CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN 1. Sự truyền của một sóng hình sin TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. ổn đònh lớp

A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức

- Phát biểu được đònh nghóa của sóng cơ . - Phát biểu được đònh nghóa các khái niệm liên quan với sóng : sóng dọc , sóng ngang , tốc độ truyền
sóng , tần số , chu kì , bước sóng , pha. - Viết được phương trình sóng .
- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ , chu kì hay tần số , bước sóng và năng lượng sóng . 2. Kỉ năng
- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ . - Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây.
B.CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
Các thí nghiệm mô tả trong bài 7 SGK , về sóng ngang , sóng dọc và sự truyền sóng H.7.1, H.7.2 , H.7.3 SGK

2. Học sinh Ôn lại các bài về dao động điều hoà.

C.KIẾN THỨC CƠ BẢN I. SÓNG CƠ
1. Thí nghiệm 2. Đònh nghóa: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường .
3. Sóng ngang: Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dđ theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
4. Sóng dọc : Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN 1. Sự truyền của một sóng hình sin

2. Các đặc trưng của sóng hình sin a. Biên độ của sóng : Biên độ A của sóng là biên độ dao động của 1 phần tử của môi trường có sóng
truyền qua b. Chu kì hoặc tần số của sóng :
Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Đại lượng f = 1 T gọi là tần số của sóng .
c. Tốc độ của sóng : Là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Đối với mỗi môi trường , tốc độ truyền sóng v có một giá trò không đổi

d. Bước sóng : Bước sóng

λ là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì :
λ = vT = v f
Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động đồng pha với nhau , hai phần tử cách nhau một nửa bước
sóng thì dao động ngược pha
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 16
Tiết : ………….. Ngày dạy: ………...
e. Năng lượng: là năng lượng dao động của các phân tử của môi trường có sóng truyền qua. III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
Phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x : u
M
= A cos cos 2
v t
x t
x π
λ 
 
 −
= Α −
 ÷
 ÷
Τ 
 
 trong đó u
M
là li độ tại điểm M có toạ độ x vào thời điểm t .

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. ổn đònh lớp

2. Kiểm tra bài cũ 3. Nội dung bài mới
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HĐ1 : SÓNG CƠ :Thí nghiệm, đònh nghóa , sóng ngang , sóng dọc .
HS : Trên mặt nước xuất hiện những vòng tròn đồng tâm lan rộng dần tạo thành sóng nước.
HS : Mẫu nút chai dao động lên xuống tại chỗ. ………………………..
HS : Quan sát và nêu nhận xét. HS : Sóng ngang : là sóng mà các phần tử của sóng
dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
HS : Sóng dọc : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
HS : Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao
động đi, và các phần tử càng ở xa tâm dao động cùng trễ pha hơn.
GV : Cho mũi S vừa chạm vào mặt nước tại O H 7.1 SGK .
GV : Gọi HS quan sát và nêu nhận xét. GV: Gọi HS trả lời Câu hỏi C
1
GV: Nêu đònh nghóa
GV : Mẫu nút chai nhỏ ở điểm M nổi trên mặt nước dao động như thế nào? Từ hãy nêu nhận xét chuyển
động của mỗi phần tử của môi trường và nêu nhận xét chuyển động lan truyền của sóng.
GV : GV biểu diễn TN sóng trên dây lò xo : Gọi HS nêu nhận xét chuyển động của mỗi phần tử của
môi trường và chuyển động lan truyền của sóng.
GV : Khi nào một môi trường truyền sóng ngang ? Cho ví dụ ?
GV : Khi nào một môi trường truyền sóng dọc ? Cho ví dụ ?
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 17
HS : Mặt nước, sợi dây đàn hồi, tấm kim loại mỏng.
HS: Không khí, chất lỏng, dây lò xo bò nén dãn.
HĐ2 : CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN: Sự truyền của sóng hình sin , biên độ , chu
kì , tần số , bước sóng , năng lượng .
HS : Nêu đònh nghóa chu kỳ ,ø tần số và biên độ. HS : Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm
gần nhau nhất trên phương truyền sóng có dao động cùng pha.
HS : Hay bước sóng là quảng đường sóng truyền được trong một chu kỳ.
HS : v =
. f T
l l
=
• Vận tốc truyền sóng là vận tốc truyền pha
dao động. •
Trong khi sóng truyền đi, các phần tử của sóng vẫn dao động tại chỗ.
HĐ3 : PHƯƠNG TRÌNH SÓNG HS : u
t = A cos
T
π
2
t
HS : u
M
t = A cos
 
 
 
 
 
 
− λ
π x
T t
2
GV: Phân tích sự truyền sóng hình sin Hình 7.3 SGK
GV : Chu kỳ , tần số , biên độ sóng là gì ? GV : Phân tích hình vẽ 7.4 SGK có thể nhận thấy
sau một chu kì dao động, sóng truyền đi được một khoảng không đổi gọi là bước sóng. Nêu đònh
nghóa. GV : Tất cả những điểm cách nhau một bước sóng
đều cách vò trí cân bằng một khoảng bằng nhau Cùng li độ và chuyển động về cùng một phía,
nghóa là dao động cùng pha. Nêu đònh nghóa.
GV : Cần nhấn mạnh rằng các phần tử của môi trường không chuyển động theo sóng, chỉ có dao
động được truyền đi. Bởi vậy khi nói vận tốc sóng là nói vận tốc truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn là
vận tốc truyền pha dao động.
GV: Nêu năng lượng của sóng .
GV : Hướng dẫn hs viết phương trình sóng tại O ?
GV : Hướng dẫn hs viết phương trình sóng tại M ? GV : Lưu ý hs rằng phương trình này có hai biến số
x và t, u là một hàm số sin của cả x và t, có nghóa là GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang
18
li độ u của sóng vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian.
V . CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : + Trả lời câu hỏi 6,7 SGK
+ Làm bài tập 8 SGK và đọc trước bài 8
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.
Thiết lập được phương trình tổng hợp giao thoa của hai sóng, Viết được cơng thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa.
Xác định điều kiện để có vân giao thoa. 2.Kĩ năng:
Xác định được vị trí của các vân giao thoa Giải thích được hiện tượng giao thoa và giải một số các bài tập liên quan.
II CHUẨN BỊ : 1.Giáo Viên:
a.Kiến thức và dụng cụ:
• Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước đơn giản cho các nhóm học sinh
• Thiết bị vân giao thoa sóng nước với nguồn có tần số thay đổi
• Những điều cần lưu ý trong sách giáo viên.
Phiếu học tập: P1: Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa sóng là gì?
•
Có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau. •
Có hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha khơng đổi giao nhau •
Có hai sóng cùng bước sóng giao nhau. •
Có hai sóng cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.
P2: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm của nguồn sóng bằng bao nhiêu?
• Bằng hai lần bước sóng
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 19
BÀI 8 : GIAO THOA SĨNG
Tiết : ………….. Ngày dạy: ………...
• Bằng một bước sóng
• Bằng một nửa bước sóng.
• Bằng một phần tư bước sóng
P3: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn giao động có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai cực tiểu liên tiếp trên đường nối
hai tâm dao động là 2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là bao nhiêu? a. 1mm
b. 2mm c. 4mm
d. 8mm
P4: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng 2 nguồn giao động cùng pha có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai cực tiểu liên tiếp
trên đường nối hai tâm dao động là 2cm.Khoảng cách giữa hai nguồn sóng 16,5 cm. Hỏi trong khoảng giữa hai nguồn có bao nhiêu đường cong Hypebol dao động với biên
độ cực đại ? a. 7
b.8 c. 9
d.10
 Đáp án các phiếu học tập 1b:2c.3c.4b vì có 9 điểm dao động với biên độ cực đại trên khoảng giữa hai nguồn ứng với 9
đường trong đó có 8 đường cong Hypelbol và một đường thẳng trung điểm của đoạn nối hai nguồn
Học sinh: Ôn lại kiến thức về sóng cơ học và các đại lượng đặc trưng của sóng, phương trình sóng
sự tổng hợp của hai dao động cùng phương, cùng tần số, bằng phương pháp lượng giác Gợi ý sử dụng CNTT.
GV có thể sử duụn một số hình ảnh giao thoa của sóng, chuẩn bị các Video clip về GT sóng , các phần mềm mơ tả sự giao thoa sóng.
− Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước đơn giản cho các nhóm HS.
− Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước với nguồn dao động có tần số thay đổi được, dùng
cho GV.
III GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY −
HỌC :
Hoạt động 1: 5 phút ỔN ĐỊNH LỚP, KIỂM TRA BÀI CŨ biết được việc học bài cũ và sự chuận bị của học sinh
Hoạt động của học sinh
Cán bộ lớp báo cáo tình hình lớp Lắng nghe câu hỏi của giáo viên
Trình bày câu trả lời
Hoạt động của giáo viên
- Yêu cầu cán bộ cho biết tình hình của lớp - Nêu câu hỏi Kiểm tra bài cũ: Hãy nêu định
nghĩa về sóng? Phân loại sóng?nêu các đặc trưng của sóng.
Hoạt động 210 phút: Tìm hiểu HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG TRÊN MẶT NƯỚC
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
-Quan sát GV trình bày thí nghiệm về dụng cụ và cách tiến hành thí nghiệm:
+ Quan sát hình ảnh của mặt nước +Nhận Xét: Co những điểm có định trên mặt
nước khơng dao động tập hợp những điểm này -Bố trí thí nghiệm về hiện tượng giao thoa sóng
trên mặt nước, kiểm tra kĩ trước khi tiến hành thí nghiệm
- Tiến hành thí nghiệm. Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm, cho nhận xét kết quả thí nghiệm
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 20
nằm trên họ đường cong và có những điểm giao động với biên độ cực đại tập hợp những điểm
này này trên học đường cong xen kẽ với các đường đứng yên.
 Ghi nhớ kết luận: Hiện tượng như trên gọi là hiện tượng giao thoa giao thoa sóng trên mặt
nước - làm thí nghiệm vài lần
- Kết Luận: Hiện tượng như trên được gọi là hiện tượng giao thoa sóng nước.
Hoạt động 320 phút: Xây dựng phương trình tổng hợp giao thoa và cơng thức hiệu đường đi
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
HS : u
1
= Ac
os
ω t = Asin
T π
2
t
HS : u
2
= Ac
os
ω t = Asin
T π
2
t
HS : u
1M
= A c
os
2 π
 
 
− λ
1
d T
t
HS : u
2M
= A c
os
2 π
 
 
− λ
2
d T
t
HS : u
M
=u
1M
+u
2M
= A
{
c
os
2 π
 
 
− λ
1
d T
t
+
c
os
2 π
 
 
− λ
2
d T
t }=2Acos{
λ π
1 2
d d
−
}.cos λ
π
2 2
2 1
d d
T t
+ −
HS: A
M
=2A
λ π
d -
d cos
1 2
d
1
− d
2
= k . λ
GV: Xét một điểm M trong vùng giao thoa M cách nguồn S
1
, S
2
lần lượt là d
1
, d
2
chọn gốc thời gian sao cho phương trình sóng tại 2
nguồn là u
1
= u
2
= Asin ω
t = Asin
T π
2
t
GV : Phương trình sóng tại nguồn S
1
?
GV : Phương trình sóng tại nguồn S
2
?
GV : Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn S
1
truyền tới ?
GV : Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn S
2
truyền tới ?
GV: Giao động của phần tử tại M là tổng hợp của hai sóng cùng phương cùng chu kì
u
M
=u
1M
+u
2M
= ?
GV: Biên độ giao động của phần tại M A
M
=?
GV : Hiệu số đường đi của những điểm dao động tổng hợp có biên độ cực đại ?
GV: Kết Luận:
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 21
HS : d
1
− d
2
=
 
  +
2 1
k
λ
GV : Hiệu số đường đi của những điểm dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu ?
GV: Kết Luận:
Hoạt động 45 phút: Điều kiện GIAO THOA SÓNG, SÓNG K
ẾT HỢP
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
HS :trình bày được câu trả lời
Điều kiện cần và đủ để hai sóng giao thoa được với nhau tại một điểm là hai sóng đó phải
là hai sóng kết hợp, tức được tạo ra từ hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương
và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
GV :Hiện tượng giao thoa sóng là gi? GV: Nêu điều kiện để có hiện tượng giao
thoa ? GV : Hai nguồn kết hợp là gì ?
GV : Hai sóng kết hợp là gì ?
GV: vân giao thoa là gì?
Hoạt động 55 phút :
Vận dụng, cũng cố, hướng dẫn về nhà
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
HS: trình bày các câu trả lời HS: Ghi nhận kiến thức
HS: ghi nhớ lời căn dặn
GV :Yêu cầu trả lời các câu hỏi trong SGK GV: Tóm tắt bài
GV: ghi bài tập về nhà trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập
GV căn dặn: chuẩn bị bài sóng dừng
IV NỘI DUNG : 1. Sự giao nhau của hai sóng
Xét trường hợp 2 nguồn dao động S
1
và S
2
có cùng tần số, cùng pha. Xét điểm M trên mặt nước cách S
1
một đoạn S
1
M = d
1
và cách S
2
một đoạn S
2
M = d
2

Các nguồn S
1
và S
2
dao động theo phương trình : u
1
= u
2
= Asin ω
t = Asin
T π
2
t

Sóng tại M do u
1
truyền tới : u
1M
= A sin 2 π
 
 
− λ
1
d T
t 
Sóng tại M do u
2
truyền tới : u
2M
= A sin 2 π
 
 
− λ
2
d T
t 
Dao động tại M là tổng hợp của 2 dao động u
1M
và u
2M
u
M
=u
1M
+u
2M
= A
{
c
os
2 π
 
 
− λ
1
d T
t
+ c
os
2 π
 
 
− λ
2
d T
t }=2Acos{
λ π
1 2
d d
−
}.cos λ
π
2 2
2 1
d d
T t
+ −

Biên độ dao động tại M phụ thuộc vào biên độ u
1M
, u
2M
và pha ban đầu hay độ lệch pha giữa u
1M
và u
2M
biên đ
ộ
A
M
=2A
λ π
d -
d cos
1 2

Nếu u
1M
và u
2M
cùng pha : ∆ϕ
= 2k π
thì biên độ dao động tại M đạt cực đại.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 22
→ d
1
– d
2
= k λ

Nếu u
1M
và u
2M
ngược pha : ∆ϕ
= 2k + 1 π
→ biên độ dao động tại M đạt cực tiểu.
→ d
1
– d
2
= d
1
− d
2
=
 
  +
2 1
k
λ  Quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực đại là 1 hyperbol. Xen kẽ với chúng là quỹ
tích của những điểm dao động với biên độ cực tiểu cũng là 1 hyperbol. Các đường hyperbol tạo thành khi có sự giao thoa của hai sóng như trên gọi là vân giao
thoa. 2. Điều kiện để có hiện tượng giao thoa
a. Nguồn kết hợp :
Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương và có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian.
b. Sóng kết hợp : Hai sóng do hai nguồn kết hợp tạo thành gọi là hai sóng kết hợp.
c. Điều kiện để có hiện tượng giao thoa sóng : Điều kiện cần và đủ để hai sóng giao thoa được với nhau tại một điểm là hai sóng đó phải
là hai sóng kết hợp, tức được tạo ra từ hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

3. Định nghĩa hiện tượng giao thoa sóng :

Hiện tượng giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau tại một điểm có thể tăng cường nhau hoặc triệt tiêu nhau.
GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 Trang 23
BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM

A. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU : 1. Kiến thức :