Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Chương II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Kiến thc ã Phát biểu đợc định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu đợc ví dụ sóng dọc, sóng ngang ã Phát biểu đợc định nghĩa tốc độ truyền sóng, bớc sóng, tần số sóng, biên độ sóng lợng sóng ã Nêu đợc sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm ã Nêu đợc cờng độ âm mức cờng độ âm đơn vị đo mức cờng độ âm ã Nêu đợc ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc Trình bày đợc sơ lợc âm bản, hoạ âm ã Nêu đợc đặc trng sinh lí (độ cao, độ to âm sắc) đặc trng vật lí (tần số, mức cờng độ âm hoạ âm) âm ã Mô tả đợc tợng giao thoa hai sóng mặt nớc nêu đợc điều kiện để có giao thoa hai sóng ã Mô tả đợc tợng sóng dừng sợi dây nêu đợc điều kiện để có sóng dừng ã Nêu đợc tác dụng hộp cộng hởng âm Kĩ Viết đợc phơng trình sóng Giải đợc toán đơn giản giao thoa sóng dừng Giải thích đợc sơ lợc tợng sóng dừng sợi dây Xác định đợc bớc sóng tốc độ truyền âm phơng pháp sóng dừng I Chỳ ý: Mức cờng độ âm L (dB) = 10lg I0 Không yêu cầu học sinh dùng phơng trình sóng để giải thích tợng sóng dừng Giỏo ỏn Vt lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Tiết 12 – BÀI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I MỤC TIÊU Kiến thức: - Phát biểu định nghĩa sóng - Phát biểu định nghĩa sóng dọc, sóng ngang, phân biệt sóng dọc, sóng ngang - Biết tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha: định nghĩa, công thức - Nêu đặc trưng sóng biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng lượng sóng Kỹ năng: - Quan sát giải thích tượng sóng - Cho ví dụ sóng Thái độ : Nghiêm túc học tập, tích cực xây dựng để tìm kiến thức II CHUẨN BỊ Giáo viên: Các thí nghiệm mơ tả sóng ngang, sóng dọc truyền sóng Học sinh: Ơn lại dao động điều hồ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Tìm hiểu sóng Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức 1/ Mơ tả thí nghiệm *GV: giới thiệu chương mới, I Sóng giải thích Thí nghiệm tượng Cho HS xem hình ảnh động a Mũi S cao mặt nước, 2/ Các gợn sóng tượng sóng mặt nước cho cần rung dao động → M hình trịn chứng tỏ u cầu HS giải thích → bất động sóng truyền câu b S vừa chạm vào mặt nước nào? O, cho cần rung dao 3/ Từ hình ảnh động → M dao động nhận xét phương Vậy, dao động từ O dao động truyền qua nước tới M M S O phần tử vật chất Định nghĩa phương truyền dao - Sóng lan truyền động chúng? dao động mơi 4/ Có loại *HS: xem thí nghiệm mơ trường sóng cơ? Nêu định tả tượng - Sóng truyền mơi *GV: gút lại kiến thức từ thí nghĩa loại? trường với tốc độ khơng đổi 5/ Sóng có nghiệm (dao động từ O Sóng ngang truyền truyền qua nước tới M, O - Là sóng chân khơng khơng? gọi nguồn sóng, nước phương dao động (của chất mơi trường truyền sóng) Vì sao? điểm ta xét) ⊥ với *HS: tiếp thu kiến thức phương truyền sóng *GV: → câu - Sóng ngang truyền *HS: Sóng truyền theo môi trường chất rắn phương khác với mặt thoáng chất lỏng tốc độ v Sóng dọc *GV: cho HS xem hình ảnh - Là sóng sóng ngang, sóng dọc yêu phương dao động // (hoặc cầu HS nhận xét phương dao trùng) với phương truyền động phương truyền sóng sóng *HS: xem hình ảnh nhận - Sóng dọc truyền xét mơi trường rắn, lỏng, *GV: gút lại kiến thức khí sóng ngang sóng dọc Giới * Sóng khơng truyền Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… thiệu mơi trường truyền sóng chân khơng ngang sóng dọc (Sóng truyền nước khơng phải sóng ngang Lí thuyết cho thấy mơi trường lỏng khí truyền sóng dọc, mơi trường rắn truyền sóng dọc sóng ngang Sóng nước trường hợp đặc biệt, có sức căng mặt ngồi lớn, nên mặt nước tác dụng màng cao su, truyền sóng ngang) Lưu ý cho HS: sóng truyền nhờ vào phân tử vật chất → câu Hoạt động ( phút): Tìm hiểu đại lượng đặc trưng cho sóng hình sin Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức 6/ Có nhận xét *GV : Cho HS xem hình II Các đại lượng đặc trưng thơng qua thí ảnh động truyền sóng, cho sóng hình sin nghiệm hình sau cho HS xem lại hình Sự truyền sóng hình sin vẽ? ảnh mơ truyền 7/ Hãy nhận xét sóng thời điểm → biên độ dao động câu điểm *HS : trả lời câu : Biến dây? dạng truyền nguyên vẹn 8/ Xét hai điểm theo sợi dây cách *GV : → câu Đỉnh sóng, hõm sóng : khoảng λ, ta có *HS suy nghĩ trả lời câu điểm dao động với biên độ cực nhận xét hai : dây có điểm dao đại điểm này? động với biên độ khác nhau, Những điểm có biên độ dđ 9/ Định nghĩa lại có điểm dao động với biên cách bước sóng ? độ nhỏ, có điểm dao động → q trình truyền sóng với biên độ lớn trình truyền pha dao động *GV : Gút lại kiến thức : Các đặc trưng sóng hình điểm dao động lớn sin : tạo thành đỉnh sóng hõm a Chu kỳ tần số: sóng Các điểm có Chu kỳ số sóng biên độ dao động cách chu kỳ tần số dao động khoảng phân tử vật chất nơi có sóng truyền qua *HS : ghi nhận kiến thức 2π T = = truyền sóng hình sin f ω *GV : Giới thiệu đặc b Tốc độ truyền sóng: trưng sóng hình sin Tốc độ truyền sóng tốc độ Giới thiệu chu kỳ tần số truyền pha dao động sóng Tốc độ truyền sóng phụ thuộc Giới thiệu tốc độ truyền vào mơi trường truyền sóng sóng vrắn > vlỏng > vkhí Lưu ý: Đối với mơi c Bước sóng λ trường, tốc độ sóng v có Giáo án Vật lý 12 – Ban giá trị không đổi, phụ thuộc môi trường *HS : tiếp nhận kiến thức Giới thiệu bước sóng quãng đường sóng truyền chu kỳ → câu *HS : TLCH (dao động pha) *GV: → câu *HS: TLCH *GV: gút lại kiến thức Đưa khái niệm biên độ sóng lượng sóng - Cũng lượng dao động W ~ A2 f2 Ngày soạn: ……/……/…… - Bước sóng khoảng cách điểm gần phương truyền sóng dao động pha - Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kỳ v λ = vT = f d Biên độ sóng: Biên độ sóng biên độ dao động phần tử vật chất nơi có sóng truyền qua e Năng lượng sóng: - Năng lượng sóng: lượng dao động phần tử vật chất nơi sóng truyền qua - Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng - Càng xa nguồn lượng giảm → biên độ giảm Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau Hoạt động HS - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Tiết 14 – BÀI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Hiểu trình truyền sóng - Viết phương trình sóng - Giải tập đơn giản sóng - Tự làm thí nghiệm truyền sóng sợi dây Kỹ năng: - Quan sát giải thích tượng sóng - Cho ví dụ sóng Thái độ : Nghiêm túc học tập, tích cực xây dựng để tìm kiến thức II CHUẨN BỊ Giáo viên: Các thí nghiệm mơ tả sóng ngang, sóng dọc truyền sóng Học sinh: Ơn lại dao động điều hoà III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ 1/ Nêu định nghĩa sóng cơ? Phân biệt sóng dọc sóng ngang 2/ Kể tên đại lượng đặc trưng sóng hình sin? 3/ Trình bày bước sóng, tốc độ truyền sóng? Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phương trình sóng Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức 1/ Nhận xét tần số *GV: giới thiệu PTDĐ III Phương trình sóng dao động O nguồn sóng O Giả sử PTDĐ nguồn O M ? Ta xét điểm M có dạng: u0 = A.cosωt 2/ Tính thời gian phương truyền sóng từ O Thì PTDĐ điểm M cách O sóng truyền từ O đến Điểm M muốn dao đoạn xM là: đến M động phải chờ dao động từ xM u = Acos(ωt ω ) M 3/ Vậy thời gian O truyền tới v dao động M → câu 1, 2, 3, 4, xM ) (1) so với O *HS: TLCH, với GV uM = Acos(ωt − 2π λ ? tìm phương trình sóng M 4/ Giả sử *GV: gút lại kiến thức, yêu → (1) gọi phương trình truyền sóng q trình truyền cầu chép NX: dao động M sóng từ sóng biên độ → câu 15 không thay đổi *HS: TLCH : Dao động O truyền tới chậm pha dao Hãy viết phương M chậm pha dao động động O 2π xM λ trình dao động O M ? *GV: Giới thiệu độ lệch pha Xét điểm M N cách 2π điểm phương dMN = |xM – xN| độ lệch 5/ Với ω = pha chúng là: truyền sóng T λ = v.T ta có pt *HS: Tiếp thu kiến thức Λϕ = 2π d MN λ độ lệch pha nào? 6/ Nhận xét độ *GV: Đưa trường hợp TH1: M, N dao động pha: lệch pha M đặc biệt độ lệch pha d *HS: ghi nhận kiến thức O Λϕ = 2π MN = k 2π *GV: Đưa phương trình λ truyền sóng trường ⇒ dMN = kλ hợp tổng quát TH2: M, N dao động ngược Ta thấy PTDĐ điểm pha: môi trường hàm Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… cosin hai biến độc lập t x Mà hàm cosin hàm tuần tuần → phương trình sóng hàm tuần hồn + Với điểm xác định (x = const) → uM hàm cosin thời gian t TTDĐ thời điểm t + T, t + 2T … hoàn tồn giống TTDĐ thời điểm t + Với thời điểm (t = conts) hàm cosin x với chu kì λ TTDĐ điểm có x + λ, x + 2λ hồn tồn giống TTDĐ điểm x *HS: ghi nhận tính tuần hồn sóng d MN = (2k + 1)π λ λ ⇒ d MN = (2k + 1) = (k + )λ 2 TH3: M, N dao động vuông pha: d π Λϕ = 2π MN = (2k + 1) λ ⇒ λ λ d MN = (2k + 1) = (k + ) 2 Giả sử phương trình dao động M: uM = Acos(ωt+ϕ) ⇒ PTDĐ N d uN = Acos(ωt + ϕ ± 2π MN ) λ Nếu N nằm sau M: pt uN lấy dấu “-“ Nếu N nằm trước M: pt uN lấy dấu “+” Tính tuần hồn sóng - Phương trình sóng hàm tuần hồn khơng gian theo thời gian Λϕ = 2π Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau Hoạt động HS - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Tiết 14 – BÀI 8: GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Mô tả tượng giao thoa sóng mặt nước - Giải thích tượng giao thoa sóng - Nêu điều kiện để có giao thoa, ý nghĩa tượng giao thoa sóng Kỹ năng: - Biết cách tổng hợp hai dao động phương, tần số, biên độ để tìm phương trình dao động tổng hợp điểm vùng giao thoa - Viết cơng thức xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa - Vận dụng công thức (8-2); (8-3) SGK để giải toán đơn giản tượng giao thoa Thái độ: Tích cực nghiên cứu, tìm tịi, sáng tạo để giải thích rõ tượng II CHUẨN BỊ Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Viết phương trình dao động điểm sóng từ nguồn O truyền Lên bảng thực yêu cầu tới? GV Viết công thức xác định độ lệch pha điểm phương truyền sóng Hoạt động ( phút): Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức Mơ tả thí *GV: Cho HS xem thí I Sự giao thoa hai sóng nghiệm nêu kết nghiệm giao thoa sóng mặt mặt nước thí nghiệm nước qua giáo án trình Thí nghiệm: SGK Kết quả: chiếu → câu M S1 S1 d1 S2 d2S 2 -1 k= 00 Khi hình ảnh sóng ổn đinh, nhìn vào vùng gặp sóng ta thấy có nhóm đường cong xen kẽ nhau: nhóm gồm đường dao động mạnh kể đường trung trực S1S2 nhóm gồm đường đứng yên Hiện tượng gọi tượng giao thoa sóng Các đường cong gọi vân giao thoa sóng mặt nước Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… S1 S2 *HS quan sát thí nghiệm nêu kết quan sát từ thí nghiệm *GV: gút lại kết TN Giới thiệu HT giao thoa, giới thiệu cực đại cực tiểu giao thoa Lưu ý: Họ đường hypebol đứng yên chỗ Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lý thuyết giao thoa Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức Ta có nhận xét *GV: → câu II Lý thuyết giao thoa A, f ϕ hai *HS: TLCH: Vì S1, S2 Giải thích HT giao thoa: sóng hai nguồn gắn vào Hai nguồn S1, S2 dao động với S1, S2 phát ra? cần rung → A, f tần số pha nên gọi nguồn sóng kết hợp Sóng Nếu DĐ thành ϕ phần pha *GV: Hai nguồn phát nguồn kết hợp phát biên độ dao động sóng có A, f ϕ gặp gioa thoa với tổng hợp xác gọi hai nguồn đồng - Trong vùng GT, điểm có hai sóng thành phần tới định nào? Nếu DĐ thành * HS ghi nhận pha biên độ tăng cường phần ngược pha khái niệm nguồn kết nên dao động mạnh, tạo thành cực biên độ dao động hợp, nguồn đồng đại GT, điểm có sóng thành phần tới ngược pha biên tổng hợp xác sóng kết hợp định nào? *GV: Tại điểm độ bị giảm bớt tạo thành cực tiểu Nếu phương miền GT giao thoa trình sóng S1 nhận sóng PT dao động điểm M S2 là: u = Acosωt thành phần truyền tới vùng giao thoa phương trình nên dao động sóng M dao động tổng hợp M S1 S2 truyền đến DĐĐH → câu d1 có biểu thức *HS: TLCH số 3: Nếu d2 nào? DĐ thành phần S1 S2 Dựa vào biểu pha biên độ dao động tổng hợp A max thức, có nhận xét - PTDĐ nguồn: 10 Rút kinh nghiệm Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… 23 Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Tiết 17 – BÀI 10 + 11: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ VÀ SINH LÝ CỦA ÂM I MỤC TIÊU Kiến thức: - Trả cân hỏi: Sóng âm gì? âm nghe (âm thanh), hạ âm, siêu âm gì? - Nêu ví dụ mơi trường truyền âm khác - Nêu cường độ âm mức cường độ âm gì, đơn vị đo mức cường độ âm Kỹ năng: - Từ định nghĩa suy CT tính cường độ âm Thái độ: - Nghiêm túc, tích cực học tập để tìm kiến thức II CHUẨN BỊ Giáo viên: Làm thí nghiệm 10 Sgk Học sinh: Ôn lại định nghĩa đơn vị: N/m2, W, W/m2… III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ - Mơ tả tượng sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng - Viết cơng thức xác định vị trí nút bụng sợi dây trường hợp dây có hai đầu cố định dây có đầu cố định, đầu tự Hoạt động ( phút): Tìm hiểu âm, nguồn âm Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức Âm gì? *GV: phân tích tạo I Âm, nguồn âm Âm khơng nghe cảm giác âm Sóng âm là gì? Chúng ta muốn nghe - Sóng âm sóng làm Theo em, có phải nhờ vào màng nhĩ, cho màng nhĩ dao động loại âm không nghe điều chưa xác - Tần số sóng âm được? muốn nghe màng tần số âm Âm bắt nguồn từ nhĩ phải dao động tạo Âm nghe đâu? cảm giác âm thanh, sỡ - Âm nghe (âm thanh) Cho ví dụ dĩ màng nhĩ dao động sóng âm làm cho màng nhĩ số nguồn âm? dao động dao độgn gây cảm giác Nguồn âm gì? truyền môi âm Âm truyền trường - Am nghe có tần số từ mơi → câu 16 ÷ 20.000 Hz trường nào? *HS: lắng nghe TLCH Âm không nghe : Những chất số Là sóng âm làm cho màng chất cách âm? *GV: giới thiệu âm nghe nhĩ dao động không gây Tốc độ âm tần số âm cảm giác âm truyền môi nghe - Âm có tần số 16 Hz trường lớn *HS: tiếp thu kiến thức gọi hạ âm nhất? Cho ví dụ *GV: → câu 2, - Âm có tần số 20.000 chứng minh * HS: dựa vào định nghĩa Hz gọi siêu âm Dựa vào bảng tần số âm nghe Nguồn âm 10.1 tốc độ âm thảo luận để trả lời - Một vật, phận, số chất *GV: → câu 4, 5, nơiphát âm nguồn → cho ta biết điều *HS: TLCH số 4, 5, âm gì? *GV: gút lại kiến thức - Tần số âm phát tần 10 Sóng âm nguồn âm số dao động nguồn sóng dọc hay sóng → câu 7, Sự truyền âm ngang? a Môi trường truyền âm *HS: TLCH số 7, *GV: gút lại kiến thức - Âm truyền qua môi trường rắn, lỏng khí mơi trường truyền âm 24 Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… không truyền → câu 8, chân không *HS: TLCH 8, *GV: gút lại kiến thức b Tốc độ âm - Trong môi trường, âm tốc độ truyền âm truyền với tốc độ xác → câu 10 định *HS: TLCH số 10 *GV: nhận xét kết luận - vR > vL > vK - Tốc độ truyền âm phụ thuộc lại: sóng âm sóng dọc vào nhiệt độ mơi trường, tính đàn hồi, vật độ vật chát mơi trường *Sóng âm sóng dọc Hoạt động ( phút): Tìm hiểu đặc trưng vật lí âm Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức 11 Sóng âm mang *GV: giới thiệu mục II Những đặc trưng vật lí lượng không? - Trong âm ta âm 12 Dựa vào định nghe được, có âm - Nhạc âm: âm có tần nghĩa suy có tần số xác định số xác định CT tính cường độ âm nhạc cụ phát - Tạp âm: âm có tần số âm gọi nhạc âm, không xác định 13 I có đơn vị có âm khơng gì? có tần số xác định 14 Mức CĐ âm tiếng búa đập, tiếng sấm, Tần số âm cho ta biết điều ? tiếng ồn đường phố, - Tần số âm 15 Quan sát phổ chợ… gọi tạp âm đặc trưng vật lí quan một âm - Ta xét đặc trọng âm nhạc cụ khác trưng vật lí tiêu biểu Cường độ âm mức phát ra, hình nhạc âm cường độ âm 10.6 ta có nhận xét *HS: Ghi nhận khái a Cường độ âm (I) niệm nhạc âm tạp âm - CĐ âm I điểm đại 16 Đặc trưng vật lí *GV: giới thiệu đặc trưng lượng đo lượng mà thứ ba âm vật lý quan trọng sóng âm tải qua đơn vị diện gì? âm tần số âm: tích đặt vng góc với Lưu ý: Tần số âm phương truyền âm tần số nguồn phát âm đơn vị thời gian Tần số âm đặc trưng W P quan trọng I = S t = S định cảm giác âm Sóng âm sóng cầu: mà tai người cảm thụ P *HS: tiếp nhận kiến thức S = 4πR ⇒ I = 4π R tần số âm *GV: → câu 11 ⇒ I: R *HS: Có, sóng âm làm cho phần tử - Đơn vị CĐ âm: W/m vật chất môi trường b Mức cường độ âm (L) dao động? *GV: giới thiệu Cường độ âm *HS: tiếp thu kiến thức CĐ âm GV: → câu 12, 13 *HS: TLCH *GV: gút lại kiến thức - Đại lượng L = lg I I0 gọi mức cường độ âm âm I (so với âm I0) - Ý nghĩa: Cho biết âm I nghe to gấp lần âm I0 - Đơn vị: Ben (B) 25 Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… CĐ âm - Thực tế, người ta thường - Fechner Weber phát dùng đơn vị đêxiben (dB) hiện: + Âm có cường độ I = 1dB = 10 B 100I0 “nghe to gấp I đơi” âm có cường độ I0 L (dB) = 10 lg I0 + Âm có cường độ I = 1000I0 “nghe to gấp I0 = 10-12 W/m2 ba” âm có cường độ I0 Âm hoạ âm → Giới thiệu mức CĐ âm - Khi nhạc cụ phát âm Ta thấy có tần số f0 đồng thời phát loạt âm có tần số I I = 100 → lg = 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ I0 I0 khác I I + Âm có tần số f0 gọi âm = 1000 → lg = hay hoạ âm thứ I0 I0 - Chú ý: Lấy I0 âm + Các âm có tần số 2f0, 3f0, chuẩn có tần số 1000Hz 4f0 … gọi hoạ âm thứ có cường độ I0 = 10-12 hai, thứ ba, thứ tư W/m2 chung cho âm - Tổng hợp đồ thị tất hoạ âm ta đồ thị dao có tần số khác *GV: HS ghi nhận mức động nhạc âm cường độ âm *GV: → câu 14 *HS: TLCH 14 *GV: - Thông báo tần số âm âm cho nhạc cụ phát - Giới thiệu âm họa âm *HS: ghi nhận khái niệm âm hoạ âm *HS: TLCH 15: Phổ âm hoàn toàn khác *GV: gút lại kiến thức → Đồ thị dao động nhạc âm nhạc cụ phát hồn tồn khác → câu 16 *HS: xác định đặc trưng vật lí thứ ba âm Đồ thị dao động Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi làm tập SGK tr55 - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau - Yêu cầu HS đọc đọc thêm “Một số ứng dụng siêu âm Sona” 26 Hoạt động HS - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… 27 Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… Tiết 18 – BÀI 10 + 11: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ VÀ SINH LÝ CỦA ÂM (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu đặc trưng VL thứ âm đồ thị dao động âm - Nêu ba đặc trưng sinh lí âm là: độ cao, độ to âm sắc - Nêu ba đặc trưng vật lí âm tương ứng với ba đặc trưng sinh lí âm - Nêu tác dụng hộp cộng hưởng Kỹ năng: - So sánh đồ thịd ao động âm nhạc cụ khác - Giải thích tượng thực tế liên quan đến đặc trưng sinh lí âm Thái độ: - Nghiêm túc, tích cực học tập để tìm kiến thức II CHUẨN BỊ Giáo viên: Các nhạc cụ sáo trúc, đàn để minh hoạ mối liên quan tính chất sinh lí vật lí Học sinh: Ơn lại đặc trưng vật lí âm III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Sóng âm gì? Có loại âm? Kể tên vài nguồn âm? Trình bày tần số âm? Cường độ âm mức cường độ âm? Hoạt động ( phút): Tìm hiểu đặc trưng vật lí âm (tt) Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức Quan sát phổ *GV: II Những đặc trưng vật lí một âm - Thơng báo tần số âm nhạc cụ khác âm âm cho nhạc Âm hoạ âm phát ra, hình 10.6 cụ phát - Khi nhạc cụ phát âm ta có nhận xét - Giới thiệu âm có tần số f0 đồng thời Đặc trưng vật lí họa âm phát loạt âm có tần số thứ ba âm *HS: ghi nhận khái 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ gì? niệm âm hoạ âm khác *HS: TLCH 15: Phổ + Âm có tần số f0 gọi âm âm hoàn hay hoạ âm thứ toàn khác + Các âm có tần số 2f0, 3f0, *GV: gút lại kiến thức 4f0 … gọi hoạ âm thứ → Đồ thị dao động hai, thứ ba, thứ tư nhạc âm - Tổng hợp đồ thị tất nhạc cụ phát hoàn hoạ âm ta đồ thị dao động nhạc âm tồn khác → câu 16 *HS: xác định đặc trưng vật lí thứ ba âm Đồ thị dao động Hoạt động ( phút): Tìm hiểu độ cao âm Rút kinh nghiệm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức *GV: Hai ca sĩ nam I Độ cao nữ hát câu hát, - Độ cao âm thường giọng nam trầm đặc trưng sinh lí âm giọng nữ Cảm giác trầm gắn liền với tần số âm bổng âm mô tả khái niệm độ cao âm - Thực nghiệm, âm có tần số lớn nghe cao, âm 28 Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… có tần số nhỏ nghe trầm - Chú ý: Tần số 880Hz gấp đơi tần số 440Hz khơng thể nói âm có tần số 880Hz cao gấp đơi âm có tần số 440Hz.- * HS đọc Sgk ghi nhận đặc trưng sinh lí âm độ cao Hoạt động ( phút): Tìm hiểu độ to âm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp *GV: - Thực nghiệm, âm có I lớn → nghe to - Tuy nhiên, Fechner Weber chứng minh cảm giác độ to âm lại không tỉ lệ với I mà tỉ lệ với mức cường độ âm - Lưu ý: Ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm Vì hạ âm siêu âm có mức cường độ âm, lại khơng có độ to *HS nghiên cứu Sgk ghi nhận đặc trưng sinh lí âm độ to Hoạt động ( phút): Tìm hiểu âm sắc Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Nhìn vào đồ thị - Ba ca sĩ hát câu hát dao động hình độ cao → dễ dàng 10.6, ta có nhận xét phân biệt đâu giọng gì? ca sĩ Tương tự đàn ghita, đàn viôlon kèn săcxô → Sỡ dĩ phân biệt ba âm chúng có âm sắc khác → câu *HS: - Đồ thị dao động có dạng khác có T *GV: Y/c HS nghiên cứu Sgk chế hoạt động đàn oocgan * HS nghiên cứu Sgk ghi nhận đặc trưng sinh lí âm âm sắc Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi tong SGK trang 59 - Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí âm nhạc” 29 Kiến thức II Độ to - Độ to âm tỉ lệ với mức cường độ âm L - Độ to khái niệm nói đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm - Lưu ý: Ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm Rút kinh nghiệm Kiến thức III Âm sắc - Âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm Rút kinh nghiệm Hoạt động HS - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… TIẾT 19: BÀI TẬP VỀ SÓNG DỪNG VÀ SÓNG ẤM I MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: - Củng cố lại kiến thức sóng dừng sóng âm, đặc trưng vật lý đăc trưng sinh lý sóng âm Kĩ năng: - Vận dụng kiến thức sóng dừng để xác định số bụng, số nút, vận tốc truyền sóng … - Vận dụng cơng thức sóng âm để xác định vận tốc truyền âm, cường độ âm, mức cường độ âm… II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Bài tập có chọn lọc phương pháp giải Học sinh: Giải trước toán theo yêu cầu giáo viên III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ Nêu câu hỏi: 1/ Nêu đặc trưng vật lý âm 2/ Nêu đặc trưng sinh lý âm Hoạt động 2: Hệ thống lại kiến thức sóng dừng sóng âm I SĨNG DỪNG Một số ý * Đầu cố định đầu dao động nhỏ nút sóng * Đầu tự bụng sóng * Các điểm dây dao động với biên độ không đổi ⇒ lượng không truyền * Khoảng thời gian hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử qua VTCB) nửa chu kỳ Điều kiện để có sóng dừng sợi dây dài l: λ * Hai đầu nút sóng (hai đầu cố định) : l = k ( k ∈ N * ) Số bụng sóng = số bó = số múi = k Số nút sóng = k + * Một đầu nút sóng cịn đầu bụng sóng (một đầu cố định, đầu tự do): λ l = (2k + 1) (k ∈ N ) số bó = số múi = k II SÓNG ÂM Cường độ âm: I = Số bụng sóng = Số nút sóng = k + W P = S S Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn S (m 2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S=4πR2) Mức cường độ âm: L( B ) = lg I I Hoặc L(dB) = 10.lg I0 I0 Với I0 = 10-12 W/m2 f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn Hoạt động 3: Giải tập sóng dừng Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức Bài thuộc *GV yêu cầu HS trả lời Câu 7/ SGKtr49: B trường hợp đầu câu hỏi trắc nghiệm Câu 8/ SGKtr49: D dây cố định, đề trang 49 SGK cho dây có *HS trả lời, phân tích câu bụng k bao trả lời nhiêu? Câu 7: theo tính chất phản Bài 9/SGK tr49: Áp dụng vào công xạ vật cản cố định, l = 0,6m thức điều kiện để đáp án B a/ k = có sóng dừng Câu 8: Theo kết 30 Rút kinh nghiệm Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… sóng dừng, đáp án D λ l = k *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc tập 9/SGK 2l 2.0, ⇔λ= = = 1, 2m tr49 k *Học sinh đọc đề, tóm tắt đề *Giáo viên hướng dẫn HS b/ k’ = 2l 2.0, giải λ'= = = 0, 4m k' *HS tiếp thu cách giải làm BT *GV: Gút lại hướng giải * Yêu cầu HS đọc đề Bài 10/ SGK tr 49 k=4 10/ SGK trang 49 *GV: hướng dẫn HS giải λ = 2l = 2.1, = 0, 6m BT k → câu 3, 4, v 80 f = = = 133,33Hz *HS: TLCH 3, 4, để tìm λ 0, hướng giải Hoạt động 3: Giải tập sóng âm Hệ thống câu hỏi Tiến trình lên lớp Kiến thức *GV: GV yêu cầu HS Câu 6/ SGKtr49: C trả lời câu hỏi Câu 7/ SGKtr49: A trắc nghiệm trang 55 Câu 5/ SGKtr55: B trang 59 SGK Câu 6/ SGKtr55: C *Học sinh trả lời, Câu 7/ SGKtr55: C phân tích câu trả lời: Bài 8/ SGK trang 55 Để xác định sóng *GV: Yêu cầu HS 1 f = = = 12,5Hz âm thép phát đọc đề 8/ SGK T 80.10−3 có nghe hay trang 55 f < 16 HZ ⇒ âm ko nghe không ta phải biết đại * HS đọc đề, tóm tắt Bài 9/ SGK trang 55 lượng nào? đề v 331 Hãy tính đại lượng *GV: hướng dẫn → λ00 = = f 10 kết luận câu dây có đầu cố định để tìm λ Nếu dây có bụng giá trị k bao nhiêu? Giải tương tự câu a để tìm λ’ so sánh Bài dây thuộc dạng nào? Trên dây nêu tính đầu có nút? Vậy giá trị k bao nhiêu? Áp dụng cơng thức để tính f ? *HS: TLCH 6: Phải biết tần số f *GV: yêu cầu HS giải BT *HS: giải BT theo yêu cầu GV * Yêu cầu HS giải tập 9/ SGK trang 55 *HS: Giải tập theo yêu cầu GV Rút kinh nghiệm = 3,31.10−4 (m) = 0,331cm v 1500 λ150 = 15 = f 10 = 1,5.10−3 (m) = 0,15cm Hoạt động 4: Củng cố học định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH GV hướng dẫn lại cách xác định số bụng số nút *Học sinh tiếp thu ghi nhận phương pháp tập sóng dừng giáo viên cung cấp Yêu cầu HS nhà xem lại kiến thức vừa học *Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ học tập nhà 31 Giáo án Vật lý 12 – Ban Ngày soạn: ……/……/…… TC7 + TC8: ÔN TẬP CHƯƠNG VÀ CHƯƠNG 2: DAO ĐỘNG CƠ – SÓNG CƠ Câu 1: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hoà phương tần số x1 = cos(2πt + π) cm x2 = cos(2πt - π/2) cm, t tính giây (s) Phương trình dao động tổng hợp vật A x = 4cos(2πt + π/3) B x = 2cos(2πt - 2π/3) C x = 2cos(2πt + π/3) D x = 4cos(2πt + 4π/3) Câu 2: Trong dao động điều hoà A Gia tốc biến đổi điều hoà pha so với li độ B Gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha 90o so với li độ C Gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ D Gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha 90o so với li độ Câu 3: Một vật khối lượng 750g dao động điều hịa với biên độ 4cm, chu kì s, (lấy π = 10) Năng lượng dao động vật A W = 60kJ B W = 60J C W = 6mJ D W = 6J Câu 4: Hai dao động điều hoà pha độ lệch pha chúng A ∆ϕ = 2kπ (với k ∈ Z) B ∆ϕ = (2k+1)π (với k ∈ Z) C ∆ϕ =( 2k+1) π (với k ∈ Z) D ∆ϕ =( 2k+1) π (với k ∈ Z) Câu 5: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 0,5π (s) biên độ cm Vận tốc chất điểm vị trí cân có độ lớn : A 0,5 cm/s B cm/s C cm/s D cm/s Câu 6: Con lắc lò xo, đầu cố định, đầu gắn vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng nơi có gia tốc trọng trường g Khi vật vị trí cân bằng, độ dãn lị xo ∆l0 Chu kì dao động lắc tính cơng thức ∆l0 ∆l0 m k B T = 2π C T = 2π D T = g 2π g 2π k m Câu 7: Một hệ dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hồn Fn = F0cos10πt xảy tượng cộng hưởng Tần số dao động riêng hệ phải A 10π Hz B 5π Hz C Hz D 10 Hz Câu 8: Khi nói lượng vật dao động điều hòa, phát biểu sau đúng? A Thế động vật biến thiên tần số với tần số li độ B Thế vật đạt cực đại vật vị trí cân C Động vật đạt cực đại vật vị trí biên D Cứ chu kì dao động vật, có bốn thời điểm động Câu 9: Điều kiện để lắc đơn dao động điều hịa là: A Bỏ qua sức cản khơng khí B Khối lượng vật nặng khơng lớn C Biên độ góc α0 phải nhỏ (