SKKN “Rèn luyện kỹ giải tập phát huy tính sáng tạo học sinh lớp 12 giải toàn cực đại cực tiểu giao thoa sóng học” Mục lục Trang A Đặt vấn đề I Lời mở đầu .2 II.Thực trạng nghiên cứu III Kết thực trạng .2 B Giải vấn đề I Các giải pháp thực II Các biện pháp tổ chức thực Cơ sở lý thuyết Một số toán cực đại cực tiểu giao thoa sóng học (nội dung đề tài) C Kết luận .17 I Kết 17 II.Kiểm nghiệm lại kết quả… 17 III Đề xuất kiến nghị 18 D Phụ lục 20 Trang SKKN “Rèn luyện kỹ giải tập phát huy tính sáng tạo học sinh lớp 12 giải toàn cực đại cực tiểu giao thoa sóng học” A Đặt vấn đề I Lời mở đầu: Có thể nói toán liên quan đến giao thoa song học chương trình vật lí 12 HTPT đề tài quan trọng, có mặt hầu hết đề thi quan trọng thi tốt nghiệp trung học phổ thông, thi đại học thi học sinh giỏi Với vị trí nên đề tài mà nhiều sách tài liệu viết Trong toán liên quan đến giao thoa song học sức sáng tạo toán vô hạn, người ta kết hợp với kiến thức dao động điều hòa để đưa nhiều dạng tập đa dạng tập liên quan đến đường điểm cực dại giao thoa sóng học mà hỗ trợ học sinh giải tốt tập giao thoa song ánh Chính chọn đề tài "Rèn luyện kỹ giải tập phát huy tính sáng tạo học sinh lớp 12 giải toàn cực đại cực tiểu giao thoa giao thoa sóng học " Với đề tài nhằm góp phần nâng cao chất lượng học tập môn vật lí, phát huy tính chủ động, tư sáng tạo cho học sinh THPT nói chung lớp 12 nói riêng, sử dụng đa dạng sáng tạo phương pháp giải toán II Thực trạng vấn đề nghiên cứu: Qua thực tế giảng dạy học sinh 12 thấy em thường gặp khó khăn sau + Kiến thức sóng , giao thoa sóng học sinh nhiều hạn chế học sinh thường ngại phần + Khả phân tích tổng hợp kiến thức với chưa tốt + Kỹ phân loại dạng toán tìm mối liên hệ toán chưa tốt III Kết thực trạng: Khảo sát chất lượng học sinh 12B7, 12B8 trường THPT Tĩnh Gia cho thấy việc học tập tập cực đại cực tiểu giao thoa số học sinh lớp 12A8 làm tốt lại phận học sinh làm Trang SKKN “Rèn luyện kỹ giải tập phát huy tính sáng tạo học sinh lớp 12 giải toàn cực đại cực tiểu giao thoa sóng học” kết không thường điểm tập dạng này, học sinh lớp 12B7 Từ vấn đề áp dụng sáng kiến vào thực tế giảng dạy bước đầu thu kết tốt năm qua B Giải vấn đề I Các giải pháp thực hiện: Hệ thống lại kiến thức học: Giúp học sinh hệ thống lại kiến thức học giao thoa song học kiến thức đại cương dao động điều hòa, đại cương sóng học Phân loại tập : Dạng : Các toán tìm số vị trí cực đại cực tiểu giao thoa khoảng hai nguồn chúng: + Cùng pha + Ngược pha + Vuông pha Dạng 2: Số cực đại số cực tiểu đoạn MN cho trước Dạng 3: Xác định số cực đại số cực tiểu đường tròn Dạng 4: Bài toán liên quan đến đường vuông góc với nguồn II Các biện pháp tổ chức thực Để thực đề tài sử dụng tiết ôn tập tự chọn qua củng cố lí thuyết rèn luyện kỹ giải tập phát huy khả tư sáng tạo cho học sinh Cơ sở lý thuyết Yêu cầu học sinh nắm vững kiến thức a Lý thuyết giao thoa : M Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách khoảng l: d1 Giả sử nguồn kết hợp có phương trình S1 u1 = A1 cos(ωt + ϕ1 ) , u = A cos(ωt + ϕ2 ) Xét điểm M vùng giao thoa có khoảng cách tới nguồn d1, d2 Phương trình sóng u1, u2 truyền tới M: d2 Trang S2 SKKN “Rèn luyện kỹ giải tập phát huy tính sáng tạo học sinh lớp 12 giải toàn cực đại cực tiểu giao thoa sóng học” d1 ) λ d u M = A cos(ωt + ϕ − 2π ) λ *Phương trình sóng tổng hợp M: uM= u1M + u2M u1M = A1 cos(ωt + ϕ1 − 2π d1 + d ϕ1 + ϕ   d − d ∆ϕ   u M = 2A cos π + cos π ft − π +  λ  λ   * Biên độ dao động M:  d − d ∆ϕ  A M = 2A cos π +  λ   Với: ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 *Độ lệch pha hai sóng từ hai nguồn đến M là: 2π ∆ϕ M = ϕ2 M − ϕ1M = (d1 − d1 ) + ∆ϕ λ Với ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 * Hiệu đường sóng từ hai nguồn đến M là: λ d1 − d = (∆ϕ M − ∆ϕ) 2π Chú ý: + ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 độ lệch pha hai sóng thành phần nguồn so với nguồn + ∆ϕM = ϕ2 M − ϕ1M độ lệch pha hai sóng thành phần M nguồn so với nguồn sóng từ nguồn nguồn truyền đến b Tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu hai nguồn: Ta có : - l ≤ d − d1 ≤ l * Số cực đại: Điều kiện:  d − d ∆ϕ  A M = 2A cos π +  = 2A λ   M l ∆ϕ l ∆ϕ + [...] .. . trên đường tròn Trang 13 SKKN “Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong giao thoa sóng cơ học” Vậy có 8 cực đại giao thoa trên đường tròn + Số cực tiểu trên đoạn MN là số giá trị của k thỏa mãn: − 2.4 1 2.4 1 − ≤k≤ − ⇒ −1,5 ≤ k ≤ 1,5 4 2 4 2 ⇒ có 3 cực tiểu trên đoạn MN ⇒ có 3 đường cực tiểu cắt đoạn MN mỗi đường .. . Với M là cực tiểu giao thoa thì d1 − d 2 = (2k + 1) λ 2 Số cực tiểu là số giá trị của k thỏa mãn − 2R ≤ ( 2k + 1) λ 2R 1 2R 1 ≤ 2R ⇒ − − ≤k≤ ≤− 2 λ 2 λ 2 a Khi R =4cm + Số cực đại trên đoạn MN là số giá trị của k thỏa mãn − 2.4 2.4 ≤k≤ ⇒ −2 ≤ k ≤ 2 có 5 cực đại trên đoạn MN với 2 cực đại 4 4 trùng với M,N chỉ tạo ra 1 cực đại trên đường tròn còn 3 cực đại khác mỗi cực đại này tạo ra 2 cực đại trên .. . đoạn IB Biết IM = 5 cm và IN = 6,5 cm Tính số điểm nằm trên đoạn MN có biên độ cực đại và cùng pha với I Giải A Ta có bước sóng: λ = M I N B v v.2π 10 0.2 π = = = 2cm f ω 100π Vì hai nguồn cùng pha nên trung điểm I là cực đại giao thoa, trên đoạn AB mỗi cực đại cách nhau λ = 1cm nên trên đoạn IM = 5cm có thêm 5 cực đại và trên 2 đoạn IN = 6cm có thêm 6 cực đại tương tự trong sóng dừng (hai bụng kề nhau .. . truyền sóng trên mặt nước là 200cm/s một đường tròn có tâm tại trung điểm O của S1S2 nằm trong mặt phẳng chứa các vân giao thoa, bán kính R Xác định số cực đại và số cực tiểu trên đường tròn trong các trường hợp a R =4cm b R =5cm S1 N M S2 2 -2 -1 k=0 1 Trang 12 SKKN “Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong giao thoa. .. dừng (hai bụng kề nhau ngược pha nhau) nên hai cực đại kề nhau ngược pha nhau nên trên IM có 2 cực đại cùng pha vời I trên đoạn IN có 3 cực đại cùng pha với I Vậy trên đoạn MN có 5 điểm dao động với biên độ cực đại cùng pha với I Dạng 3 Xác định số cực đại và số cực tiểu trên đường tròn Bài 8 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động cùng pha với tần số f = 50Hz ,.. . sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong giao thoa sóng cơ học” ∆d B 1 ∆d 1 − −≤k≤ M − λ 2 λ 2 ⇒ −20 − 1 ≤ k ≤ 20( 2 − 1) 2 ⇒ −13,8 ≤ k ≤ 5,02 Có 19 giá trị của k thỏa mãn nên có 19 cực đại giao thoa trên đoạn MB Bài 7 Hai nguồn phát sóng kết hợp A và B trên mặt chất lỏng dao động theo phương trình uA = acos100πt ; uB = bcos100πt Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng v = 1 m/s Gọi .. . biên) Trương Thọ LươngPhan Hoàng văn 5 www.thuvienvatli.com 6 http://violet.vn 7 http://tailieu.vn Trang 20 SKKN “Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong giao thoa sóng cơ học” XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 15 tháng 03 năm 2014 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung .. . độ cực đại nên: d1 − d 2 = kλ ⇒λ= d1 − d 2 k Giữa M và đường trung trực của S1S2 có 2 dãy cực đại khác nên k =3 ⇒λ= d1 − d 2 25 − 20,5 = = 1,5cm λ 3 ⇒ v = λ.f = 1, 5.2 0 = 30cm / s b Tìm vị trí của điểm N Giả sử u 1 = u 2 = a cos ωt Phương trình sóng tại điểm N : Trang 15 SKKN “Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong. .. giao thoa thì L2 + S1S2 2 − L = kλ L càng lớn thì CS2 cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ vậy ứng với giá trị lớn nhất của L thì k =1 ⇒ L2 Macx + 64 2 − L2 = 1,5 ⇒ L Max = 20,6cm Trang 16 SKKN “Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong giao thoa sóng cơ học” C Kết luận I Kết quả: Sau một năm học 2013-2014 qua .. . 17 SKKN “Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toàn về cực đại và cực tiểu trong giao thoa sóng cơ học” Đây là dạng bài tập tương đối đơn giản, giáo viên nào cũng có thể triển khai dạy và đặc biệt là áp dụng tốt với đối tượng học sinh từ trung bình khá Vì vậy tôi đã đem phổ biến trong tổ, các anh em trong tổ cũng có nhiều đóng góp quý báu và ... dao thoa có đặc điểm giống dao động điểm dây có sóng dừng cực đại ứng với bụng sóng cực tiểu ứng với nút sóng Một số toán cực đại cực tiểu giao thoa sóng học Dạng : Các toán tìm số vị trí cực đại. .. toàn cực đại cực tiểu giao thoa sóng học” Vậy có cực đại giao thoa đường tròn + Số cực tiểu đoạn MN số giá trị k thỏa mãn: − 2.4 2.4 − ≤k≤ − ⇒ −1,5 ≤ k ≤ 1,5 4 ⇒ có cực tiểu đoạn MN ⇒ có đường cực. .. Số cực đại đoạn MN số giá trị k thỏa mãn − 2.4 2.4 ≤k≤ ⇒ −2 ≤ k ≤ có cực đại đoạn MN với cực đại 4 trùng với M,N tạo cực đại đường tròn cực đại khác cực đại tạo cực đại đường tròn Trang 13 SKKN