GA12CB hoan chinh nhat

- Phát biểu và viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dòng điện hiệu dụng I, hệ số công suất cos  trong đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiế[r]

(1)

Chương I DAO ĐỘNG CƠ

Tiết 1-2 DAO ĐỘNG DIỀU HÒA I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được: Định nghĩa dao động điều hòa, khái niệm li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu

- Viết được: Phương trình dao động điều hịa, cơng thức liên hệ tần số góc, chu kì tần số, cơng thức vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa

- Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu không 2 Kĩ năng

- Làm tập tương tự sgk sách tập II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

Chuẩn bị lắc đơn lắc lò xo cho học sinh quan sát dao động

Chuẩn bị hình vẽ miêu tả dao động hình chiếu điểm P điểm M đường kính P1P2 2 Học sinh: Ơn lại chuyển động trịn đều.

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1

Hoạt động (5 phút) : Giới thiệu chương trình, sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo. Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u dao đ ng c ể ộ ơ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản

 Cành lai động trước gío,

mặt nước gợn sóng, dây đàn rung

Cho học sinh quan sát dao động lắc đơn

Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa dao động tuần hoàn

Định nghĩa dao động Định nghĩa dao động tuần hoàn

I Dao động cơ

1 Thế dao động cơ?

Dao động chuyển động qua lại vật quanh vị trí cân

2 Dao động tuần hoàn

Dao động tuần hoàn dao động mà sau khoảng thời gian nhau, gọi chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ Hoạt động (30 phút) : Tìm hi u ph ng trình c a dao đ ng u hòa.ể ươ ủ ộ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Vẽ hình 1.1

Khi M chuyển động trịn

thì hình chiếu tức điểm P chuyển động qua lại Vị trí O Tại thời điểm t tọa độ x điểm P xác định sau

Sử dụng hàm sin tam giác

vng OMP

Vẽ hình

Xác định vị trí M thời điểm t =

Xác định vị trí M thời điểm t

Xác định hình chiếu M trục Ox

Thực C1

Ghi nhận khái niệm

Ghi nhận phương trình

Ghi nhớ tên gọi đơn vị đại lượng phương trình dao động điều hịa

II Phương trình dao động điều hịa 1 Ví dụ

Xét điểm M chuyển động tròn theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc  quỹ đạo tâm O bán kính

OM = A

+ Ở thời điểm t = 0, điểm M vị trí M0 đước xác định góc 

+ Ở thời điểm t Mt xác định góc (t + )

+ Hình chiếu Mt xuống trục Ox P có tọa độ: x = OP = Acos(t + )

Vì hàm sin hay cosin hàm điều hịa, nên dao động điểm P gọi dao động điều hòa

2 Định nghĩa

Dao động điều hịa dao động li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian

3 Phương trình

Phương trình dao động: x = Acos(t + )

Trong đó:

A biên độ dao động (A > 0) Nó độ lệch cực đại vật; đơn vị m, cm

(2)

Nêu mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa

Ghi nhận qui ước chọn trục làm gốc để tính pha dao động

đơn vị rad

 pha ban đầu dao động; đơn vị rad

4 Chú ý

+ Điểm P dao động điều hịa đoạn thẳng ln ln dược coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn đường kính đoạn thẳng

+ Đối với phương trình dao động điều hòa x = Acos(t + ) ta qui ước chọn trục x làm

gốc để tính pha dao động Tiết 2

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u chu kì , t n s , t n s góc c a dao đ ng u hòa.ể ầ ố ầ ố ủ ộ ề

Giới thiệu chu kì dao động điều hịa

Giới thiệu tần số dao động điều hòa

Giới thiệu tần số góc dao động điều hịa

Yêu cầu học sinh nhắc lại mối liên hệ , T f

chuyển động tròn

Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm

Nhắc lại mối liên hệ , T

f chuyển động trịn

III Chu kì , tần số, tần số góc dao động điều hịa

1 Chu kì tần số

+ Chu kì (kí hiệu T) dao động điều hịa khoảng thời gian để thực dao động toàn phần; đơn vị giây (s)

+ Tần số (kí hiệu f) dao động điều hịa số dao động toàn phần thực giây; đơn vị héc (Hz)

2 Tần số góc

 phương trình x = Acos(t + ) gọi

là tần số góc dao động điều hòa Liên hệ , T f:  =

T



2

= 2f

Hoạt động (20 phút) : Tìm hi u v n t c gia t c c a v t dao đ ng u hòa.ể ậ ố ố ủ ậ ộ ề

Biến đổi để thấy v sớm pha

2



so với x

Yêu cầu học sinh xác định giá trị cực tiểu cực đại vận tốc dao động điều hòa

Biến đổi để thấy lệch pha

của a, v x

Nêu đặc điểm véc tơ gia

tốc dao động điều hòa

Ghi nhận lệch pha vận tốc v li độ x

Xác định vị trí vật có vận tốc cực tiểu, cực đại

Nắm vững mối liên hệ x, v a dao động điều hòa Sai :

Xác định vị trí gia tốc có giá

IV Vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa

1 Vận tốc

+ Vận tốc đạo hàm li độ theo thời gian: v = x' = - Asin(t + )

+ Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số sớm pha

2



so với với li độ dao động điều hòa

- Ở vị trí biên, x =  A vận tốc

- Ở vị trí cân bằng, x = vận tốc có độ lớn cực đại : vmax = A

2 Gia tốc

+ Gia tốc đạo hàm vận tốc theo thời gian: a = v' = - 2Acos(t + ) = - 2x

+ Gia tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số ngược pha với li độ (sớm pha

2



(3)

tốc giảm nên gia tốc ngược chiều với vận tốc

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u đ th c a dao đ ng u hòa.ể ị ủ ộ ề

 x A cost

t = => x = A t =

4 T

=> x = t =

2 T

=> x = –A t = 3

4 T

=> x =

Yêu cầu học sinh nhận xét đồ thị dao động điều hòa

Vẽ đồ thị dao động điều hòa ứng với trường hợp pha ban đầu 

=

Nhận xét đồ thị

V Đồ thị dao động điều hòa

Đồ thị dao động điều hòa đường hình sin

Hoạt động (5 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà.ủ ố ệ ụ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh

Phát biểu dao động điều hòa

Nêu li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu Yêu cầu học sinh nhà giải tập 7, 8, 10, 11 trang sgk 1.7 sbt

(4)

Tuần

Ngày soạn : 14.08.2010 Ngày dạy : 16.08.2010 Tiết CON LẮC LÒ XO I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Viết được: Công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hịa, cơng thức tính chu kì lắc lị xo, cơng thức tính động năng, lắc lò xo

- Giải thích dao động lắc lị xo l dao động điều hòa

- Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động 2 Kĩ năng

- Áp dụng công thức định luật có để giải tập tương tự phần tập - Viết phương trình động lực học lắc lị xo

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc lị xo

2 Học sinh: Ơn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi lớp 10. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa Nêu mối liên hệ chu kì, tần số tần số góc dao động điều hòa

So sánh pha ban đầu li độ vận tốc So sánh pha ban đầu li độ gia tốc Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u l c lò xo.ể ắ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu lắc lò xo

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo lắc lị xo

Giới thiệu vị trí cân Yêu cầu học sinh nhận xét vị trí cân

Kéo lò xo giãn thả Yêu cầu học sinh nhận xét

Vẽ lắc lò xo

Nêu cấu tạo lăc lò xo

Nhận xét vị trí cân Nhận xét chuyển động

I Con lắc lò xo 1 Cấu tạo

Gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu lị xo có độ cứng k, có khối lượng không đáng kể Đầu xo giữ cố định Vât m trượt mặt phẵng nằm ngang khơng có ma sát

2 Nhận xét

+ Vị trí cân vật là vị trí lị xo khơng bị biến dạng

+ Kéo vật nặng khỏi vị trí cân cho lị xo dãn đoạn nhỏ buông tay, ta thấy vật dao động đoạn thẳng quanh vị trí cân

Hoạt động (20 phút) : Kh o sát dao đ ng c a l c lò xo v m t đ ng l c h c.ả ộ ủ ắ ề ặ ộ ự ọ

Dẫn dắt học sinh đến kết

Xác định lực tác dụng lên vật

Viết biểu thức định luật II Newton

Viết phương trình chiếu

Xác định trị đại số lực đàn hồi 

F

II Khảo sát dao động lắc lò xo về mặt động lực học

1 Phương trình chuyển động

Vật chịu tác dụng lực: Trọng lực P, phản lực N lực đàn hồi 

F Theo định luật II Newton:

ma= 

P +N +F Chiếu lên trục Ox ta có:

ma = F = - kx => a = - m

(5)

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc 

Yêu cầu học sinh xác định chu kì T

Yêu cầu học sinh thực C1 Giới thiệu lực kéo lắc lò xo vừa nêu số trường hợp khác

Xác định tần số góc  lắc

lị xo

Xác định chu kì dao động Thực C1

Nêu khái niệm lực kéo

Như lắc lò xo dao động điều hòa 2 Tần số góc chu kì

Tần số góc:  =

m k

Chu kì: T =

 

2

= 2 m

k



3 Lực kéo về

Lực ln ln hướng vị trí cân gọi lực kéo Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ, lực gây gia tốc cho vật dao động điều hòa

Hoạt động (10 phút) : Kh o sát dao đ ng c a lò xo v m t n ng l ng.ả ộ ủ ề ặ ă ượ

Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính động lắc lò xo

Dẫn dắt để học sinh viết biểu thức tính lắc lò xo

Yêu cầu học sinh rút kết luận

Yêu cầu học sinh thực C2

Viết biểu thức tính động nói chung

Áp dụng cho lắc lị xo Viết biểu thức tính lị xo bị biến dạng

Áp dụng cho lắc lị xo Viết biểu thức tính nói chung

Áp dụng cho lắc lị xo Rút kết luận Thực C2

III Khảo sát dao động lắc lò xo về mặt lượng

1 Động lắc lò xo Wđ =

2 1

mv2 = 2 1

m2A2sin2(t+)

= 2 1

kA2sin2(t + ) 2 Thế lắc lò xo Wt =

2 1

kx2 = 2 1

k A2cos2(t + )

3 Cơ năngcủa lắc lị xo Sự bảo tồn cơ năng

W = Wt + Wđ = 2 1

k A2 =

2 1

m2A2 = số

Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát

1 Cấu tạo lắc lị xo

2 Viết cơng thức tính tần số góc, chu kì, tần số lắc lị xo

3 Trong chu kì dao động vận tốc thay đổi độ lớn

Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, trang 13 sgk 2.6 sbt

Ghi tập nhà

(6)

Tuần

Ngày soạn : 14.08.2010 Ngày dạy : 19.08.10

Tiết BÀI TẬP I MỤC TIÊU

- Xác định đại lượng dao động điều hòa - Lập phương trình dao động lắc lị xo

- Giải số toán dao động điều hòa lắc lò xo II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức dao động điều hòa, lắc lò xo.

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan. + Li độ, vận tốc gia tốc dao động điều hòa:

x = Acos(t + ), v = x' = - Asin(t + ), a = v' = x’’ = - 2Acos(t + ) = - 2x

+ Sự lệch pha li độ, vận tốc gia tốc dao động điều hòa: vận tốc biến thiên điều hòa tần số sớm pha li độ

2



, gia tốc sớn pha vận tốc 2



ngược pha với li độ + Liên hệ chu kì, tần số tần số góc:  =

T



2

= 2f

+ Phương trình dao động lắc lò xo: x = Acos(t + ) ; với  =

m k , A =

2 2



v

x  ;  xác định theo

phương trình: cos =

A x0

: lấy nghiệm “+” v0 < lấy nghiệm “-“ v0 > + Động năng, lắc lò xo:

Động : Wđ = 2 1

mv2 = 2 1

kA2sin2(t + ). Thế năng: Wt =

2 1

kx2 = 2 1

k A2cos2(t + ). Cơ năng: W = Wt + Wđ =

2 1

k A2 = 2 1

m2A2

Hoạt động (10 phút) :

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn

Câu trang 9: C Câu trang 9: A Câu trang : D Câu trang 13: D Câu trang 13: D Câu trang 13: B Hoạt động (20 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Đọc đề :1.7 : Một vật dao

động điều hòa với biên độ A = 24 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

Tính 

Tính 

Viết phương trình dao động

Bài 1.7

a) Phương trình dao động : x = Acos(t + )

 =

4 2 2 



T = 0,5 (rad/s) Khi t = x = - A => - A = Acos

(7)

Y/c h/s xác định tần số góc dao động

Hướng dẫn học sinh xác định pha ban đầu

Y/c hs viết pt dao động Hướng dẫn để học sinh xác định li độ, vận tốc gia tốc vật thời điểm t = 0,5s Hướng dẫn học sinh giải phương trình lượng giác để tính t (hai họ nghiệm)

Đề 2.6 : Một lắc lị xo có khối lượng m = 50 g, dao động điều hòa trục x với chu kì T = 0,2 s biên độ A = 0,2 m Chọn gốc tọa độ O vị trí cân , chọn gốc thời gian lúc lắc qua vị trí cân theo chiều âm

a) Viết phương trình dao động b) Xác định độ lớn chiều vec-tơ vận tốc, gia tốc lực kéo thời điểm

3 4 T t

Y/c h/s xác định tần số góc dao động

Hướng dẫn h/s xác định pha ban đầu

Y/c h/s viết pt dao động Y/c h/s xác định t (ra s) Cho h/s thay t vào pt vận tốc để tính v

Cho h/s thay t vào pt gia tốc để tính a

Y/c h/s dựa vào trị đại số a để xác định chiều véc tơ gia tốc

Hướng dẫn h/s tính trị đại số lực kéo nhận xét chiều

Thay t vào phương trình vận tốc tính v

Thay t vào phương trình gia tốc tính a

Thay x vào phương trình li độ giải phương trình lượng giác để tính t

Tìm nghiệm dương nhỏ hai họ nghiệm giải

Tính 

Tính 

Viết pt dao động Tính T t giây Tính v

Tính a

Nhận xét chiều  a Tính F

Nhận xét chiều  F

v = - 0,5.24.sin

4 5

= 6 2(cm/s)

a = - (0,5)2.(- 12 2) = 30 2 (cm/s2)

c) Thời điểm vật có x = - 12cm: Ta có : - 12 = 24cos(0,5t + )

=> cos(0,5t + ) = - 0,5 = cos

3 2

=> 0,5t +  = 

3 2

+ 2k ; với k  Z

=> t = - 3 1

+ 4k t = - 3 10

+ 4k

Nghiệm dương nhỏ hai họ nghiệm t =

3 2

(s) Bài 2.6

a) Phương trình dao động : x = Acos(t + )

 =

2 , 0 2 2 



T = 10 (rad/s) Khi t = x = => = Acos

=>  = 

2



t = v < nên nhận nghiệm  =

2



Vậy: x = 0,2cos(10t +

2



) (m) b) Tại thời điểm t =

4 3T

= 0,15s : v = - 10.0,2.sin(1,5 +

2



) = a = - (10)2.0,2.cos(1,5 +

2



) = - 200(m/s2) < 0

Dó a hướng theo chiều âm trục Ox phía vị trí cân

Lực kéo về:

F = ma = 0,05.(-200) = - 10 (N) < Véc tơ 

F ngược chiều dương trục Ox

(8)

Tiết 5 CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu cấu tạo lắc đơn, điều kiện để lắc đơn dao động điều hòa

- Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn, cơng thức tính lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn

- Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Nêu ứng dụng lắc việc xác định gia tốc rơi tự

2 Kĩ năng

- Giải tập tương tự II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc đơn.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức phân tích lực. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u l c đ n.ể ắ ơ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu lắc đơn

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo lắc đơn

Yêu cầu học sinh xác định vị trí cân lắc đơn Cho lắc đơn dao động

Vẽ hình

Nêu cấu tạo lắc đơn

Xác định vị trí cân lắc đơn

Quan sát nhận xét chuyển động lắc đơn

I Thế lắc đơn? 1 Cấu tạo

Gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo vào đầu sợi dây không dãn, có chiều dài l, có khối lượng khơng đáng kể

2 Nhận xét

Vị trí cân vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng

Kéo nhẹ cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân góc thả ta thấy lắc dao động xung quanh vị trí cân

Hoạt động (15 phút) : Kh o sát dao đ ng c a l c đ n v m t đ ng l c h c.ả ộ ủ ắ ơ ề ặ ộ ự ọ

Vẽ hình 3.2 Yêu cầu học sinh xác định lực tác dụng lên vật nặng

Yêu cầu học sinh viết biểu

thức định luật II Newton Yêu cầu học sinh xác định lực kéo

Yêu cầu học sinh cho biết  lớn dao động

con lắc đơn khơng phải dao động điều hịa

u cầu học sinh thực C1

Vẽ hình

Xác định lực tác dụng lên vật nặng

Viết biểu thức định luật II Newton

Xác định lực kéo

Cho biết  lớn dao

động lắc đơn dao động điều hòa

Thực C1

II Khảo sát dao động lắc đơn về mặt động lực học

1 Phương trình chuyển động

Vị trí vật m xác định li độ góc

 hay li độ cong s = l ( tính rad)

Chọn chiều dương hình vẽ

Vật chịu tác dụng hai lực: Trọng lực  P sức căng 

T

Theo định luật II Newton: m

a= P + T Chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo ta có: ma = Pt = - mgsin

Thành phần Pt = - mgsin trọng lực lực kéo

Với  lớn (sin ) dao động lắc

đơn khơng phải dao động điều hịa

(9)

đơn

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc lắc đơn

Yêu cầu học sinh xác định chu kì lắc đơn

của lắc đơn Xác định 

Xác định T Thực C2

=> a = - l g

s Đặt 2 =

l g

Ta có: a = -2s

Nghiệm phương trình : s = S0cos(t + )

Vậy, dao động nhỏ (sin (rad)),

lắc đơn dao động điều hòa với biên độ S0 = l0

2 Tần số góc chu kì dao động Tần số góc :  =

l g .

Chu kì: T =

 

2 = 2

g l Hoạt động (10 phút) : Kh o sát dao đ ng c a l c đ n v m t n ng l ng.ả ộ ủ ắ ơ ề ặ ă ượ

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính động

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính

Yêu cầu học sinh cho biết lắc đơn bảo tồn viết biểu thức

Viết biểu thức tính động lắc đơn

Viết biểu thức tính lắc đơn

Cho biết lắc đơn bảo tồn, viết biểu thức

III Khảo sát dao động lắc đơn về mặt lượng

1 Động năng Wđ =

2 1

mv2. 2 Thế năng

Wt = mgl(1 - cos) = 2mglsin2 2



3 Cơ năng

Nếu bỏ ma sát lắc đơn bảo tồn vị trí biên:

W = Wđ+Wt = mgl(1-cos0) = 2mglsin2

0



Với 0 < 100 W = 2 1

mgl20

Hoạt động (5 phút) : Tìm hi u cách xác đ nh gia t c r i t nh l c đ n.ể ị ố ự ờ ắ ơ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh trình bày

cách làm thí nghiệm với lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự

Trình bày cách làm thí nghiệm cới lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự

IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do Từ cơng thức tính chu kì lắc đơn:

T = 2

g l

=> g = T

l 4

Làm thí nghiệm với dao động lắc đơn, đo T l ta tính g

1 Cấu tạo lắc đơn

2 Viết cơng thức tần số góc, chu kì, tần số lắc đơn

3 Tính li độ cung lắc đơn dài 1,2m thời điểm có li độ góc 300

Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, 6, trang 17 sgk 3.8, 3.9 sbt

Tóm tắt lại kiến thức học Ghi tập nhà

s = 0,5236 m

(10)

Tiết 6 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động trì, dao động cưởng bức, cộng hưởng - Nêu điều kiện để có tượng cộng hưởng xảy

- Nêu vài ví dụ tầm quan trọng tượng cộng hưởng 2 Kĩ năng

- Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần Vẽ giải thích đường cong cộng hưởng

- Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thích số tượng vật lí liên quan để giải tập tương tự

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 4.3 số ví dụ dao động cưởng bức, tượng cộng hưởng. 2 Học sinh: Ôn tập lắc: W =

2 1

m2A2

Hoạt động (5 phút) : 1.Kiểm tra cũ: Viết biểu thức xác định tần số dao động điều hòa lắc lò xo con lắc đơn: Con lắc lò xo: f =

m k



2 1

Con lắc đơn: f = l g



2 1

Nêu điều kiện để lắc lò xo lắc đơn dao động điều hòa

Viết cơng thức tính tần số góc , chu kì lắc đơn Viết cơng thức tính động năng, năng,

G/v gới thiệu tần số dao động lắc đơn lắc lò xo nêu gọi tần số riêng hệ dao động (kí hiệu f0), phụ thuộc vào đặc điểm hệ dao động

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u dao đ ng t t d n.ể ộ ắ ầ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh nhận xét

dao động lắc thực tế

Cho hs đn dao động tắt dần Yêu cầu học sinh giải thích nguyên nhân tắt dần dao động

Giới thiệu số ứng dụng dao động tắt dần

Nhận xét dao động lắc thực tế

Nêu khái niệm dao động tắt dần Giải thích nguyên nhân tắt dần dao động

Ghi nhận ứng dụng dao động tắt dần

I Dao động tắt dần

1 Thế dao động tắt dần?

Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi dao động tắt dần

2 Giải thích

Nguyên nhân làm tắt dần dao động lực ma sát lực cản môi trường làm tiêu hao lắc

3 Ứng dụng

Các thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc tơ, xe máy, … ứng dụng dao động tắt dần

Hoạt động (5 phút) : Tìm hi u dao đ ng trì.ể ộ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh nêu cách làm

cho dao động không tắt Giới thiệu dao động trì Giới thiệu dao động trì lắc đồng hồ

Nêu cách làm cho dao động không tắt dần

II Dao động trì

Dao động trì cách giữ cho biên độ khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dao động gọi dao động trì

Dao động lắc đồng hồ dao động trì

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u dao đ ng c ng b c.ể ộ ưở ứ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu dao động cưởng Ghi nhận khái niệm

III Dao động cưởng bức

1 Thế dao động cưởng bức?

(11)

Giới thiệu đặc điểm dao động cưởng

Thực C2, yêu cầu học sinh quan sát nhận xét

Ghi nhận đặc điểm dao động cưởng

Quan sát dao động lắc khác nhận xét

hoàn gây chuyển động pit-tông xi lanh máy nổ

2 Đặc điểm

Dao động cưởng có biên độ khơng dổi có tần số tần số lực cưởng

Biên độ dao động cưởng phụ thuộc vào biên độ lực cưởng bức, vào lực cản hệ vào chênh lệch tần số cưởng f tần số riêng fo hệ Biên độ lực cưởng lớn, lực cản nhỏ chênh lệch f fo biên độ dao động cưởng lớn

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u hi n t ng công h ng.ể ệ ượ ưở

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu tượng cộng

hưởng

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện cộng hưởng

Yêu cầu học sinh xem hình 4.4 nhận xét đặc điểm cộng hưởng

Yêu cầu học sinh giải thích tượng cộng hưởng

Yêu cầu học sinh nghiên cứu sgk để tìm hiểu tầm quan trọng tượng cộng hưởng Yêu cầu học sinh cho biết trường hợp cộng hưởng có hại, trường hợp có lợi

Nêu điều kiện cộng hưởng Xem hình 4.4 nhận xét đặc điểm cộng hưởng

Giải thích tượng cộng hưởng

Tìm hiểu tầm quan trọng tượng cộng hưởng

Trả lời được:

Sự cộng hưởng làm tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, … rung mạnh có hại

Sự cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to rỏ có lợi

IV Hiện tượng cơng hưởng 1 Định nghĩa

Hiện tượng biên độ dao động cưởng tăng dần lên đến giá trị cực đại tần số f lực cưởng tần số riêng fo hệ dao động gọi tượng cộng hưởng

Điều kiện cộng hưởng: f = f0

Đặc điểm: Đồ thị cộng hưởng nhọn lực cản môi trường nhỏ

2 Giả thích

Khi tần số lực cưởng tần số riêng hệ dao động hệ cung cấp lượng cách nhịp nhàng lúc, lúc biên độ dao động hệ tăng dần lên Biên độ dao động đạt tới giá trị không đổi cực đại tốc độ tiêu hao lượng ma sát tốc độ cung cấp lượng cho hệ

3 Tầm quan trọng tượng cộng hưởng

Những hệ dao động tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, có tần số riêng Phải cẫn thận không hệ chịu tác dụng lực cưởng mạnh, có tần số tần số riêng chúng để tránh cộng hưởng, gây gãy, đổ

Hộp đàn đàn ghi ta, viôlon, hộp cộng hưởng với nhiều tần số khác dây đàn làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ Hoạt động (5 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà.ủ ố ệ ụ ề

1 Thế dao động tắt dần ? nguyên nhân Nêu đặc điểm dao động trì

Yêu cầu học sinh nhà giải tập 5, trang 21 sgk

(12)

- Tính chu kì, tần số, tần số góc lắc đơn, năng, lắc đơn dao động điều hòa - Trả lời câu hỏi trắc nghiệm giải tập lắc đơn, dao động tắt dần, dao động cưởng bức, cộng hưởng tương tự sgk sbt

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức lắc đơn, dao động tắt dần, dao động cưởng bức, cộng hưởng.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải.

+ Phương trình dao động điều hịa lắc đơn: s = S0cos(t + ) hay  = 0cos(t + ) với s = l; S0 = l0 + Tần số góc, chu kì, tần số lắc đơn:  =

l g

; T = 2

g l

; f =



2 1

l g

+ Thế lắc đơn dao động điều hòa: Wt =

2 1

mgl2 ; W =

2 1

mgl20 ( 0 tính rad) + Tần số dao động cưởng tần số ngoại lực cưởng + Điều kiện để có cộng hưởng: f = f0 Hoạt động (10 phút) : Gi i câu h i tr c nghi m.ả ỏ ắ ệ

Câu trang 17: D Câu trang 17: D Câu trang 17: C Câu trang 21: D Câu trang 21: B Hoạt động (25 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản 3.8 :Một lắc đơn dài 1,2

m dao động nơi có gia tốc rơi tự g9,8 m/s2.

Kéo lắc khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương một góc o = 100 thả tay. a) Tính chu kì dao động của con lắc.

b) Viết phương trình dao động lắc.

c) Tính tốc độ gia tốc của con lắc qua vị trí cân bằng

Yêu cầu học sinh tính , S0  viết phương trình dao

động lắc đơn

Yêu cầu học sinh tính vận tốc gia tốc vật qua vị trí cân

Tính chu kì dao động lắc

Viết dạng phương trình dao động

Tính 

Tính S0 Tính 

Viết phương trình dao động Tính v

Tính a

Bài 3.8

a) Chu kì dao động lắc T = 2

g l

= 2.3,14 8 , 9

2 , 1

= 2,2 (s) b) Phương trình dao động lắc Ta có:  =

l g

= 2 , 1

8 , 9

= 2,86 (rad/s) S0 = l0 = 1,2.0,174 = 0,2 (m) Khi t = s = S0 v = => cos = =>  =

Vậy: s = 0,2cos2,86t (m) c) Khi qua vị trí cân

v = vmax = S0 = 2,86.0,2 = 0,572 (m/s) a =

(13)

Tiết 8 TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

I MỤC TIÊU 1 Kiến thức

- Biểu diễn phương trình dao động điều hồ vectơ quay 2 Kĩ năng

- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Cb hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.

2 Học sinh: Ơn tập kiến thức hình chiếu vectơ xuống hai trục toạ độ. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Giới thiệu số trường hợp có tổng hợp dao động thực tế để đặt vấn đề cho bài. Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u v véc t quay.ể ề ơ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Vẽ véc tơ quay

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm véc tơ quay

Vẽ hình

Nêu đặc điểm véc tơ quay Xác định tọa độ hình chiếu P điểm M trục Ox

Thực C1

I Véc tơ quay

Dao động điều hòa: x = Acos(t + )

Được biểu diễn véc tơ quay OM có + Gốc gốc tọa độ trục Ox

+ Độ dài biên độ dao động: OM = A + Hợp với trục Ox góc 

+ Quay quanh O theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với vận tốc góc 

Hoạt động (25 phút) : Tìm hi u ph ng pháp giãn đ Fre-nen.ể ươ ồ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Cho học sinh dùng phép biến

đổi lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp A1 = A2

Nêu cần thiết phải dùng phương pháp khác A1 A2 Vẽ giãn đồ véc tơ quay

Cho học sinh rút kết luận tổng hợp hai dao động điều hòa phương tần số Hướng dẫn để học sinh thực C2

Dùng phép biến đổi lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp A1 = A2

Ghi nhận cần thiết phải dùng phương pháp khác A1 A2 Vẽ giãn đồ véc tơ

Nhận xét quay OM so với 

1

OM OM2

Kết luận tổng hợp hai dao động điều hòa phương tần số

Thực C2

II Phương pháp giãn đồ Fre-nen 1 Đặt vấn đề

Xét hai dao động điều hòa phương tần số: x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

Để tìm li độ dao động tổng hợp x = x1 + x2 trường hợp A1  A2 ta dùng phương pháp giãn đồ Fre-nen

2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen

a) Biểu diễn dao động thành phần dao động tổng hợp véc tơ quay

Các dao động thánh phần x1 x2 biểu diễn hai véc tơ quay 

1

OM OM2 dao động tổng hợp x = x1 + x2 biểu diễn véc tơ quay OM với

 

OM = OM1 +  

2 OM

Vậy, dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số dao động điều hòa phương, tần số với hai dao động thành phần

b) Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp.

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy A2 = A

12 + A22 + A1A2 cos (2 - 1) tan =

2 1

cos cos

sin sin

 

A A

 

(14)

Giới thiệu lệch pha hai dao động: Sớm pha, trể pha, pha, ngược pha

Dẫn dắt để học sinh tìm biên độ dao động tổng hợp trường hợp

Cho tốn ví dụ

Hướng dẫn để học sinh tìm biên độ, pha ban đầu viết phương trình dao động tổng hợp

Cịn thời gian cho vẽ giãn đồ véc tơ lớp, khơng nhà vẽ

Ghi nhận khái niệm lệch pha hai dao động điều hòa phương tần số

Tìm biên độ dao động tổng hợp: Khi hai dao động thành phần pha

Khi hai dao động thành phần ngược pha

Kết luận trường hợp tổng quát

Tìm biên độ dao động tổng hợp

Tìm pha ban đầu dao động tổng hợp

Viết phương trình dao động tổng hợp

Vẽ giãn đồ véc tơ

Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ pha ban đầu dao động thành phần

+ Khi hai dao động thành phần pha (2 - 1 = 2k) dao động tổng hợp có biên độ cực đại: A = A1 + A2

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (2 - 1 = (2k + 1)) dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu: A = |A1 - A2|

+ Trường hợp tổng quát:

A1 + A2  A  |A1 - A2| 4 Ví dụ

Tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động thành phần sau:

x1 = 4cos(10t + /3) (cm) x2 = 2cos(10t + ) (cm) Ta có: A2 = A

12 + A22 + A1A2 cos (2 - 1) = 16 + + 16.(-0,5) = 12

=> A = (cm) tan =

2 1

cos cos

sin sin

 

A A

 

=

) 1 .( 2 5 , 0 . 4

0 . 2 2

3 . 4

 



=  = tan

2



=>  =

2



Vậy phương trình dao động tổng hợp cos

2 (10 ) ( )

2

x t cm

1 Hãy biểu diễn dao động điều hòa 4cos

6 x t 

 

(cm) vectơ quay

2 Biểu diễn thêm dao động 3cos 2 3 x t  

  (cm)

và tính biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp hai dao động

Yêu cầu học sinh nhà giải tập 4, 5, trang 25 sgk 5.4, 5.5 sbt

1 hs khơng xác định trước tiên phải vễ trục tọa độ ox

2 hs áp dụng công thức mà không nhận hình vng

Ghi tập nhà

(15)

- Tính biên độ, pha ban đầu viết phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số

- Mở rộng để viết phương trình dao động tổng hợp nhều dao động điều hòa phương tần số

- Giải tập tương tự sgk sbt

- Nhận xét biên độ dao động tổng hợp số trường hợp đặc biệt II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức tổng hợp dao động.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải.

+ Tổng hợp hai dao động điều hòa phương tần số: Nếu vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa với phương trình là: x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2) phương trình dao động tổng hơp vật là: x = x1 + x2 = Acos(t + ) Trong đó: A2 = A12 + A22 + A1A2 cos (2 - 1) ; tan =

2 1 2 1 cos cos sin sin     A A A A  

+ Độ lệch pha hai dao động điều hòa phương tần số:  = 2 - 1 Khi hai dao động thành phần pha ( = 2k) dao động tổng hợp có biên độ cực đại là: A = A1 + A2 Khi hai dao động thành phần ngược pha ( = (2k + 1)) dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu là: A = |A1 - A2| Trường hợp tổng quát ( thì: A1 + A2  A  |A1 - A2|

Hoạt động (10 phút) : Gi i câu h i tr c nghi m.ả ỏ ắ ệ

Câu trang 25: D Câu trang 25: B Câu 5.1: B Câu 5.2: C Câu 5.3: D Hoạt động (25 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Hướng dẫn để học sinh tìm

biên độ, pha ban đầu viết phương trình dao động tổng hợp

Bài 5.4 : Hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trìng lần lược :

1 4cos 10 3 x   t 

  (cm)

và x2 2 cos 10 t

(cm) Tìm phương trình dao động tổng hợp

Bài trang 25 Ta có: A2 = A

12 + A22 + A1A2 cos (2 - 1) = 0,75 + + 3.0,5 = 5,25

=> A = 2,3 (cm) tan =

2 1 2 1 cos cos sin sin     A A A A   = ) 2 2 ( . 3 0 . 2 3 5 . 0 . 3 1 . 2 3    = -3 2

= tan0,73

=>  = 0,73

Vậy phương trình dao động tổng hợp x = 2,3cos(5t + 0,73) (cm) Bài 5.4

Ta có: A2 = A

12 + A22 + A1A2 cos (2 - 1) = 16 + + 16.(-0,5) = 12

=> A = 2,3 (cm) tan =

(16)

Tìm biên độ, pha ban đầu

viết phương trình dao động tổng hợp

Bài 5.5 : Hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trìng lần lược :

1

5 6sin

2 t

x   (cm)

2

5 6cos

2 t

x   (cm) Tìm

phương trình dao động tổng hợp

 chuyển x1 từ hàm sin sang hàm cos

 Tìm biên độ, pha ban đầu

viết phương trình dao động tổng hợp

Chuyển x1 từ hàm sin sang hàm cos

= ) 1 ( 2 5 , 0 . 4 0 . 2 2 3 . 4   

=  = tan

2



=>  =

2



Vậy phương trình dao động tổng hợp x = 2,3cos(10t +

2



) (cm) Bài 5.5

Ta có: x1 = 6sin 2 5

t = 6cos( 2 5 t - 2  ) (cm) => A2 = A

12 + A22 + A1A2 cos (2 - 1) = 36 + 36 + 72.0 = 72 => A = 2 (cm)

tan =

2 1 2 1 cos cos sin sin     A A A A   = ) 1 . 6 0 . 6 0 . 6 ) 1 .( 6   

= - = tan(-4



) =>  = -

4



Vậy phương trình dao động tổng hợp x = 2cos(

2 5

t - 4



(17)

Tiết 10 - 11 THỰC HÀNH

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nhận biết có phương pháp dùng để phát định luật vật lí

- Phương pháp suy diễn tốn học: Dựa vào thuyết hay định luật đ biết để suy định luật dùng thí nghiệm để kiểm tra đắn

- Phương pháp thực nghiệm: Dùng hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số đại lượng có liên quan nhằm tìm định luật

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:

- Chu kì dao động T lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, phụ thuộc vào chiều dài l gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm

- Tìm thí nghiệm T a l , với hệ số a  2, kết hợp với nhận xt tỉ số 2 2

g



 với g = 9,8m/s2, từ đĩ nghiệm lại cơng thức lí thuyết chu kì dao động lắc đơn Ứng dụng kết đo a để xác định gia tốc trọng trường g nơi làm thí nghiệm

2 Kĩ năng

- Lựa chọn độ dài l lắc cách đo để xác định l với sai số nhỏ cho php

- Lựa chọn loại đồng hồ đo thời gian dự tính hợp lí số lần dao động tồn phần cần thực để xác định chu kì lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%

- Kĩ thu thập xử lí kết thí nghiệm: Lập bảng ghi kết đo kèm sai số Xử lí số liệu cách lập tỉ số cần thiết cách vẽ đồ thị để xác định giá trị a, từ suy cơng thức thực nghiệm chu kì dao động lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết chu kì dao động lắc đơn, vận dụng tính gia tốc g nơi làm thí nghiệm

II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên

- Nhắc HS chuẩn bị bi theo cc nội dung phần bo co thực hnh Sgk - Chọn cn cĩ mĩc treo 50g

- Chọn đồng hồ bấm giây số có độ chia nhỏ 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan người đo 0,2s sai số php đo t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với lắc đơn có chu kì T  1,0 s, đo thời gian n =

10 dao động t  10s, sai số phạm phải l:

0,21 2% 10

t T

 

   Thí nghiệm cho 1. 2 0,02

100

T s

   Kết đủ xác, chấp nhận

Trong trường hợp dùng đồ hồ đo thời gian số với cổng quang điện, đo T với sai số  0,001s

2 Học sinh

- Đọc kĩ thực hành để định r mục đích quy trình thực hnh - Trả lời câu hỏi cuối để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị lập sẵn bảng để ghi kết theo mẫu phần báo cáo thực hành Sgk

3 Dụng cụ:

Mỗi lớp dụng cụ, gồm: nặng 50g, 100g, 150g Một số sợi dy mảnh Một gi trí nghiệm chắn Một đồng hồ bấm giây Một thước 300 mm Giấy vẽ đồ thị giấy kẻ ô Mẫu bo co thực hnh

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u c s lý thuy t liên quan đ n th c hành.ể ơ ở ế ế ự

Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi sgk Nêu cấu tạo lắc đơn

Cho biết cách đo chiều dài lắc đơn

Nêu cách làm thí nghiệm để phát phụ thuộc chu kì dao động lắc đơn với biên độ nhỏ vào biên độ dao động

Nêu cách làm thí nghiệm để phát phụ thuộc chu kì dao động lắc đơn với biên độ nhỏ vào chiều dài lắc

(18)

t = 0,02s dùng đồng hồ bấm dây có sai số 0,2s

Hoạt động (15 phút) : Thí nghi m tìm hi u s ph thu c c a chu k dao đ ng c a l c đ n vào biên đ ệ ể ự ụ ộ ủ ỳ ộ ủ ắ ơ ộ

Yêu cầu học sinh chọn lắc với m = 50g, l = 50cm

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động lắc đơn với biên độ khác nhau: A1 = 3cm, A2 = 6cm, A3 = 9cm, A4 = 18cm

Yêu cầu học sinh rút định luật mối liên hệ chu kì biên độ dao động lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Chọn, lắp ráp lắc đơn theo yêu cầu

Với trường hợp cho lắc đơn thực 10 lần dao động, đo thời gian, tính toán ghi kết vào bảng 6.1

Rút định luật mối liên hệ chu kì biên độ dao động lắc đơn dao động với biên độ nhỏ Hoạt động (15 phút) : Thí nghi m tìm hi u s ph thu c c a chu k dao đ ng c a l c đ n vào kh iệ ể ự ụ ộ ủ ỳ ộ ủ ắ ơ ố l ng.ượ

Yêu cầu học sinh chọn lắc với l = 50cm khối lượng 50g, 100gvà 150g

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động lắc đơn có khối lượng khác

Yêu cầu học sinh rút định luật mối liên hệ chu kì khối lượng vật nặng lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Với trường hợp cho lắc đơn thực 10 lần dao động, đo thời gian, tính tốn ghi kết vào bảng 6.2

Rút định luật mối liên hệ chu kì khối lượng vật nặng lắc đơn dao động với biên độ nhỏ Tiết 2

Hoạt động (20 phút) : Thí nghi m tìm hi u s ph thu c c a chu k dao đ ng vào chi u dài l c.ệ ể ự ụ ộ ủ ỳ ộ ề ắ

Yêu cầu học sinh chọn lắc với m = 50g, chiều dài 40cm, 50cm 60cm

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động lắc đơn có chiều dài khác

Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc T2 vào l rút nhận xét.

Yêu cầu học sinh rút định luật mối liên hệ chu kì chiều lắc đơn lắc đơn dao động với biên độ nhỏ

Với trường hợp cho lắc đơn thực 10 lần dao động, đo thời gian, tính toán ghi kết vào bảng 6.1

Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc T2 vào l rút ra nhận xét

Rút định luật mối liên hệ chu kì chiều lắc đơn lắc đơn dao động với biên độ nhỏ Hoạt động (25 phút) : Rút k t lu n, làm báo cáo th c hành.ế ậ ự

Yêu cầu học sinh rút định luật mối liên hệ T với A (S0, 0), m, l dao động lắc đơn với biên độ nhỏ

Yêu cầu học sinh so sánh kết đo a công thức T = a l giá trị

g



2

với g = 9,8m/s2 rút kết luận về cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn

Yêu cầu học sinh dựa vào kết thí nghiệm, tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm

Yêu cầu học sinh làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu sgk

Rút định luật mối liên hệ T với A (S0, 0), m, l dao động lắc đơn với biên độ nhỏ

So sánh kết đo a công thức T = a l giá trị g



2

với g = 9,8m/s2 Rút kết luận cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn

Dựa vào kết thí nghiệm, tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm

(19)

Chương II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Tiết 12 - 13 SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu định nghĩa sóng

- Phát biểu định nghĩa khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha

- Viết phương trình sóng

- Nêu đặc trưng sóng biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng lượng sóng 2 Kĩ năng

- Giải tập đơn giản sóng

- Tự làm thí nghiệm truyền sĩng trn sợi dy II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các thí nghiệm mơ tả sóng ngang, sóng dọc truyền sóng (hình 7.1, 7.2 7.3) 2 Học sinh: Ôn lại dao động điều hòa

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ: Nêu định nghĩa biên độ, chu kì, tần số lượng vật dao động điều hòa

Hoạt động (35 phút) : Tìm hi u v sóng c ể ề ơ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Thực thí nghiệm cho học

sinh quan sát

Yêu cầu học sinh quan sát nhận xét

Yêu cầu học sinh thực C1 Yêu cầu học sinh định nghĩa sóng

Y/c h/s quan sát nhận xét gợn sóng mặt nước Y/c h/s rút kết luận tốc độ sóng truyền mặt nước Yêu cầu học sinh nhận xét phương dao động phần tử nước thí nghiệm so với phương truyền sóng

Giới thiệu sóng ngang

Thực thí nghiệm hình 7.2 cho hs quan sát nhận xét Yêu cầu học sinh nêu khái niệm sóng dọc

Nêu ví dụ để học sinh thấy sóng khơng truyền chân không

Quan sát, nhận xét Quan sát, nhận xét Thực C1

Định nghĩa sóng

Quan sát nhận xét gợn sóng mặt nước

Rút kết luận tốc độ sóng truyền mặt nước

Nhận xét phương dao động phần tử nước thí nghiệm so với phương truyền sóng Ghi nhận khái niệm

Quan sát, nhận xét Nêu khái niệm sóng dọc

Ghi nhận sóng khơng truyền chân khơng

I Sóng cơ 1 Thí nghiệm

+ Cho cần rung dao động mũi S không chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ M đứng bất động

+ Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt nước, ta thấy sau thời gian ngắn, mẩu nút chai dao động Vậy, dao động từ O truyền qua nước tới M Ta nói có sóng mặt nước O nguồn sóng

2 Định nghĩa

Sóng dao động lan truyền mơi trường

Các gợn sóng phát từ O đường tròn tâm O Vậy sóng nước truyền theo phương khác mặt nước với tốc độ v

3 Sóng ngang

Sóng ngang sóng phần tử môi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng

Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang truyền chất rắn

4 Sóng dọc

Sóng dọc sóng phần tử mơi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng

Sóng dọc truyền chất khí, chất lỏng chất rắn

(20)

Tiết 2

Hoạt động (25 phút) : Tìm hi u đ c tr ng c a m t sóng hình sin.ể ặ ư ủ ộ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Mơ tả thí nghiệm hình 7.3

u cầu học sinh xem hình nhận xét truyền sóng dây

Giới thiệu số điểm dây dao động hoàn toàn giống Giới thiệu biên độ sóng

Giới thiệu chu kì tần số sóng

Giới thiệu tốc độ truyền sóng Giới thiệu bước sóng

Giới thiệu định nghĩa bước sóng theo cách khác

Giới thiệu lượng sóng Yêu cầu học sinh thực C2

Xem hình 7.3, nhận xét truyền sóng dây

Ghi nhận dây có số điểm dây dao động hồn tồn giống

Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm

Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm Thực C2

II Các đặc trưng sóng hình sin 1 Sự truyền sóng hình sin

Căng ngang sợi dây mềm, dài, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo dao động điều hòa Khi cho P dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Trên dây xuất sóng có dạng hình sin lan truyền đầu Q

Quan sát ta thấy dây có điểm dao động hồn tồn giống Sóng lan truyền dây với tốc độ v

2 Các đặc trưng sóng hình sin + Biên độ sóng A: biên độ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua

+ Chu kì T, tần số f sóng: Chu kì T sóng chu kì dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua Đại lượng f =

T 1

gọi tần số sóng

+ Tốc độ truyền sóng v: tốc độ lan truyền dao động mơi trường

+ Bước sóng : qng đường sóng lan

truyền chu kỳ:  = vT =

f v

+ Hai phần tử cách bước sóng dao động pha với

+ Năng lượng sóng lượng dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u ph ng trình sóng.ể ươ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Dẫn dắt để viết phương trình

sóng điểm phương truyền sóng biết phương trình sóng nguồn u cầu học sinh thực C3

Ghi nhận phương trình sóng điểm phương truyền sóng

Thực C3

III Phương trình sóng

Nếu phương trình sóng nguồn O uO = Acost phương trình sóng M

phương truyền sóng (trục Ox) là: uM = Acos (t - 2



OM ) = Acos (t - 2



x ) Hoạt động (5 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà.ủ ố ệ ụ ề

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 6, 7, trang 40 sgk 7.6, 7.7 7.8 sbt

(21)

Tiết 14 GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU

- Mơ tả tượng giao thoa sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa - Viết công thức xác định vị trí cực đai cực tiểu giao thoa

- Vận dụng công thức (8-2) ; (8-3) SGK để giải toán đơn giản tượng giao thoa II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Thí nghiệm Hình 8-1 SGK, vẽ phóng to hình 8.3. 2 Học sinh: Ơn lại phần tổng hợp hai dao động.

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Phương trình sóng nguồn O u = 5cos10t (cm), vận tốc truyền sóng

20cm/s Coi biên độ sóng khơng đổi Viết phương trình sóng điểm M cách O 7,2cm Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u hi n t ng giao thoa c a hai sóng m t n c.ể ệ ượ ủ ặ ướ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Thực thí nghiệm H 8.1

Giới thiệu hình 8.3

Yêu cầu học sinh cho biết giao thoa hai sóng

Quan sát thí nghiệm rút nhận xét

Xem hình giải thích gợn lồi, gợn lỏm thí nghiệm

Thực C1

Nêu khái niệm giao thoa vân giao thoa

I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước. 1 Thí nghiệm

Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt S1, S2 lan tỏa gặp nhau, sau thời gian ta thấy mặt nước xuất loạt gợn sóng ổn định có hình đường hypebol có tiêu điểm S1, S2

2 Giải thích

Ở miền hai sóng gặp nhau, có điểm dao động mạnh, hai sóng gặp chúng tăng cường lẫn nhau, có điểm đứng yên, hai sóng gặp chúng triệt tiêu Tập hợp điểm cực đại thành đường hypebol, tập hợp điểm đứng yên tạo thành đường hypebol khác

Hiện tượng hai sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định gọi tượng giao thoa hai sóng Các gợn sóng có hình đường hypebol gọi vân giao thoa Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u vi c xác đ nh c c đ i, c c ti u s giao thoa.ể ệ ị ự ạ ự ể ự

Yêu cầu học sinh viết phương trình dao động thành phần phương trình dao động tổng hợp M

Yêu cầu học sinh nhận xét biên độ dao động tổng hợp

Dân dắt để học sinh tìm vị trí mà dao động tổng hợp có

Viết phương trình dao động thành phần M sóng từ S1 S2 truyền tới

Dùng cơng thức lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp M

Nhận xét biên độ dao động tổng hợp

Giải phương trình lượng giác để tìm giá trị d2 – d1

II Cực đại cực tiểu

1 Dao động điểm vùng giao thoa Giả sử phương trình dao động hai nguồn là: uS1 = uS2 = Acost

Các phương trình dao động M sóng từ S1 S2 truyền tới là:

u1M = Acos(t -

  1

2 d

); u2M = Acos(t -

  2

2 d ) Dao động tổng hợp M

uM = u1M + u2M = 2Acos

 (d2 d1)

cos(t - (d1d2)

) Biên độ dao động tổng hợp M là:

AM = 2Acos

 (d2 d1)

 phụ thuộc vào hiệu

(22)

biên độ cực đại

Yêu cầu h/s rút kết luận Giới thiệu vân giao thoa cực đại (các gợn lồi)

Giới thiệu khoảng vân giao thoa sóng nước Dân dắt để học sinh tìm vị trí mà dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu

Yêu cầu h/s rút kết luận Giới thiệu vân giao thoa cực tiểu (các đường hypebol phần tử nước đứng yên) Giới thiệu điều kiện để có giao thoa ổn định

mà có cực đại Rút kết luận

Ghi nhận vân giao thoa cực đại

Ghi nhận khoảng vân giao thoa sóng nước Giải phương trình lượng giác để tìm giá trị d2 – d1 mà có cực tiểu

Rút kết luận

Ghi nhận vân giao thoa cực tiểu

Ghi nhận điều kiện để có giao thoa ổn định

cos  (d2  d1)

=1 => cos  (d2 d1)

= 1

hay

 (d2  d1)

= k tức d2 – d1 = k; k  Z Những điểm dao động có biên độ cực đại là điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng .

Khoảng cách hai vân cực đại liền kề đường nối S1S2 i =

2



gọi khoảng vân + Tại M có cực tiểu (đứng yên)

cos

 (d2  d1)

= =>

 (d2 d1)

= (2k + 1) 2



tức d2 – d1 = (2k + 1) 2



; với k  Z

Những điểm dao động triệt tiêu điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số lẻ bước sóng.

Để có giao thoa ổn định khoảng cách hai nguồn phải số lẻ bước sóng

S1S2 = (2k + 1) 2



Hoạt động (5 phút) : Tìm hi u u ki n giao thoa.ể ề ệ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu hai nguồn kết hợp,

hai sóng kết hợp

Giới thiệu nguồn đồng Giới thiệu điều kiện để có giao thoa

Yêu cầu học sinh rút kết luận tượng đặc trưng sóng

Ghi nhận điều kiện để có giao thoa hai sóng

Rút kết luận tượng đặc trưng sóng

Thực C2

III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp

+ Nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Hai nguồn dao động phương tần số có hiệu số pha khơng thay đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp

Hai nguồn dao động phương tần số pha gọi hai nguồn đồng

+ Để có vân giao thoa ổn định mặt nước hai nguồn phát sóng mặt nước phải hai nguồn kết hợp

+ Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng: q trình sóng gây tượng giao thoa ngược lại trình gây tượng giao thoa chắn q trình sóng

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 5, 6, 7, trang 45 sgk 8.1, 8.2, 8.4, 8.6, 8.7 sbt

(23)

Tiết 15 BÀI TẬP I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng kiến thức học sóng giao thoa sóng để trả lời câu hỏi giải câu hỏi trắc nghiệm có liên quan

- Viết phương trình sóng điểm phương truyền sóng

- Viết phương trình dao động tổng hợp diểm sóng từ hai nguồn đồng truyền tới - Giải tốn tìm bước sóng biết số gợn sóng hai nguồn ngược lại

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức sóng cơ, truyền sóng giao thoa sóng cơ.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải. + Liên hệ bước sóng, vận tốc, chu kì tần số sóng:  = vT =

f v

+ Phương trình sóng điểm M cách nguồn O khoảng OM = x: uM = Acos (t +  - 2



x ) + Phương trình dao động tổng hợp nơi cách nguồn đồng khoảng d1 d2:

uM = 2Acos

 (d2  d1)

cos(t - (d1d2)

)

+ Điều kiện để có giao thoa ổn định mặt nước có nguồn phát sóng kết hợp S1 S2: S1S2 = (2k + 1) 2



+ Khoảng vân giao thoa (khoảng cách hai cực đại hai cực tiểu liên tiếp S1S2): i =

2



+ Số cực đại (gợn sóng) hai nguồn S1 S2 là:



2 2S S

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu hs giải thích chọn D

Yêu cầu hs giải thích chọn D Yêu cầu hs giải thích chọn D Yêu cầu hs giải thích chọn A

Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn

Câu trang 45: D Câu trang 45: D Câu 8.1: D Câu 8.2: A Hoạt động (25 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu khái niệm gợn sóng, nút

sóng

u cầu h/s tính khoảng vân u cầu h/s tính bước sóng u cầu h/s tính tốc độ sóng u cầu h/s tính bước sóng u cầu h/s tính khoảng vân Hướng dẫn để học sinh tìm số cực đại S1 S2

Hướng dẫn học sinh lập luận để tìm số gợn sóng hình hypebol

Ghi nhận khái niệm Tính khoảng vân

Tính bước sóng

Tính tốc độ truyền sóng Tính bước sóng

Tính khoảng vân

Tìm số cực đại S1 S2 Tìm số gợn sóng hình hypebol

Bài trang 45

Trên S1S2 có 12 nút sóng (kể hai nút S1 S2) nên có 11 khoảng vân, ta có: Khoảng vân i =

11 11 11

d

= 1(cm) Mà i =

2



=>  = 2i = 2.1 = 2cm

Tốc độ truyền sóng: v = f = 2.26 = 52(cm/s)

Bài 8.4

Bước sóng:  =

20 2 , 1



f v

= 0,06(m) = 6(cm) Khoảng vân: i =

2 6 2 



= 3(cm) Giữa S1 S2 có

3 18 

i S S

(24)

u cầu h/s tính bước sóng u cầu h/s tìm số cực đại S1 S2

u cầu h/s tìm số gợn sóng có hình hypebol

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch pha dao động thành phần M dao động S1 S2 Yêu cầu học sinh nhận xét dao động tổng hợp M viết phương trình dao động M Yêu cầu học sinh tính khoảng từ S1 S2 đến M’

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch pha dao động thành phần M’ dao động S1 S2 Yêu cầu học sinh nhận xét dao động tổng hợp M viết phương trình dao động M’

Tính bước sóng

Tìm số cực đại S1 S2 Tìm số gợn sóng có hình hypebol

Tính độ lệch pha dao động thành phần M dao động S1 S2

Nhận xét dao động tổng hợp M viết phương trình dao động M

Tính khoảng từ S1 S2 đến M’

Tính độ lệch pha dao động thành phần M’ dao động S1 S2

nhận xét dao động tổng hợp M viết phương trình dao động M’

S1S2 đường thẳng, lại có gợn sóng hình hypebol

Bài 8.7

a) Bước sóng:  =

50 80



f v

= 1,6(cm) Số cực đại S1 S2 là:

6 , 1

12 . 2 2 1 2

 

S S

= 15

Như hai điểm S1 S2 có 15 đường chất lỏng dao động mạnh Trừ đường cực đại đường thẳng 14 đường khác đường hypebol

b) Phương trình dao động

M cách S1 S2 nên dao động M cực đại có: 1 = 2 =

6 , 1

8 . 2

2 

 



d

= 10

Dao động M pha với dao động S1 S2 nên uM = 2Acos100t

M’ cách S1 S2 khoảng: d’ = 62 82

 = 10cm

Do ’1 = ’2 =

6 , 1

10 . 2 '

2 

 



d

= 12,5

Dao động M’ trể pha 2



với dao động S1 S2 nên uM’ = 2Acos(100t -

2



(25)

Tiết 16 SÓNG DỪNG I MỤC TIÊU

- Mô 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: Cc TN hình 9.1; 9.2 SGK Vẽ phĩng to cc hình 9.3, 9.4 v 9.5 2 Học sinh: Đọc kĩ SGK.

Hoạt động (5 phút): Nêu tượng giao thoa, điều kiện để có giao thoa vị trí để có cực đại, cực tiểu. Hoạt động (10 phút): Tìm hi u s ph n x c a sóng.ể ự ả ạ ủ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Làm thí nghiệm hình 9.1

Yêu cầu học sinh thực C1 Làm thí nghiệm hình 9.2 Yêu cầu học sinh thực C2

Quan sát, nhận xét Thực C1 Quan sát, nhận xét Thực C2

I Sự phản xạ sóng

1 Phản xạ sóng vật cản cố định Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ

2 Phản xạ sóng vật cản tự do Khi phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ ln pha với sóng tới điểm phản xạ Hoạt động (25 phút) : Tìm hi u sóng d ng.ể ừ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu hình vẽ 9.3 Mơ tả thí

nghiệm

Cho học sinh dự đốn kết sóng tới sóng phản xạ gặp Giới thiệu sóng dừng

Giới thiệu hình vẽ 9.4

Yêu cầu học sinh nêu vị trí nút bụng, khoảng cách hai nút liên tiếp hai bụng liên tiếp

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định

Quan sát hình vẽ, nghe thầy mơ tả thí nghiệm

Dự đốn kết sóng tới sóng phản xạ gặp Ghi nhận khái niệm

Quan sát hình vẽ Xác định vị trí nút Xác định khoảng cách hai nút liên tiếp

Xác định vị trí bụng Xác định khoảng cách hai bụng liên tiếp

Nêu điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định

II Sóng dừng 1 Sóng dừng a) Thí nghiệm

Cho đầu P dây dao động liên tục, sóng tới sóng phản xạ liên tục gặp nhau, chúng giao thoa với tạo dây điểm luôn đứng yên (nút) điểm ln dao động với biên độ cực đại Đó sóng dừng

b) Định nghĩa

Sóng dừng sóng truyền sợi dây trường hợp xuất nút bụng 2 Sóng dừng dây có đầu cố định + Hai đầu cố định hai nút sóng

+ Vị trí nút: Các nút sóng nằm cách đầu cố định khoảng số nguyên nửa bước sóng Hai nút liên tiếp nằm cách khoảng

2



+ Vị trí bụng: Xen hai nút bụng, nằm cách hai nút Các bụng nằm cách hai đầu cố định khoảng số nguyên lẽ phần tư bước sóng Hai bụng liên tiếp nằm cách khoảng

2



(26)

Giới thiệu hình vẽ 9.5

Xác định khoảng cách nút bụng liền kề Nêu điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định đầu tự

l = k 2



2 Sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự do

Điều kiện để có sóng dừng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự chiều dài sợi dây phải số nguyên lẻ phần tư bước sóng

l = (2k + 1) 4



Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 7, 8, 9, 10 trang 49 sgk, 9.8, 9.9 sbt

(27)

Tiết 17 ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM I MỤC TIÊU

- Trả cân hỏi :Sĩng m l ? m nghe (m thanh), hạ m, siu m l ? - Nêu ví dụ môi trường truyền âm khác

- Nêu ba đặc trưng vật lí âm tần số âm, cường độ âm mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, khái niệm họa âm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Lm cc TN SGK.

2 Học sinh: Ôn đơn vị N/ m2; W, W/m2. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Nêu điều kiện để có sóng dừng sợi dây. Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u âm, ngu n âm.ể ồ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu sóng âm

Giới thiệu tần số âm

Giới thiệu số nguồn âm Giới thiệu tần số dao động nguồn âm

Thực thí nghiệm hình 10.4 Giới thiệu âm nghe được, hạ âm siêu âm

Đưa số ví dụ minh họa để học sinh rút kết luận mơi trường truyền âm

Giới thiệu thí nghiệm hình 10.5 Yêu cầu học sinh thực C2 Giới thiệu chất cách âm

Yêu cầu học sinh xem bảng 10.1 rút kết luận

Yêu cầu học sinh thực C3 Giới thiệu phụ thuộc tốc độ truyền âm vào số đặc tính mơi trường

Giới thiệu thay đổi vận tốc, bước sóng, tân số âm truyền từ môi trường sang môi trường khác

Ghi nhận khái niệm Ghi nhận khái niệm Nêu khái niệm nguồn âm Thực C1

Quan sát, nhận xét Ghi nhận khái niệm

Nêu môi trường truyền âm Rút kết luận

Nêu ứng dụng chất cách âm Xem bảng 10.1 rút kết luận Thực C3

Ghi nhận phụ thuộc tốc độ truyền âm vào số đặc tính mơi trường

Ghi nhận âm truyền từ môi trường sang mơi trường khác v,  thay đổi cịn f khơng

thay đổi

I Âm, nguồn âm 1 Âm gì?

Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn

Tần số sóng âm tần số âm 2 Nguồn âm

Nguồn âm vật dao động phát âm Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm

3 Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

Âm nghe (âm thanh) có tần số từ 16Hz đến 20000Hz

Âm có tần số 16Hz gọi hạ âm Âm có tần số 20 000Hz gọi siêu âm 4 Sự truyền âm

a) Môi trường truyền âm

Âm truyền qua chất rắn, lỏng khí Âm khơng truyền chân khơng

Âm không truyền qua chất xốp bơng, len, … Những chất gọi chất cách âm

b) Tốc độ truyền âm

Trong môi trường, âm truyền với tốc độ xác định Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ mơi trường nhiệt độ môi trường

Khi âm truyền từ mơi trường sang mơi trường khác vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng sóng âm thay đổi cịn tần số âm khơng thay đổi

Hoạt động (20 phút) : Tìm hi u nh ng đ c tr ng v t lí c a âm.ể ữ ặ ư ậ ủ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu nhạc âm, tạp âm

Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm tần số âm

Nhắc lại khái niệm tần số âm

II Những đặc trưng vật lí âm

Nhạc âm âm có tần số xác định Tạp âm âm khơng có tần số xác định

1 Tần số âm

Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm

(28)

Giới thiệu khái niệm cường độ âm

Yêu cầu học sinh nêu đơn vị cường độ âm

Giới thiệu khái niệm mức cường độ âm

Yêu cầu học sinh đọc bảng 10.2 nhận xét tác dụng nguồn âm bảng với cảm nhận tai

Giới thiệu đơn vị mức cường độ âm

Giới thiệu âm họa âm

Yêu cầu học sinh xem hình 10.6 nhận xét phổ âm nhiều nhạc cụ khác phát

Giới thiệu đồ thị dao động nhạc âm

Nêu đơn vị cường độ âm Ghi nhận khái niệm

Đọc bảng 10.2 nhận xét tác dụng nguồn âm bảng với cảm nhận tai

Ghi nhận đơn vị mức cường độ âm

Xem hình 10.6 nhận xét phổ âm nhiều nhạc cụ khác phát

Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian

Đơn vị cường độ âm W/m2. b) Mức cường độ âm

Đại lượng L = lg I

I

với I0 chuẫn cường độ âm (âm nhỏ vừa đủ nghe, thường lấy chuẩn cường độ âm I0 = 10-12W/m2 với âm có tần số 1000Hz) gọi mức cường độ âm âm có cường độ I

Đơn vị mức cường độ âm ben (B) Trong thực tế người ta thường dùng ước số ben đêxiben (dB): 1dB = 0,1B

3 Âm họa âm

Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 nhạc cụ đồng thời phát loạt âm có tần số 2f0, 3f0, có cường độ khác Âm có tần số f0 gọi âm hay họa âm thứ nhất, âm có tần số 2f0, 3f0, … gọi họa âm thứ 2, thứ 3, … Biên độ họa âm lớn, nhỏ không nhau, tùy thuộc vào nhạc cụ Tập hợp họa âm tạo thành phổ nhạc âm

Phổ âm nhạc cụ khác phát hồn tồn khác

Tổng hợp đồ thị dao động tất họa âm nhạc âm ta đồ thị dao động nhạc âm

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 6, 7, 8, 9, 10 trang 55 sgk, 10.7, 10.8 sbt

(29)

Tiết 18 ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM I MỤC TIÊU

- Nêu ba đặc trưng sinh lí âm là: độ cao, độ to âm sắc

- Nêu ba đặc trưng vật lí âm tương ứng với ba đặc trưng sinh lí âm - Giải thích tượng thực tế liên quan đến đặc trưng sinh lí âm II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Ống sáo, đn dy, m thoa, … 2 Học sinh: Ôn đặc trưng vật lí âm. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ: Nêu đặc trưng vật lí âm. Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u đ cao c a âm.ể ộ ủ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu độ cao âm

Cho học sinh quan sát dao động dây dây đàn ghita rút kết luận

Quan sát dao động dây dây đàn ghita rút kết luận

I Độ cao

Độ cao âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với tần số âm

Âm nghe (cao) tần số lớn Âm nghe trầm (thấp) tần số nhỏ

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u đ to c a âm.ể ộ ủ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu độ to âm

Đưa ví dụ cho thấy độ to âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm tần số âm

Ghi nhận độ to âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm tần số âm

II Độ to

Độ to âm khái niệm nói đặc trưng sinh lí âm gắn liền với với đặc trưng vật lí mức cường độ âm

Tuy nhiên ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm dược

Độ to âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm tần số âm

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u âm s c.ể ắ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Nêu ví dụ cho thấy phân

biệt giọng nói người âm phát dụng cụ khác

Yêu cầu học sinh xem hình 10.6 rút kết luận

Yêu cầu học sinh rút kết luận khái niệm âm sắc

Ghi nhận tai phân biệt giọng nói người âm phát dụng cụ khác

Xem hình 10.6 rút kết luận

Rút kết luận khái niệm âm sắc

III Âm sắc

+ Các nhạc cụ khác phát âm có độ cao tai ta phân biệt âm nhạc cụ, chúng có âm sắc khác

+ Âm có độ cao nhạc cụ khác phát có chu kì đồ thị dao động chúng có dạng khác

Vậy, âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 5, 6, trang sgk 59 sbt

(30)

- Giải câu trắc nghiệm tập tự luận sóng dừng - Giải dược câu trắc nghiệm sóng âm

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức sóng dừng sóng âm.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải: + Khoảng cách hai nút sóng (hay hai bụng sóng) liên tiếp

2



+ Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định: l = k

2



+ Điều kiện để có sóng dừng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự do: l = (2k + 1) 4



+ Ba đặc trưng vật lí âm: Tần số, cường độ (hoặc mức cường độ) âm đồ thị dao động âm

+ Ba đặc trưng sinh lí âm: độ cao, độ to âm sắc Độ cao âm liên quan đến tần số âm, độ to âm liên quan đến mức cường độ âm âm sắc liên quan đến đồ thị dao động âm

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu hs giải thích chọn B

Yêu cầu hs giải thích chọn D Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn A Yêu cầu hs giải thích chọn B Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn C

Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn

Câu trang 49: B Câu trang 49: D Câu trang 55: C Câu trang 55: A Câu trang 59: B Câu trang 59: C Câu trang 59: C Hoạt động (25 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Hướng dẫn để học sinh tính

bước sóng hệ sóng dừng dây

Yêu cầu học sinh tính tần số dao động

Giải thích cho học sinh nắm chất tượng Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có sóng dừng đầu nút, đầu bụng Yêu cầu học sinh áp dụng suy cơng thức để tính vận tốc truyền âm

Cho học sinh thay giá trị khác để tính v

Tính bước sóng

Tính tần số dao động

Ghi nhận chất tượng

Nêu điều kiện để có sóng dừng đầu nút, đầu bụng

Áp dụng suy cơng thức để tính vận tốc truyền âm Tính v với giá trị khác k

Bài 10 trang 49

Giữa n nút (hoặc bụng) liên tiếp có (n – 1) 2



, theo ta có: l =

2



=>  =

3 2 , 1 . 2 3 2  l

= 0,8 (m) Tần số dao động: f =

8 , 0 80   v

= 100 (HZ) Bài 9.8

Khi âm nghe to, rỏ ta có giao thoa sóng tới sóng phản xạ tạo nên sóng dừng mà mặt nước đáy ống nút sóng, cịn miệng ống bụng sóng, đó: h = (2k + 1)

4



= (2k + 1)

f v 4 => v =

1 2 1700 1 2 850 . 5 , 0 . 4 1 2 4    

 k k

(31)

Yêu cầu học sinh viết cơng thức tính thời gian truyền âm khơng khí gang Cho học sinh viết điều kiện cho, suy thay số để tính vận tốc truyền âm gang

viết cơng thức tính thời gian truyền âm khơng khí gang

Viết điều kiện cho, suy thay số để tính vận tốc truyền âm gang

Với k = v = 240m/s, loại nhỏ vận tốc truyền âm khơng khí

Bài 10 trang 55

Thời gian truyền âm khơng khí: t1 = k v

s Thời gian truyền âm gang: t2 =

g v

s Theo ta có: t = t1 – t2 =

k v

s -

g v

s

=> vg =

5 , 2 . 340 25 , 951

340 . 25 , 951 .

.

 



 v t

s v s

k k

= 3194(m/s) Dặn dị: Ơn tập chuẩn bị kiểm tra tiết.

(32)

Chương III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Tiết 21 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU

- Phát biểu định nghĩa dịng điện xoay chiều.Viết biểu thức cường độ tức thời dịng điện - Nêu ví dụ đồ thị vủa cường độ dịng điện tức thời, đồ thị đại lượng I0, chu kỳ - Viết biểu thức công suất tức thời dịng điện xoay chiều chạy qua điện trở

- Phát biểu định nghĩa viết biểu thức dịng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Mơ hình my pht điện xoay chiều

2 Học sinh: Ơn lại cc niệm dịng điện không đổi dịng điện biến thiên định luật Jun-Lenxơ Ơn lại tính chất hàm điều hịa

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u khái ni m v dòng n xoay chi u.ể ệ ề ệ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh thực C1

Giới thiệu dòng điện xoay chiều Yêu cầu h/s thực C2, C3

Thực C1 Ghi nhận khái niệm Thực C2, C3

I Khái niệm dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều dịng điện có cường độ hàm số sin hay côsin thời gian, với dạng tổng quát: i = I0cos(t + ) Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u ngun t c t o dịng n xoay chi u.ể ắ ạ ệ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Vẽ hình 12.2 Dẫn dắt để học

sinh nắm nguyên tác tạo dòng điện xoay chiều

Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm dòng điện xoay chiều

Xác định từ thơng qua vịng dây qua cuộn dây thời điểm t

Viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng cuộn dây

Viết biểu thức định luật Ôm cho mạch kín

Nhắc lại khái niệm dịng điện xoay chiều

II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Cho cuộn dây dẹt, hình trịn có N vịng, vịng có diện tích S, quay với tốc độ góc

 xung quanh trục cố định đồng phẵng

với cuộn dây đặt từ trường  B có phương vng góc với trục quay

Giả sử lúc t = góc hợp pháp tuyến n mặt phẵng chứa cuộn dây véc tơ cảm ứng từ 

B  = 0, thời điểm t >  = t, từ thơng qua cuộn dây cho bởi:

 = NBScos = NBScost

Trong cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng: e = -

dt d

= NBSsint

Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R cường độ dịng điện cho bởi:

I = R NBS

sint

Đây dịng điện xoay chiều với tần số góc

 cường độ cực đại: I0 = R NBS

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u giá tr hi u d ng c a dòng n xoay chi u.ể ị ệ ụ ủ ệ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu tác dụng nhiệt

dòng điện xoay chiều

Ghi nhận tác dụng nhiệt dòng điện xoay chiều

III Giá trị hiệu dụng 1 Cường độ hiệu dụng

(33)

So sánh với dòng điện không đổi để đưa khái niệm giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều

Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều

Giới thiệu cách tính giá trị hiệu dụng đại lượng biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian

Yêu cầu học sinh viết công thức tính giá trị hiệu dụng hiệu điện suất điện động hiệu dụng dòng điện xoay chiều

Nêu định nghĩa cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều

Ghi nhận cách tính giá trị hiệu dụng đại lượng biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian

Viết công thức tính giá trị hiệu dụng hiệu điện suất điện động hiệu dụng dòng điện xoay chiều

Giá trị trung bình cơng suất p_ chu kì, cịn gọi cơng suất trung bình: P = p_ =

2 1

RI20 = R

2 2

    I

= RI2. Đại lượng I =

2 I

gọi giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng)

Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi, cho hai dịng điện qua điện trở R khoảng thời gian đủ dài nhiệt lượng tỏa

2 Các giá trị hiệu dụng khác

Những đại lượng điện từ biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian có giá trị hiệu dụng tính theo công thức:

Giá trị cực đại Giá trị hiệu dụng = 

2 Hiệu điện hiệu dụng: U =

2 o U

Suất động hiệu dụng: E = 2

o E

.

Khi tính tốn, đo lường, mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng giá trị hiệu dụng

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến 10 trang 66 sgk và12.4, 12.5 sbt

(34)

Tiết 22 - 23 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU

- Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều có điện trở thuần, có tụ điện, có cuộn cảm

- Phát biểu tác dụng tụ điện, cuộn cảm dịng điện xoay chiều - Viết cơng thức tính dung kháng, cảm kháng

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm 2 Học sinh: Ôn lại công thức tụ điện : q = Cu ; i dq

dt

 ; suất điện động tự cảm : e = Ldi dt



III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1.

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Nêu giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện điện áp xoay chiều

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u đ l ch pha gi a n áp c ng đ dòng n xoay chi u.ể ộ ệ ữ ệ ườ ộ ệ ề Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu đoạn mạch xoay

chiều hình 13.1

Giới thiệu biểu thức i u đoạn mạch

Yêu cầu học sinh cho biết u sớm pha, trể pha pha so với i

Xem hình vẽ 13,1 sgk Ghi nhận biểu thức i u Cho biết u sớm pha, trể pha pha so với i

Nếu mạch điện có dịng điện xoay chiều i = I0cost = I 2cost điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch là:

u = U0cos(t + ) = U 2cos(t + )  gọi độ lệch pha u i

Nếu  > ta nói u sớm pha  so với i

Nếu  < ta nói u trể pha || so với i

Nếu  = ta nói u với i

Hoạt động (10 phút) : Tìm hi u m ch n xoay chi u ch có n tr ể ạ ệ ề ỉ ệ ở

Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật Ôm

Yêu cầu học sinh thực C1 Yêu cầu học sinh thực C2 Yêu cầu học sinh nhận xét cường độ hiệu dụng i pha u i

Xem hình 13.2

Viết biểu thức định luật Ôm Thực C1

Thực C2

Nhận xét cường độ hiệu dụng dòng điện pha điện áp cường độ dòng điện

I Mạch điện xoay chiều có điện trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch chie có điện trở R điện áp xoay chiều u = U 2cost

trong mạch có dịng điện i chạy qua Ta có: i =

R u

= R U

2cost = I 2cost

Với: I = R U

cường độ hiệu dụng dòng điện qua đoạn mạch có R

So sánh i u ta thấy i pha với u tức

 =

Hoạt động (25 phút) : Tìm hi u đo n m ch xoay chi u ch có t n.ể ạ ạ ề ỉ ụ ệ

Mắc cách mạch thí nghiệm có khóa k

Đóng khóa k cho học sinh quan sát số ampe kế

Yêu cầu học sinh cho biết tác dụng tụ điện dòng

Quan sát kết thí nghiệm Nhận xét tác dụng tụ điện dòng điện không đổi đối

II Đoạn mạch xoay chiều có tụ điện 1 Thí nghiệm

(35)

tích tụ điện cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch

Dẫn dắt để đưa biểu thức định luật Ôm đưa khái niệm dung kháng

Yêu cầu học sinh thực C4 Yêu cầu học sinh nhận xét độ lệch pha u i đoạn mạch xoay chiều có tụ điện

Dẫn dắt để học sinh nêu ý nghĩa dung kháng

cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch

Ghi nhận biểu thức định luật ôm đoạn mạch xoay chiều chứa tụ điện khái niệm dung kháng

Thực C4

Nhận xét độ lệch pha u i đoạn mạch xoay chiều có tụ điện

Nêu ý nghĩa dung kháng

điện tích tụ

q = Cu = CU 2cost

Dòng điện chạy qua đoạn mạch i =

dt dq

= q’ = - CU 2sint

= CU 2cos(t +

2



) = I 2cos(t +

2



)

Với: I = CU =

C U



1 = C Z

U

cường độ hiệu dụng dịng điện qua đoạn mạch có tụ điện C Trong ZC =

C



1

gọi dung kháng mạch

So sánh i u ta thấy i sớm pha 2



so với u hay u trể pha

2



so với i, tức  = -

2



3 Ý nghĩa dung kháng

Dung kháng ZC = C



1

đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện Nếu điện dung C tụ điện tần số góc 

của dịng điện lớn ZC nhỏ dịng điện xoay chiều bị cản trở Ngoài dung kháng làm u trể pha i Tiết 2.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ: Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có điện trở R và đoạn mạch xoay chiều có tụ điện C Nhận xét pha u i loại đoạn mạch

Hoạt động (25 phút) : Tìm hi u đo n m ch xoay chi u ch có n c m thu n.ể ạ ạ ề ỉ ệ ả ầ

Yêu cầu học sinh xác định từ thơng qua cuộn dây có dịng điện i chạy qua

Yêu cầu học sinh xác định suất điện động tự cảm xuất cuộn dây

Yêu cầu học sinh thực C5 Giới thiệu đoạn mạch có cuộn cảm hình 13.6 Cho cường độ dòng điện tức thời chạy mạch, yêu cầu học sinh xác định điện áp tức

Xác định từ thơng qua cuộn dây có dòng điện i chạy qua Xác định suất điện động tự cảm xuất cuộn dây

Thực C5

Xem hình 13.6, ghi nhận tần số góc điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch

Xác định điện áp tức thời hai

III Đoạn mạch xoay chiều có điện cảm thuần

1 Hiện tượng tự cảm mạch điện xoay chiều

Khi có dịng điện cường độ i chạy qua cuộn dây có độ tự cảm L (gọi cuộn cảm) từ thơng tự cảm cuộn dây

 = Li

Nếu i dòng điện xoay chiều  biến

thiên tuần hồn theo t cuộn dây xuất suất điện động:

e = - L dt di

= - Li’

Điện áp hai đầu cuộn cảm: u = ri - e 2 Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần

Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều mạch có dòng điện xoay chiều chạy qua

(36)

thời hai đầu đoạn mạch Dẫn dắt để học sinh tìm biểu thức định luật Ơm cho đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm

Giới thệu cảm kháng cuộn dây

Yêu cầu học sinh thực C6 Yêu cầu học sinh nhận xét độ lệch pha giưa u i đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm

Dẫn dắt để học sinh nêu ý nghĩa cảm kháng

đầu đoạn mạch

Tìm biểu thức định luật Ơm cho đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm

Ghi nhận khái niệm Thực C6

Nhận xét độ lệch pha giưa u i đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm

Nêu ý nghĩa cảm kháng

Thì điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm (r = 0) là:

u = ri - e = Li’ = - LI 2sint

= LI 2cos(t +

2



) = U 2cos(t +

2



) Với U = LI hay I =

L U

 = ZL

U

là cường độ hiệu dụng dịng điện qua đoạn mạch có cuộn cảm L Trong ZL = L gọi cảm kháng mạch

So sánh u i ta thấy u sớm pha 2



so với i, tức  =

2



3 Ý nghĩa cảm kháng

Cảm kháng ZL = L đặc trưng cho tính cản trở dịng điện xoay chiều cuộn cảm Khi độ tự cảm cuộn cảm tần số góc 

của dịng điện xoay chiều lớn ZL lớn, cuộn cảm L cản trở nhiều dòng điện xoay chiều

Ngoài cảm kháng làm u sớm pha i Hoạt động (10 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà.ủ ố ệ ụ ề

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học toàn

Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến trang 74 sgk 13.6, 13.7 sbt

Tóm tắt lại kiến thức học toàn Ghi tập nhà

(37)

- Nắm khái niệm dòng điện xoay chiều, đại lượng loại đoạn mạch xoay chiều để trả lời câu hỏi liên quan đến loại đoạn mạch xoay chiều

- Giải toán viết biểu thức cường độ dòng điện điện áp loại đoạn mạch xoay chiều có thành phần

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức loại đoạn mạch có thành phần.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải. + Biểu thức i u: Nếu i = I0cost u = U0cos(t + ) Ngược lại Nếu u = U0cost i = I0cos(t - ) + Cảm kháng cuộn dây: ZL = L Dung kháng tụ điện: ZC =

C



1 + Định luận Ơm cho đoạn mạch: Chỉ có R: I =

R U

; có tụ điện: I = C Z

U

; có cuộn cảm thuần: I = L Z

U + Điện áp hai đầu điện trở R pha với cường độ dòng điện Điện áp hai tụ điện trể pha

2



so với cường độ dòng điện Điện áp hai đầu cuộn cảm sớm pha

2



so với cường độ dòng điện Hoạt động (15 phút) : Gi i câu h i tr c nghi m.ả ỏ ắ ệ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu hs giải thích chọn C

Yêu cầu hs giải thích chọn A Yêu cầu hs giải thích chọn D Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn D Yêu cầu hs giải thích chọn B Yêu cầu hs giải thích chọn A

Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn

Câu trang 66 : C Câu trang 66 : A Câu trang 66 : D Câu 10 trang 66 : C Câu trang 74 : D Câu trang 74 : B Câu trang 74 : A Hoạt động (20 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Yêu cầu học sinh tính dung kháng tụ điện

Yêu cầu học sinh tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch

Yêu cầu học sinh viết biểu thức cường độ dòng điện

Gọi học sinh lên bảng giải câu b

Tính dung kháng tụ điện Tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch

Viết biểu thức cường độ dòng điện

Tự giải câu b

Bài 13.6 a) Ta có: ZC =

C  1 =   5000 1 . 100 1

= 50()

I = C Z U = 50 120 = 2,4(A) i = I 2cos(t +

2



) = 2,4 2cos(100t +

2



) (A) b) Ta có:

ZC = C  1 =   5000 1 . 1000 1

= 5()

I = C Z U = 5 120 = 24(A) i = I 2cos(t +

2



(38)

Yêu cầu học sinh tính cảm kháng cuộn cảm Yêu cầu học sinh tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch

Yêu cầu học sinh viết biểu thức cường độ dòng điện

Gọi học sinh lên bảng giải câu b

Tính cảm kháng cuộn cảm

Tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch

Viết biểu thức cường độ dòng điện

Tự giải câu b

= 24 2cos(100t +

2



) (A) Bài 13.7

a) Ta có:

ZL = L = 100



5 , 0

= 50()

I = L Z

U =

50 120

= 2,4(A) i = I 2cos(t -

2



) = 2,4 2cos(100t -

2



) (A) b) Ta có:

ZL = L = 1000



5 , 0

= 500()

I = L Z

U =

500 120

= 0,24(A) i = I 2cos(t -

2



) = 0.24 2cos(100t -

2



(39)

Tiết 25 MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP I MỤC TIÊU

- Nêu lên tính chất chung mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp - Nêu điểm phương pháp giản đồ Fre-nen

- Viết cơng thức tính tổng trở

- Viết công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp

- Viết cơng thức tính độ lệch pha dịng điện điện áp mạch có R,L,C mắc nối tiếp - Nêu đặc điểm đoạn mạch có R,L,C nối tiếp xảy cộng hưởng điện

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Bộ TN gồm có dao động kí điện tử, mơn vơn kế v ampe kế, cc phần tử R, L, C. 2 Học sinh: Ơn lại phép cộng véc tơ , phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp dao động điều hịa. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Nêu độ lệch pha cường độ dòng điện điện áp loại đoạn mạch có một thành phần

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u ph ng pháp giãn đ Fre-nen.ể ươ ồ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh thực

C1

Giới thiệu định luật điện áp tức thời

Giới thiệu cách biểu diễn u i loại đoạn mạch xoay chiều có thành phần R, C L

Yêu cầu học sinh nêu mối liên hệ pha u i loại đoạn mạch:

Chỉ có R Chỉ có C

Chỉ có L

Thực C1 Ghi nhận định luật

Nêu mối liên hệ pha u i cách biểu diễn véc tơ quay chúng loại đoạn mạch:

Chỉ có R Chỉ có C

Chỉ có L

I Phương pháp giãn đồ Fre-nen 1 Định luật điện áp tức thời

Trong đoạn mạch 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 đoạn mạch

2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen

Biểu diễn đại lượng u i đoạn mạch theo phương pháp giãn đồ véc tơ

Mạch Các véc tơ quay

 U I

Định luật Ôm R

u, i pha

UR = IR C

u trể pha 2



so với i

UC = IZC L

u sớm pha

2



so với i

UL = IZL

Phép cộng đại số đại lượng xoay chiều hình sin thay phép tổng hợp véc tơ quay tương ứng

Hoạt động (20 phút) : Tìm hi u m ch có R, L, C m c n i ti p.ể ạ ắ ố ế

Yêu cầu học sinh viết biểu thức đại số mối liên hệ điện áp tức thời đoạn mạch Yêu cầu học sinh viết biểu thức

Vẽ hình

Viết biểu thức đại số mối liên hệ điện áp tức thời đoạn mạch

Viết biểu thức véc tơ mối liên

II Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1 Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp điện áp xoay chiều

u = U 2cost

(40)

véc tơ mối liên hệ điện áp tức thời đoạn mạch Vẽ giãn đồ véc tơ

Yêu cầu học sinh dựa vào giãn đồ véc tơ để tính U theo UR, UL UC

Biến đổi để đưa biểu thức định luật Ôm giới thiệu khái niệm tổng trở

Yêu cầu học sinh dựa vào giãn đồ véc tơ để tìm biểu thức tính độ lệch pha u so với i đoạn mạch RLC

Giới thiệu tượng cộng hưởng điện

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có cộng hưởng điện

Yêu cầu học sinh dựa vào biểu thức tính tan, cho biết

thì u sớm pha i, u trể pha i

hệ điện áp tức thời đoạn mạch

Dựa vào giãn đồ véc tơ để tính U theo UR, UL UC

Ghi nhận định luật Ôm khái niệm tổng trở

Dựa vào giãn đồ véc tơ để tìm biểu thức tính độ lệch pha u so với i đoạn mạch RLC

Ghi nhận tượng cộng hưởng điện

Nêu điều kiện để có cộng hưởng điện

Dựa vào biểu thức tính tan, cho

biết u sớm pha i, u trể pha i

Nếu biểu diễn điện áp tức thời véc tơ quay ta có



U = UR + 

L U + UC

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:

U = ( )2

C L

R U U

U  

= I

C L (Z - Z )

R  = I.Z

=> I = Z U

Với Z =

C L (Z - Z )

R  gọi tổng trở

của đoạm mạch RLC

2 Độ lệch pha điện áp dòng điện Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:

tan =

R C L

U U U 

= R

Z ZL  C

= R

C L



  1

3 Cộng hưởng điện Khi ZL= ZC hay L =

C



1

Z = Zmin = R; I = Imax =

R U

;  = Ta nói có tượng

cộng hưởng điện

Khi ZL > ZC  > 0: u nhanh pha i (đoạn mạch có tính cảm kháng)

Khi ZL < ZC  < 0: u trể pha i (đoạn mạch có tính dung kháng)

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến 12 trang 79, 80 sgk 14.2, 14.3, 14.7 14.12 sbt

(41)

- Tính tổng trở đoạn mạch RLC

- Viết biểu thức u theo i biểu thức i theo u - Vẽ giãn đồ véc tơ, dựa vào giãn đồ véc tơ tính U 

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức đoạn mạch xoay chiều tổng quát.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải: + Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: ZL = L ; ZC =

C



1

; Z =

C L (Z - Z )

R 

+ Biểu thức u i :

Nếu i = Iocos(t + i) = I 2cos(t + i) u = Uocos(t + i + ) = U 2cos(t + i + ) Nếu u = Uocos(t + u) = U 2cos(t + u) i = Iocos(t + u - ) = I 2cos(t + u - )

Với: I = Z U

; Io = Z UO

; tan =

R Z ZL  C

+ Điều kiện để có cộng hưởng điện: ZL= ZC hay L =

C



1

Khi đó: Z = Zmin = R; I = Imax = R U

;  =

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh viết biểu thức i

Yêu cầu học sinh viết biểu thức i

Viết biểu thức i Viết biểu thức i

Câu 11 trang 80: D Câu 12 trang 80: D Hoạt động (25 phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu hs viết biểu thức tính

U đoạn mạch có R C từ suy để tính UR

Yêu cầu học sinh tính I Yêu cầu học sinh tính ZC

Yêu cầu học sinh tính ZC Yêu cầu học sinh tính ZL Yêu cầu học sinh tính Z

Yêu cầu học sinh tính I Yêu cầu học sinh tính 

Viết biểu thức tính U đoạn mạch có R C từ suy để tính UR

Tính I Tính ZC

Tính ZC Tính ZL Tính Z

Tính I Tính 

Viết biểu thức i

Bài trang 79 Ta có: U2 = U2

R + U C

=> UR = U2  UC2  1002  802 = 60 (V) I = 30 60  R UR = 2(A) ZC =

2 80



I UC

= 40()

Bài trang 80 a) Viết biểu thức i Ta có: ZC =

   4000 1 . 100 1 1 

C = 40()

ZL = L = 100



1 , 0

= 10()

Z = ( )2 C L Z Z R  

= 402 (10 40)2



 = 50()

I = 50 120  Z U = 2,4(A) tan =

R Z ZL  C

= 40

40 10

= tan(-370) =>  = -

180 37

(42)

Yêu cầu học sinh tính tổng trở đoạn mạch AM

Yêu cầu học sinh tính điện áp hiệu dụng đoạn mạch AM Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có cộng hưởng điện từ suy để tính 

Yêu cầu học sinh xác định I0  viết biểu thức i

Tính ZAM Tính UAM

Nêu điều kiện để có cộng hưởng điện từ suy để tính



Xác định I0  viết biểu thức i

Vậy: i = I 2cos(t - )

= 2,4 2cos(100t +

180 37

)(A) b) Điện áp hiệu dụng A M Ta có : ZAM = R2 ZC2  402 402 = 40 2()

UAM = I.ZAM = 2,4.40 = 96 2(V) Bài 10 trang 80

Để có cộng hưởng điện ZL = ZC hay L =

C



1

=>  =



 2000

1 . 2 , 0

1 1



LC = 100(rad/s)

Khi có cộng hưởng điện I0 =

20 80  R U

= 4(A)  =

(43)

Tiết 27 CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I MỤC TIÊU

- Phát biểu định nghĩa thiết lập cơng thức cơng suất trung bình tiu thụ mạch điện xoay chiều

- Phát biểu định nghĩa hệ số công suất Nêu vai trị hệ số cơng suất mạch điện - Viết công thức hệ số công suất mạch RLC nối tiếp

II CHUẨN BỊ

Học sinh: Ơn lại cơng thức mạch RLC mắc nối tiếp. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra bàu cũ: Vẽ giãn đồ véc tơ cho đoạn mạch RLC từ suy cơng thức tính cos

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u cơng su t c a đo n m ch xoay chi u.ể ấ ủ ạ ạ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu mạch điện xoay

chiều với giá trị tức thời u i

Yêu cầu học sinh thực C1 Giới thiệu công suất tức thời đoạn mạch xoay chiều Giới thiệu cơng suất điện tiêu thụ trung bình chu kì T Yêu cầu học sinh xác định giá trị trung bình cos

cos(2t + ) 1chu kì T

Giới thiệu cơng suất tiêu thụ trung bình mạch điện xoay chiều thời gian dài Yêu cầu học sinh viết cơng thức tính điện tiêu thụ

Ghi nhận mạch điện xoay chiều với giá trị tức thời u i Thực C1

Ghi nhận công suất tức thời đoạn mạch xoay chiều

Ghi nhận công suất điện tiêu thụ trung bình chu kì T

Xác định giá trị trung bình cos cos(2t + )

1chu kì T

Ghi nhận cơng suất tiêu thụ trung bình mạch điện xoay chiều thời gian dài

Viết cơng thức tính điện tiêu thụ mạch điện xc

I Công suất đoạn mạch xoay chiều 1 Biểu thức công suất

Xét đoạn mạch xoay chiều hình sin có điện áp cường độ dòng điện tức thời:

u = U 2cost i = I 2cos(t + )

Công suất tức thời đoạn mạch: p = ui = 2UIcostcos(t + )

= UI(cos + cos(2t + ))

Giá trị trung bình cơng suất điện tiêu thụ chu kì T:

P = p = UI(coscos(2t)) Vì cos = cos cos(2t) =

Nên P = UIcos

Đây công thức tính cơng suất tiêu thụ trung bình mạch điện xoay chiều thời gian dài điện áp hiệu dụng U cường độ hiệu dụng I không đổi

2 Điện tiêu thụ mạch điện W = Pt

Hoạt động (20 phút) : Tìm hi u h s cơng su t.ể ệ ố ấ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu hệ số công suất

mạch điện xoay chiều

Yêu cầu học sinh dựa vào giãn đồ véc tơ đưa cơng thức tính hệ số cơng suất

Yêu cầu học sinh thực C2 Giới thiệu cơng thức tính cơng suất đoạn mạch xoay chiều Dẫn dắt để đưa biểu thức tính cơng suất hao phí đường dây tải điện

Yêu cầu học sinh cho biết phải nâng cao hệ số công suất

Yêu cầu học sinh nêu cách nâng

Ghi nhận thiệu hệ số công suất mạch điện xoay chiều

Dựa vào giãn đồ véc tơ đưa cơng thức tính hệ số công suất Thực C2

Ghi nhận cơng thức tính cơng suất đoạn mạch xoay chiều

Từ biểu thức P = UIcos suy I

và suy biểu thức tính công suất tỏa nhiệt đường dây tải với điện trở r

Cho biết phải tìm cách nâng cao hệ số công suất

II Hệ số công suất

1 Biểu thức hệ số công suất công suất

Trong công thức P = UIcos cos

gọi hệ số cơng suất Vì || < 900 nên

1  cos

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta có cos =

Z R R UR



Công suất đoạn mạch RLC: P = UIcos = 2

2

Z R U = I2R

2 Tầm quan trọng hệ số cơng suất trong q trình cung cấp sử dụng điện năng

Vì P = UIcos => I =



cos U

P

nên cơng suất hao phí đường dây tải (có điện trở r) Php = rI2 =



2

cos U

rP

Nếu hệ số công suất cos nhỏ cơng suất hao phí

(44)

cao hệ số công suất

Yêu cầu học sinh cho biết với dụng cụ tiêu thụ điện tủ lạnh, mắt giặt, tăng hệ số công suất để làm gì?

Nêu cách nâng cao hệ số công suất

Cho biết với dụng cụ tiêu thụ điện tủ lạnh, mắt giặt, tăng hệ số cơng suất để làm gì?

tìm cách nâng cao hệ số công suất Theo qui định nhà nước hệ số cơng suất cos

trong sở điện tối thiểu phải 0,85

Với điện áp U dụng cụ dùng điện tiêu thụ công suất P, tăng hệ số công suất cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ

giảm hao phí tỏa nhiệt dây Hoạt động (5 phút) : C ng c , giao nhi m v v nhà.ủ ố ệ ụ ề

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến trang 85 sgk 15.5, 15.8 sbt

(45)

Tiết 28 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP I MỤC TIÊU

- Viết công suất hao phí đường dây tải điện; từ suy giải pháp giảm công suất hao phí đường dây tải điện, tăng áp biện pháp triệt để hiệu nhất.

- Phát biểu định nghĩa, nu cơng thức cấu tạo v nguyn tắc lm việc my biến p. - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp.

- Viết hệ thức cường độ dịng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Máy biến áp thật cho học sinh xem.

2 Học sinh: Ôn lại suất điện động cảm ứng, vật liệu từ. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Viết biểu thức tính cơng suất hệ số cơng suất đoạn mạch điện xoay chiều Nêu mục đích việc nâng cao hệ số công suất cách nâng cao hệ số công suất

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u tốn truy n t i n n ng xa.ể ề ả ệ ă

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu công suất phát từ

nhà máy phát điện

Yêu cầu học sinh xác định cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây tải

Yêu cầu học sinh nêu biện pháp giảm công suất hao phí Yêu cầu học sinh thực C1 Phân tích để tìm phương pháp tối ưu để giải toán truyền tải điện xa

Ghi nhận công suất phát từ nhà máy phát điện

Xác định cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây tải

Nêu biện pháp giảm cơng suất hao phí

Thực C1

Ghi nhận phương pháp tối ưu để giải toán truyền tải điện xa

I Bài tốn truyền tải điện xa Cơng suất phát từ nhà máy phát điện

P = UI

Cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây tải

Php = rI2 = r( U

P )2 = P2

2 U

r

Với công suất phát P xác định để giảm Php ta phải giảm r tăng U

Biện pháp giảm r có hạn chế: Vì r =



S

l nên để giảm ta phải dùng loại dây có điện trở suất nhỏ bạc, dây siêu dẫn, với giá thành cao tăng tiết diện S, mà tăng tiết diện S tốn kim loại phải xây cột điện lớn nên không kinh tế

Trái lại, biện pháp tăng U có hiệu rỏ rệt: Tăng U lên n lần Php giảm n2 lần

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u máy bi p áp.ể ế

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu máy biến áp

Cho học sinh quan sát máy biến áp

Giới thiệu hình 16.2, 16.3 Yc hs cấu tạo máy biến áp

Giới thiệu nguyên tắc hoạt động máy biến áp

Ghi nhận khái niệm Quan sát máy biến áp Xem hình 16.2, 16.3

Nêu cấu tạo máy biến áp

Ghi nhận nguyên tắc hoạt động máy biến áp

Thực C2

II Máy biếp áp

Máy biến áp thiết bị có khả biến đổi điện áp xoay chiều

1 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động

Bộ phận lỏi biến áp hình khung sắt non có pha silic với hai cuộn dây có điện trở nhỏ độ tự cảm lớn quấn lỏi biến áp Cuộn thứ có N1 vòng nối vào nguồn phát điện gọi cuộn sơ cấp, cuộn thứ có N2 vịng nối sở tiêu thụ điện gọi cuộn thứ cấp

(46)

Giới thiệu sơ đồ thí nghiệm hình 16.4

u cầu học sinh thực C3 Giới thiệu máy biến áp chế độ có tải

Giới thiệu máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng

Dẫn dắt để đưa mối liên hệ U1, I1 U2, I2 máy biến áp có tải

Xem sơ đồ thí nghiệm thực C3

Đọc số liệu thu từ thí nghiệm rút kết

Cho biết máy biến áp có tác dụng tăng áp, có tác dụng hạ áp

Ghi nhận chế độ có tải máy biến áp

Ghi nhận điều kiện làm việc lí tưởng máy biến áp

Rút kết luận mối liên hệ U I cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp máy biến áp làm việc

* Cuộn thứ cấp để hở (I2 = 0, máy biến áp ở

chế độ khơng tải)

Thay đổi số vịng N1, N2, đo điện áp U1 U2 ta thấy:

1 2

N N U U



Nếu N2 > N1thì U2 > U1: Máy tăng áp Nếu N2 < N1thì U2 < U1: Máy hạ áp * Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ (I2 0,

máy biến áp chế độ có tải)

Nếu hao phí điện máy biến áp khơng đáng kể (máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng) cơng suất dịng điện mạch sơ cấp mạch thứ cấp coi

U1I1 = U2I2 Do đó:

2 2

N N U U I I

 

Hoạt động (5 phút) : Tìm hi u ng d ng c a máy bi n áp.ể ứ ụ ủ ế

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh nêu ứng

dụng máy biến áp

Yêu cầu học sinh thực C4 Yêu cầu học sinh thực C5

Nêu ứng dụng máy biến áp

Thực C4 Thực C5

III Ứng dụng máy biến áp

+ Thay đổi điện áp dòng điện xoay chiều đến giá trị thích hợp

+ Sử dụng việc truyền tải điện để giảm hao phí đường dây truyền tải + Sử dụng máy hàn điện nấu chảy kim loại

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập từ đến trang 91 sgk 15.4, 15.5 15.6 sbt

(47)

- Trả lời câu hỏi giải tốn cơng suất hệ số công suất mạch điện xoay chiều - Trả lời câu hỏi giải tốn có liên quan đến máy biến áp truyền tải điện xa II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức công suất, hệ số công suất máy biến áp.

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải: + Công suất hệ số công suất đoạn mạch RLC: P = UIcos = 2

2

Z R U

= I2R; cos =

Z R R UR



+ Cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây tải: Php = rI2 = P2 U

r + Sự biến đổi điện áp cường độ dòng điện máy biến áp:

2 2 N N U U I I  

Hoạt động ( phút) : Gi i câu h i tr c nghi m.ả ỏ ắ ệ

Yêu cầu hs giải thích chọn B Yêu cầu hs giải thích chọn A Yêu cầu hs giải thích chọn A Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn A

Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn

Câu trang 85 : C Câu trang 85 : B Câu trang 85 : A Câu trang 85 : A Câu trang 91 : C Câu trang 91 : A Hoạt động ( phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh tính cảm

kháng dung kháng

Yêu cầu học sinh nhận xét kết tính cơng suất, hệ số cơng suất

u cầu học sinh tính tốn để thấy U  UR2 (Ud  UC)2

từ kết luận cuộn dây có điện trở r 

Hướng dẫn học sinh lập hệ phương trình giải để tìm Ur UL từ tính hệ số cơng suất

Tính cảm kháng Tính dung kháng

Nhận xét kết tính cơng suất, hệ số cơng suất

Tính tốn để rút kết luận Viết biểu thức tính điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch theo điện áp thành phần

Viết biểu thức tính điện áp hai đầu cuộn dây

Giải hệ phương trình Tính hệ số cơng suất

Bài trang 85 Ta có:

ZL = 2fL = 2.1000



5

.10-3 = 10().

ZC = 2 .1000.50.10 1 2 1    

fC = 10()

Vì ZL = ZC nên có cộng hưởng điện, P = Pmax =

30 1002  R U

= 333(W) cos =

Bài 15.8 a) Ta có :

2

2 ( )

NB MN

AM U U

U   = 132 (13 65)2

= 53,6(V)  U = 65(V), cuộn dây có

điện trở r 

b) Ta có : U2 = (U

R + Ur)2 + (UL - UC)2 => 652 = 132 + 26U

r + U2r+ U2L - 130UL + 652 => = 132 + 26U

r + U2r+ U2L - 130UL (1) U2MN = U2r + U2L

=> 132 = U2 r+ U

2 L (2) Giải hệ (1) (2) ta có:

Ur = 12(V ; UL = 5(V) Hệ số công suất :

cos =

65 12 13   U U UR r

= 13

(48)

Yêu cầu học sinh tính cường độ hiệu dụng đường dây Yêu cầu hs tính độ sụt Yêu cầu học sinh tính điện áp hiệu dụng cuối đường dây u cầu học sinh tính cơng suất tổn hao đường dây tải Cho học sinh tự giải câu e

Tnh cường độ hiệu dụng đường dây

Tính độ sụt

Tính điện áp hiệu dụng cuối đường dây

Tính cơng suất tổn hao đường dây tải

Tự giải câu e

Bài trang 91

a) Cường độ hiệu dụng dây tải điện I =

110 4000



U P

= 11 400

(A) b) Độ sụt : U = rI =

11 400

= 73(V) c) Điện áp hiệu dụng cuối đường dây:

UC = U - U = 110 – 73 = 37(V) d) Công suất tổn hao đường dây tải:

Php = rI2 =

2

11 400

    

 = 2644,6(W)

e) Tính tốn tương tự với U’ = 220 ta có I’ =

11 200

A; U’ = 36V;

U’C = 184V; P’hp = 661W IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 30 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU

(49)

2 Học sinh: Ôn kiến thức tượng cảm ứng điện từ định luật Len-xơ lớp 11. III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động (5 phút) : Nêu cách tạo suất điện động xoay chiều. Hoạt động (15 phút): Tìm hi u máy phát n xoay chi u m t pha.ể ệ ề ộ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Yêu cầu học sinh thực C1

Giới thiệu mơ hình máy phát điện xoay chiều pha.

Giới thiệu hoạt động my phát điện xoay chiều pha

Giới thiệu tần số dịng điện xoay chiều máy phát tạo Yêu cầu học sinh thực C2.

Thực C1

Ghi nhận cấu tạo my phát điện xoay chiều pha.

Ghi nhận hoạt động my phát điện xoay chiều pha

Ghi nhận tần số dịng điện xoay chiều máy phát tạo

Thực C2

I Máy phát điện xoay chiều pha 1 Cấu tạo hoạt động.

+ Cấu tạo gồm phận chính:

Phần cảm nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện Đó phần tạo từ trường

Phần ứng cuộn dây, xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt động

Một hai phần đặt cố định, phần lại quay quanh trục Phần cố định gọi stato, phần quay gọi rôto

+ Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng, suất điện động đưa để sử dụng

2 Tần số dòng điện xoay chiều.

Nếu máy phát có cuộn dây nam châm (một cặp cực), rơto quay n vịng giây tần số dịng điện f = n Nếu máy có p cặp cực rơ to quay n vịng giây f = np

Nếu máy có p cặp cực rơ to quay n vịng phút f =

60 n

p Hoạt động (20 phút) : Tìm hi u máy phát n xoay chi u ba pha.ể ệ ề

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu mơ hình máy phát

điện xoay chiều ba pha

Giới thiệu dòng điện xoay chiều ba pha

Giới thiệu cách mắc hình

Ghi nhận cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha

Nhận xét ba suất điện động xoay chiều xuất ba cuộn dây

Ghi nhận cách mắc hình

II Máy phát điện xoay chiều ba pha 1 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động.

Máy phát điện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống quấn ba lỏi sắt đặt lệch 1200 vịng trịn, rơto nam châm điện

Khi rôto quay đều, suất điện động cảm ứng xuất ba cuộn dây có biên độ, tần số lệch pha

3 2

Nếu nối đầu dây ba cuộn với ba mạch ngồi (ba tải tiêu thụ) giống ta có hệ ba dịng điện biên độ, tần số lệch pha

3 2

2 Cách mắc mạch ba pha + Mắc hình

(50)

Giới thiệu cách mắc tam giác

Thực C3

Ghi nhận cách mắc tam giác

gọi dây trung hịa

Khi mắc hình ta có: Ud = 3Up (Ud điện áp hai dây pha, Up điện áp dây pha dây trung hồ)

+ Mắc hình tam giác

Điểm cuối cuộn nối với điểm đầu cuộn theo thành ba điểm nối chung Ba điểm nối nối với mạch dây pha

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập 3, trang 94 sgk 17.1, 17.3 17.4 sbt

IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 31 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I MỤC TIÊU

- Trình by khái niệm từ trường quay - Trình by cách tạo từ trường quay

- Trình by cấu tạo nguyên tắc hoạt động động không đồng II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị mơ hình động khơng đồng ba pha đ tho học sinh quan st. 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức động điện lớp

Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ: Nêu cấu tạo nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha. Hoạt động (20 phút) : Tìm hi u nguyên t c ho t đ ng c a đ ng c không đ ng b ể ắ ạ ộ ủ ộ ơ ồ ộ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu mơ hình Xem hình 18.1 Đọc sgk Mơ tả

I Nguyên tắc hoạt động động cơ không đồng bộ

(51)

Yêu cầu học sinh giải thích quay khung dây nam châm quay

Yêu cầu học sinh giải thích quay khơng đồng

Giải thích quay khung dây nam châm quay

Giải thích quay khơng đồng khung dây so với nam châm

khung dây quay với tốc độ góc ’ <  Ta

nói khung dây quay không đồng với từ trường

Giải thích: Từ trường quay làm từ thơng qua khung dây biến thiên, khung dây xuất dòng điện cảm ứng Cũng từ trường quay tác dụng lên dịng điện khung dây mơmen lực làm khung dây quay Theo định luật Len-xơ, khung dây quay theo chiều quay từ trường để giảm tốc độ biến thiên từ thông

Tốc độ góc khung dây ln nhỏ tốc độ góc từ trường tốc độ góc khung dây tốc độ góc từ trường từ thơng qua khung dây khơng biến thiên nữa, dịng điện cảm ứng khơng cịn, momen lực từ 0, momen cản làm khung dây quay chậm lại Lúc lại có dịng cảm ứng có momen lực từ Khung dây quay momen lực từ momen cản cân

Hoạt động (15 phút) : Tìm hi u đ ng c khơng đ ng b ba pha.ể ộ ơ ồ ộ

Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung bản Giới thiệu cách tạo từ trường

quay

Yêu cầu học sinh xem hình 18.2 mơ tả cấu tạo rơto lồng sóc

Yêu cầu học sinh nêu số ứng dụng động không đồng ba pha

Ghi nhận cách tạo từ trường quay dòng điện xoay chiều ba pha

Mô tả cấu tạo rơto lồng sóc

Nêu số ứng dụng động không đồng ba pha

II Động không đồng ba pha

+ Tạo từ trường quay cách cho dòng điện xoay chiều pha vào stato gồm cuộn dây giống nhau, đặt lệch 120o giá trịn khơng gian cuộn dây có từ trường quay với tần số góc tần số góc  dịng điện xoay

chiều

+ Đặt từ trường quay rôto lồng sóc (có tác dụng khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay) quay xung quanh trục trùng với trục quay từ trường

+ Rơto lịng sóc quay tác dụng từ trường quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trường Chuyển động quay rôto sử dụng để làm quay máy khác

Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà xem lại tập mạch điện xoay chiều để chuẩn bị cho tiết tập

(52)

- Nắm cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều pha, ba pha động không đồng ba pha để trả lời câu hỏi giải tập có liên quan

- Giải tập liên quan đế mạch điện xoay chiều II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Xem kỉ tập sgk, sbt Chuẩn bị thêm số tập trắc nghiệm tự luận.

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức máy phát điện xoay chiều pha, ba pha động không đồng ba pha. Xem lại toán đoạn mạch xoay chiều

Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra cũ tóm tắt kiến thức liên quan đến tập cần giải: + Cấu tạo hoạt động của: Máy phát điên xoay chiều pha, ba pha, động không đồng ba pha

+ Tần số dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều tạo ra: Nếu máy phát có cuộn dây nam châm (một cặp cực), rôto quay n vịng giây tần số dịng điện f = n Nếu máy có p cặp cực rơ to quay n vịng giây f = np Nếu máy có p cặp cực rơ to quay n vịng phút f =

60 n

p Hoạt động (10 phút) : Gi i câu h i tr c nghi m.ả ỏ ắ ệ

Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn C Yêu cầu hs giải thích chọn B

Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn

Câu trang 94 : C Câu 17-18.1 : C Câu 17-18.2 : C Câu 17-18.3 : C Câu 17-18.4 : B Hoạt động ( phút) : Gi i t p t lu n.ả ậ ự ậ

(53)

Yêu cầu học sinh viết công thức tính tan từ suy để

tính ZL – ZC

Hướng dẫn học sinh lập hệ phương trình để tìm L C

u cầu học sinh giải hệ phương trình để tính L C

Yêu cầu học sinh tính cảm kháng, dung kháng tổng trở

Yêu cầu học sinh tính 

Yêu cầu học sinh tính tổng trở đoạn mạch AD

Yêu cầu học sinh tính UAD Yêu cầu học sinh tính AD

Yêu cầu học sinh xác định độ lệch pha uAB uAD

viết cơng thức tính tan từ

suy để tính ZL – ZC

Lập hệ phương trình để tìm L C

Giải hệ phương trình để tính L C

Tính ZL Tính ZC Tính Z

Tính 

Viết biểu thức i

Tính ZAD Tính UAD Tính AD

Tính  nhận xét

=> R = Z.cos = 120

2 3 = 60

3()

tan =

R Z ZL  C

=> ZL – ZC = R.tan = 60 .(-3 1

) = -60()

Hay ZC = ZL = 60 b) Ta có : ZC = ZL = 60

=> L

C 

 100

100 1

 = 60

=>

C



200 1

= 50L + 30 (1)

Z’C = Z’L =>

C



200 1

= 200L (2)

Giải hệ (1) (2) ta có : L =



5 1

H C =



8000 1

F Câu trang 131 sgv

a) Ta có: ZL = L = 100



4 , 0

= 40()

ZC =

   8000 1 . 100 1 1 

C = 80()

Z = ( )2

C L Z Z R  

= (40 3)2 (40 80)2



 = 80()

I = 80 80  Z U = 1(A) tan =

3 40 80 40   R Z ZL C

= tan(-6



) =>  =

-6



rad

Vậy : i = I 2cos(t - )

= 2cos(100t +

6



) )A) b) Ta có :

ZAD= R2 ZL2  (40 3)2 402 = 80() UAD = I.ZAD = 1.80 = 80(V)

c) Ta có: tanAD =

3 40 40  R ZL = tan 6 

=> AD = 6



rad

 =  - AD = - 6  - 6  = - 3 

Như uAB trể pha uAD góc 3



(54)

(55)

TIẾT 33-34 THỰC HÀNH : 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, tổng trở, cường độ dòng 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 đúng 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 dòng điện i điện áp u phần tử đoạn mạch.

3 Thái độ: Trunng thực, khách quan, xác khoa học. II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Nhắc HS tìm hiểu nội dung thực hành, ơn lại kiến thức liên quan dòng 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 ở phần báo cáo thực hành Sgk.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TIẾT1

Hoạt động (10 phút): ổn định tổ chức. Ki m tra c ể ũ

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Báo cáo tình hình lớp

- Trả lời câu hỏi thày - Nhận xét bạn

- Tình hình học sinh

- Yêu cầu: trả lời mục đích sở thực hành (Kiểm tra miệng, đến em)

Hoạt động (35 phút) : Bài mới: Bài 34: Thực hành: Xác định trở kháng mạch điện xoay chiều. GV giới thiệu cấu tạo, sử dụng dao động kí điện từ dụng cụ đo khác

GV chia nhóm thí nghiệm, nhóm có nhóm trưởng, phân cơng việc cho thành viên nhóm M iỗ nhóm làm m t ph ng án.ộ ươ

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Làm theo HD thày

- Đọc SGK kết hợp với HD tiến hành làm thí nghiệm thực hành

- Phân công nhiệm vụ cho thành viên - Lắp đặt, đo đại lượng

- Ghi chép kết tính tốn kết thí nghiệm

+ HD HS đọc sở lí thuyết, phương án thí nghiệm, bước tiến hành sau:

- Tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm - Bố trí dụng cụ

- Hiệu chỉnh dụng cụ thí nghiệm

- Tiến hành đo đại lượng theo yêu cầu Mỗi đại lượng đo lần

(56)

TIẾT 2

Hoạt động (35 phút): Hoàn ch nh c c s li u làm b o c o th nghi m.ỉ ỏ ố ệ ỏ ỏ ớ ệ

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Đọc SGK theo HD

- Làm báo cáo thí nghiệm - Nêu nhận xét

+ HD HS đọc phần - Viết báo cáo theo mẫu

- Ghi chép kết tính tốn kết thí nghiệm - Nhận xét

Hoạt động (5 phút): V n d ng, c ng c ậ ụ ủ ố

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Trả lời câu hỏi theo yêu cầu thày

- Nộp báo cáo thí nghiệm - Ghi nhận kiến thức

- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi sau - Thu báo cáo thí nghiệm

- Đánh giá, nhận xét kết dạy Hoạt động (5 phút): H ng d n v nhà.ướ ẫ ề

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Chuẩn bị cho sau theo HD thày

- Về làm đọc SGK sau

- Đọc tóm tắt chương V

- Ơn tập chương, chuẩn bị kiểm tra IV RÚT KINH NGHIỆM

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	4,32 MB