Phần I: Sơ đồ logic tiến trình xây dựng kiến thức.
Định nghĩa sóng cơ
+ PTDH: Giáo án, thí nghiệm, máy tính, máy chiếu.
+ PP: Đàm thoại, phát vấn. + HS: Quan sát, trả lời câu hỏi. Sóng cơ học
là gì?
+ Sóng ngang. + Sóng dọc.
+ PTDH: Giáo án, thí nghiệm sóng trên sợi dây và trên lò xo, máy tính, máy chiếu. + PP: Nêu vấn đề; Đàm thoại; phát vấn. + HS: Quan sát, tổng hợp và trả lời câu hỏi. Phân loại sóng cơ học
Đầu sợi dây dđđh làm cho sợi dây có dạng một đường hình sin
+ PTDH: Mô phỏng thí nghiệm trên máy tính: Thí nghiệm sóng trên sợi dây,
+ PP: Đàm thoại, phát vấn. + HS: Quan sát, trả lời câu hỏi. Sự truyền
của sóng hình sin
+ PTDH: Máy tính và máy chiếu. + PP: Phát vấn.
+ HS: Quan sát, xây dựng phương trình sóng. 0 x M 0 u Acos t 2 . M x u Acos t Phương trình sóng Biên độ; Tần số và chu kỳ; Tốc độ; Năng lượng; Bước sóng
+ PTDH: Máy tính và máy chiếu. + PP: Phát vấn.
+ HS: Quan sát, trả lời câu hỏi. Các đại
lượng đặc trưng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Phần II: Bài soạn. I. Mục tiêu bài học:
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa sóng cơ, định nghĩa các khái niệm: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng.
- Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang. - Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng. - Viết được phương trình sóng.
- Nêu được các đặc trưng của sóng cơ. - Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ.
2. Kĩ năng:
- Lập được phương trình sóng tại một điểm trên phương truyền sóng.
- Vận dụng lí thuyết làm được các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự về sóng cơ.
3. Thái độ:
- Có hứng thú học tập Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học.
- Có thái độ khách quan, trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập.
II. Phƣơng tiện:
1. Phương tiện:
- 01 bộ thí nghiệm sóng cơ như hình 7.1. - Máy tính, máy chiếu.
III. Tiến trình dạy học
1. Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số: 2. Kiểm tra bài cũ:
- Nêu định nghĩa dao động điều hoà?
- Nêu ý nghĩa của chu kì, tần số trong dao động điều hoà? 3. Bài mới
- Đặt vấn đề: Hàng ngày ta thường nghe nói đến sóng nước, sóng biển, sóng âm. Vậy sóng là gì? Sóng có những tính chất gì?
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hoạt động 1: Tìm hiểu về sóng cơ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Khi ném một hòn sỏi xuống mặt hồ yên lặng, hình ảnh quan sát được trên mặt nước như thế nào? Tại sao lại có hình ảnh như vậy?
Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm về sóng cơ.
Khi O dao động, mặt nước có hình dạng như thế nào? Hãy nhận xét chuyển động của nút chai tại điểm M?
Hình ảnh mặt nước và dao động của điểm M quan sát được chứng tỏ gì?
Thông báo: Dao động lan truyền qua nước gọi là sóng, O là nguồn sóng, nước là môi trường truyền sóng.
Nêu định nghĩa sóng cơ?
Khi có sóng trên mặt nước, điểm O và điểm M dao động như thế nào? Nhận xét mối quan hệ giữa phương dao động của các phần tử môi trường
+ Quan sát thí nghiệm.
+ Trên mặt nước có những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O. Nút chai tại điểm M dao động.
+ Dao động từ O đã truyền qua nước tới điểm M.
+ Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
+ Phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng
M S O
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
với phương truyền sóng?
Nêu định nghĩa sóng ngang?
+ Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng hình sin. Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Mô tả thí nghiệm và mô phỏng thí nghiệm dùng sợi dây mềm hình 7.3 trên máy chiếu để HS thấy được sự truyền của sóng hình sin
Khi cho đầu P dao động trên dây xuất hiện một sóng hình sin và lan truyền trên dây. Vậy sóng này có những đại lượng đặc trưng nào? Các đại lượng đó có liên quan gì với dao động điều hòa không?
Biểu dễn trên máy chiếu sự truyền sóng hình sin (hình 7.3) tại các thời điểm t =0, t= 4 T , t = 2 4 T , t = 3 4 T , t=T,…
Chỉ ra trên hình vẽ biên độ dao động của điểm P và một điểm M bất kì?
Từ đó đưa ra khái niệm chu kì sóng,
+ Quan sát thí nghiệm.
+ Quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi của GV
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
tần số sóng, tốc độ sóng. Lưu ý:
+ Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng có giá trị không đổi. + Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường
Trên hình 7.3 sau thời gian t = T thì dao động (sóng) đã được truyền tới điểm nào? Khoảng cách đó được tính như thế nào?
Nêu định nghĩa bước sóng?
Hãy so sánh dao động của hai điểm M và M’ bất kì cách nhau một bước sóng?
Nêu định nghĩa khác về bước sóng ?
Trong thí nghiệm hình 7.1, khi chưa có sóng thì nút chai tại M đứng yên (W=0), khi có sóng truyền qua nút thì chai tại M dao động ( W≠0).
=> Quá trình truyền sóng là quá trình
+ Dao động từ P đã được truyền tới điểm P1.
+ PP1 v T.
+ Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
+ Hai điểm M và M’ dao động giống nhau
+ Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha.
+ Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử môi trường.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
truyền năng lượng
Lưu ý: Nút chai tại M dao động tại chỗ mà không bị đẩy ra xa.
+ Trả lời C2
Hoạt động 3:Viết phương trình sóng hình sin.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Trong thí nghiệm với sợi dây mềm hình 7.3 để thấy được sự truyền của sóng hình sin ta phải cho đầu P dao động. Vậy phương trình của sóng hình sin có liên quan đến phương trình dao động điều hòa hay không?
Xét một sóng hình sin đang lan truyền theo trục x, phát ra rừ nguồn đặt tai O. Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu dao động. Hãy viết phương trình dao động tại O?
Viết phương trình dao động tại điểm M cách O một khoảng OM = x? Gợi ý: Dao động tại M muộn hơn tại O một khoảng thời gian t x
v
nên dao động tại M vào thời điểm t giống dao động tại O vào thời điểm
t ttrước đó
+ Phương trình sóng tại nguồn 0 : u0 Acos t Acos2 t
T
+ Phương trình sóng tại điểm M cách O một đoạn OM = x : cos ( ) cos 2 ( ) M x t x u A t A v T
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Nhận xét về tính tuần hoàn của phương trình sóng vừa tìm được? Chú ý đến vai trò của t và x trong phương trình.
+ Thảo luận nhóm và đại diện trả lời: Phương trình sóng hình sin là hàm tuần hoàn theo thời gian và không gian
+ Trả lời C3
Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Sóng cơ là gì? Thế nào là sóng ngang, sóng dọc?
Một sóng hình sin được đặc trưng bởi các đại lượng nào?
Viết phương trình sóng? Chứng tỏ sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gian vừa có tính tuần hoàn theo không gian
Làm các bài tập 6, 7 (SGK)
Bài tập về nhà: Bài 8 (SGK - trang 40) (Các bài tập trong SBT)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/