu cầu học sinh nhắc lại điều kiện để có sóng dừng, cơng thức tính tốc độ truyền sóng
1 1:
2 v
n f
l
gọi âm
2 : v
n f
l
: Hoạ âm bậc 2
3 :
2 v
n f
l
: Hoạ âm bậc
1 :
4 v
n f
l
gọi âm
3 1:
4 v
n f
l
: Hoạ âm bậc
2
2 :
v
n f
l
: Hoạ âm bậc
5 Nguồn nhạc âm
a Dây đàn hai đầu cố định: Mỗi dây đàn kéo căng lực cố định đồng thời phát âm số hoạ âm bậc cao hơn, có tần số số nguyên lần tần số âm
Trên dây lan truyền đồng thời nhiều dao động có tần số số nguyên lần tần số âm Tổng hợp dao động dao động tuần hồn phức tạp có tần số với âm
Kết hai nhạc cụ phát âm bản, có hoạ âm khác âm tổng hợp có tần số có âm sắc khác b Ống sáo:
Ống sáo loại nhạc cụ khí có phận ống có đầu kín, đầu hở
Khi ta thổi vào miệng sáo khơng khí dao động Dao động truyền dọc theo ống sáo gọi sóng âm
Sóng âm phản xạ hai đầu ống Sẽ xảy tượng sóng dừng thỗ mãn điều kiện
(2 1) l n Hoạt động 5: Nghiên cứu hộp cộng hưởng
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Khi chưa gắn vào hộp, nghe âm phát nhỏ
Khi gắn vào hộp có kích thước thích hợp, nghe âm phát lớn
Làm thí nghiệm, học sinh nghe nhận xét
Hộp có tác dụng tăng cường độ âm
(12)5 Bài tập nhà: Trả lời câu tr 98 skg
Làm tập 3; 4; 5; 6; tr 98 skg Hướng dẫn mới: Hiệu ứng Doppler
Tiết :29 Tuần : 11
Ngày soạn : 24/10/09 Lớp : 12
Bài 18 HIỆU ỨNG DOPPLE I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nhận biết hiệu ứng Doppler, giải thích nguyên nhân hiệu ứng Doppler
2 Kĩ năng: Vận dụng công thức tính tần số âm mà máy thu ghi nhận nguồn âm chuyển động, máy thu đứng yên nguồn âm đứng yên máy thu chuyển động
3 Thái độ: Tích cực, chăm II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Thí nghiệm tạo hiệu ứng Doppler, H 18.2 tr 99 sgk, H 18.3 tr 100 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu đặc trưng âm? Bài
Hoạt động 1: Thí nghiệm để phát hiệu ứng Doppler
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh quan sát, nghe nhận xét?
Cho biết độ cao (tần số) âm? Với học sinh làm thí nghiệm: khơng đổi
Các học sinh khác: âm cao nguồn âm lại gần thấp nguồn âm xa Âm có độ cao thay đổi kết luận điều gì?
Tần số thay đổi
Yêu cầu học sinh lên làm thí nghiệm H 18.1 tr 99 sgk
Hiệu ứng gọi hiệu ứng Doppler, xảy với người quan sát đứng bên ngồi nguồn âm
1 Thí nghiệm
a Dụng cụ: Nguồn âm gắn vào đầu sợi dây mềm
b Tiến hành: Một học sinh lên cầm đầu lại quay tròn c Kết quả:
Học sinh quay nguồn âm nghe âm có độ cao khơng đổi (tần số khơng đổi)
Các học sinh cịn lại nghe âm có độ cao thay đổi (tần số thay đổi) Kết luận: Khi nguồn âm chuyển
động, người quan sát đứng bên ngoài nguồn âm nghe thấy âm có độ cao thay đổi (tần số thay đổi).
Hoạt động 2: Giải thích tượng thu thí nghiệm trên
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tính qng đường sóng âm nguồn âm sau chu kì T?
Quãng đường sóng âm nguồn âm sau chu kì T là: vT v TS .
Dọc theo phương truyền sóng, đỉnhA1cách nguồn đoạn bao nhiêu?
H 18.3 tr 100 sgk, để hướng dẫn học sinh giải thích:
Nguồn âm (S) phát đỉnh sóng A1 truyền với tốc độ v môi trường nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát với tốc độ vS.
(13)Dọc theo phương truyền sóng, nguồn âm cách đỉnh A1 đoạn: (v v T v v S) ; S.
Tính khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp nhau?
Khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp
1 ( S) S
v v A A v v T
f
bước sóng sóng
Nhắc lại cơng thức cộng vận tốc?
13 12 23
v v v
Tính qng đường sóng lại gần người quan sát?
Trong thời gian t, đỉnh sóng lại gần người quan sát quãng đường (v v t M)
Tính số lần bước sóng qua tai người ứng với quãng đường trên?
Số lần bước sóng qua tai người thời gian
(v v tM)
Đúng lúc đó, nguồn phát đỉnh sóng A2 truyền với tốc độ v
Tần số sóng mà người quan sát ghi nhận
' ' S v v f f v v .
Số lần bước sóng qua tai người quan sát tần số mà tai người thu được.
Nguồn âm (s) phát đỉnh sóng A1 truyền với tốc độ v môi trường người quan sát (M) chuyển động lại gần nguồn âm với tốc độ vM.
Dựa vào giáo viên hướng dẫn học sinh lập luận: Tốc độ dịch chuyển đỉnh sóng so với người quan sát v v M.
Tần số người quan sát ghi nhận được:
( )
' v v t v vM M
f
t
Quãng đường sóng âm nguồn âm sau chu kì T là: vT v TS .
Dọc theo phương truyền sóng, nguồn âm cách đỉnh A1 đoạn: (v v T v v S) ; S Đúng
lúc đó, nguồn phát đỉnh sóng A2 truyền với tốc độ v
Khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp
1 ( S) S
v v A A v v T
f
bước sóng sóng Khi đó, tần số sóng mà người quan sát ghi nhận
' ' S v v f f v v .
Ngược lại, nguồn âm chuyển động xa người quan sát ' ' S v v f f v v .
b Nguồn âm đứng yên, người quan sát chuyển động lại gần:
Giả sử vào thời điểm t 0, nguồn âm (s) phát đỉnh sóng A1
truyền với tốc độ v môi trường người quan sát (M) chuyển động lại gần nguồn âm với tốc độ vM Tốc độ dịch chuyển của
đỉnh sóng so với người quan sát là
M
v v .
Trong thời gian t, đỉnh sóng lại gần người quan sát quãng đường (v v t M)
Số lần bước sóng qua tai người thời gian là
(v v tM)
.
Tai người đón nhận số lần bước sóng 1s là
( )
' v v t v vM M
f
t
Suy '
M v v f f v .
(14)' v vM
f f
v
4 Củng cố: Hiểu hiệu ứng Doppler, cơng thức tính tần số người quan sát ghi nhận Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 101 skg
Làm tập 1; 2; tr 102 skg Hướng dẫn mới: Bài tập sóng
Tiết : 30 Tuần : 11
Ngày soạn : 26/10/09 Lớp : 12
Bài 19 BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm phương trình dao động sóng, đại lượng đặc trưng sóng Kĩ năng: Vận dụng cơng thức, giải toán toán đơn giản
3 Thái độ: Chăm chỉ, tích cực II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Phương pháp giải, tập mẫu Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình sóng Bài
Hoạt động 1: Học sinh thảo luận giải tập tr 103 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Nêu đại lượng đặc trưng dao động sóng?
So sánh đại lượng tương ứng phương trình tốn cho cho với phương trình dao động sóng M?
u cầu: Viết phương trình dao động sóng M nguồn O truyền đến
Yêu cầu: Học sinh thay 50 , 0,5
x cm t s vào tính
1 u6 cos(0,02x4 )t a Biên độ A6,0cm b Bước sóng
2 100
0,02 cm
c Tần số f 2Hz
d Tốc độ sóng 200cm/s vf
e Li độ
6 cos(0,02 50 0,5)
u
6
u cm
Hoạt động 2: Hướng dẫn giúp đỡ học sinh hoàn thành tập tr 103 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Viết phương trình dao động sóng M nguồn O truyền đến?
Phương trình sóng
cos(2 )
u a ft x
Trên sở đó, tính hiệu toạ độ
u cầu: Học sinh thay 10 , cm f 400Hz
vào
tính
HDHS: Độ lệch pha hai dao động sóng
2 ( x x)
2 10 ,cm f 400 ,Hz
a cm
a Phương trình sóng
cos(2 )
u a ft x
2 cos(800 0,2 ) u t x b Tốc độ truyền sóng
4000cm/s vf
c
; (x x2 1)
(15)2
2 ( )
2 x x
2 4 2,5
x x cm
Hoạt động 3: Học sinh giúp giải tập tr 104 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Dựa vào đề bài, viết phương trình dao động sóng hai nguồn?
Phương trình sóng hai nguồn có dạng:
1M cos( )
u a t kx
2M cos( 2)
u a t kx
Thảo luận: uM u1Mu2M
phép cộng lượng giác?
Dựa vào điều kiện, giải phương trình
1 cos 2
2
?
HDHS: Tìm dao động tổng hợp
1
M M M
u u u
Áp dụng công thức cộng lượng giác cos cos cos cos
a b a b
a b
Để A a khi cos
2
a a
3 a 10mm,
a Phương trình dao động sóng tổng hợp:
1M cos( )
u a t kx
2M cos( 2)
u a t kx Dao động tổng hợp
1
M M M
u u u cos cos
2
M
u a t k
10 cos
4
M
u t k
b Biên độ sóng tổng hợp 2 cos 20 10
2
A a
(mm) c
2 cos
a a
suy
1 3
cos 2
4
3
Củng cố: Nắm vững phương trình sóng, kiến thức tốn lượng giác
5 Bài tập nhà: Làm tập tr 105; tr 106; tr 107 skg Hướng dẫn mới: Bài tập sóng (tt)
Tiết : 31 Tuần : 11
Ngày soạn : 26/10/09 Lớp : 12
Bài 19 BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm phương trình dao động sóng, đại lượng đặc trưng sóng Kĩ năng: Vận dụng công thức, giải toán toán đơn giản
3 Thái độ: Chăm chỉ, tích cực II CHUẨN BỊ
(16)III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Viết công thức hiệu ứng Doppler? Bài
Hoạt động 4: Giúp đỡ học sinh giải tập tr 105 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Điều kiện để hai dao động sóng pha?
Hiệu quang trình d2 d1k Thảo luận: Rút
2 1,25 2
k d
?
Từ đó; tìm k?
Nhìn vào hình vẽ, cho biết đường tròn cắt vân giao thoa cục đại cực tiểu điểm?
HDHS: Khoảng cách từ S1 đến
S : d d1 2 D
và
1,25 k d
phải thỗ mãn 0d2 2,5.
HDHS: Vẽ hình
4 D2,5
a Phương trình sóng nguồn u a cost.
Để có vân cực đại ứng với
2
d d k Mà d2d12,5 Suy
1,25 k d
phải
thoã mãn 0d2 2,5 Hay
0 1,25 2,5
2 k
2,5 k 2,5
: k 0; 1; 2 Có vân giao thoa với biên độ cực đại?
b Nhìn vào hình vẽ:
Có 10 điểm có biên độ giao động cực đại điểm có biên độ dao động với biên độ cực tiểu?
Hoạt động 5: Học sinh giúp đỡ giải tập tr106 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Khi có sóng dừng dây, có âm chiều dài thoã mãn điều kiện nào?
Âm bản: 2 v l
f
Dựa vào tỉ số
' '
l l
để suy '
Yêu cầu học sinh viết hai biểu thức, lập tỉ số Suy kết toán
5 l80 ; cm f
a Âm bản: 2 v l
f
Khi dây có chiều dài 'l '
'
2 ' v l
f
Suy
5 200
' 80
'
f
l l
f
cm b Ta có
' l' ' l'
l l
200
'
240
Hoạt động 6: Vận dụng hiệu ứng Doppler giải tập tr 107 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thảo luận: Tính tần số âm mà người lái ôtô nghe người cảnh sát nghe được?
Nguồn âm đứng yên, người
quan sát chuyển động lại gần: 6
1000 ; 10m/s; 340m/s
M
f Hz v
v
(17)Tần số mà người lái xe nghe được:
1 M 1029,412
v v
f f Hz
v
Tần số âm phản xạ mà người cảnh sát nghe được:
2 1060
s
v
f f Hz
v v
' v vM
f f
v
Nguồn âm chuyển động lại ần, người quan sát đứng yên:
'
' S
v v
f f
v v
được:
1 M 1029,412
v v
f f Hz
v
Tần số âm phản xạ mà người cảnh sát nghe được:
2 1060
s
v
f f Hz
v v
b f 800Hz
Tần số âm mà người cảnh sát nghe được:
2 824,5
s
v
f f Hz
v v
Củng cố: Nắm vững hiệu ứng Doppler
5 Bài tập nhà: Làm tập tr 102 skg Hướng dẫn mới: Thực hành: Sóng âm
Tiết : 32 Tuần : 12
Ngày soạn : 26/10/09 Lớp : 12
Bài 20 Thực hành
XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức : Đo bước sóng âm dựa vào tượng cộng hưởng Kĩ : Phối hợp thao tác thật nhịp nhàng
3 Thái độ : Nghiêm túc, cẩn thận, sáng tạo II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên : Bộ thí nghiệm xác định tốc độ truyền âm Học sinh : Dụng cụ học tập, sở lí thuyết
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 Ổn định, tổ chức : Lập danh sách nhóm, phân chia dụng cụ Bài cũ
Câu hỏi : Nêu đặc điểm tượng cộng hưởng? Bài
Hoạt động : Mục đích thực hành thí nghiệm
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Bài thực hành có tác kiến thức mà em học?
Hiểu rõ tượng giao thoa tượng cộng hưởng Rèn luyện tính xác thực hành thí nghiệm
Tổ chức cho học sinh tìm hiểu mục đích u cầu thực hành
Đo bước sóng âm khơng khí dựa vào tượng cộng hưởng dao động nguồn âm dao động cột khơng khí
Rèn cho học sinh kĩ xác định xác độ dài cột khơng khí ống âm nghe thấy có cường độ lớn Hoạt động : Tìm hiểu sở lí thuyết để tiến hành thực hành thí nghiệm
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Ôn lại hình thành sóng dừng dây sóng dừng ống khí
Gợi ý cho học sinh sơ công thức liên hệ sử dụng thực hành
Nắm điều kiện hình thành sóng dừng:
(18)Điều kiện để xảy tượng
cộng hưởng Khi đầu nút đầu bụng
Bố trí để xảy tượng cộng hưởng dao động nguồn âm dao động cột khơng khí
Hoạt động : Tìm hiểu dụng cụ thực hành thí nghiệm
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tìm hiểu dụng cụ
Rèn luyện thao tác thực hành thí nghiệm làm quen với dụng cụ
Giới thiệu dụng cụ, hướng dẫn cho học sinh biết nguyên tắc tác dụng chi tiết
Giúp học sinh lên phương án thực hành thí nghiệm
4 Củng cố : Nắm công dụng thao tác thiết bị thí nghiệm thực hành Bài tập nhà : Trả lời câu 1;2 tr 112 skg
Làm tập 1; tr 112 skg Hướng dẫn : Thực hành
Tiết : 33 Tuần : 12
Ngày soạn : 26/10/09 Lớp : 12
Bài 20 Thực hành
XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm công dụng thao tác thiệt bị thí nghiệm thực hành Kĩ năng: Sử dụng đo đạc xác
3 Thái độ: Chú ý, cẩn thận II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm thực hành
2 Học sinh: Dụng cụ học tập, báo cáo thực hành III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 Ổn định, tổ chức Bài cũ
Câu hỏi: Vì người ta xác định tốc độ truyền âm phương pháp cộng hưởng? Ngồi cịn có phương pháp khơng?
3 Bài
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ▬ MÔN VẬT LÝ LỚP 12
Bài thực hành: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM
I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1 Hiểu phương án thí nghiệm để xác định tốc độ truyền âm.
2 Dựa vào tượng cộng hưởng âm cột không khí dao động nguồn âm Đo bước sóng biết trước tần số f, từ suy tốc độ v âm khơng khí
3 Củng cố kiến thức dao động âm, rèn luyện kỹ sử dụng dụng cụ thực hành. II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
+ Từ điều kiện để có sóng dừng cột khơng khí, suy chiều dài cột khơng khí
/ / / /
N B N B N B
(19)thỏa: m4 l
với: m = 1, 3, 5,… xảy cộng hưởng Chiều dài cột khơng khí ống có giá trị:
,
3
,
5
,
7
nghe thấy âm to
+ Từ CT: v f
biết trước f đo λ, ta tính v III TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM
+ Lắp đặt thiết bị theo hình vẽ
+ Điều chỉnh cho máy phát âm tần phát âm với tần số f1 = 440 Hz ± 10 Hz
+ Di chuyển vật nặng lên cao từ từ ống suốt Xác định ghi vào bảng số liệu độ dài l cột khí ống nghe thấy âm to nhất.
+ Lặp lại thí nghiệm lần Tính l lmax, ghi vào bảng số liệu
+ Tiếp tục nâng vật nặng lên vị trí cao để tìm l’ lặp lại thí nghiệm 3 lần
+ Ghi số liệu cần thiết thực phép tính để tìm tốc độ truyền âm + Ghi kết thí nghiệm trả lời câu hỏi kiểm tra kiến thức
IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM B ng s li u:ả ố ệ
Độ dài
cột khơng khí Lần Lần Lần
Giá trị trung bình (
, ' l l )
Sai số
tuyệt đối (lmax ,lmax' ) Khi có cộng hưởng
ứng lần đầu: l (cm) Khi có cộng hưởng ứng lần hai: l’ (cm)
Kết đo:: ▪ 2 'l l
▪
'
max max
2 l l
▪ v f (với: f 440 Hz)
▪
f
v v f
▪ v v v
V CÁC CÂU HỎI KIỂM TRA
Câu hỏi Vì thí nghiệm trên, việc xác định bước sóng âm lại dựa vào việc tìm độ dài
cột khí nghe thấy âm to mà không nghe thấy âm ?
Câu hỏi Để xác định tốc độ truyền âm khơng khí thí nghiệm trên, ta cần tìm độ dài
cột khí có cộng hưởng âm lần đầu rối tính bước sóng theo CT: λ = 4l không ? Tại ?
(20)
Tiết : 34 Tuần : 15
Ngày soạn : 26/10/089 Lớp : 12
KIỂM TRA I MỤC TIÊU KIỂM TRA
1 Kiến thức : Nắm công thức, định nghĩa, định luật, … chương II, chương III Kĩ : Vận dụng công thức, định luật, …
3 Thái độ : trung thực, khách quan, phát huy tốt lực thân II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên : Xây dựng cấp độ nhận thức, hình thành kĩ thái độ (theo Blom)
Mức độ Chương III Chương IV
1 Nhận biết Nhắc lại công thức, định luật, định nghĩa, …
Nhắc lại công thức, định luật, quy ước, định nghĩa, …
2 Thơng hiểu Tìm đại lượng liên quan đến cơng thức, định luật, …
Tìm đại lượng liên quan đến công thức, định luật, … Vận dụng Xây dựng phương án giải có
đủ thơng số cần thiết Xây dựng phương án giải cóđủ thơng số cần thiết Phân tích Xây dựng phương án giải
cần tìm thơng số cần thiết Xây dựng phương án giải cầntìm thơng số cần thiết Tổng hợp Tìm mối chốt phương
án
Tìm mối chốt phương án
6 Đánh giá Xây dựng phương án giải Xây dựng phương án giải Xây dựng ma trận hai chiều
Chương Nhận biết Thơng hiểu Vận dụng Tổng
Sóng
2,8
3,6
2,4 22
8,8 Dao động sóng
điện từ
2 0,8
0,4
0,0 03
1,2 Tổng 3,6 10 4,0 2,4 25 10,0 Học sinh : Dụng cụ phương tiện học tập
III TIẾN TRÌNH KIỂM TRA Ổn định, tổ chức
2 Ki m traể
C©u : Một người ngồi bờ sơng nghe âm phát từ tiếng cịi cùa canơ Khi ca nơ tiến lại gần; người nghe âm có tần số 1275Hz Tìm tốc độ canô, biết tốc độ truyền âm 340m/s , âm còi phát 1200Hz ?
A. 20m/s B. 30m/s C. 10m/s D. 40m/s
C©u : Vận tốc sóng âm mơi trường phụ thuộc vào yếu tố nào?
A Cường độ sóng. B Biên độ sóng.
C Tần số sóng. D Bản chất mơi trường.
C©u :
Một mạch dao động có tụ điện
3 C 10 F
(21)A. H 500
B. 10 H
C.
3 10
H
D.
4 5.10 H
C©u : Một sợi dây OA dài 1m, căng nằm ngang Đầu A cố định, đầu O dao động với biên độ nhỏ, tần số 40Hz, biết tốc độ truyền sóng 20m/s Khi xảy sóng dừng số nút
A. 3 B 5 C 7 D 9
C©u : Khi nguồn phát âm chuyển động lại gần người nghe đứng yên người nghe thấy âm có
A tần số lớn tần số nguồn âm B bước sóng dài so với nguồn âm đứng yên
C tần số nhỏ tần số nguồn âm D cường độ âm lớn so với nguồn âm đứng yên
C©u : Sóng âm truyền từ khơng khí vào nước sóng âm hai mơi trường có A tốc độ truyền
sóng B biên độ C bước sóng D tần số
C©u : Trong dụng cụ có máy phát máy thu sóng vơ tuyến?
A Máy thu thanh. B Máy thu hình.
C Máy điện thoại di động. D Cái điều khiển ti vi.
C©u : Một dao động lan truyền môi trường liên tục từ điểm M đến điểm N cách M đoạn 0,9m với vận tốc 1,2m/s Biết phương trình sóng N có dạng uN 0,02 cos2t Biểu thức sóng
tại M
A. 3
0,02cos 2
M
u t
B. 0,02cos 2
2
M
u t
C.
0,02 cos 2
M
u t
D. uM 0,02 cos2t
C©u :
Hai sóng kết hợp phát từ hai nguồn kết hợp S1 S2 có tần số 200Hz, tốc độ truyền sóng v 1,2m/s Biết S S1 0,014m Trên đoạn S S1 2 có điểm dao động với biên độ cực tiểu ?
A. B 3 C 5 D 4
C©u 10 : Độ to âm có đặc trưng sinh lí là
A tần số biên độ. B biên độ cường độ âm.
C cường độ âm. D tần số cường độ âm.
C©u 11 : Hai điểm nằm mặt nước phương truyền sóng cách cm dao động
lệch pha góc 2rad
, tần số sóng 16 Hz Vận tốc truyền sóng
A. 0,032 m/s B 32 m/s C 3,2 m/s D 0,32 m/s
C©u 12 : Sóng đài tiếng nói nhân dân thành phố Hồ Chí Minh truyền có bước sóng khoảng: A. 100 km – km B 10 m – 0,01 m C 100 m – 10 m D. 1000 m – 100
m
C©u 13 : Khoảng cách từ nút thứ đến nút thứ sóng dừng dây đàn hồi đo 20cm Tính
bước sóng ?
A. 10cm B. 25cm C. 20cm D. 15cm
C©u 14 : Mạch dao động lí tưởng tạo tụ C 5.10 F7
cuộn cảm L=5 mH Tần số góc riêng mạch
A. 2 10 rad / s4
B.
4 10
rad / s
2 C.
4 10
rad / s
D.
(22)A. f 969,69Hz B. f 1030,30Hz C. f 970,59Hz D. f 1031,25Hz C©u 16 : Sóng truyền mặt nước có bước sóng 2,5 m Tính khoảng cách hai điểm gần nhất
trên phương truyền sóng dao động pha
A. 1,25 m B 1,5 m C 2,5 m D 0,25 m
C©u 17 : Sóng truyền mặt nước có bước sóng 2,5 m Tính khoảng cách hai điểm gần nhất phương truyền sóng dao động vuông pha
A. 0,65 m B 0,625 m C 0,615 m D 0,635 m
C©u 18 : Một sợi dây căng thẳng nằm ngang có đầu B cố định, đầu A dao động điều hoà với tần số 4Hz , dao động truyền từ A đến điểm M dây với tốc độ 8m/s Khi xảy sóng dừng trê dây, M dao động với biên độ 8cm Tính khoảng cách từ M đến B (M điểm bụng thứ nhất) ?
A. d 2,5m B. d 0,5m C. d 4,5m D. d 6,5m
C©u 19 : Mạch dao động LC: có tụ C 40 F , hiệu điện hai có giá trị cực đại U
0 = V
Năng lượng từ trường cực đại A. W0t 2,5.10 J5
B.
0t
W 2,5.10 J
C.
0t
W 5.10 J
D.
0t
W 5.10 J
C©u 20 : Thực sóng dừng sợi dây cao su căng ngang với bước sóng 0,06m Khoảng cách nút liên tiếp
A. 0,24m B. 0,21m C. 0,15m D. 0,18m
C©u 21 : Một sợi dây đàn hồi AB dài 100 cm Sóng truyền với tần số f 100Hz có tượng sóng dừng Quan sát thấy có nút sóng Vận tốc truyền sóng
A. v 33,3m / s B. v 50m / s C. v 36, 4m / s D. v 40m / s
C©u 22 : Khoảng cách hai điểm S M 2,1m Từ S đến M, chu kì sóng truyền được 1,2m So với dao động S, sóng M có tính chất sau đây?
A.
Trễ pha góc
2
B.
Trễ pha góc
C Cùng pha D Ngược pha
C©u 23 : Sóng truyền mặt nước có bước sóng 2,5 m Tính khoảng cách hai điểm gần nhất phương truyền sóng dao động ngược pha
A. 0,125 m B 1,25 m C 10,5 m D 12,5 m
C©u 24 : Dao động máy phát dao động điều hòa dùng transtor là
A tự dao động. B dao động tự do.
C dao động tắt dần. D dao động cưỡng bức.
C©u 25 :
Tại điểm M cách nguồn âm O đoạn m, mức cường độ âm LM 90dB Biết ngưỡng nghe âm chuẩn I0 10 W / m12
Cường độ âm I
M âm M
A. 2.10 W / m3 B. 2.10 W / m2 C. 10 W / m2 D. 10 W / m3 C©u 26 : Sóng sau dùng để thơng tin nước?
A. Sóng ngắn. B Sóng trung. C Sóng dài. D Sóng cực ngắn.
C©u 27 : Người ta xác định tốc độ nguồn âm cách sử dụng thiết bị đo tần số âm Khi nguồn âm chuyển động thẳng lại gần thiết bị đứng yên thiết bị đo tần số âm 724Hz, nguồn âm chuyển động thẳng xa thiết bị đứng yên thiết bị đo tần số âm 606Hz Biết nguồn âmvà thiết bị nằm đường thẳng, tần số nguồn âm phát không đổi tốc độ truyền âm môi trường 338m/s Tốc độ nguồn âm
A. 35m/s B. 30m/s C. 25m/s D. 40m/s
C©u 28 : Nguyên tắc hoạt động mạch chọn sóng máy thu dựa tượng
A. cộng hưởng điện. B cảm ứng điện từ. C phản xạ sóng. D giao thoa sóng. C©u 29 : Một đặc tính sinh lí âm hình thành sở đặc tính vật lí âm tần số li độ
gọi
(23)âm C©u 30 :
Mạch dao động LC: Tụ điện 16
C F
3
, hiệu điện hai có giá trị cực đại
U 10V Năng lượng mạch hiệu điện hai tụ giảm xuống 2,5 V là A. W 1, 25.10 J4
B. W 2,5.10 J 4 C. W 5.10 J4
D. W 0J
PHIẾU TRẢ LỜI TRẮC NGHIỆM
L
u ý: - Đối với câu trắc nghiệm, thí sinh đợc chọn dùng bút chì tơ kín trịn tơng ứng với
phơng án trả lời Cách tô : Cách tô sai:
01 11 21
02 12 22
03 13 23
04 14 24
05 15 25
06 16 26
07 17 27
08 18 28
09 19 29
10 20 30
PHIẾU SOI ĐÁP ÁN
Thống kê chất lượng
Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém
12A1
12A2
4 Nhận xét
Giáo viên Học sinh
Hình thức Rõ ràng, khoa học, khách quan Tơ chưa theo u cầu ( sử dụng bút chì )
Nội dung Phù hợp đối tượng học sinh Phù hợp với đối tượng học sinh từ trung bình trở lên
Mức độ Phân loại đối tượng học sinh Phân loại đối tượng học sinh rõ ràng
Kết luận Sử dụng tốt Các học sinh yếu cần cố gắng nổ lực nhiều
5 Hướng dẫn : Dòng điện xoay chiều, đoạn mạch điện trở
Họ tên: Điểm
Lớp: 12 A
01 11 21
02 12 22
03 13 23
04 14 24
05 15 25
06 16 26
07 17 27
08 18 28
09 19 29
(24)Tiết : 35 Tuần : 12
Ngày soạn : 15/11/09 Lớp : 12
Chương IV : DAO ĐỘNG & SÓNG ĐIỆN TỪ Bài 21 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Biết cấu tạo mạch dao động LC, khái nệm dao động điện từ lượng dao động mạch dao động điện từ
2 Kĩ năng: Hiểu biến thiên điện tích, dịng điện điện áp theo thời gian, lượng dao động mạch dao động điện từ
3 Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo, hiểu ứng dụng sống II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: H 21.1 tr 117 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Công thức điện dung tụ điện? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu mạch dao động điện từ dao động điện từ
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh đọc tìm hiểu thí nghiệm mục 1a tr 117 sgk Khi dịng điện qua cuộn cảm thay đổi, có tượng gỉ xảy ra?
Xảy tượng cảm ứng điện từ
Thảo luận: Trình bày tiếp khoảng thời gian cịn lại? Nhìn vào H 21.3 tr
upload.123doc.net sgk để so sánh?
Học sinh ôn lại kiến thức định luật Ohm suất điện động tự cảm
Viết biểu thức suất điện động
Khi k vị trí a, tụ điện tích điện Tụ điện đóng vai trị máy thu điện
Khi k vị trí b, tụ điện phóng điện Tụ điện đóng vai trị nguồn điện
Xét mạch gồm LC mắc nối tiếp: Ban đầu; tụ điện phóng điện (đóng vai trị nguồn điện), sau thời gian
T t
tụ điện phóng hết điện
Khi đó; cuộn cảm đạt cường độ dịng điện cực đại, lúc dòng điện từ cuộn cảm chuyển sang cho tụ điện Đến
2 T t
, cường độ dòng điện cuộn cảm điện tích tụ điện đạt cực đại Q0 HDHS:
AB
di
u e L
dt
1 Dao động điện từ mạch LC
a Thí nghiệm: Sgk
Mắc mạch điện hình vẽ Ban đầu k vị rtí a, sau chuyển k từ a sang b
Khi mạch gồm LC mắc nối tiếp Mạch gồm LC mắc gọi mạch dao động kín
b Giải thích:
Khi K chuyển từ a sang b; điện tích từ tụ điện C phóng qua cuộn cảm L, dòng điện qua cuộn cảm tăng lên làm xuất suất điện động tự cảm
di
e L
dt
Suất điện động tự cảm ngăn cản phóng điện tụ điện, tụ điện phóng hết điện dịng tự cảm lại nạp điện cho tụ điện theo chiều ngược lại
Nếu bỏ qua điện trở dây dẫn mát lượng q trính diễn liên tục c Khảo sát định lượng:
Xét đoạn mạch BLA; theo định luật Ohm: uAB e ri Bỏ qua
(25)xuất cuộn cảm?
Chứng minh q''2q0 đoán nghiệm phương trình trên?
Nghiệm phương trình có dạng
0cos( )
q q t
Từ suy phương trình cường độ dịng điện điện áp biến thiên qua mạch?
Cường độ dòng điện biến thiên 0sin( ) dq
i q t
dt
Điện áp biến thiên
2 cos( ) cos( ) q u t C di
u L L q t
dt
Nhận xét: Pha dao động q, i, u?
Mà '
dq
i q
dt
’và AB q u
C
Nên ''
q Lq
C hay ''
q q
LC
So sánh x''2x0 với
''
q q ? HDHS: Xây dựng
Nghiệm phương trình có dạng
0cos( )
q q t là phương trình biến thiên điện tích theo gian
Cường độ dịng điện biến thiên 0sin( ) dq
i q t
dt
Hay i I0cos( t 2)
Điện áp biến thiên
0cos( )
u U t
Mạch dao động điện từ tự có các đại lượng đặc trưng sau: Tần số góc riêng:
1 LC
Chu kì riêng: T0 2 LC Tần số riêng:
1 f LC AB di
u e L
dt
Mà '
dq
i q
dt
’và AB q u
C
Nên ''
q Lq
C hay ''
q q LC Đ ặt LC
q''2q0 Nghiệm phương trình có dạng
0cos( )
q q t là phương trình biến thiên điện tích theo gian
Cường độ dòng điện biến thiên 0sin( ) dq
i q t
dt
Hay i I0cos( t 2)
Điện áp biến thiên
2 cos( ) cos( ) q u t C di
u L L q t
dt
Hay u U 0cos(t)
Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng điện từ mạch dao động?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thảo luận: Viết biểu thức tính lượng điện trường từ trường? 2 C q W C ; 2 L
W Li
Thiết lập biểu thức lượng điện trường tụ điện từ trường cuộn cảm?
2
2
1 cos ( )
2
C
q q
W t
C C
2 2
0
1 sin ( )
2
L
W Li LI t Viết biểu thức tính lượng tồn phần mạch dao động?
C L
W W W
HDHS: Thay q q 0cos(t) iq0sin(t)
HDHS: Lập
2 2
0 0
2 2
q LI L q
W const
C
2 Năng lượng điện từ mạch dao động
Năng lượng điện trường tập trung tụ điện:
2
2
1 cos ( )
2
C
q q
W t
C C
Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm:
2 2
0
1 sin ( )
2
L
W Li LI t Năng lượng điện từ toàn phần:
C L
W W W Suy ra:
2 2
0 0
2 2
q LI L q
W const
C
(26)5 Bài tập nhà: Làm tập 1; 2; 3; tr 123 skg
6 Hướng dẫn mới: Tìm hiểu dao động điện từ tắt dần, dao động điện từ cưỡng bức, …
Tiết : 36 Tuần : 13
Ngày soạn : 15/11/09 Lớp : 12
Bài 21 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm đặc điểm mạch dao động điện từ tắt dần, dao động điện từ trì, dao động điện từ cưỡng
2 Kĩ năng: Hiểu đặc điểm số dao động điện từ, so sánh dao động điện từ dao động Thái độ: Cẩn thận, phán đoán vấn đề
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: H 21.5; h 21.6 tr 121sgk; H 122.7; H 21.8 tr 122 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Viết phương trình dao động điện tích, biến thiên dịng điện, biến thiên điện áp theo thời gian? Bài
Hoạt động 3: Tìm hiểu dao động điện từ tắt dần
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Điều ảnh hưởng đến lượng mạch dao động nào?
Năng lượng mạch giảm dần theo thời gian, chuyển thành nhiệt sau thời gian dao động tắt
Mạch dao động điện từ xét mạch dao động lí tưởng (bỏ qua điện trở) Trong thực tế, điện trở mạch
HDHS: H 21.5 tr 121 sgk
3 Dao động điện từ tắt dần Năng lượng mạch dao động bị tiêu hao mạch có tồn điện trở dây dẫn sau thời gian mạch ngừng dao động gọi dao động tắt dần. Nếu giá trị điện trở lớn tắt dần nhanh
Hoạt động 4: Tìm hiểu dao động điện từ trì Hệ tự dao động
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động qua H 21.6 tr 121 sgk Đọc mục tr 121 sgk
Làm để trì dao động mạch dao động LC? Ngày người ta dùng transitror để làm mạch trì dao động
Giới thiệu mạch trì dao động H 21.6 tr 121 sgk
4 Dao động trì Hệ tự dao động
Muốn dao động trì, ta phải bù đủ phần lượng bị tiêu hao chu kì Có thể dùng transitor để điều khiển việc bù lượng cho mạch dao động chu kì Hoạt động 5: Tìm hiểu dao động điện từ cưỡng Sự cộng hưởng
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Nhắc lại khái niệm dao động cưỡng bức? Sự cộng hưởng cơ? Khi đặt vào hai đầu khung dao động nguồn có điện áp
0cos (V)
u U t mạch dao động dao động theo tần số góc nào?
Dịng điện mạch LC biến thiên với tần số góc
Chỉ cho học sinh thấy có: Tần số góc tần số góc riêng
0 LC
5 Dao động điện từ cưỡng Sự cộng hưởng
a Dao động điện từ cưỡng bức: Đặt vào hai đầu khung dao động nguồn có điện áp
0cos (V) u U t .
(27)Dao động mạch LC gọi dao động gì?
Quá trình dao động gọi dao động điện từ cưỡng
Giữ nguyên biên độ, thay đổi tần số góc nguồn khi
0
mạch LC xảy tượng gì?
Trong dao động cơ, tượng cộng hưởng phụ thuộc vào yếu tố nào?
Phụ thuộc vào ma sát
Trong dao động điện, đại lượng cản trở dịng điện?
Đó điện trở
Nhắc lại điều kiện cộng hưởng đặc điểm cộng hưởng
Lập luận cho học sinh thấy; điện trở R có ảnh hưởng lớn đến tượng cộng hượng điện
phải tần số góc riêng LC mạch dao động Quá trình dao động gọi dao động điện từ cưỡng b Sự cộng hưởng: Giữ nguyên biên độ, thay đổi tần số góc nguồn 0 biên độ dao động điện mạch đạt giá trị cực đại Hiện tượng dược gọi tượng cộng hưởng điện
Khi điện trở nhỏ tượng cộng hưởng xảy rõ ràng, dễ quan sát
Khi điện trở lớn tượng cộng hưởng khó quan sát
Hoạt động 6: Tìm hiểu tương tự dao động điện từ dao động cơ
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tìm đại lượng tương tự dao động điện dao động cơ? Tìm phương trình tốn học mơ tả dao động điện dao động tương tự nhau?
6 Sự tương tự dao động điện từ dao động sgk
4 Củng cố: Nắm dao động điện từ Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 123 skg Hướng dẫn mới: Bài tập
Tiết : 37 Tuần : 13
Ngày soạn : 15/11/09 Lớp : 12
Bài 22 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm phương trình dao động điện từ cơng thức liên hệ Kĩ năng: Vận dụng vào giải số toán
3 Thái độ: Tích cực, sáng tạo II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Hệ thống tập gợi ý giải cho học sinh Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Viết phương trình dao động điện tích dòng điện dao động điện từ? Bài
Hoạt động 1: Học sinh giúp giải tập tr 124 sgk
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Học sinh tóm tắt tốn
Viết phương trình cường độ dịng điện, điện tích hai
HDHS: Tính tần số góc dao động pha ban đầu
Dựa vào điều kiện toán xác
1 C25pF; L104H; 40
(28)tụ, hiệu điện hai tụ?
0cos( )
i I t
Điện tích hai tụ chậm pha dòng điện
, nên cos
2 q Q t
Và q u
C
Dựa vào biểu thức điều kiện tốn, tính ; ? Ta có
7 2.10 rad/s LC
Lúc t 0 0 i I 0 nên 0
định gốc thời gian lúc t 0 i I 0 nên 0
; ; ? i q u
Bg Ta có
7 2.10 rad/s LC
Lúc t 0 0 i I 0 nên 0 Phương trình cường độ dịng điện i4.10 cos2.10 ( )2 7t A Điện tích hai tụ chậm pha dòng điện
, nên cos
2 q Q t
Mà
9 2.10 I
Q C
Vậy
9
2.10 cos 2.10 ( )
q t C
Hay q2.10 sin 2.10 ( )9 7t C Hiệu điện
7 80sin2.10 ( ) q
u t V
C
Hoạt động 2: Tính lượng mạch dao động LC
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Tóm tắt tốn
u cầu học sính viết công thức
2 W CU
;
0
Q CU ;
2
ñ
W Cu ;
t ñ
W W W ;
2
t
W Li
Viết cơng thức tính cơng suất?
2
= RI P
Học sính áp dụng cơng thức tính W;Q0; Wt; i
Hướng dẫn gợi ý cho học sinh tính I dựa vào
2 C50F; L5mH
a U0 6V; u4V; W;Q0; Wt
; i?
b R 0,1 ; P ? Bg a W; Q0; Wt?
Ta có
2
0
1 9.10
2
W CU J
4
0 3.10
Q CU C
Năng lượng điện trường
2
1 4.10
2
ñ
W Cu J
Năng lượng từ trường 5.10
t ñ
W W W J
Từ
2
t
W Li
Suy
2Wt 0,45
i A
L
(29)2
0
1
2CU 2LI lượng
2
0
1
2CU 2LI Suy
2 C
I U
L
Ta có P = RI2 1,8.102W
4 Củng cố : Nắm vận dụng công thức Bài tập nhà : Làm tập tr 126 skg
6 Hướng dẫn : Điện từ trường
Tiết : 38 Tuần : 13
Ngày soạn : 06/11/08 Lớp : 12
Bài 23 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm hai giả thuyết Maxwell điện trường từ trường Khái niệm điện từ trường
2 Kĩ năng: Phân biệt biệt điện trường xoáy với điện trường tĩnh, từ trường xoáy với từ trường tĩnh Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: TN H 23.1 tr 127 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu tượng cảm ứng điện từ? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Khi có chuyển động tương đối khung dây nam châm; có tượng xảy ra? Trong khung dây xuất dịng điện cảm ứng
Khung dây có vài trị thí nghiệm?
Khung dây giúp ta nhận biết có điện trường xuất
Nêu nhận xét kết thí nghiệm trên?
Có từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất điện trường xoáy
Nếu điện trường biến thiên theo thời gian có làm xuất từ trường xốy hay khơng?
Làm lại thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ
Điện trường có đường sức đường cong kín nên gọi là điện trường xốy.
Khi cho điện tích điểm dao động, điện trường xung quanh biến thiên Khi hạt mang điện chuyển động; chứng tỏ có dịng điện, mơi trường xung quanh dịng điện từ trường Kết luận: Khi có điện trường biến thiên làm xuất từ trường xốy
Khi có điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường xốy, điện trường đóng vai trò một dòng điện Để phân biệt với dòng điện chạy vật dẫn
1 Liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên Khi nam châm khung dây có chuyển động tương đối, khung xuất dòng điện cảm ứng Điều chứng tỏ; electron chuyển động tác dụng lực điện một điện trường xuất
Theo Maxwell: Trong vùng
khơng gian có từ trường biến thiên theo thời gian vùng xuất điện trường xoáy Hay; từ trường
biến thiên theo thời gian làm xuất điện trường xốy.
Ngược lại; có điện trường
(30)(dịng điện dẫn) dịng điện này gọi dòng điện dịch.
Hoạt động 2: Tìm hiểu điện từ trường
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Dựa vào hai giả thuyết Maxwell, cho biết mối liên hệ điện trường từ trường? Cho ví dụ?
Điện trường từ trường có tương tác chuyển hố lẫn
Ví dụ: Khi điện tích dao động tạo từ trường xốy; dịng điện biến thiên tạo điện trường xoáy
Điện trường từ trường hai mặt trường thống gọi điên từ trường
2 Điện từ trường
Điện trường từ trường hai trường tồn khơng gian Chúng chuyển hố lẫn nhau, nên chúng hai mặt trường thống gọi điện từ trường Như điện từ trường trường thống có chuyển hố lẫn tương tác với
4 Củng cố: Nắm đặc điểm điện từ trường Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 129 skg
Làm tập 1; tr 129 skg Hướng dẫn mới: Tìm hiểu sóng điện từ
Tiết :39 Tuần : 14
Ngày soạn : 15/11/09 Lớp : 12
Bài 24 SÓNG ĐIỆN TỪ I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm lan truyền tương tác điện từ hình thành sóng điện từ Kĩ năng: Hiểu đặc điểm tính chất sóng điện từ
3 Thái độ: Biết ơn nhà khoa học xây dựng nên thuyết sóng điện từ II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: H 24.1 tr 130; H 24.2 tr 131 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu hai giả thuyết Maxwell điện từ trường? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu sóng điện từ
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Cho biết; O có điện trường biến thiên điện trường có tác dụng gì?
Điện trường gây xung quanh từ trường xốy Khi M có từ trường biến thiên từ trường có tác dụng gì?
Từ trường gây xung quanh điện trường xốy
Dựa vào H 24.1 tr 130 sgk mơ tả trình lan truyền tương tác điện từ
Q trình lặp lại liên tục tạo thành sóng, gọi sóng
1 Sóng điện từ
Xét điểm O khơng gian, có điện trường biến thiên E1
gây từ trường
B
lân cận; từ trường biến thiên B1
lại gây điện trường E2
lân cận; điện trường biến thiên E2
(31)điện từ
trường B2
lân cận, … Quá trình lan truyền gọi sóng điện từ
Hoạt động 2: Tìm hiểu đặc điểm sóng điện từ
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Hãy lấy vài ví dụ chứng tỏ sóng điện từ truyền với tốc độ tốc độ ánh sáng?
Sóng đài phát AM; FM; vơ tuyến; …
Nhìn vào hình vẽ; nhận xét véc tơ E B
, c
?
Viết cơng thức liên hệ bước sóng, chu kì, tần số?
c cT
f
Mơ tả q trình truyền sóng điện từ để học sinh rút số đặc điểm sóng điện từ
Cung cấp cho học sinh thơng tin; sóng điện từ truyền chân khơng
2 Đặc điểm sóng điện từ Tốc độ lan truyền chân không xấp xỉ tốc độ ánh sáng c 3.10 m/s8
Sóng điện từ sóng ngang; Các véc tơ E B
ln vng góc vng góc với phương truyền sóng Các véc tơ
vaø B
E
ln biến thiên tuần hồn theo khơng gian thời gian , đồng pha Các công thức liên hệ bước sóng, chu kì, tần số:
c cT
f
Sóng điện từ truyền chân khơng
Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất sóng điện từ
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thảo luận trả lời C2 tr 131 sgk? Dựa vào H 24.3 tr 132 sgk a Truyền thẳng
b Phản xạ c Khúc xạ d Giao thoa
Cho học sinh nhắc lại định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ tượng giao thoa, nhiễu xạ, …
3 Tính chất sóng điện từ Sóng điện từ có tính chất sau:
Trong q trình lan truyền, mang theo lượng
Tuân theo quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ
Tuân theo quy luật giao thoa nhiễu xạ,…
4 Củng cố: Nắm khái niệm sóng điện từ, đặc điểm tính chất Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 132 skg
Làm tập 1; 2; 3; 4; tr 132 skg Hướng dẫn mới: Truyền thơng sóng điện từ
Tiết : 40 Tuần : 14
Ngày soạn : 15/11/09 Lớp : 12
Bài 25 TRUYỀN THƠNG BẰNG SĨNG ĐIỆN TỪ I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm mạch dao động hở vai trò anten việc thu phát sóng điện từ Kĩ năng: Hiểu nguyên tắc phát thu sóng điện từ
(32)1 Giáo viên: H 25.1; H 25.2 tr 133 Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu đặc điểm tính chất sóng điện từ? Bài
Hoạt động 1: Tìm hiểu mạch dao động hởThảo luận nhóm: Kể tên số loại Anten mà em biết?
b Anten: Anten mạch dao động hở, cơng cụ hữu hiệu để xạ sóng điện từ Anten dùng để phát thu sóng điện từ
Mạch dao động
kín
Mạch dao động hở
(33)Hoạt động 2: Tìm hiểu ngun tắc truyền thơng
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thảo luận: Mơ tả q trình thu phát âm thanh?
Muốn thu phát thanh, người ta cần thiệt bị nào?
HDHS: Nguyên tắc truyền thông qua sơ đồ H 25.4 tr 135 sgk Muốn phát, người ta dùng anten phát
Để thu, người ta dùng anten thu
2 Nguyên tắc truyền thông Để truyền thơng tin âm thanh, hình ảnh,… đến nơi xa người ta áp dụng quy trình chung:
Biến “thông tin” muốn truyền thành dao động điện tần số thấp gọi tín hiệu âm tần
Dùng sóng điện từ tần số cao mang tín hiệu âm tần xa qua Anten phát
Dùng máy thu Anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần
Tách tín hiệu khỏi sóng cao tần dùng thiết bị giải mã thông tin
Học sinh tìm hiểu: Hệ thống phát hệ thống thu để rõ vấn đề
a Hệ thống phát thanh:
Dao động cao tần: Tạo dao động điện từ cao tần
Ống nói: Biến âm thành dao động điện từ âm tần
Biến điệu: Trộn dao động âm dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu
Khuếch đại cao tần: Khuếch đại dao động cao tần biến điệu đưa anten phát
An ten phát: Phát sóng cao tần biến điệu khơng gian
b Hệ thống thu thanh:
Anten thu: Cảm ứng với nhiều sóng điện từ
Chọn sóng: Chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng
Tách sóng: Lấy sóng âm tần từ sóng cao tần biến điệu thu
Khuếch đại âm tần: Khuếch đại âm tần đưa loa
4 Củng cố: Nắm mạch dao động hở, Anten nguyên tác truyền thơng sóng điện từ Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 138 skg
Làm tập 1; tr 138 skg
6 Hướng dẫn mới: Truyền thông sóng điện từ
Tiết : 41 Tuần : 14
Ngày soạn : 15/11/09 Lớp : 12
Bài 25 TRUYỀN THƠNG BẰNG SĨNG ĐIỆN TỪ (tt) I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm truyền sóng điện từ quanh trái đất truyền thông cáp Kĩ năng: Hiểu đặc điểm sóng tác dụng tầng điện li
3 Thái độ: Yêu thích khoa học II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: H 25.7 tr 136; H 25.8 tr 137 sgk
C
họ
n
só
ng
T
ác
h
só
ng
K
hu
ếc
h đ
ại
âm
tầ
n
T
hô
n
g
tin
B
iế
n
điệ
u
D
ao
đ
ộn
g
ca
o t
ần
K
hu
ếc
h đ
ại
ca
o t
ần
A
nte
n
ph
át
A
nte
n
th
(34)2 Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu nguyên tắc truyền thơng sóng điện từ? Bài
Hoạt động 3: Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất tác dụng tầng điện li
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Đọc mục tr 136 sgk, tìm xem trình truyền thơng tin sóng điện từ phụ thuộc yếu tố nào?
Độ dài bước sóng
Điều kiện mơi trường mặt đất tính chất tầng điện li
Sóng điện từ có dải bước sóng rộng, tuỳ theo bước sóng dài ngắn khác nên có tính chất khác Dựa vào người ta phân loại sau:
3 Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất
a Phân loại: Người ta phân loại sóng điện từ dựa vào bước sóng sau:
Ngồi cịn phụ thuộc vào điều kiện mơi trường tính chất bầu khí b Tác dụng tầng điện li: Tầng điện li tầng khí độ cao 80 800km ; mà phân tử khí bị ion hố tia Mặt Trời tia vũ trụ, có khả dẫn điện nên phản xạ sóng điện từ mặt kim loại
Các loại sóng dài, sóng trung sóng ngắn bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, sóng vịng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li mặt đất
Riêng sóng cực ngắn, khơng bị phản xạ mà xuyên qua tầng điện li, có khả truyền thẳng từ nơi phát điến nơi thu Dựa vào bảng hướng dẫn, cho
biết biết tác dụng tầng điện li sóng điện từ?
Các loại sóng dài, sóng trung sóng ngắn bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, sóng vịng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li mặt đất
Sóng ngắn truyền thẳng
Cung cấp cho học sinh biết thêm số yếu tố ảnh hưởng đến sóng điện từ
Hoạt động 4: Truyền thông cáp trình truyền thơng tin dây tải
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng
Thi nhanh hơn: Mỗi nhóm cử bạn, dùng bút lông bảng ghi nhanh dịch vụ truyền thông tin cáp mà em biết?
So sánh chất lượng xem truyền truyền hình cáp sóng điện từ? Nêu ưu nhược điểm hai loại hình đó?
Ngồi việc truyền sóng điện từ vơ tuyến điện, người ta cịn dùng dây dẫn để truyền sóng điện từ
Giáo dục cho học sinh ý thức bảo vệ cáp quang cáp thông tin qua câu chuyện kể vụ ngư dân cắt cáp ngầm năm 2007 làm ảnh hưởng đến trình thơng tin liên lạc số vụ cắt cáp khác
4 Truyền thông cáp a Các loại truyền thơng cáp: Truyền hình cáp, internet cáp, cáp điện thoại, … Các áp dây dẫn điện, cáp quang
b Ích lợi truyền thơng cáp: Hạn chế tối đa việc mát lượng sóng không gian không sử dụng, hạn chế gây ô nhiễm mơi trường sóng điện từ Truyền sóng điện từ cáp nâng chất lượng truyền thông không bị nhiễu bỡi tác động mơi trường
Tên sóng Bước sóng Đặc tính
Sóng dài 3000m Năng lượng nhỏ, bị nước hấp thụ
Sóng trung 3000m200m Ban ngày tầng điện li hấp thụ mạnh, ban đêm tầng điện li phản xạ
Sóng ngắn 200m50m Năng lượng lớn bị tầng điện li mặt đất phản xạ nhiều lần
Sóng ngắn 50m10m
(35)