intTypePromotion=4

Giáo án Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng

Chia sẻ: Lý Như Ngọc | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

0
328
lượt xem
39
download

Giáo án Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật lý 12 bài 8: Giao thoa sóng

Bài 8:

GIAO THOA SÓNG

 

I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức:

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng.

- Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa.

2. Kĩ năng: Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa.

3. Thái độ: tích cực trong học tập.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.

2. Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động.

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ:

                      - Sóng cơ là gì? Thế nào là sóng ngang? Thế nào là sóng dọc?

                      - Bước sóng là gi? Viết phương trình sóng?

 

Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Nội dung

- Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm hình 8.1

 

- HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm và quan sát kết quả thí nghiệm.

- HS nêu các kết quả quan sát được từ thí nghiệm.

- Những điểm không dao động nằm trên họ các đường hypebol (nét đứt). Những điểm dao động rất mạnh nằm trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2.

- Hai họ các đường hypebol này xen kẽ nhau như hình vẽ..

Lưu ý: Họ các đường hypebol này đứng yên tại chỗ.

I. Sự giao thoa của hai sóng mặt nước

- Gõ cho cần rung nhẹ:

+ Trên mặt nước xuất hiện những loạt gợn sóng cố định có hình các đường hypebol, có cùng tiêu điểm S1 và S2. Trong đó:

* Có những điểm đứng yên hoàn toàn không dao động.

* Có những điểm đứng yên dao động rất mạnh.

 

Hoạt động 3: Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Nội dung

- Ta có nhận xét gì về A, f và j của hai sóng do hai nguồn S1, S2 phát ra?

→ Hai nguồn phát sóng có cùng A, f và j gọi là hai nguồn đồng bộ.

- Nếu 2 nguồn phát sóng có cùng f và có hiệu số pha không phụ thuộc thời gian (lệch pha với nhau một lượng không đổi) gọi là hai nguồn kết hợp.

- Nếu phương trình sóng tại S1 và S2 là: u = Acoswt

→ Phương trình mỗi sóng tại M do S1 và S2 gởi đến có biểu thức như thế nào?

- Dao động tổng hợp tại M có biểu thức?

- Hướng dẫn HS đưa tổng 2 cosin về tích.

\(\begin{array}{l}
u = Acos2\pi \left( {\frac{t}{T} - \frac{{{d_1}}}{\lambda }} \right) + Acos2\pi \left( {\frac{t}{T} - \frac{{{d_2}}}{\lambda }} \right)\\
\,\;\; = 2Acos\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }cos2\pi \left( {\frac{t}{T} - \frac{{{d_1} + {d_2}}}{{2\lambda }}} \right)
\end{array}\)

- Dựa vào biểu thức, có nhận xét gì về dao động tổng hợp tại M?

- Biên độ dao động tổng hợp a phụ thuộc yếu tố nào?

- Những điểm dao động với biên độ cực đại là những điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức cuối cùng.

- Y/c HS diễn đạt điều kiện những điểm dao động với biên độ cực đại.

- Những điểm đứng yên là những điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức cuối cùng.

- Y/c HS diễn đạt điều kiện những điểm đứng yên.

 

- Quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực đại và những điểm đứng yên?

\({d_2} - {d_1} = k\lambda \;{\rm{hay}}\;\left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \)

- Vì S1, S2 cùng được gắn vào cần rung → cùng A, f và j.

- HS ghi nhận các khái niệm 2 nguồn kết hợp, 2 nguồn đồng bộ và sóng kết hợp.

 

u = u1 + u2

- HS làm theo hướng dẫn của GV, để ý:

\(cos\alpha  + cos\beta  = 2cos\frac{{\alpha  + \beta }}{2}cos\frac{{\alpha  - \beta }}{2}\)

 

- HS nhận xét về dao động tại M và biên độ của dao động tổng hợp.

 

- Phụ thuộc (d2 – d1) hay là phụ thuộc vị trí của điểm M.

\(\left| {cos\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }} \right| = 1\)

→  \(cos\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda } =  \pm 1\)

Hay  \(\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda } = k\pi \)

→ d2 – d1 = kl (k = 0, ±1, ±2…)

\(\left| {cos\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }} \right| = 0\)

Hay  \(\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda } = k\pi  + \frac{\pi }{2}\)

→  \({d_2} - {d_1} = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \)

(k = 0, ±1, ±2…)

- Là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2.

II. Cực đại và cực tiểu giao thoa

1. Biểu thức dao động tại một điểm M trong vùng giao thoa

- Hai nguồn đồng bộ: phát sóng có cùng f và j.

- Hai nguồn kết hợp: phát sóng có cùng f và có hiệu số pha không phụ thuộc thời gian.

- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp.

- Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 những khoảng d1, d2.

+ d = d2 – d1: hiệu đường đi của hai sóng.

- Dao động từ S1 gởi đến M

 \({u_1} = Acos2\pi \left( {\frac{t}{T} - \frac{{{d_1}}}{\lambda }} \right)\)

- Dao động từ S2 gởi đến M

 \({u_2} = Acos2\pi \left( {\frac{t}{T} - \frac{{{d_2}}}{\lambda }} \right)\)

- Dao động tổng hợp tại M

u = u1 + u2

Hay:

 \(u = 2Acos\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }cos2\pi \left( {\frac{t}{T} - \frac{{{d_1} + {d_2}}}{{2\lambda }}} \right)\)

Vậy:

- Dao động tại M vẫn là một dao động điều hoà với chu kì T.

- Biên độ của dao động tại M:

 \(a = 2A\left| {cos\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }} \right|\)

2. Vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa

a. Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa).

d2 – d1 = kl

Với k = 0, ±1, ±2…

b. Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa).

 \({d_2} - {d_1} = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \)

Với (k = 0, ±1, ±2…)

c. Với mỗi giá trị của k, quỹ tích của các điểm M được xác định bởi:

d2 – d1 = hằng số

Đó là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2.

 

Hoạt động 4: Tìm hiểu về hiện tượng giao thoa

 

Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà.

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Giao thoa sóng. Để nắm bắt toàn bộ nội dung còn lại và các giáo án tiếp theo, mời quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải tài liệu về máy.

Ngoài ra, nhằm hỗ trợ các Thầy cô trong quá trình xây dựng bài 8 với nhiều phương pháp soạn bài hay, nội dung chi tiết và được trình bày khoa học, quý thầy cô có thể tham khảo ở Bài giảng Vật lý 12 - Bài 8 :Giao thoa sóng

Thầy cô quan tâm có thể xem thêm các tài liệu được biên soạn cùng chuyên mục:

>>  Giáo án tiếp theo: Giáo án Vật lý 12 Bài 9: Sóng dừng

ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2