BÁO CÁO K T QU
NGHIÊN C U, NG D NG SÁNG KI N
I. Lý do ch n đ tài
Th c hiên ch ng trinh giao duc trung hoc phô thông đi m i c v m c tiêu, ư ươ
ph ng pháp nh m phát huy vai trò ch đng, sáng t o làm ch khoa h c c aươ
h c sinh, theo đo ng i giao viên phai co nh ng thay đôi manh me vê ph ng ươ ư ươ
phap giang day đê phu h p v i nôi dung ch ng trinh, phù h p v i ng i day ơ ơ ươ ươ
va ng i hoc. Đng tr c nh ng yêu câu m i, giao viên phai co nh ng cach ươ ư ươ ư ơ ư
tiêp cân m i đôi v i cac bai hoc, ph ng pháp gi ng d y m i đ t o cho h c ơ ơ ươ
sinh ni m đam mê đi v i b môn V t lý.
Cũng nh các môn khoa h c khác, V t lý h c là b môn khoa h c c b n,ư ơ
làm c s lý thuy t cho m t s môn khoa h c ng d ng m i ngày nay. Sơ ế
phát tri n c a V t lý h c d n t i s xu t hi n nhi u ngành k thu t m i: K
thu t đi n, k thu t đi n t , t đng hoá và đi u khi n h c, công ngh thông
tin…B môn v t lý đc đa vào gi ng d y trong nhà tr ng ph thông ượ ư ườ
nh m cung c p cho h c sinh nh ng ki n th c ph thông, c b n, có h th ng ế ơ
toàn di n v V t lý. H th ng ki n th c này ph i thi t th c, có tính k thu t ế ế
t ng h p và đc bi t ph i phù h p v i quan đi m V t lý hi n đi. Đ h c
sinh hi u m t cách sâu s c và đy đ nh ng ki n th c và có th áp d ng các ế
ki n th c đó vào th c ti n cu c s ng thì c n ph i rèn luy n cho h c sinhế
nh ng k năng, k x o th c hành, k năng đo l ng, quan sát, ti p c n các ườ ế
thi t b hi n đi…ế
Tuy v y, V t lý là m t môn h c khó vì c s c a nó là toán h c. ơ Bài t p
v t lý r t đa d ng và phong phú. Trong phân ph i ch ng trình s ti t bài tâp ươ ế
l i h i ít so v i nhu c u c n c ng c ki n th c cho h c sinh. Chính vì th , ơ ế ế
ng i giáo viên ph i làm th nào đ tìm ra ph ng pháp t t nh t nh m t oườ ế ươ
cho h c sinh ni m say mê yêu thích môn h c này. Giúp h c sinh vi c phân
lo i các d ng bài t p và h ng d n cách gi i là r t c n thi t. Vi c làm này ướ ế
r t có l i cho h c sinh trong th i gian ng n đã n m đc các d ng bài t p, ượ
n m đc ph ng pháp gi i và t đó có th phát tri n h ng tìm tòi l i gi i ượ ươ ướ
m i cho các d ng bài t ng t . ươ
Chúng ta đã bi t r ng ch ng “sóng c h cế ươ ơ có v trí và vai trò r t quan
tr ng trong ch ng trình V t lí 12. V i đc đi m c a ch ng trình, đây là ươ ươ
ph n liên quan đn ki n th c ch ng1 “dao đng c ế ế ươ ơ nhi u nh t, nó cũng là
m t trong vài ph n khó nh t c a ch ng trình. Đi u này đc minh ch ng ươ ượ
1
trong nh ng năm g n đây h u h t các câu khó, câu phân lo i h c sinh gi i ế
trong đ thi THPT Qu c gia thu c ph n sóng c . V i mong mu n giúp h c ơ
sinh gi i quy t t t các bài t p v sóng c nói chung, bài t p v giao thoa sóng ế ơ
nói riêng trong quá trình gi ng d y tôi đã ch n đ tài: M t s d ng bài t p
v giao thoa sóng c ơ t c b n đn hay và khó th ng g p, t đó đa ra ơ ế ườ ư
ph ng pháp gi i c th . Giúp h c sinh có cách nhìn t ng quát, hi u sâu b nươ
ch t v n đ t đó gi i quy t t t các bài t p v giao thoa sóng trong các kì thi ế
ch n h c sinh gi i, thi THPT Qu c gia.
II. Tên sáng ki n:ế
Sáng ki n ếM t s d ng bài t p v giao thoa sóng c ơ đc áp d ng choượ
h c sinh l p 12 THPT tham gia ôn luy n thi h c sinh gi i, thi THPT Qu c gia
môn V t lí 12.
III. Tác gi sáng ki n: ế
- H và tên: Bùi Th Phúc
- Đa ch tác gi sáng ki n: Giáo viên tr ng THPT Nguy n Thái H c ế ườ
- S đi n tho i: 0916765368. Email: phuctuandangquang@gmail.com
IV. Ch đu t : ư không
V. Lĩnh v c áp d ng sáng ki n: ế Ôn luy n thi h c sinh gi i, thi THPT Qu c
gia môn V t lí 12.
VI. Ngày sáng ki n đc áp d ng l n đu ho c áp d ng th :ế ượ
Sáng ki n ếM t s d ng bài t p v giao thoa sóng c ơ đc tri n khai tượ
tháng 10/2015 đn đếu tháng 10/2019 trong quá trình ôn luy n thi h c sinh
gi i, thi THPT Qu c gia môn V t lí 12.
VII. Mô t b n ch t c a sáng ki n: ế
1. C s lý lu n c a sáng ki n. ơ ế
1.1 Hi n t ng giao thoa sóng: ượ
Là s t ng h p c a 2 hay nhi u sóng k t h pế trong không gian, trong đó có
nh ng ch biên đ sóng đc tăng c ng (c c đi giao thoa) ho c tri t tiêu ượ ườ
(c c ti u giao thoa). Hi n t ng giao thoa là hi n t ng đc tr ng c a sóng. ượ ượ ư
1.2. Đi u ki n giao thoa:
2
Hai ngu n sóng phát ra hai sóng cùng ph ng, cùng t n s và có hi u s pha ươ
không đi theo th i gian g i là hai ngu n k t h p. ế
1.3. Lí thuy t giao thoa: ế
Giao thoa c a hai sóng phát ra t hai ngu n sóng k t ế
h p , cách nhau m t kho ng l
Xét 2 ngu n: và
V i : là đ l ch pha c a hai ngu n.
- Ph ng trình sóng t i M do hai sóng t hai ngu nươ
truy n t i:
và
( d1; d2 là kho ng cách t M đn hai ngu n) ế
- Ph ng trình giao thoa t i M: ươ (l p ph ng trình này b ng máy tính v i ươ
thao tác gi ng nh t ng h p hai dao đng) ư
* Đ l ch pha c a hai sóng t hai ngu n đn M: ế
* Biên đ dao đng t i M :
* Hi u đng đi c a sóng t hai ngu n đn M ườ ế :
1.3.1. Hai ngu n cùng biên đ:
và
- Ph ng trình giao thoa sóng t i M:ươ
* Biên đ dao đng t i M:
* Hi u đng đi c a hai sóng đn M: ườ ế
+ Khi thì ; ( )
+ Khi thì . ( )
1.3.1.1. Hai ngu n cùng biên đ, cùng pha:
+ N u O là trung đi m c a đo n thì t i O ho cế
các đi m n m trên đng trung tr c c a đo n s ườ
dao đng v i biên đ c c đi và b ng: .
+ Khi
thì ;( )
3
+ Khi
thì .( )
1.3.1.2. Hai ngu n cùng biên đ, ng c pha: ượ
Trong tr ng h p hai ngu n dao đng ng c pha nhau thì nh ng k t qu vườ ượ ế
giao thoa s “ng c l i” v i k t qu thu đc khi hai ngu n dao đng cùng ượ ế ượ
pha.
+ N u O là trung đi m c a đo n thì t i O ho c các đi m n m trên đng ế ườ
trung tr c c a đo n s dao đng v i biên đ c c ti u và b ng: .
+ Khi thì . ( )
+ Khi thì . ( )
1.3.1.3. Hai ngu n cùng biên đ, vuông pha:
+ N u O là trung đi m c a đo n thì t i O ho c các đi m n m trên đng ế ườ
trung tr c c a đo n s dao đng v i biên đ: .
2. Th c tr ng c a sáng ki n. ế
Trong ch ng trình ôn thi h c sinh gi i ươ luy n thi THPT Qu c gia môn V t lí
12, bài t p giao thoa sóng c là ph n bài t p ph c t p và khó, các ph ng ơ ươ
pháp gi i bài t p đôi khi còn áp đt, tài li u nhi u nh ng vi t dàn tr i và ch a ư ế ư
nêu đc u, nh c đi m c a các ph ng pháp gi i bài t p thu c n i dungượ ư ượ ươ
này. Trong nh ng năm h c tr c, khi tham gia k thi THPT qu c gia h c sinh ướ
th ng khoanh b a bài t p ườ giao thoa sóng cơ thu c ph n phân lo i thí sinh do
ch a n m rõ ph ng pháp và lúng túng khi xác đnh d ng bài t p.ư ươ
Đ h c sinh ch đng n m b t ki n th c, h ng thú h n trong h c t p ế ơ
đng
th i nâng cao kĩ năng phân tích, nh n xét, nh n d ng bài t p c a h c sinh, qua
đó tìm ra cách gi i bài t p t i u nh t, vì v y tôi ch n đ tài ư M t s d ng
bài t p v giao thoa sóng c ơ.
3. Các bi n pháp gi i quy t v n đ. ế
M T S D NG BÀI T P V GIAO THOA
3.1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐN ĐI U KI N GIAO THOA
4
Ph ng pháp gi iươ
3.1.1. Đi u ki n c c đi c c ti u
C c đi là n i các sóng k t h p tăng c ng l n nhau (hai sóng k t h p cùng ơ ế ườ ế
pha):
C c ti u là n i các sóng k t h p tri t tiêu l n nhau (hai sóng k t h p ng c ơ ế ế ư
pha):
1.1.Hai ngu n k t h p cùng pha (hai ngu n đng b ) ế
( )
Trong tr ng h p hai ngu n k t h p cùng pha, t i M là c c đi khi hi u ườ ế
đng đi b ng m t s nguyên l n b c sóng và c c ti u khi hi u đng đi ườ ướ ườ
b ng m t s bán nguyên l n b c sóng. Đng trung tr c c a AB là c c đi. ướ ườ
3.1.1.2. Hai ngu n k t h p ng c pha ế ượ
( )
Trong tr ng h p hai ngu n k t h p ườ ế ng cượ pha, t i M là c c đi khi hi u
đng đi b ng m t s bán nguyên l n b c sóng và c c ti u khi hi u đng ườ ướ ườ
đi b ng m t s nguyên l n b c sóng. Đng trung tr c c a AB là c c ti u. ướ ườ
3.1.1.3 Hai ngu n k t h p b t kì ế
( )
Đng trung tr c c a AB không ph i là c c đi ho c c c ti u. C c đi gi a ườ
() d ch v phía ngu n tr pha h n. ơ
Ví d 1: Xem hai loa là ngu n phát sóng âm A, B phát âm cùng ph ng cùng ươ
t n s và cùng pha. T c đ truy n sóng âm trong không khí là 330 (m/s). M t
ng i đng v trí M cách Sườ 2 3 (m), cách S1 3,375 (m). Tìm t n s âm bé nh t,
đ M ng i đó nghe đc âm t hai loa là to nh t ườ ượ
A. 420 (Hz). B. 440 (Hz). C. 460 (Hz). D. 880 (Hz).
Gi i: Ch n đáp án D
Đ ng i đó nghe đc âm to nh t thì t i M là c c đi. Vì hai ngu n k t h p ườ ượ ế
cùng pha nên đi u ki n c c đi là
Ví d 2: Trên m t n c có hai ngu n phát sóng ngang, hình sin, ng c pha A, ướ ượ
B cùng ph ng và cùng t n s f (6,0 Hz đn 13 Hz). T c đ truy n sóng là 20ươ ế
cm/s. Bi t r ng các ph n t m t n c cách A là 13 cm và cách B là 17 cm ế ướ
dao đng v i biên đ c c đi. Giá tr c a t n s sóng là
A. 10 Hz. B. 12 Hz. C. 8,0 Hz. D. 7,5 Hz.
5