Đang tải... (xem toàn văn)
Mời quý thầy cô và các bạn tham khảo Giáo án Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng để nâng cao kĩ năng và kiến thức soạn giáo án theo chuẩn kiến thức, kỹ năng trong chương trình dạy học. Giáo án Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng được soạn với hình thức 3 cột phù hợp quy định bộ GD và nội dung súc tích giúp học sinh dễ dàng hiểu bài học hơn.
Bài 8: GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU: Kiến thức: - Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng - Viết cơng thức xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa Kĩ năng: Vận dụng công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải toán đơn giản tượng giao thoa Thái độ: tích cực học tập II CHUẨN BỊ Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ: - Sóng gì? Thế sóng ngang? Thế sóng dọc? - Bước sóng gi? Viết phương trình sóng? Hoạt động 2: Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước Hoạt động GV - Mơ tả thí nghiệm làm thí nghiệm hình 8.1 Hoạt động HS Nội dung - HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm quan sát kết thí nghiệm I Sự giao thoa hai sóng mặt nước - HS nêu kết quan S1 S2 - Gõ cho cần rung nhẹ: + Trên mặt nước xuất sát từ thí nghiệm S1 - Những điểm không dao động nằm họ đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động mạnh nằm họ đường hypebol (nét liền) S kể đường trung trực S1S2 loạt gợn sóng cố định có hình đường hypebol, có tiêu điểm S1 S2 Trong đó: * Có điểm đứng n hồn tồn khơng dao động * Có điểm đứng yên dao động mạnh - Hai họ đường hypebol xen kẽ hình vẽ Lưu ý: Họ đường hypebol đứng yên chỗ Hoạt động 3: Tìm hiểu cực đại cực tiểu giao thoa Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung - Ta có nhận xét A, f ϕ hai sóng hai nguồn S1, S2 phát ra? - Vì S1, S2 gắn vào cần rung → A, f ϕ II Cực đại cực tiểu giao thoa → Hai nguồn phát sóng có A, f ϕ gọi hai nguồn đồng - HS ghi nhận khái niệm nguồn kết hợp, nguồn đồng sóng kết hợp - Nếu nguồn phát sóng có f có hiệu số pha không phụ Biểu thức dao động điểm M vùng giao thoa - Hai nguồn đồng bộ: phát sóng có f ϕ thuộc thời gian (lệch pha với lượng không đổi) gọi hai nguồn kết hợp - Hai nguồn kết hợp: phát sóng có f có hiệu số pha khơng phụ thuộc thời gian M d1 S1 - Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp d2 S2 - Xét điểm M mặt nước cách S1, S2 khoảng d1, d2 - Nếu phương trình sóng S1 S2 là: u = Acosωt → Phương trình sóng M S1 S2 gởi đến có biểu thức nào? - Dao động tổng hợp M có biểu thức? - Hướng dẫn HS đưa tổng cosin tích + δ = d2 – d1: hiệu đường hai sóng t d u1 = Acos2π − ÷ T λ t d u2 = Acos2π − ÷ T λ u = u1 + u2 - HS làm theo hướng dẫn GV, để ý: - Dao động từ S1 gởi đến M t d u1 = Acos2π − ÷ T λ - Dao động từ S2 gởi đến M t d u2 = Acos2π − ÷ T λ t d t d u = Acos2π − ÷+ Acos2π − ÷ T λ α +β α −β T λ cosα + cosβ = 2cos cos 2 t d +d π (d2 − d1) = 2Acos cos2π − ÷ λ 2λ T - Dao động tổng hợp M - Dựa vào biểu thức, có nhận xét dao động tổng hợp M? Hay: u = u1 + u2 u = 2Acos - Biên độ dao động tổng hợp a phụ thuộc yếu tố nào? - HS nhận xét dao động M biên độ Vậy: t d+d π (d2 − d1) cos2π − ÷ λ T 2λ dao động tổng hợp - Những điểm dao động với biên độ cực đại điểm nào? - Phụ thuộc (d2 – d1) phụ thuộc vị trí điểm M - Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối - Y/c HS diễn đạt điều kiện điểm dao động với biên độ cực đại - Những điểm đứng yên điểm nào? - Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối - Y/c HS diễn đạt điều kiện điểm đứng yên 1 d2 − d1 = kλ hoaë c k + ÷λ 2 - Biên độ dao động M: a = 2A cos cos → π (d2 − d1) λ Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa π (d2 − d1) =1 λ cos π (d2 − d1) = ±1 λ π (d2 − d1) = kπ λ Hay → d2 – d1 = kλ (k = 0, ± 1, ± 2…) cos - Quỹ tích điểm dao động với biên độ cực đại điểm đứng yên? - Dao động M dao động điều hoà với chu kì T π (d2 − d1) =0 λ π (d2 − d1) π = kπ + λ Hay 1 a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa) d2 – d1 = kλ Với k = 0, ± 1, ± 2… b Những điểm đứng yên, có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) 1 d2 − d1 = k + ÷λ 2 Với (k = 0, ± 1, ± 2…) → d2 − d1 = k + ÷λ (k = 0, ± 1, ± 2…) - Là hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2 c Với giá trị k, quỹ tích điểm M xác định bởi: d2 – d1 = số Đó hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2 Hoạt động 4: Tìm hiểu tượng giao thoa Hoạt động GV Hoạt động HS - Qua tượng cho thấy, - HS ghi nhận hiệu số hai sóng gặp M có pha tượng giao thoa thể luôn tăng cường lẫn nhau, triệt tiêu lẫn tuỳ thuộc vào δ ∆ϕ hai sóng M Nội dung III Hiện tượng giao thoa - Hiệu số pha hai sóng M ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 = 2π (d2 − d1) 2πδ = λ λ - Hiện tượng giao thoa: tượng hai sóng kết hợp gặp nhau, có điểm chúng ln ln tăng cường nhau, có điểm chúng luôn triệt tiêu - Hiện tượng đặc trưng nghĩa sao? - Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng - Nghĩa q trình sóng gây - Các đường hypebol gọi tượng giao thoa vân giao thoa ngược lại q trình vật lí sóng mặt nước gây giao thoa tất yếu q trình sóng Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau Hoạt động HS - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau Kiến thức ... tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng - Nghĩa q trình sóng gây - Các đường hypebol gọi tượng giao thoa vân giao thoa ngược lại q trình vật lí sóng mặt nước gây giao thoa tất yếu q trình sóng Hoạt... tượng giao thoa Hoạt động GV Hoạt động HS - Qua tượng cho thấy, - HS ghi nhận hiệu số hai sóng gặp M có pha tượng giao thoa thể ln ln tăng cường lẫn nhau, triệt tiêu lẫn tuỳ thuộc vào δ ∆ϕ hai sóng. .. vào δ ∆ϕ hai sóng M Nội dung III Hiện tượng giao thoa - Hiệu số pha hai sóng M ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 = 2π (d2 − d1) 2πδ = λ λ - Hiện tượng giao thoa: tượng hai sóng kết hợp gặp nhau, có điểm chúng ln ln