gian bằng một chu kỡ, súng truyền đi được một khoảng bằng một bước súng λ. Vậy tốc độ truyền súng là: v =
T
λ
= fλ
Trong khi súng truyền đi, cỏc đỉnh súng (hay cỏc vựng nộn dĩn) di chuyển nhưng cỏc phần tử của mụi trường vẫn dao động quanh vị trớ cõn bằng của chỳng.
e)Năng lượng súng:Súng truyền
dao động cho cỏc phần tử của mụi trường, nghĩa là truyền cho chỳng năng lượng. Quỏ trỡnh truyền súng là quỏ trỡnh truyền năng lượng.
Hoạt động 3 :Vận dụng – Củng cố.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- GV nờu cõu hỏi 1,2,: SGK trang 77.
- Cho HS thảo luận, trả lời - GV giao nhiệm vụ về nhà
- Thảo luận nhúm, xem cỏch giải thớch của SGK.
- HS ghi nhận những chuẩn bị ở nhà.
BTVN 1,2,3 Trang 78 SGK IV. Rỳt kinh nghiệm – Bổ sung:
………………………………………………………………………………………………………………… ……. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ……... Tiểt 24 III. Tổ chức cỏc hoạt động dạy học:
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV nờu vấn đề để lập pt súng. + Một phần tử O dao động điều hào, li độ biến thiờn theo thời gian u = Acosωt thỡ điểm M cỏch O một khoảng x cú pt dao động thế nào?
Nờu cõu hỏi gợi ý:
H1. Dao động của điểm M sớm
pha hay trễ pha hơn dao động của điểm O?
H2. Xỏc định thời gian dao động
truyền từ O đến M?
H3. Nhận xột gỡ về li độ dao
động tại M so với li độ dao động tại O? -Gọi một HS lờn bảng thiết lập phương trỡnh. -GV nhấn mạnh: phương trỡnh: ( ) cos 2 2 M x u t A t T π π λ = − cho phộp xỏc định li độ u của phần tử súng tại một điểm M bất kỡ trờn đường truyền súng. GV nờu cõu hỏi gợi ý, HS tỡm hiểu một số tớnh chất của súng.
H1. Một điểm P trờn đường
truyền súng cú tọa độ x = d, sau khoảng thời gian bằng bao nhiờu thỡ điểm P thực hiện thờm được một dao động tồn phần?
H2. Xột một thời điểm t0 bất kỡ,
sau quĩng đường bao nhiờu thỡ hỡnh dạng súng lặp lại như cũ?
H3. Kết luận gỡ về tớnh chất của
súng?
GV nhấn mạnh: từ pt súng, cú thể dự đoỏn một số hiện tượng khỏc do súng gõy nờn.
HS đọc SGK, tỡm hiểu điều kiện để lập pt dao động.
+Thảo luận nhúm, tỡm hiểu: Sự lệch pha của dao động tại M so với dao động tại O.
+Nhận ra: li độ uM tại M vào thời điểm t bằng li độ uo tại điểm O vào thời điểm t – x
v
+Một HS lờn bảng lập pt. +HS theo dừi, nờu nhận xột.
HS đọc SGK, thảo luận nhúm, phõn tớch hai trường hợp. 1) Xột một phần tử tại P với x = d xỏc định. Khi đú cos 2 2 P d u A πft π λ = −
Súng tuần hồn theo thời gian với chu kỡ T.
2) Vào thời điểm to, vị trớ tất cả cỏc phần tử súng: 0 cos 2 2 x u A π ft π λ = −
Súng tuần hồn với chu kỡ λ
1) Lập phương trỡnh: .OM = x Lỳc súng qua O (t =0) Súng truyền từ O đến M. + Giả sử li độ u của O: 2 cos O u A t T π = + Súng truyền từ O → M cần thời gian x v
+Li độ dao động tại M: ( ) M O x u t u t v = − ữ 2 ( , ) cos 2 M x u x t A t T π π λ = − 2) Một số tớnh chất của súng: Súng tuần hồn theo thời gian và khụng gian.
- Chuyển động của 1 phần tử súng là một quỏ trỡnh tuần hồn theo thời gian với chu kỡ T
- Li độ của song biến đổi tuần hồn theo khụng gian là mụt bước súng.
Hoạt động 4. (10’) Vận dụng – Củng cố.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV nờu bài toỏn vớ dụ: SGK trang 76. - Cho HS thảo luận, nờu cỏch giải bài toỏn. - Gọi 1 HS thực hiện trờn bảng, nhận xột.
- GV nờu nhận xột, kết luận về nội dung bài toỏn. - GV hướng dẫn HS chuẩn bị cho tiết học sau: xem lại nội dung:
+ Tổng hợp dao động.
+ Một số cụng thức toỏn học cú liờn quan đến bài số 15.
- Thảo luận nhúm, xem cỏch giải của SGK. - Cử đại diện giải bài toỏn trờn bảng. Nờu nhận xột.
HS ghi nhận những chuẩn bị ở nhà. IV. Rỳt kinh nghiệm – Bổ sung:
………………………………………………………………………………………………………………… ……….
………………………………………………………………………………………………………………… ……….
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH ……... ………………………………………………………………………………………………………………… ………. Ngày soạn: 28-09-2009 Tiết 25. PHẢN XẠ SểNG – SểNG DỪNG I.Mục tiờu: 1) Kiến thức:
- Mụ tả được hiện tượng về phản xạ súng và hiện tượng súng dừng trờn lũ xo và dõy đàn hồi. - Giải thớch được sự tạo thành súng dừng.
- Phõn biệt được những điểm nỳt và những điểm bụng.
- Vận dụng để giải bài toỏn xỏc định bước súng, tốc độ truyền súng khi cú súng dừng trờn dõy. 2) Kĩ năng: Giải thớch được hiện tượng vật lớ.
II. Chuẩn bị: 1) Giỏo viờn:
- Lũ xo để làm súng ngang và súng dọc. - Kờnh súng nước (nếu cú)
- Bộ thớ nghiệm về súng dừng trờn dõy đàn hồi. 2) Học sinh: ễn tập về phương trỡnh súng. III. Tổ chức cỏc hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (5’) Kiểm tra:
GV đặt cõu hỏi:
1) Một nguồn súng phỏt súng theo phương Ox (hỡnh vẽ) từ A đến B. Lấy O làm gốc, O dao động với phương trỡnh: u t0( )=acos 2π ft. Viết phương trỡnh súng tại A và B.
HS thực hiện trờn bảng, GV nhận xột.
2) Nờu qui luật về tổng hợp hai dao động điều hũa cựng phương.
Hoạt động 2. (15’) Tỡm hiểu sự phản xạ súng và súng dừng:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV tiến hành TN với lũ xo theo hỡnh 15.1. Nờu cõu hỏi gợi ý để HS nhận ra kiến thức:
H1. Gõy một biến dạng trờn lũ xo.
Hiện tượng gỡ xảy ra khi biến dạng truyền đến đầu cố định của lũ xo?
H2. Nhận xột gỡ về chiều biến
dạng khi biến dạng truyền ngược lại?
GV giới thiệu biến dạng bị phản xạ.
H3. Nếu đầu A dđđh, hiện tượng
gỡ xảy ra trờn lũ xo?
H4. Súng tới và súng phản xạ cú
đặc điểm gỡ?
Thay đổi tần số dao động của đầu A, gọi HS quan sỏt hỡnh ảnh lũ xo yờu cầu HS mụ tả hiện tượng quan sỏt được.
GV thụng bỏo về hiện tượng súng dừng.
Quan sỏt TN, mụ tả hiện tượng -Biến dạng truyền đến đầu cố định của lũ xo bị truyền ngược lại.
-Biến dạng truyền ngược lại ngược chiều biến dạng truyền tới.
-Cú súng tới và súng phản xạ trờn lũ xo.
Quan sỏt và mụ tả hỡnh ảnh lũ xo: cú điểm luụn đứng yờn, cú điểm luụn dao động với biờn độ lha1 lớn xen kẽ nhau.
I. Sự phản xạ súng:
- Súng đang truyền trong một mụi trường mà gặp vật cản thỡ bị phản xạ. Gọi là song phản xạ
-Súng tới và súng phản xạ cựng tần số và cựng bước súng.
-Đầu phản xạ cố định: súng phản xạ ngược pha với súng tới.
-Đầu phản xạ tự do: súng phản xạ cựng pha với súng tới.
II. Súng dừng: a)Quan sỏt hiện tượng:
Súng tới và súng phản xạ nếu truyền theo cựng một phương thỡ cú thể giao thoa với nhau tạo thành súng dừng.
b) Súng dừng :là súng cú cỏc nỳt và bụng cố định trong khụng gian
Hoạt động 3. (15’) Giải thớch sự tạo thành súng dừng trờn dõy.
Hoạt động của GV Hoạt động của GV Nội dung
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Hoạt động của GV Hoạt động của GV Nội dung
H1. (vẽ hỡnh 15.3) Khi một đầu
dõy dao động điều hũa thỡ phần tử tại M thực hiện những doa động từ đõu truyền tới?
GV giới thiệu pt súng tới tại B.
cos 2
B
u =A π ft
H2. Phần tử tại M dao động sớm
hay trễ pha hơn so với súng tới?
H3. Súng phản xạ tại B cú đặc
điểm gỡ?
H4. Đầu B cố định, pha dao động
của súng phản xạ tại như thế nào? (so với súng tới)
-Gọi HS lờn bảng viết pt súng tới tại M, súng phản xạ tại B và M.
H5. Xỏc định pt dao động tổng
hợp tại M?
H6. Hĩy xỏc định vị trớ những
điểm dao động cực đại, những điểm khụng dao động trờn dõy? Nhận xột: -Hướng dẫn HS vận dụng toỏn học, chỳ ý cỏch chọn nghiệm thớch hợp. -Lưu ý về vị trớ điểm nỳt, bụng và khoảng cỏch giữa chỳng.
Nghe GV gợi ý, thảo luận nhúm, phõn tớch nội dung như SGK. -Tại M cú hai dao động truyền tới: súng tới và súng phản xạ.
-Điểm M dao động sớm pha hơn B. cos 2 B u =a πft cos 2 2 M d u A π ft π λ = + ữ -Ptrỡnh súng phản xạ tại B: ( ) ' ' cos 2 B B B u u u A π ft π = − = − -Ptrỡnh súng phản xạ tại M: ' cos 2 2 M d u a πft π π λ = − − ữ -Ptrỡnh súng tổng hợp: ( ) cos 2 cos 2 2 d u A π π π ft π λ = + ữ −
-Theo hướng dẫn, thảo luận nhúm xỏc định vị trớ những điểm nỳt, bụng.
một phần tử tại điểm M trờn dõy cỏch đầu B một khoảng MB= d . Giả sử vào thời điểm t, súng tới đến B cú phương trỡnh dao động là: uB= Acos2πft -Chọn gốc toạ
độ O tại B, chiều dương của trục
Ox là chiều từ B đến M. -Súng tới truyền từ M đến B và B cỏch M một khoảng d, vậy ở M cú phương trỡnh dao động là: uM= Acos2π π ữ λ 2 d ft + -Súng phản xạ ở B cú li độ ngược chiều với li độ của súng tới. Do đú phương trỡnh của súng phản xạ ở
B là: u'B=-Acos2πft=Acos(2πft-
π)
-Súng phản xạ truyền đi một quĩng đường bằng d để trở lại M. Phương trỡnh súng phản xạ tại M là: u’M= Acos2π π − πữ λ 2 d ft - Do đú, dao động tại M sẽ là tổng hợp hai dao động do súng tới và súng phản xạ truyền đến. Ta cú:
u= uM+ uM’ =2Acos
2 π π + λ ữ 2 d cos 2 π π ữ ft-2
2) Biờn độ súng dừng tại một điểm
)2 2 2 (cos 2 π λ π + = A d a
Biờn độ này phụ thuộc vào khoảng cỏch d= MB từ điểm M đến đầu cố định của dõy 3) Vị trớ điểm nỳt, điểm bụng. - Điểm nỳt cỏch đầu cố định khoảng 2 λ k d = ; k=0,1,2… - Điểm bụng cỏch đầu cố định khoảng 2 ) 2 1 ( + λ = k d ;k=0,1,2…
Hoạt động 4. (10’) Tỡm hiểu điều kiện để cú súng dừng.
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Nờu cõu hỏi gợi ý.
H1. Nếu dõy cú hai đầu cố định thỡ
ở hai đầu là nỳt hay bụng súng?
H2. Hai nỳt hoặc hai bụng súng liờn
tiếp cỏch nhau bao nhiờu? (tớnh theo bước súng)
H3. Nếu trờn dõy cú hai đầu cố định
ta đếm được n bụng súng thỡ chiều dài dõy bao nhiờu?
H4. Nếu dõy cú một đầu cố định,
một đầu tự do thỡ mỗi đầu dõy là nỳt hay bụng súng?
H5. Chiều dài dõy liờn hệ thế nào
với số bụng súng và bước súng?
Thảo luận và trả lời cõu hỏi gợi ý.
-Hai đầu dõy cố định là nỳt. -Hai nỳt liờn tiếp cỏch nhau
2λ λ
-chiều dài dõy là n
2λ λ . -Đầu dõy tự do là bụng súng. n: số bụng súng quan sỏt trờn dõy.
l: chiều dài dõy.
1) Dõy cú hai đầu cố định hoặc một đầu cố định, một đầu dao động. 2 l n= λ với n = 1, 2, 3… 2) Dõy cú một đầu cố định, một đầu tự do: 1 2 2 l=n− λ ữ với n = 1, 2, 3… Hoạt động 5. (5’) vận dụng – Củng cố:
1) GV hướng dẫn HS tỡm hiểu mục ứng dụng và giải bài tập ứng dụng trong SGK. 2) Yờu cầu HS giải bài tập 1, 2, 3, 4 SGK trang 83.
3) Nờu những nội dung chuẩn bị cho tiết sau. IV. Rỳt kinh nghiệm – Bổ sung:
………………………………………………………………………………………………………………… ……... ………………………………………………………………………………………………………………… ……... ………………………………………………………………………………………………………………… ……... ………………………………………………………………………………………………………………… ……... Ngày soạn: 2-10-2009 Tiết 26. GIAO THOA SểNG I. Mục tiờu: 1) Kiến thức:
-Đưa ra dự đoỏn về võn thoa được tạo thành trờn mặt nước khi cú sự gặp nhau của hai súng. -Dựng phương trỡnh súng và qui luật tổng hợp súng kiểm tra dự đoỏn bằng lớ thuyết.
-Nờu được điều kiện để cú hiện tượng giao thoa. -Mụ tả hiện tượng nhiễu xạ súng.
-Vận dụng tốt kiến thức về giao thoa để giải thớch những hiện tượng về giao thoa súng.
2) Kĩ năng: Giỳp HS quan sỏt, phõn tớch và tổng hợp kiến thức khi phõn tớch một hiện tượng vật lớ, đưa ra những dự đoỏn cú căn cứ khi quan sỏt một hiện tượng trờn cơ sở kiến thức vật lớ, vận dụng và giải thớch. II. Chuẩn bị:
1) Giỏo viờn:
-Chuẩn bị bộ thớ nghiệm về súng nước để làm giao thoa súng nước và hiện tượng nhiễu xạ súng qua khe hẹp. -Chuẩn bị phần mềm Súng cơ học, mụ phỏng hiện tượng súng cơ học.
2) Học sinh: ễn tập kiến thức về phương trỡnh súng, dao động tổng hợp, độ lệch pha của hai dao động điều hũa cựng tần số.
III. Tổ chức cỏc hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (10’) Kiểm tra:
+ GV dựng phiếu học tập đĩ chuẩn bị nội dung kiểm tra. HS được gọi kiểm tra trỡnh bày kiến thức được kiểm tra.
+ Nội dung kiểm tra bao gồm:
- Đặc điểm của súng phản xạ so với súng tới. - Viết được pt súng phản xạ tại một vị trớ.
- Viết đỳng pt súng dừng, suy ra biờn độ súng tại một vị trớ.
- Xỏc định đỳng vị trớ điểm dao động cực đại (bụng) và đứng yờn (nỳt) - Vận dụng tốt điều kiện để cú súng dừng bằng bài toỏn TN.
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Hoạt động 2. (25’) Tỡm hiểu Sự giao thoa của hai súng trờn mặt nước.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Nờu cõu hỏi gợi ý:
H1. Hiện tượng gỡ sẽ xảy ra nếu
cho hai nguồn S1, S2 cựng tần số, cựng pha dao động trờn mặt nước của một khay nước?
H2. Nếu xột một điểm M trờn mặt
nước, dao động điểm M được truyền từ đõu đến? Bằng lớ thuyết cú thể kiểm tra dao động của M như thế nào?
Gợi ý cho HS dự đoỏn.
H3. Nếu xem biờn độ súng khụng
đổi, hai dao động thành phần tại M do S1, S2 truyền đến cú dạng thế nào?
H4. Xỏc định độ lệch pha của hai
dao động thành phần tại M.
H5. Dao động tổng hợp tại M cú
biờn độ được xỏc định như thế nào?
H6. Xỏc định vị trớ những điểm
dao động cực đại và cực tiểu. Nhận xột?
H7. xỏc định quỹ tớch những điểm
M với biờn độ cực đại và quỹ tớch những điểm M khụng dao động? Lưu ý HS vị trớ những điểm dao động cực đại hoặc cực tiểu ứng với k = 0; ±1; …
-Hướng dẫn HS thiết kế phương ỏn TN kiểm tra những dự đoỏn lý thuyết.
-Hướng dẫn HS quan sỏt và rỳt ra kết luận.
-GV thụng bỏo: + Nguồn kết hợp.
+ Thế nào là hiện tượng giao thoa. + Điều kiện để cú hiện tượng giao thoa.
Thảo luận nhúm, đưa ra dự đoỏn.
-Cú hai súng truyền đi, gặp nhau.
-Cú điểm dao động với biờn độ cực đại hoặc đứng yờn.
-Tại M cú hai dao động từ S1, S2 truyền đến. Cú thể M dao động cực đại hoặc đứng yờn.
-Một HS lờn bảng viết pt dao động tại M do S1, S2 truyền đến. -Thảo luận nhúm, ụn kiến thức cũ để vận dụng xỏc định độ lệch pha của hai dao động tại M và biờn độ dao động tổng hợp tại M.
-Một HS lờn bảng xõy dựng cỏc biểu thức.
-Dựa vào độ lệch pha của hai dao động cựng pha và ngược pha, lập biểu thức xỏc định vị trớ những điểm dao động cực đại hoặc cực tiểu.