8. Những từ viết tắc trong đề tài
4.2.3.Bài 16 Giao thoa sóng
BÀI 16. GIAO THOA SÓNG
I. Mục tiêu
1. Kiến thức:
- Nêu đƣợc khái niệm giao thoa sóng. Nêu đƣợc điều kiện để có hiện tƣợng giao thoa sóng.
- Áp dụng tính chất sóng và kết quả của việc tìm sóng tổng hợp của hai sóng ngang cùng tần số, cùng pha để dự đoán sự tạo thành vân giao thoa trên mặt nƣớc
- Mô tả đƣợc hiện tƣợng nhiễu xạ sóng.
2. Kỹ năng:
- Xác định đƣợc vị trí của các vân giao thoa.
- Áp dụng giải thích đƣợc hiện tƣợng giao thoa sóng và giải một số bài tập có liên quan. - Sử dụng đƣợc thiết bị thí nghiệm để kiểm tra hiện tƣợng giao thoa và hiện tƣợng nhiễu xạ.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
a. Kiến thức và dụng cụ:
- Chuẩn bị bộ thí nghiệm về sóng nƣớc để tạo hiện tƣợng giao thoa và hiện tƣợng nhiễu xạ sóng qua một khe hẹp.
- Chuẩn bị phần mềm để mô phỏng sóng cơ học.
b. Phiếu học tập:
Câu 1: Điều kiện để có giao thoa sóng là:
A. Hai sóng chuyển động ngƣợc chiều nhau.
B. Hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi giao nhau.
C. Hai sóng có cùng bƣớc sóng giao nhau.
D. Hai sóng có cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.
Câu 2: Trong hiện tƣợng giao thoa sóng trên mặt nƣớc, khoảng cách giữa hai cực
đại liên tiếp nằm trên đƣờng nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu? A. Bằng hai lần bƣớc sóng. C.Bằng một nữa bƣớc sóng. B. Bằng một bƣớc sóng. D.Bằng một phần tƣ bƣớc sóng.
78
Câu 3: Hai sóng kết hợp là:
A. Hai sóng luôn đi kèm nhau
B. Hai sóng chuyển động cùng chiều và cùng vận tốc.
C. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
D. Hai sóng cùng bƣớc sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.
Câu 4: Nguồn kết hợp là hai nguồn dao động:
A. Cùng tần số B. Cùng pha
C. Cùng tần số, cùng pha và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
D. Cùng tần số, cùng pha và cùng biên độ dao động.
Câu 5: có hai nguồn phát sóng đồng bộ. Tại điểm M sẽ có cực tiểu giao thoa nếu
hiệu đƣờng đi từ điểm đó đến hai nguồn bằng:
A. B. C. D.
Câu 6: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nƣớc, ngƣời ta dùng
nguồn dao động có tần số 50Hz và đo đƣợc khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp nằm trên đƣờng nối hai tâm dao động là 2mm. Bƣớc sóng của sóng trên mặt nƣớc là bao nhiêu?
A. B. C. D.
Câu 7: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nƣớc, ngƣời ta dung
nguồn dao động có tần số 100Hz và đo đƣợc khoảng cách giữa hai cực tiểu giao thoa liên tiếp nằm trên đƣờng nối hai tâm dao động là 4mm.Tốc độ truyền sóng trên mặt nƣớc là bao nhiêu?
A. B. C. D.
79
d. Dự kiến ghi bảng:
Bài 16: GIAO THOA SÓNG
1. Sự giao thoa của hai sóng mặt nƣớc.
-Phƣơng trình dao động tại M do S1, S2 truyền đến:
-Dao động tổng hợp tại M có biên độ:
Vì
-Nếu 2 dao động cùng pha:
;
-Nếu hai dao động ngƣợc pha:
; -Thí nghiệm kiểm tra: H 16.3
-Nguồn kết hợp, khái niệm giao thoa.
2. Điều kiện để có hiện tƣợng giao
thoa sóng.
3. Ứng dụng
4. Sự nhiễu xạ của sóng.
2. Học sinh:
- Ôn tập các kiến thức về sóng cơ học, các đại lƣợng đặc trƣng cho sóng cơ học, phƣơng trình sóng và sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phƣơng, cùng tần số.
- Các cơ hội HS có thể nhận đƣợc trong quá trình tiếp thu bài học
- Từ việc quan sát hiện tƣợng sóng dừng trên dây, HS dự đoán đƣợc sự giao thoa của hai sóng mặt nƣớc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thiết kế đƣợc PATN để kiểm tra sự giao thoa sóng.
80
III. Tiến trình xây dựng kiến thức:
Hiện tƣợng gì sẽ xảy ra khi có sự giao nhau giữa hai sóng nƣớc? → sẽ xuất hiện những điểm DĐ với biên độ CĐ và những điểm đứng yên. Xét một điểm M trên mặt nƣớc cách lần lƣợt là dao động theo PT: Độ lêch pha: Dao động tổng hợp tại M: Hai DĐ cùng pha: Hai DĐ ngƣợc pha:
TNKT (H16.3): TN tạo giao thoa sóng mặt nƣớc
- Hiện tƣợng giao thoa sóng
- ĐK để có hiện tƣợng giao thoa
- Ứng dụng của hiện tƣợng giao thoa
Sự nhiễu xạ của sóng.
- Sóng nhiễu xạ qua một khe rộng (H16.5)
- Sóng nhiễu xạ qua một khe hẹp (H 16.6)
- Khái niệm hiện tƣợng nhiễu xạ
Củng cố - vận dụng Bài tập về nhà
81
IV. Hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+Lắng nghe và trả lời.
Kiểm tra bài cũ
1.Đặc điểm của sóng phản xạ so với sóng tới.
2. Viết đƣợc pt sóng phản xạ tại một vị trí. 3. Viết đúng pt sóng dừng,chỉ rõ các đại lƣợng đặc trƣng trong pt.
Hoạt động 2: Tìm hiểu sự giao thoa của hai sóng trên mặt nƣớc.
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Quan sát GV trình bày về dụng cụ và cách tiến hành thí nghiệm.
-Thảo luận nhóm,tìm câu trả lời.
+ Có hai dao động với biên độ cực đại hoặc đứng yên.
+Tại M có hai dao động từ truyền đến
M có thể dao động cực đại hoặc cực đứng yên.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Một HS lên bảng viết phƣơng trình dao động
tại M do truyền đến:
+Độ lệnh pha của hai dao động tại M:
-Bố trí thí nghiệm về hiện tƣợng giao thoa sóng trên mặt nƣớc.
-Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm. ? Hiện tƣợng gì sẽ xảy ra nếu cho hai
nguồn cùng tầng số,cùng pha dao
độn trên mặt nƣớc?
? Nếu xét một điểm M trên mặt nƣớc,dao động của điểm M đƣợc truyền từ đâu đến?Bằng lý thuyết, có thể kiểm tra dao động điểm m nhƣ thế nào?Gợi ý cho HS dự đoán:
? Nếu xem biên độ sóng không đổ,hai
dao động thành phần tại M do ,
truyền đến có dạng nhƣ thế nào? Từ đó xác định độ lệch pha của hai dao động đó.
82 +Dao động tổng hợp tại M có biên độ:
+ Dựa vào độ lệch pha của hai dao động cùng pha và ngƣợc pha, lập biểu thức xác định vị trí những điểm dao động cực đại hoặc cực tiểu:
Với k =0;
M dao động cực đại.
+ Nếu hai dao động ngƣợc pha:
Với k =0;
M không dao động.
+Thảo luận nhóm, đƣa ra các phƣơng án thí nghiệm.
+ Cùng với GV bố trí thí nghiệm, quan sát và rút ra kết luận.
? Dao động tổng hợp tại M có biên độ đƣợc xác định nhƣ thế nào?
? Xác định vị trí những điểm dao động cực đại và cực tiểu. Nhận xét?
-GV thông báo kiến thức:
+ Có hai họ đƣờng cung hypebol tập hợp những điểm dao động cực đại, cực tiểu xen kẽ, cách đều nhau.
+Lƣu ý HS vị trí những điểm dao động cực đại hoặc cực tiểu ứng với k =0; ? Hãy đứa ra các phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra những dự đoán bằng lý thuyết?
-Hƣớng dẫn HS thiết kế phƣơng án thi nghiệm và bố trí thí nghiệm kiểm tra những dự đoán lý thuyết.
-Hƣớng dẫn HS quan sát và rút ra kết luận.
-GV thông báo: + Nguồn kết hợp
+ Thế nào là hiện tƣợng giao thoa + Điều kiện để có hiện tƣợng giao thoa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
83
Hoạt động 3: Tìm hiểu sự nhiễu xạ và ứng dụng của hiện tƣợng giao thoa:
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Làm việc theo từng cá nhân để tìm hiểu ứng dụng của hiểu tƣợng giao thoa.
+ Thảo luận,trả lời câu hỏi.
+ Đọc SGK, tìm hiểu hiện tƣợng nhiễu xạ sóng.
-GV yêu cầu HS đọc SGK và trả lời câu hỏi để tìm hiểu ứng dụng của hiện tƣợng giao thoa.
? Nếu không quan sát đƣợc quá trình sóng thì làm thế nào để có thể kết luận đƣợc đó là quá trình sóng ?
-Cho HS đọc SGK,tìm hiểu sự nhiễu xạ sóng.
Hoạt động 4:Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Làm bài tập mà GV đã cho.
+ Ghi nhận nội dung chuẩn bị về nhà.
-Yêu cầu HS làm bài tập trong phiếu học tập đã chuẩn bị.
-Hƣớng dẫn HS ôn tập và chuẩn bị cho bài mới: xem lại kiến thức về âm ở lớp 7.
Hoạt động 5: Hƣớng dẫn về nhà
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Ghi nhận lời căn dặn của GV -Giao nhiệm vụ về nhà:
+ Làm bài tập 1,2,3,4,5,6 trong SGK và SBT có liên quan.
+ Đọc trƣớc bài sóng âm. Nguồn nhạc âm. trả lời các câu hỏi trong SGK
V. Rút kinh nghiệm:
……… ……..……… ………...……… …………...…….………
84