Đang tải... (xem toàn văn)
Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học[r]
(1)Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết – 2: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa dao động điều hòa? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Dao động điều hòa + Dao động điều hòa là dao động đó li độ vật là hàm côsin (hay sin) thời gian + Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ) + Điểm P dao động điều hòa trên đoạn thẳng luôn có thể coi là hình chiếu điểm M chuyển động tròn trên đường tròn có đường kính là đoạn thẳng đó Các đại lượng đặc trưng dao động điều hoà: Trong phương trình x = Acos(ωt + ) thì: Các đại lượng đặc Ý nghĩa Đơn vị trưng A biên độ dao động; xmax = A >0 m, cm, mm (ωt + ) pha dao động thời điểm t (s) Rad; hay độ pha ban đầu dao động, rad ω tần số góc dao động điều hòa rad/s T Chu kì T dao động điều hòa là khoảng thời s ( giây) gian để thực dao động toàn phần :T = 2 = f t N Tần số f dao động điều hòa là số dao động Hz ( Héc) hay 1/s (2) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 toàn phần thực giây f T 2 Liên hệ ω, T và f: ω = T = 2f; Biên độ A và pha ban đầu phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu làm cho hệ dao động, Tần số góc ω (chu kì T, tần số f) phụ thuộc vào cấu tạo hệ dao động Mối liên hệ li độ , vận tốc và gia tốc vật dao động điều hoà: Đại Biểu thức So sánh, liên hệ lượng Ly độ x = Acos(ωt + ): là nghiệm Li độ vật dao động điều hòa biến phương trình : thiên điều hòa cùng tần số trễ pha x’’ + ω x = là phương trình động lực học dao động điều hòa so với với vận tốc xmax = A Vận tốc v = x' = - ωAsin(ωt + ) -Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số sớm v= ωAcos(ωt + + ) -Vị trí biên (x = A), v = pha so với với li độ -Vị trí cân (x = 0), |v| = vmax = - Khi vật từ vị trí biên vị trí cân ωA thì vận tốc có độ lớn tăng dần, vật từ vị trí cân biên thì vận tốc có độ lớn giảm dần a = v' = x’’ = - ω2Acos(ωt + ) a= - ω2x Véc tơ gia tốc vật dao động điều hòa luôn hướng vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ - Ở biên (x = A), gia tốc có độ lớn cực đại: amax = ω2A - Ở vị trí cân (x = 0), gia tốc -Gia tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số ngược F = ma = - kx Lực tác dụng lên vật dao động điều hòa :luôn hướng vị trí cân bằng, gọi là lực kéo (hồi phục) Fmax = kA 4.Hệ thức độc lập thời gian : - Chuyển động nhanh dần : a.v>0, F v ; Gia tốc Lực kéo pha với li độ x(sớm pha so với vận tốc v) -Khi vật từ vị trí cân đến vị trí biên, a ngược chiều với v ( vật chuyển động chậm dần) -Khi vật từ vị trí biên đến vị trí cân bằng, a cùng chiều với v ( vật chuyển động nhanh dần) F v - Chuyên động chậm dần a.v<0 , ( F là hợp lực tác dụng lên vật) (3) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 x2 v2 1 A 2 A +Giữa tọa độ và vận tốc: Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào GV: Hàm sin biến đổi hàm cos nào? sin(t ) cos(t ) HS: GV: Phương trình x = Asin(ωt) chuyển dạng chuẩn có thể viêt nào? x Acos(t ) HS: GV: Vậy pha ban đầu xác định nào? rad HS: GV: Gốc thời gian xác định nào? HS: Khi t = GV: Để xác định trạng thái ban đầu vật dao động cần xác định yếu tố nào? HS: Li độ ban đầu và vận tốc ban đầu GV: Muốn xác định li độ và vận tốc ban đầu cần thực phép toán nào? HS: Thay t = vào phương trình li độ và phương trình vận tốc GV: Phương trình vận tốc lúc này có dạng nào? HS: v A sin t GV: Việc thay và tính toán kết nào? x A cos .0 A HS: v A sin .0 0 NỘI DUNG Phương trình dao động vật có dạng: x = Asin(ωt) Pha ban đầu dao động dạng chuẩn x = Acos(ωt + φ) bao nhiêu ? A B -π/2 C π D π HD : Đưa phương pháp x dạng chuẩn : x = Acos(ωt - π/2) suy φ = -π/2 Chọn B Phương trình dao động có dạng : x = Acosωt Gốc thời gian là lúc vật : A có li độ x = +A B có li độ x = -A C qua VTCB theo chiều dương D qua VTCB theo chiều âm HD : Thay t = vào x ta : x = +A Chọn : A Toạ độ vật biến thiên theo thời gian GV: Mối liên hệ tần số góc, chu kỳ và theo định luật : x 4.cos(4. t ) (cm) Tính tần số tần số dao động điều hoà? dao động , li độ và vận tốc vật sau nó 2 2 f bắt đầu dao động (s) T HS: GV: Biên độ và tần số góc bao nhiêu? (4) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân HS: A = 4cm 4 rad/s GV: Tần số xác định nào? 4 f 2 Hz 2 2 HS: GV: Li độ và vận tốc vật thời điểm xác định nào? HS: Ta thay t vào phuong trình li độ và phương trình vận tốc GV: Phương trình vận tốc nào? HS: v 4 4sin 4 t 16 sin 4 t cm/s GV: Việc tính toán kết nào? x 4 cos 4 4(cm) HS: v 16 sin 4 0 GV: Biên độ, tần số góc và pha ban đầu dao động xác định bao nhiêu? rad HS: A = cm , 2 rad/s và GV: Chu kỳ xác định công thức nào theo tần số góc? 2 2 T 1s 2 HS: GV: Phương trình tổng quát vận tốc và gia tốc có dạng nào? v A sin(t ) 2 HS: a x A cos( t ) GV: Vận tốc và gia tốc trường hợp này có dạng nào? v 8 sin(2 t )cm / s a x 16 cos(2 t )cm / s 2 HS: GV: Muốn xác định vận tốc và gia tốc thời điểm t ta làm nào? HS: Thay t vào phương trình vận tốc và gia tốc v 8 sin(2 ) 4 cm / s a 16 cos(2 ) 8 3cm / s GV: Muốn xác định tính chất chuyển Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 HD: Từ phương trình x 4.cos(4. t ) (cm) Ta A 4cm; 4. ( Rad / s) f 2( Hz ) 2. có: - Li độ vật sau dao động 5(s) là: x 4.cos (4. 5) 4 (cm) - Vận tốc vật sau dao động 5(s) là: v x ' 4. 4.sin(4. 5) 0 Một vật dao động điều hòa theo phương trình: x = cos (2 π t + π /2) a, Xác định biên độ, chu kỳ, pha ban đầu dao động b, Lập biểu thức vận tốc và gia tốc c, Tính vận tốc và gia tốc thời điểm t = s và xác định tính chất chuyển động HD: a, A = 4cm; T = 1s; ϕ=π /2 b, v = x' =-8 π sin (2 π t+ π /2) 2 cm/s; a = - x = - 16 cos (2 π t + π / 2) (cm/s2) c, v=-4 π ; a=8 π √ Vì av < nên chuyển động chậm dần (5) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân động dựa trên điều gì? HS: Tích gia tốc và vận tốc GV: Tích đó xác định sao? HS: av chuyển động nhanh dần av chuyển động chậm dần GV: Muốn xác dịnh trạng thái chuyển động vật cần xác định yếu tố nào? HS: Li độ và vận tốc vật GV: Muốn xác định li độ và vận tốc ban đầu cần thực phép toán nào? HS: Thay t = vào phương trình li độ và phương trình vận tốc GV: Phương trình vận tốc lúc này có dạng nào? v 6 sin(2 t ) HS: GV: Việc thay và tính toán kết nào? x 3cos(2 ) 1,5cm v 6 sin(2 ) 3 3cm / s HS: GV: Vậy trạng thái vật chuyển dộng nào? Tại sao? HS: Đi qua vị trí có li độ x = 1,5 cm và chuyển động theo chiều dương trục Ox vì v > GV: Muốn xác dịnh trạng thái chuyển động vật cần xác định yếu tố nào? HS: Li độ và vận tốc vật GV: Muốn xác định li độ và vận tốc ban đầu cần thực phép toán nào? HS: Thay t = vào phương trình li độ và phương trình vận tốc GV: Phương trình vận tốc lúc này có dạng nào? v 68sin(17t ) HS: GV: Việc thay và tính toán kết nào? Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Một vật dao động điều hòa theo phương x 3cos(2 t ) , đó x tính trình: cm, t tính giây Gốc thời gian đã chọn lúc vật có trạng thái chuyển động nào? A Đi qua Vị trí có li độ x = - 1,5 cm và chuyển động theo chiều dương trục Ox B Đi qua vị trí có li độ x = 1,5 cm và chuyển động theo chiều âm trục Ox C Đi qua vị trí có li độ x = 1,5 cm và chuyển động theo chiều dương trục Ox D Đi qua vị trí có li độ x = - 1,5cm và chuyển động theo chiều âm trục Ox x0 3cos 2 1,5cm 3 ' v x 6 sin 2 3 3 cm / s 3 HD: Đáp án C Một vật dao động điều hòa theo phương x 4 cos 17t cm 3 ngang với phương trình: ,( t đo giây) Người ta đã chọn mốc thời gian là lúc vật có: A Tọa độ -2 cm và theo chiều âm B tọa độ -2cm và theo chiều dương C tọa độ +2cm và theo chiều dương D tọa độ +2cm và theo chiều âm HD: x0 4 cos 17.0 2cm v x ' 17.4sin 17.0 34 3 Đáp án D (6) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 x 4 cos(17.0 ) 2cm v 68sin(17.0 ) 34 HS: GV: Vậy trạng thái vật chuyển dộng nào? Tại sao? HS: Đi qua vị trí tọa độ +2cm và theo chiều âm GV: Hãu viết công thức hệ thức độc lập thời gian? A2 x Một vật dao động điều hòa, thời điểm t vật có li độ x1 = 1cm, và có vận tốc v1= 20cm/s Đến thời điểm t2 vật có li độ x2 = 2cm và có vận tốc v2 = 10cm/s Hãy xác định biên độ, chu kỳ, tần số, vận tốc cực đại vật? v2 2 HS: HD: Tại thời điểm t ta có : x Acos(t ) và GV: Khi t = t hệ thức đuocj viết nào? v12 A x 2 HS: v x ' A sin ( t+ ) ; Suy ra: v2 A2 x12 12 - Khi t = t1 thì: : A2 x22 v2 2 (1); - Khi t = t2 thì 2 v (2) x12 GV: Khi t = t hệ thức đuocj viết v12 v22 x 2 2 - Từ (1) và (2) nào? v22 A x 2 HS: GV: Kết hợp hai biểu thức trên ta đuocj đieuf gì? v22 v12 100 10( Rad / s ) x12 x22 2 0, 628 Chu kỳ: T = (s); Tần số: f 1,59 2 Hz; Biên độ: 2 v2 v2 x12 12 x22 22 HS: GV: Từ đây tần số góc đuocj xác định nào? v22 v12 100 10( Rad / s ) x1 x22 HS: A2 x 20 A 1 10 (cm) Vận tốc cực đại: Vmax = A 10 (cm/s) (7) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 GV: Hãy tính các gí trị còn lại Củng cố: - Dao động điều hòa Hướng dẫn nhà: - Dao động điều hòa Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết – 4: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa dao động điều hòa? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài Một vật dao động điều hòa với biên độ - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào A = 4cm và T = 2s Chọn gốc thời gian là lúc GV: Mối liên hệ giũa tần số góc, chu kỳ và vật qua VTCB theo chiều dương quỹ đạo tần số? Phương trình dao động vật Giải: ω = 2πf = π và A = 4cm (8) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân 2 2 f T Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 0 cos v0 A sin HS: t = : x0 = 0, v0 > : GV: Biên độ giao động là bao nhiêu? HS: A = 4cm sin GV: Xác định pha ban đầu nhờ điều kiện nào? chọn φ = -π/2 x = 4cos(2πt HS: t = : x0 = 0, v0 > : π/2)cm 0 cos v A sin GV: Vậy pha ban đầu đuocj chọn là bao nhiêu? HS: chọn φ = -π/2 GV: Phương trình dao động vật là HS: x = 4cos(2πt - π/2)cm Bài Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 4cm với f = 10Hz Lúc t = vật qua GV: Chiều dài quỹ đạo xác định yếu tố VTCB theo chiều dương quỹ đạo Phương nào? trình dao động vật là L L 2 A A 2 Giải: ω = 2πf = π và A = MN /2 = 2cm 2 HS: Biên độ A: cm loại C và D GV: Tần số góc xác định theo công thức nào? 0 cos HS: ω = 2πf = π (rad/s) v0 A sin t = : x = 0, v > : 0 GV: Xác định pha ban đầu nhờ điều kiện nào? HS: t = : x0 = 0, v0 > : 0 cos sin chọn φ =-π/2 x =2cos(20πt v A sin π/2)cm GV: Vậy pha ban đầu đuocj chọn là bao nhiêu? HS: chọn φ = -π/2 GV: Phương trình dao động vật là HS: x = 2cos(πt - π/2)cm GV: Chiều dài quỹ đạo xác định nào? HS: L = lmax – lmin = 22 – 18 = 4cm GV: Biên độ dao động bao nhiêu? Bài Một lò xo đầu trên cố định, đầu treo vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc ω = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ L dài lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gố L 2 A A 2 2 tọa độ VTCB chiều dương hướng xuống, HS; GV: Xác định pha ban đầu nhờ điều kiện nào? gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ Phương trình dao động vật HS t = : x0 = -2cm, v0 = 0: l max lmin 2cos Giải: ω = 10π(rad/s) và A = = 2cm 0 sin (9) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 2cos GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao nhiêu? t = : x0 = -2cm, v0 = : 0 sin HS: chọn φ = π cos GV: Phương trình dao động vật là 0 ; chọn φ = π x = 2cos(10πt + π)cm HS: x = 2cos(10πt + π)cm Bài Một chất điểm dđ đh dọc theo trục ox quanh VTCB với biên độ 2cm chu kỳ 2s Hãy GV: Biên độ vật là bao nhiêu? lập phương trình dao động chọn mốc thời HS: A = 2cm gian t0=0 lúc: GV: Mối liên hệ tần số góc và chu kỳ? a Vật biên dương; 2 2 b Vật biên âm T HS: rad/s c Vật qua VTCB theo chiều dương ; GV: Xác định pha ban đầu vật biên dương d.Vật qua VTCB theo chiều âm nào? π =π rad/s Giải: ω= HS t = : x0 = 2cm, v0 = 0: T 2 2cos 0 sin x0 A A cos v0 A.sin 0 a t0=0 thì suy GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao cos 1 0 π t¿ nhiêu? sin 0 ta có x=2.cos( cm HS: chọn φ = x0 A A cos GV: Phương trình dao động vật là v0 A.sin 0 b t =0 thì suy HS: x = 2cos(πt )cm cos 1 GV: Gợi ý các ý càn lại làm tương tự sin 0 ta có phương trình x=2cos( π t+ π ¿ cm c t0=0 x0 0 A cos v0 A.sin cos sin c t0=0 x0 0 A cos v0 A.sin cos 2 sin Củng cố: - Dao động điều hòa Hướng dẫn nhà: - Dao động điều hòa => x=2cos( t ; ) cm ; t ) cm => x=2cos( (10) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 4: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa dao động điều hòa? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào trục Ox quanh VTCB O với biên độ cm, tần số GV: Biên độ vật là bao nhiêu? f=2 Hz hãy lập phương trình dao động chọn (11) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân HS: A = 4cm GV: Mối liên hệ tần số góc và chu kỳ? HS: 2 f 2 4 rad/s GV: Xác định pha ban đầu vật li độ x = theo chiều dương nào? HS t = : x0 = 2cm, v0 = 0: 2 4cos sin Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 mốc thời gian t0=0 lúc a chất điểm qua li độ x 0=2 cm theo chiều dương b chất điểm qua li độ x0= -2 cm theo chiều âm Giải:a t0=0 thì x 0=2=4 cos ϕ v =− π sin ϕ >0 π {}{}⇒ ϕ=− => GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao x=4cos(4 π t − π ¿ cm nhiêu? x 0=− 2=4 cos ϕ v =− π sin ϕ <0 b t0=0 thì HS: chọn π {}{}⇒ϕ= GV: Phương trình dao động vật là π HS: x=4cos(4 π t − ¿ cm GV : Câu b làm tuơng tự GV: Hệ thức độc lập thời gian? HS: A2 x v2 402 2 102 A 4 cm Bài Một chất điểm d đ đ hdọc theo trục Ox quanh vị trí cân O với ω=10 rad / s a Lập phương trình dao động chọn mốc thời gian t0=0 lúc chất điểm qua li độ x 0=-4 cm theo chiều âm với vận tốc 40cm/s b Tìm vận tốc cực đại vật GV: Xác định pha ban đầu vật li độ x = Giải:a t0=0 thì -4 theo chiều âm nào? HS t = : x0 = 2cm, v0 = 0: x0 A cos 4 cos v0 40 10 A sin 0 sin 4 cos A sin A suy GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao 3 , A 4 nhiêu? cm 3 b vmax= ω A=10 √ 2=40 √ HS: chọn 3 3 x 4 2cos(10t ) GV: Phương trình dao động vật là 3 x 4 2cos(10t ) cm HS: GV: Vận tốc cực đại tính theo công thức nào? Bài Một lò xo đầu trên cố định, đầu treo HS: vmax A 10.4 40 cm/s GV: Chiều dài quỹ đạo xác định vật m Vật dao động theo phương thẳng đứng với tần số góc nào? ω = 10π(rad/s) Trong quá trình dao động độ dài HS: L = lmax – lmin = 22 – 18 = 4cm (12) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân GV: Biên độ dao động bao nhiêu? Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 lò xo thay đổi từ 18cm đến 22cm Chọn gố tọa độ VTCB chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc lò xo có độ dài nhỏ Phương trình GV: Xác định pha ban đầu nhờ điều kiện dao động vật lmax lmin nào? Giải: ω = 10π(rad/s) và A = = 2cm HS t = : x0 = -2cm, v0 = 0: loại B 2cos 2cos 0 sin t = : x0 = -2cm, v0 = : 0 sin GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao cos nhiêu? 0 ; chọn φ = π x = 2cos(10πt + π)cm HS: chọn φ = π GV: Phương trình dao động vật là HS: x = 2cos(10πt + π)cm Bài Một vật dao động điều hoà trên trục Ox GV: Chu kỳ dao động vật? với tần số f = Hz, biết toạ độ ban đầu vật là 1 T 0, 25s x = cm và sau đó 1/24 s thì vật lại trở toạ độ f HS: ban đầu Phương trình dao động vật GV: Khoảng thời gian ∆t so với chu kỳ Giải :Vẽ vòng lượng giác so sánh thời gian đề nào? cho với chu kì T HS: ∆t < T xác định vị trí ban đầu vật thời điểm t GV: Vật chuyển động có tính đối cứng qua = và thời điểm sau 1/24s vị trí nào? Ta có: T = 1/f = 1/4s > t = 1/ 24 => vật chưa HS: Biên dương A quay hết vòng GV: Cóc quét tương ứng vật chuyển Dễ dàng suy góc quay = = ωt = động tròn là bao nhiêu? 8/24= /3 Vì đề cho x = 3cm => góc quay ban đầu là = – HS: /6 GV: Góc pha ban đầu bao nhiêu? Biên độ A = x/ cos = 3/ ( /2) = cm=> HS: = – /6 GV: Biên độ đuocj xác định nào? HS: L L 2 A A 2 2 HS; x A cos A x cos 2 cos - 6 cm GV: Phương trình dao động có dạng nào? x 2 3cos 8 t cm HS: Củng cố: - Dao động điều hòa Hướng dẫn nhà: - Dao động điều hòa (13) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 5: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa dao động điều hòa? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Câu 1: Một vật dđđh trên quĩ đạo có chiều dài (14) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 GV: Chiều dài quỹ đạo xác định yếu cm với tần số Hz Chọn gốc toạ độ O VTCB, tố nào? gốc thời gian t=0 vật vị trí có li độ dương L cực đại thì Phương trình dao động vật L 2 A A 4 2 HS: Biên độ A: cm HD Giải:L = 2A → A = 4cm; ω = 2πf = 10π GV: Tần số góc xác định theo công thức rad/s x0 4 4 cos nào? 0 HS: ω = 2πf = 10π (rad/s) v0 0 t0=0 thì => GV: Xác định pha ban đầu nhờ điều kiện x=4cos10 t cm nào? HS: t = : x0 = 0, v0 > : A A cos v0 0 GV: Vậy pha ban đầu đuocj chọn là bao nhiêu? HS: chọn φ = GV: Phương trình dao động vật là HS: x = 4cos(10πt)cm GV: Hệ thức độc lập thời gian? Câu 2: Con lắc lò xo dđđh với tần số góc 10 rad/s Lúc t = 0, hòn bi lắc qua vị trí có li độ x= cm, với vận tốc v = - 40cm/s Viết Phương trình dao động GV: Xác định pha ban đầu vật li độ x = HD Giải: t0=0 thì 4 -4 theo chiều âm nào? cos x A cos HS t = : x0 = 2cm, v0 = 0: A v0 40 10 A sin 0 sin 4 cos A suy sin 3 , A 4 GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao cm nhiêu? Chọn :D 3 HS: chọn GV: Phương trình dao động vật là 3 v2 402 A x 10 HS: A 4 cm 2 x 4 2cos(10t ) cm HS: GV: Hệ thức độc lập thời gian? HS: a x GV: Hãy rút công thức tính ? Câu 3: Một vật dao động với biên độ 6(cm) Lúc t = 0, lắc qua vị trí có li độ x = √ (cm) theo chiều dương với gia tốc có độ lớn (cm/s ) Phương trình dao động lắc √2 (15) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân a x= rad / s 3 Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 rad / s 3 HS: Giải : GV: Xác định pha ban đầu vật li độ x = x0 3 6 cos -4 theo chiều âm nào? v0 HS t = : x0 = cm, v0 > 0: t=0 3 6cos , sin 2 cos sin GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao nhiêu? HS: chọn GV: Phương trình dao động vật là Câu 4: Một vật dao động điều hoà qua vị trí x 6cos( t ) HS: cm cân vật có vận tốc v = 20 cm/s Gia tốc cực GV: Mối liên hệ gia tốc cực đại và đại vật là amax= 2m/s2 Chọn t = là lúc vật vận tốc cực đại? qua vị trí cân theo chiều âm trục toạ độ a 200 Phương trình dao động vật Giải: max 10rad / s vmax 20 HS: GV: Vận tốc cực đại tính theo công thức nào? HS: vmax A GV: Biên độ rút nào? A vmax 20 2cm 10 HS: GV: Xác định pha ban đầu vật li độ x = -4 theo chiều âm nào? HS t = : x0 = cm, v0 < 0: 0 2cos sin GV: Vậy pha ban đầu chọn là bao nhiêu? HS: chọn GV: Phương trình dao động vật là HS: x 2cos(10t ) cm amax 200 10rad / s vmax 20 v 20 A max 2cm 10 cos 0 t = sin (16) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Củng cố: - Dao động điều hòa Hướng dẫn nhà: - Dao động điều hòa Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 6: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Định nghĩa dao động điều hòa? Tổ chức các hoạt động dạy học: (17) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào GV: Nhận xét chu kỳ, tần số góc và tần số dao động tuần hoàn đoongj và năng? HS: Nếu chất điểm dao động điều hoà với chu kỳ, tần số góc, tần số là T, ,f thì động và dao động với chu kỳ, Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số f Động và lắc biến thiên tuần hoàn với tần số là HD Giải: f ' 2 f T , 2 , f tần số và tần số góc là Câu 2: Chọn kết luận đúng Năng lượng dao GV: Hãy viết công thức tính động vật dao động điều hòa 1 lắc lò xo? W= kA2 m A2 2 f mA2 1 2 HD Giải: W Wd Wt mv kx 2 HS: 1 W= kA2 m A2 2 f mA2 2 Câu 3: Cho lắc lò xo dao động điều GV: GV: Hãy viết công thức tính hoà với phương trình x = 10cos (20t / 3) lắc lò xo? (cm) Biết vật nặng có khối lượng m = 100g 2 Động vật nặng li độ x = 8cm W Wd Wt mv kx 2 1 HS: Wd = mv m A2 x 1 2 Giải: W= kA2 m A2 2 f mA2 2 GV: Hãy rút công thức tính động từ năng? 1 Wd = mv m A2 x 2 HS: GV: Từ phương trình dao đọng và thời gian ta xác định li độ nào? HS: thay vào phương trình t x 10 cos 20 / 5 3cm GV: Công thức tính năng? 1 Wt kx m x 2 HS: Câu 4: Cho lắc lò xo dao động điều hoà với phương trình x = 10cos (20t / 3) (cm) Biết vật nặng có khối lượng m = 100g Thế lắc thời điểm t = (s) Giải : t x 10 cos 20 / 3 5 3cm (18) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 1 Wt kx m x 2 GV: Khi W đ =nW t li độ xác định Câu 5: Một lắc lò xo dao động điều hoà nào? với phương trình x = 10cos t(cm) Tại vị trí A có li độ x = 5cm, tỉ số động và HS: → x=± n+1 √ lắc là HD: W đ =nW t GV: Trong trường hợp này tương ứng vói n A → x=± bao nhiêu? √ n+1 5 10 n 3 n 1 HS: GV: Vậy liên hệ động và sao? n = Wđ 3Wt HS: Wđ 3Wt Câu 6: Một lắc lò xo dao động điều hoà 40cm thời gian chu kì dao GV: Một chu kỳ quãng đường vật đuocj là động Con lắc có động gấp ba lần vị trí có li độ bao nhiêu? HS: 4A → A =10cm GV: Khi W đ =nW t li độ xác định HD: W đ =nW t Wđ 3Wt nào? T = 1T thì s = 4A →A =10cm HS: x A 10 5 n 1 3 cm x 10 5 3 cm GV: Đơn vị tính các yếu tố nào? Câu 7: Một vật có m = 500g dao động điều HS: khối lượng là kg, biên dộ là m, hoà với phương trình dao động x = 2cos10 GV: Công thức tính năng? t(cm) Lấy 10 Năng lượng dao động vật W m A2 0,5 J HS: GV: Công thức tính năng? W m A2 0,5 J 1 HD: W= kA2 m A2 2 f mA2 2 HS: Câu 8: Một lắc lò xo nằm ngang với chiều GV: Hảy rút công thức tính biên độ dài tự nhiên l0 = 20cm, độ cứng k = 100N/m Khối lượng vật nặng m = 100g dao động 2W A 0, 02m 2cm điều hoà với lượng W = 2.10-2J Chiều k HS: dài cực đại và cực tiểu lò xo quá GV: Công thức tính chiểu Dài cực đại trình dao động? HS: lmax = lo + A HD: W = kA → A=2cm GV: Công thức tính chiểu Dài cực tiểu HS: lmin = lo -+ A l = l + A =22cm max o lmin = lo -+ A =18cm (19) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Củng cố: - Dao động điều hòa Hướng dẫn nhà: - Dao động điều hòa Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 7: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Nêu cấu tạo và hoạt động lắc lò xo nằm ngang.? (20) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức + Phương trình dao động: x A cos(t ) Phương trình vận tốc: v dx x '; v A sin(t ) A cos( t ) dt a + Phương trình gia tốc: Hay a A cos(t ) dv d2x v '; a x ''; a A cos(t ); a x dt dt + Tần số góc, chu kì, tần số và pha dao động, pha ban đầu: 2 k g 2 f (rad / s); T m l ; a Tần số góc: N k f (Hz); f T t 2 2 m b Tần số: T t 2 m (s); T 2 f N k c Chu kì: d Pha dao động: (t ) e Pha ban đầu: x0 A cos v A sin Chú ý: Tìm , ta dựa vào hệ phương trình lúc t0 0 + Phương trình độc lập với thời gian: v2 a2 v2 A 2 ; 4 2 vM A: Vaät qua vò trí caân baèng a M vM aM A: Vật biên A2 x Chú ý: Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Câu Gắn cầu có khối lượng m1 vào lò - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào xo, hệ dao động với chu kì T1 = 0,6s Thay qủa GV: Chu kỳ dao động lắc lò xo tính cầu này cầu khác có khối lượng m2 nào? thì hệ dao động với chu kì T2 = 0,8s Tính chu kì dao động hệ gồm hai cầu cùng m gắn vào lò xo trên HS: T = 2π k m1 GV : Khối lượng vật nặng đuocj rút so từ công thức tính chu kỳ ? HD Giải: Ta có: T1 = 2π k (21) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân k.T 2 HS: m = (2 ) k.T12 => m1 = (2 ) GV: Chu kỳ lắc lò xo m = m1 + m2 k.T22 => m2 = (2 ) m1 m2 k T = 2π => T = 2π m2 T2 = 2π k m1 m2 k HS: T = 2π GV: Hãy rút công thức tổng quát tính chu kỳ biết T1 và T2? 2 HS: T T1 T2 Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 m1 m2 k T2 T2 = = 1s Câu Một lắc lò xo gồm vật nặng có GV: Chu kỳ dao động lắc lò xo tính khối lượng 400 gam và lò xo có độ cứng 40 nào? N/m Con lắc này dao động điều hòa với chu m kì HS: T = 2π k m HD Giải: T =2 π √ k Câu Một lắc lò xo gồm vật có khối GV: Chu kỳ dao động lắc lò xo tính lượng m và lò xo có độ cứng k không đổi, dao nào? động điều hoà Nếu khối lượng m = 200 g thì chu kì dao động lắc là s Để chu kì m lắc là s thì khối lượng m HS: T = 2π k GV: Chu kỳ dao động lắc lò xo có khói HD Giải: T =2 π m và T ' =2 π m' k k lượng m’? m' HS: T = 2π k → √ T' m' = → m' T m √ √ GV : Hãy lập tỉ lệ T’/T ? T' m' m' m HS : T GV: Chu kỳ dao động lắc lò xo tính Câu Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, mắc thêm vào vật m nào? vật khác có khối lượng gấp lần vật m thì chu m kì dao động chúng tăng giảm nào? k HS: T = 2π HD : Chọn C Chu kì dao động hai GV: Chu kỳ dao đọng lắc? m m 3m 4m T 2 ; T ' 2 2 m m 3m 4m k k k lắc : T 2 ; T ' 2 2 k k k T HS: GV: Lập tỉ lệ T/T’ T' T ' Câu Khi treo vật m vào lò xo k thì lò xo HS: T giãn 2,5cm, kích thích cho m dao động, lấy GV: Tại vị trí cân các lực nào g = 10m/s Chu kì dao động (22) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 nhau? HD : Chọn C Tại vị trí cân trọng lực tác dụng vào vật cân với lực đàn hồi GV: Lập tỉ lệ độ giãn lò xo trên gia tốc là xo m l0 trọng trường? mg kl0 HS: P Fdh mg kl0 k m l0 k g 2 m HS: T 2 k GV: Chu kỳ lắc lúc này có thể đuocj tính l0 0,025 theo công thức nào? T 2 2 0,32 s T HS: l0 2 m 2 2 k g g Củng cố: - Dao động điều hòa Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 8: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dao động điều hòa Kĩ năng: - Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 10 g (23) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: - Coong thức tính lắc lò xo? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào GV: Dạng tổng quát phương trình dao động điêu hoà? x A cos t HS: GV: Hệ thức độc lập thời gian x và v? x2 v2 1 2 HS: A A GV: Tần số góc và biên độ xác định nào? 3 152 1 2 A2 A 3 ( 15 3) 1 A2 HS: A GV: Pha ban đầu đuocj xác định dựa vào đâu? x0 3 HS: t=0 v0 Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox Biết thời điểm ban đầu, vật có li độ x0 = 3 cm, vận tốc v0 = 15cm/s; thời điểm t ,vật có li độ x0 = 3cm, vận tốc v0 = -15 cm/s Phương trình dao động HD Câu 1: Phương trình dao động: x A cos t x2 v2 1 2 ; A A 3 152 1 2 A2 A 3 ( 15 3)2 1 A2 A2 =5rad/s; A= 6cm ; x0 3 t=0 v0 x shift cos t=0 shift cos( ) rad A x 6 cos 5t (cm) 6 Chọn C GV: Có phương pháp nào nhanh phương pháp giải bước không? HS: Có phương pháp số phức với máy tính Fx570ES:Dùng số phức: Mode , shift Cách 2: Máy Fx570ES:Dùng số phức: Mode , mode 4, nhập máy: shift mode 4, nhập máy: 15 15 3 i 6 GV: Dạng tổng quát phương trình dao động điêu hoà? x A cos t HS: GV: Các hệ thức độc lập thời gian x và v, x và a? 3 i 6 Câu 2: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox có dạng x A cos t Biết thời điểm ban đầu, vật có li độ x0 = -2 cm, gia tốc a= 32 cm/s2; thời điểm t ,vật có li độ x0 = 2cm, vận tốc v0 = -8 cm/s Pha ban đầu (24) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân x2 v2 1 2 2 HS: A A ; a x GV: Độ lệch pha gia tốc và li độ HS: a x với -π < ≤ π GV: Vậy pha ban đầu bao nhiieeu? 5 x rad HS: GV: Phương trình dao động 5 x 4 cos 4 t (cm) HS: GV: Dạng tổng quát phương trình dao động điêu hoà? Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 gia tốc là Phương trình li độ HD Câu 2: Phương trình dao động : x A cos t ; x v2 1 a x ; A2 A2 =4 rad/s; A= 4cm ; Pha ban đầu a x với -π < ≤ π 5 rad 5 x 4 cos 4 t (cm) x Câu 3: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục x A cos t HS: GV: Các hệ thức độc lập thời gian x và v; x và a? Biết thời Ox có dạng điểm ban đầu, vật có vận tốc v0 = -4 cm/s, gia x2 v2 1 a x 2 HS: A A ; tốc v = -4 cm/s, gia tốc a = -8 2cm/s2 Phương trình dao động vật HD Câu 3: Phương trình dao động : x A cos t GV: Pha ban đầu đuocj xác định dựa vào đâu? x0 v HS: t=0 GV: Phương trình dao động x 4 cos 2 t (cm) 6 HS: GV: Chu kỳ dao đọng tính theo công thưc nào? Từ đó hãy rút tần số góc? 2 2 T HS: T=1s (rad/s); GV: Hệ thức độc lập thời gian x và v? x2 v2 2 1 HS: A A GV: Thời gian t = 2,5s liên quan tói các mốc đặc biệt chu kỳ dao động nào? tốc a0 = -8 cm/s2; thời điểm t ,vật có vận a2 v2 x A cos t A2 A2 1 ; =2 rad/s; A= 4cm ; t=o a0 x0 ; x0 v x0=2 cm; x shift cos t=0 shift cos( ) rad A x 4 cos 2 t (cm) 6 Câu 4: Xét hệ cầu và lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chu kỳ dao động hệ là T=1s Nếu chọn chiều dương trục tọa độ hướng xuống, gốc tọa độ là vị trí cân O thì hệ bắt đầu dao động 2,5s, cầu tọa độ x=-5 cm và theo chiều âm quỹ đạo và vận tốc có độ lớn 10 trình li độ cầu cm/s Phương (25) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 t N 2,5 T HS: =2,5s hay N=2T+0,5T HD Câu 4: T=1s GV: Trong dao động điều hòa, sau trước nửa chu kỳ thì tọa độ, vận tốc , gia tốc có giá trị nào? HS: Đối GV: Từ đó rút trangh thái ban đầu vật x2 v2 1 A=10cm A2 A2 t N 2,5 T Mặt khác: t=2,5s hay N=2T+0,5T HS: t=0 x=5 cm và v>0 GV: Pha ban dầu xác định sao? x shift cos t=0 shift cos( ) rad HS: A rad GV: Phương trình dao động x 10 cos 2 t (cm) 4 HS: GV: Dạng tổng quát định luạt II Newton? HS: F = - kx’’ GV: Phương trinhg lực viết lại nào? F k x kA cos t HS: hp GV: Phương trình đề bài cho? 5 Fhp 5cos 2 t HS: GV: Các kết ta có? HS: : k.A=5 A=0,05m =5cm ; GV: Rút phưng trình li độ? x 5cos 2 t (cm) 6 HS: GV: Từ đó tính toán điều kiện ban đàu? cm x HS: t=0 v Củng cố: - Dao động điều hòa Hướng dẫn nhà: 2 2 T (rad/s); Trong dao động điều hòa, sau trước nửa chu kỳ thì tọa độ, vận tốc , gia tốc có giá trị đối nên: t=0 x=5 cm và v>0 x shift cos t=0 shift cos( ) rad A rad x 10 cos 2 t (cm) 4 Câu 5: Một lắc lò xo có độ cứng k=100N/m dao động điều hòa tác dụng lực hồi phục 5 F 5cos 2 t (N ) có phương trình Người ta đã chọn t=0 vào lúc F k x kA cos t HD Câu 5: hp 5 Fhp 5cos 2 t Đồng phương trình ta có : k.A=5 A=0,05m =5cm ; x 5cos 2 t (cm) 6 cm x t=0 v (26) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 - sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 9: SÓNG CƠ I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập (27) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Các đặc trưng sóng hình sin + Biên độ sóng A: là biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động phần tử môi trường sóng truyền qua + Tần số f: là đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng : f = T + Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động môi trường v + Bước sóng : là quảng đường mà sóng truyền chu kỳ = vT = f +Bước sóng là khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng dao động cùng pha +Khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha λ là +Khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng mà dao động vuông pha λ là +Khoảng cách hai điểm trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha là: k +Khoảng cách hai điểm trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là: λ (2k+1) +Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng 2λ λ A E B D H F C Phương trình sóng: a.Tại nguồn O: uO =Aocos(t) b.Tại M trên phương truyền sóng: uM=AMcos(t- t) I Phương truyền sóng J G u sóng x O M x (28) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Nếu bỏ qua mát lượng quá trình truyền sóng thì biên độ sóng O và M nhau: Ao = AM = A Thì:uM =Acos(t - t x x v ) =Acos 2( T ) Với t x/v A c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(t + ) u biên độ sóng O d.Tại điểm M cách O đoạn x trên phương truyền sóng -A * Sóng truyền theo chiều dương trục Ox thì: uM = AMcos(t + - x v ) = AMcos(t + - Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào GV: Chu kỳ sóng trường hợp này tính theo công thức nào? t HS: n 2 x Bước sóng x ) t x/v HƯỚNG DẪN GIẢI Bài tập 1: Một người ngồi bờ biển trông thấy có 10 sóng qua mặt 36 giây, khoảng cách hai sóng là 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển Giải: Xét điểm có 10 sóng truyền 36 qua ứng với chu kì T= = 4s Xác định tần GV: Tại là n – 1? HS: Vì 10 đỉnh sóng tưc là sóng đã 1 f 0, 25 Hz quãng đương bước song tuong đương chu T số dao động .Vận tốc truyền kỳ? 10 =vT v= 2,5 m / s GV: Mối lien hẹ tần só và chu kỳ? T sóng: f T HS: GV: Công thức tính bước sóng? =vT v= 10 2,5 m / s T HS: GV: Khoảng các n đỉnh sóng xác định Bài tập 2: Trên mặt chất lỏng có sóng nào? cơ, người ta quan sát khoảng cách 15 L n 1 đỉnh sóng liên tiếp là 3,5 m và thời gian sóng HS: GV: Từ đây hãy rút công thức tính bước truyền khoảng cách đó là s Xác định bước sóng, chu kì, tần số và tốc độ sóng đó sóng? Giải:- Khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp là L 3,5 0, 25 m L 3,5 n 15 HS: GV: Mối lien hệ tần só và chu kỳ? L n 1 n 15 0, 25 m f T HS: - Chu kì sóng: T t 0,5 s n 14 ;- (29) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân GV: Tốc độ truyền sóng v v f 0, 25.2 0,5 m/s f HS: GV: Phương trình sóng dạng tổng quát? 2 x u A cos t HS: Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 f Tần số sóng: - Tốc độ sóng: 1 2 Hz T 0,5 v v f 0, 25.2 0,5 m/s f Bài tập 3: Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng điểm .x GV: So sánh hai phương trình ta rút đuocj trên dây: u = 4cos(30t - )(mm).Với x: đo điều gì? met, t: đo giây Tốc độ truyền sóng .x 2.x trên sợi dây có giá trị HS: = => λ = m .x 2.x v Giải: Ta có = => λ = m => v = λ.f = GV: Từ cong thức λ = v.T = f vận tốc đuocj 60 m/s (chú ý: x đo met) tính nào? HS: v = λ.f GV: Chu kỳ sóng trường hợp này tính Bài : Một người quan sát phao trên theo công thức nào? mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 t lần 30 giây và khoảng cách đỉnh sóng T n HS: liên tiếp 24m Tốc độ truyền sóng trên mặt biển GV: Khoảng các n đỉnh sóng xác định Giải: Ta có: (16-1)T = 30 (s) T = (s) nào? Khoảng cách đỉnh sáng liên tiếp: 4 = HS: L n 1 v 3 T 24m 24m = 6(m) (m/s) GV: Khoảng các n đỉnh sóng xác định Bài 5: Tại điểm trên mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn nào? định trên mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp L n 1 HS: trên phương truyền sóng, phía so GV: bước sóng bao nhiêu? với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m HS: 4 = 0,5 m = 0,125m Tốc độ truyền sóng v Giải : 4 = 0,5 m = 0,125m v = 15 m/s f GV: Từ cong thức λ = v.T = vận tốc đuocj Bài : Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có tính nào? nguồn sóng dao động điều hoà theo phương HS: v = λ.f thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp là 20cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước Giải:.khoảng cách hai gợn sóng : 20 cm v= f 40cm / s (30) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Củng cố: - Phương trình sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 10: SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ (31) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài 1: Nguồn phát sóng S trên mặt nước tạo dao - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào động với tần số f = 100Hz gây các sóng tròn GV: Khoảng các n đỉnh sóng xác định lan rộng trên mặt nước Biết khoảng cách nào? gợn lồi liên tiếp là 3cm Vận tốc truyền sóng trên mặt nước L n 1 HS: 6 3 cm 0,5 cm GV: Công thức tính bước sóng? Giải: HD: v v .f 100.0,5 50 cm / s vT f HS: GV: Vận tốc tính theo công thức nào? Bài 2: Tại O có nguồn phát sóng với với tần v .f 100.0,5 50 cm / s HS: số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng là 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A, B, C nằm trên cùng phương GV: Công thức tính bước sóng? truyền sóng và cùng phía so với O Biết OA = v cm; OB = 24,5 cm; OC = 42,5 cm Số điểm dao vT f HS: động cùng pha với A trên đoạn BC GV: Độ lệch pha trên phương truyền sóng? 2 x HS: v OA OB Giải: = f = cm Ta có: = 1,25 ; = OC 3,0625 ; = 5,3125 Số điểm cùng pha với A có khoảng cách đến nguồn O là 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 … Mà thuộc đoạn BC các điểm đó có khoảng cách đến nguồn O là 3,25 ; 4,25 ; 5,25 Vậy có điểm trên BC dao động cùng pha với A Bài 3: Hai điểm M, N cùng nằm trên phương truyền sóng cách /3 Tại thời điểm t, li độ dao động M là uM = + cm thì li độ dao động N là uN = - cm Biên độ sóng (32) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Giải: Trong bài MN = /3 (gt) dao động M và N lệch pha góc 2/3 Giả sử dao động M sớm pha dao động N Taa có thể viết: uM = Acos( Acos(t) = +3 cm (1), uN = GV: Độ lệch pha trên phương truyền sóng? 2 x HS: 2 GV: li độ phần tử môi trường M và Acos( Acos(t - ) = -3 cm (2) N? 2 HS: uM = Acos( Acos(t) = +3 cm (1), 2 (1) + (2) A[cos( A[cos(t) + cos( cos(t - )] = Áp a b a b uN = Acos( Acos(t - ) = -3 cm GV: Công thức cộng cos nào? dụng : cosa + cosb = 2cos cos a b a b HS: cosa + cosb = 2cos cos 2Acos cos( cos(t - ) = cos( cos(t - ) = 5 k t - = , k Z t = + k k, k Z 5 Thay vào (1), ta có: Acos( + k k) = Do A > 5 A nên Acos( - ) = Acos(- ) = = (cm) A = cm Bài 4: Sóng có tần số 20Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây các dao động theo phương thẳng đứng các phần tử chất lỏng Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng cùng phương truyền sóng cách 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi sau đó thời gian ngắn là bao nhiêu thì điểm M hạ xuống thấp nhất? GV: Công thức tính bước sóng? Giải: + Ta có : λ = v/f = 10 cm v vT 22.5 f MN 2 HS: 10 4 Vậy M và N dao động GV: Đoạn MN đuocj tác theo bước sóng vuông pha nào? + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống 22.5 MN 2 thấp thì sau đó thời gian ngắn là 3T/4 10 4 HS: thì điểm M hạ xuống thấp GV: Hai điểm MN lệch pha nào? 3T 3 ⇒ Δt = = = s HS: M và N dao động vuông pha 4 f 80 GV: Sự trênh lệch thời gianb sao>? Bài 5: Một sóng học lan truyền trên mặt HS: Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc (33) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 thì sau đó thời gian ngắn là 3T/4 thì độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M và N thuộc điểm M hạ xuống thấp mặt thoáng, trên cùng phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau đó điểm M hạ xuống thấp là GV: Đoạn MN đuocj tác theo bước sóng nào? HS: MN = 2 + MN 26 Giải = 12 cm ; = 12 = + hay MN = 2 + Dao động M sớm pha dao động N góc Dùng liên hệ dao động GV: Hai điểm MN lệch pha nào? điều hòa và chuyển động tròn dễ dàng thấy : HS: Dao động M sớm pha dao động Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM = N góc a 5T và lên. Thời gian tmin = = 1 s s s 60 12 , với T = f 10 Bài 6: Sóng truyền theo phương ngang trên sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M trên dây thời điểm vị trí cao và thời điểm đó điểm N cách M 5cm qua vị trí có li độ nửa biên độ và lên Coi biên độ sóng không đổi truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước sóng sóng trên dây Chọn đáp án đúng cho tốc độ truyền sóng và chiều truyền sóng Giải: Từ kiện bài toán, ta vẽ đường tròn M,N lệch pha /3 5/3 bước sóng ứng với 2 => /3 ứng với /6 và 5/3 ứng với 5/6 Với MN =5cm suy có trường hợp: GV: Hai điểm MN lệch pha nào? /6 =5 => =30cm; =>Tốc độ v=.f HS: M,N lệch pha /3 5/3 =30.10=3m/s GV: Theo phương pháp đường tròn lượng 5/6 =5 => =6cm; =>Tốc độ v=.f =6.10 = giác thì bước sóng ứng với 2 /3 và 60 cm/s 5/3 ứng với khoảng cách nào? Vậy đáp án phải là : 3m/s, từ M đến N; hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta chọn HS: /3 ứng với /6 và 5/3 ứng với 5/6 Củng cố: - ận dụng công thức tính bước sóng và viêt phương trình sóng (34) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Hướng dẫn nhà: - Ôn tập nội dung sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 11: GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Giao thoa sóng, điều kiện giao thoa Kĩ năng: - Điều kiện cực đại , cực tieur giao thoa, số điểm cực đại, cực tiểu giao thoa trên đường thẳng nối hai nguồn sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận (35) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức +Các công thức: ( S1S AB ) Điều cực đại giao thoa: d2 – d1 = kλ Điều kiện cực tiểu giao thoa: d − d 1=( k +1 ) * Số Cực đại hai nguồn: * Số Cực tiểu hai nguồn: l k l và kZ l l l l k 0,5 k và k Z.Hay Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào GV: Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là bao nhiêu? HS: d= λ λ GV: Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là bao nhiêu? (k Z) HƯỚNG DẪN GIẢI Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz và đo khoảng cách hai cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm Bước sóng sóng trên mặt nước là bao nhiêu? HD: Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là d= λ λ = 2d = 2.2 = 4mm Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 100Hz và đo khoảng cách hai cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm Tốc độ sóng trên mặt nước là bao nhiêu? HD: Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là (36) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân HS: d= λ d= GV: Công thức tính bước sóng rút công thức tính vận tốc truyền sóng? HS: v.T v v f f GV: Vị trí M là cực đại tương ứng k là bao nhiêu? HS: K = GV: Điều kiện cực đại giao thoa? HS: d2 – d1 = kλ GV: Công thức tính bước sóng rút công thức tính vận tốc truyền sóng? HS: v.T v v f f Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 λ λ = 2d = 2.4 = 8mm v λ=v T = → v=λ f f → λ=0 , 008 100=0,8 m Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 20Hz, điểm M cách A và B là 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, M và đường trung trực AB có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? HD: →k = d2 – d1 = kλ → λ= d − d 20 −16 = =1 cm k v λ=v T = → v=λ f f → v=1 20=20 cm/s Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz Tại điểm M cách các nguồn A, B khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? HD: k = -3 GV: Vị trí M là cực đại tương ứng k là bao nhiêu? HS: K = GV: Điều kiện cực đại giao thoa? HS: d2 – d1 = kλ GV: Công thức tính bước sóng rút công thức tính vận tốc truyền sóng? v.T v v f f GV: Vị trí M là HS: cực đại tương ứng k là bao nhiêu? HS: K = GV: Điều kiện cực đại giao thoa? HS: d2 – d1 = kλ d2 – d1 = kλ → λ= d − d 25 , 5− 30 = =1,5 cm k −3 v λ=v T = → v =λ f f → v=1,5 16=24 cm/ s Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 13Hz Tại điểm M cách các nguồn A, B khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? HD: k = d2 – d1 = kλ → λ= d − d 21− 19 = =2cm k (37) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân GV: Công thức tính bước sóng rút công thức tính vận tốc truyền sóng? HS: v.T v v f f Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 v λ=v T = → v=λ f f → v =2 13=26 cm/s Củng cố: - Điều kiện cực đại, cực tiểu giao thoa - Số vân cực đại, cực tiểu trên đường thẳng nối hai nguồn sóng Hướng dẫn nhà: - Ôn tập giao thoa sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 12: GIAO THOA SÓNG (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Giao thoa sóng, điều kiện giao thoa Kĩ năng: - Điều kiện cực đại , cực tieur giao thoa, số điểm cực đại, cực tiểu giao thoa trên đường thẳng nối hai nguồn sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận (38) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức +Các công thức: ( S1S AB ) Điều cực đại giao thoa: d2 – d1 = kλ Điều kiện cực tiểu giao thoa: d − d 1=( k +1 ) * Số Cực đại hai nguồn: * Số Cực tiểu hai nguồn: l k λ l và kZ l l l l k 0,5 k và k Z.Hay Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào (k Z) HƯỚNG DẪN GIẢI Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S và S2 cách 10cm dao động cùng pha và có bước sóng 2cm.Coi biên độ sóng không đổi truyền GV: Công thức tính số cực đại giao thoa trên a.Tìm Số điểm dao động với biên độ cực đại, Số đường thửng nối nguồn? điểm dao động với biên độ cực tiểu quan sát l l k b.Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực HS: đại trên đoạn S1S2 GV: k lấy là giá trị nào? Giải: Vì các nguồn dao động cùng pha, HS: k nguyên GV: Công thức tính số cực tiểu giao thoa trên a.Ta có số đường số điểm dao động cực l l đường thửng nối nguồn? k l l đại: k 10 10 HS: k =>-5< k < Suy ra: k = GV: k lấy là giá trị nào? => HS: k nguyên 0; 1;2 ;3; 4 - Vậy có số điểm (đường) dao động cực đại -Ta có số đường số điểm dao động (39) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 l l k cực tiểu: 10 10 k 2 => 2 GV: Điều kiện cực đại giao thoa HS: d2 – d1 = kλ GV: Trên S1S2 ta có mối liên hệ nào? => -5,5< k < 4,5 Suy ra: k = 0; 1;2 ;3; 4; - -Vậy có 10 số điểm (đường) dao động cực tiểu b Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 - Ta có: d1+ d2 = S1S2 (1) d1- d2 = S1S2 (2) S1 S k 10 k2 HS: d1+ d2 = S1S2 (1) -Suy ra: d1 = = 2 = 5+ k d1- d2 = S1S2 (2) với k = 0; 1;2 ;3; 4 GV: Khoảng cách các cực đại liên tiếp -Vậy Có điểm dao động với biên độ cực thếnnaof? đại trên đoạn S1S2 λ -Khỏang cách điểm dao động HS: d= cực đại liên tiếp /2 = 1cm d= λ λ = 2d = 2.2 Hai nguồn kết hợp A, B cách 45mm trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương trình u1 = u2 = 2cos100t (mm) Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M và M’ cùng phía đường trung trực AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm Hai điểm đó nằm trên các vân giao thoa cùng loại và chúng có vân loại đó Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng Giải: Giả sử M và M’ thuộc vân cực đại.Khi đó: MA – MB = 15mm = k ; GV: Điều kiện cực đại giao thoa HS: d2 – d1 = kλ GV: Điều kiện cực tiểu giao thoa 2k 1 HS: d2 – d1 = GV: M và M’ thuộc vâvn cực đại hay cực M’A – M’B = 35mm = (k + 2) => (k + 2)/k = 7/3=> k = 1,5 không thoả mãn => M và M’ không thuộc vân cực đại Nếu M, M’ thuộc vân cực tiểu thì: MA – MB = 15mm = (2k + 1) /2; (40) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân tiểu giao thoa? GV: M, M’ thuộc vân cực tiểu thứ và thứ GV: Công thức tính bước sóng rút công thức tính vận tốc truyền sóng? HS: v.T v v f f GV: Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là bao nhiêu? HS: d= λ GV: Số cực đại trên S1S2 là bao nhiêu? HS: là Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 k 1 và M’A – M’B = 35mm = => 2k 2k => k = Vậy M, M’ thuộc vân cực tiểu thứ và thứ => MA – MB = 15mm = (2k + 1) /2 => = 10mm => v = f = 500mm/s = 0,5m/s Hai điểm S1, S2 trên mặt chất lỏng, cách 18cm, dao động cùng pha với biên độ a và tần số f = 20 Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 1,2m/s Nếu không tính đường trung trực S1S2 thì số gợn sóng hình hypebol thu Giải : Ở đây, S1 và S2 là hai nguồn đồng đó điểm S1S2 là cực đại Ta có số khoảng trên S1S2 vừa đúng Như lẽ số cực đại là 6+1 = hai nguồn không tính là cực đại đó số cực đại trên S1S2 là Nếu trừ đường trung trực thì còn hypebol Củng cố: - Xác định các đại lượng bài toán giao thoa sóng Hướng dẫn nhà: - Sóng dừng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 13: SÓNG CƠ I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ (41) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Các đặc trưng sóng hình sin + Biên độ sóng A: là biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động phần tử môi trường sóng truyền qua + Tần số f: là đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng : f = T + Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động môi trường v + Bước sóng : là quảng đường mà sóng truyền chu kỳ = vT = f +Bước sóng là khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng dao động cùng pha +Khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha λ là +Khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng mà dao động vuông pha λ là +Khoảng cách hai điểm trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha là: k +Khoảng cách hai điểm trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là: λ (2k+1) +Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng 2λ λ A E B D H F C Phương trình sóng: a.Tại nguồn O: uO =Aocos(t) I Phương truyền sóng J G u sóng x O (42) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 b.Tại M trên phương truyền sóng: uM=AMcos(t- t) Nếu bỏ qua mát lượng quá trình truyền sóng thì biên độ sóng O và M nhau: Ao = AM = A Thì:uM =Acos(t - t x x v ) =Acos 2( T ) Với t x/v c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(t + ) A u biên độ sóng x O d.Tại điểm M cách O đoạn x trên phương truyền sóng -A * Sóng truyền theo chiều dương trục Ox thì: uM = AMcos(t + - Bước sóng x x 2 v ) = AMcos(t + ) t x/v Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Bài tập 1: Một người ngồi bờ biển trông thấy có 10 sóng qua mặt 36 giây, khoảng cách hai sóng là 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển A 0,25Hz; 2,5m/s B 4Hz; 25m/s C 25Hz; 2,5m/s D 4Hz; 25cm/s Bài tập 2: Trên mặt chất lỏng có sóng cơ, người ta quan sát khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp là 3,5 m và thời gian sóng truyền khoảng cách đó là s Xác định bước sóng, chu kì, tần số và tốc độ sóng đó Bài tập 3: Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng .x điểm trên dây: u = 4cos(30t - ) (mm).Với x: đo met, t: đo giây Tốc độ truyền sóng trên sợi dây có giá trị A 60mm/s B 60 cm/s C 60 m/s D 30mm/s Bài : Một người quan sát phao HƯỚNG DẪN GIẢI Giải: Xét điểm có 10 sóng truyền 36 qua ứng với chu kì T= = 4s Xác định tần 1 f 0, 25 Hz T số dao động .Vận tốc truyền 10 =vT v= 2,5 m / s T sóng: Đáp án A Giải:- Khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp là L 3,5 L n 1 n 15 0, 25 m - Chu kì sóng: f Tần số sóng: - Tốc độ sóng: T t 0,5 s n 14 ;- 1 2 Hz T 0,5 v v f 0, 25.2 0,5 m/s f .x 2.x Giải: Ta có = => λ = m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo met) Đáp án C Bài 4: Giải: Ta có: (16-1)T = 30 (s) T = (s) Khoảng cách đỉnh sáng liên tiếp: 4 = (43) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân trên mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần 30 giây và khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 24m Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là A v = 4,5m/s B v = 12m/s C v = 3m/s D v = 2,25 m/s Bài 5: Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình là u 5cos(6 t x) (cm), với t đo s, x đo m Tốc độ truyền sóng này là A m/s B 60 m/s C m/s D 30 m/s Bài 6: Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Tốc độ truyền sóng này môi trường trên A m/s B m/s C 40 cm/s D 50 cm/s Bài Một phao nhô lên cao 10 lần 36s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận là 10m Vận tốc truyền sóng là A 25/9(m/s) B 25/18(m/s) C 5(m/s) D 2,5(m/s) Bài 8: Tại điểm trên mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn định trên mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp trên phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng là A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s Bài : Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp là 20cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là : A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 v 3 T 24m 24m = 6(m) (m/s) Đáp án C Bài 5: Giải : Phương trình có dạng 2π x) Suy ra: λ 6π ω=6 π (rad /s)⇒ f = =3 (Hz) ; 2π u=a cos( ωt − 2 x = x => 2π =π ⇒ λ=2m λ ⇒ v= λ f = 2.3 = 6(m/s) ⇒ Đáp án C Bài 6: Giải: Ta có: T= 2π π πx π λ = (s); =4 x ⇒ λ= (m) ⇒ v= =5(m/s) ϖ 10 λ T Đáp án A Bài 7: Giải: Chọn D HD: phao nhô lên cao 10 lần 36s 9T = 36(s) T = 4(s) Khoảng cách đỉnh sóng lân cận là 10m = 10 v 2,5 m / s T 10m Đáp án D Bài 8: Giải : 4 = 0,5 m = 0,125m v = 15 m/s Đáp án B Bài 9: Giải:.khoảng cách hai gợn sóng : 20 cm v= f 40cm / s Đáp án C (44) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Củng cố: - Phương trình sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 14: SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài 1: Giải: Chọn B HD: - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào 6 3 cm 0,5 cm Bài 1: Nguồn phát sóng S trên mặt nước tạo v .f 100.0,5 50 cm / s dao động với tần số f = 100Hz gây các v OA sóng tròn lan rộng trên mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp là 3cm Bài 2: Giải: = f = cm Ta có: = 1,25 ; OB OC Vận tốc truyền sóng trên mặt nước bao nhiêu? = 3,0625 ; = 5,3125 A 25cm/s B 50cm/s * Số điểm cùng pha với A có khoảng cách đến C 100cm/s nguồn O là 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 D 150cm/s … Bài 2: Tại O có nguồn phát sóng với Mà thuộc đoạn BC các điểm đó có khoảng (45) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân với tần số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng là 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A, B, C nằm trên cùng phương truyền sóng và cùng phía so với O Biết OA = cm; OB = 24,5 cm; OC = 42,5 cm Số điểm dao động cùng pha với A trên đoạn BC là A B C D Bài 3: Hai điểm M, N cùng nằm trên phương truyền sóng cách /3 Tại thời điểm t, li độ dao động M là uM = + cm thì li độ dao động N là uN = - cm Biên độ sóng : A A = cm B A = cm Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 cách đến nguồn O là 3,25 ; 4,25 ; 5,25 Vậy có điểm trên BC dao động cùng pha với A Đáp án C Bài 3: Giải: Trong bài MN = /3 (gt) dao động M và N lệch pha góc 2/3 Giả sử dao động M sớm pha dao động N Ta có thể viết: uM = Acos(t) = +3 cm (1), uN = 2 Acos(t - ) = -3 cm (2) 2 (2) + (2) A[cos(t) + cos(t - )] = Áp a b a b dụng : cosa + cosb = 2cos cos 2Acos cos(t - ) = cos(t - ) = 5 k t - = , k Z t = + k, k C A = cm D A = 3 cm Bài 4: Sóng có tần số 20Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây các dao động theo phương thẳng đứng các phần tử chất lỏng Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng Z 5 cùng phương truyền sóng cách 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại Thay vào (1), ta có: Acos( + k) = Do A > thời điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi 5 A sau đó thời gian ngắn là bao nhiêu thì nên Acos( - ) = Acos(- ) = = (cm) điểm M hạ xuống thấp nhất? A = cm Đáp án C 3 ( s) (s) Bài 4: Giải: + Ta có : λ = v/f = 10 cm A 20 B 80 22.5 MN 2 ( s) 10 4 Vậy M và N dao động C 160 vuông pha (s) 160 + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống D thấp thì sau đó thời gian ngắn là 3T/4 Bài 5: Một sóng học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 thì điểm M hạ xuống thấp 3T 3 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M ⇒ Δt = = = s Chọn B 4 f 80 và N thuộc mặt thoáng, trên cùng MN 26 phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, Bài 5: = 12 cm ; = 12 = + hay MN = điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau đó điểm M hạ xuống thấp 2 + Dao động M sớm pha dao động là A 11/120s B 1/ 60 s N góc Dùng liên hệ dao động C 1/120 s điều hòa và chuyển động tròn dễ dàng thấy : D 1/12s Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM = (46) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Bài 6: Sóng truyền theo phương ngang trên sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M trên dây thời điểm vị trí cao và thời điểm đó điểm N cách M 5cm qua vị trí có li độ nửa biên độ và lên Coi biên độ sóng không đổi truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước sóng sóng trên dây Chọn đáp án đúng cho tốc độ truyền sóng và chiều truyền sóng A 60cm/s, truyền từ M đến N B 3m/s, truyền từ N đến M C 60cm/s, từ N đến M D 30cm/s, từ M đến N Bài 7: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A góc = (k + 0,5) với k là số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 a 5T và lên. Thời gian tmin = = 1 s s s 60 12 , với T = f 10 Chọn D Bài 6: Giải: Từ kiện bài toán, ta vẽ đường tròn M,N lệch pha /3 5/3 bước sóng ứng với 2 => /3 ứng với /6 và 5/3 ứng với 5/6 Với MN =5cm suy có trường hợp: /6 =5 => =30cm; =>Tốc độ v=.f =30.10=3m/s 5/6 =5 => =6cm; =>Tốc độ v=.f =6.10 = 60 cm/s Vậy đáp án phải là : 3m/s, từ M đến N; hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta chọn Đáp án C Bài 7: Giải 1:+ Độ lệch pha M và A: πd π df π df = ⇒ =(k + 0,5) π λ v v v ⇒ f = ( k +0,5 ) =5 ( k +0,5 ) Hz 2d Δϕ= + Do : Hz ≤ f ≤ 13 Hzư ⇒ ≤ ( k + 0,5 ) ≤13 ⇒ 1,1 ≤k ≤ 2,1 ⇒k =2 ⇒ f =12, Hz Đáp án D Giải 2: Dùng MODE máy Fx570ES, 570ES Plus xem bài đây! Bài 8: Cách giải truyền thống π 2π = d λ λ v d= (2k+1) = (2k+1) 4f ¿(2 k +1) Bài 8: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là (m/s) Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A góc (2k 1) với k = 0, 1, 2 Tính Do 22Hz ≤ f 26Hz f=(2k+1) v 4d Cho k=0,1,2.3. k=3 Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus và kết MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) =(Hàm là tần sốf) (47) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 bước sóng ? Biết tần số f có giá trị v f ( x) f (2k 1) khoảng từ 22Hz đến 26Hz 4d =( 2X+1) 4.0, 28 A 12 cm B cm Nhập máy:( x ALPHA ) X + ) x ( C 14 cm D 16 cm : 0,28 ) Bài 9: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với số f = 10Hz Trên cùng phương = START = END 10 = STEP = truyền sóng, ta thấy hai điểm cách x=k f 12cm dao động cùng pha với Tính tốcf(x) =kết độ truyền sóng Biết tốc độ sóng nầy Chọn f = 25 Hz 3.517=v/f= 40 =16cm khoảng từ 50cm/s đến 70cm/s 25 A 64cm/s B 60 cm/s C 10.71Bài9: Giải: Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus 68 cm/s D 56 cm/s động 17.85chọn MOE (xem bài 8) Bài 10: Một âm thoa có tần số dao Bài 10: Giải Dùng máy Fx570ES, 570ES Plus ống 25 riêng 850 Hz đặt sát miệng 850 17 300 350 7 nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao k 0, k 0,5 (xem bài 8): 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ 17 cao 30 cm thì thấy âm khuếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm không MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = k 0,5 khí có giá trị nằm khoảng từ 300 m/s chọn k =2 thì f(x) =6,8 nghĩa là có giá trị đáp án B đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm vị trí mực nước cho âm khuếch đại mạnh? A.3 B C D 4 Củng cố: - ận dụng công thức tính bước sóng và viêt phương trình sóng Hướng dẫn nhà: - Ôn tập nội dung sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 15: SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận (48) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài 1: Giải: Chọn B HD: - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào 6 3 cm 0,5 cm Bài 1: Nguồn phát sóng S trên mặt nước tạo v .f 100.0,5 50 cm / s dao động với tần số f = 100Hz gây các v OA sóng tròn lan rộng trên mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp là 3cm Bài 2: Giải: = f = cm Ta có: = 1,25 ; OB OC Vận tốc truyền sóng trên mặt nước bao nhiêu? = 3,0625 ; = 5,3125 A 25cm/s B 50cm/s * Số điểm cùng pha với A có khoảng cách đến C 100cm/s nguồn O là 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 D 150cm/s … Bài 2: Tại O có nguồn phát sóng với Mà thuộc đoạn BC các điểm đó có khoảng với tần số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng là cách đến nguồn O là 3,25 ; 4,25 ; 5,25 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A, B, C nằm Vậy có điểm trên BC dao động cùng pha với A trên cùng phương truyền sóng và cùng phía Đáp án C so với O Biết OA = cm; OB = 24,5 cm; Bài 3: Giải: Trong bài MN = /3 (gt) dao OC = 42,5 cm Số điểm dao động cùng pha động M và N lệch pha góc 2/3 với A trên đoạn BC là Giả sử dao động M sớm pha dao động A B N C D Ta có thể viết: uM = Acos(t) = +3 cm (1), uN = Bài 3: Hai điểm M, N cùng nằm trên 2 phương truyền sóng cách /3 Tại thời Acos(t - ) = -3 cm (2) điểm t, li độ dao động M là uM = + 2 cm thì li độ dao động N là uN = - cm (3) + (2) A[cos(t) + cos(t - )] = Áp Biên độ sóng : a b a b A A = cm B A = cm C A = cm D A = 3 cm Bài 4: Sóng có tần số 20Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây các dao động dụng : cosa + cosb = 2cos cos 2Acos cos(t - ) = cos(t - ) = (49) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 5 theo phương thẳng đứng các phần tử chất k lỏng Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng t - = , k Z t = + k, k cùng phương truyền sóng cách 22,5cm Z Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại 5 thời điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi Thay vào (1), ta có: Acos( + k) = Do A > sau đó thời gian ngắn là bao nhiêu thì 5 A điểm M hạ xuống thấp nhất? 6 nên Acos( - ) = Acos(- ) = = (cm) 3 ( s) ( s) A = cm Đáp án C Bài 4: Giải: + Ta có : λ = v/f = 10 cm (s) 22.5 160 C MN 2 10 4 Vậy M và N dao động (s) 160 D vuông pha Bài 5: Một sóng học lan truyền trên mặt + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 thấp thì sau đó thời gian ngắn là 3T/4 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M thì điểm M hạ xuống thấp 3T 3 và N thuộc mặt thoáng, trên cùng ⇒ Δt = = = s Chọn B 4 f 80 phương truyền sóng, cách 26 cm (M MN 26 nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời Bài 5: = 12 cm ; = 12 = + hay MN = gian ngắn sau đó điểm M hạ xuống thấp là 2 + Dao động M sớm pha dao động A 11/120s B 1/ 60 s C 1/120 s N góc Dùng liên hệ dao động D 1/12s điều hòa và chuyển động tròn dễ dàng thấy : Bài 6: Sóng truyền theo phương ngang trên Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM = sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M a 5T trên dây thời điểm vị trí cao và lên. Thời gian tmin = = và thời điểm đó điểm N cách M 5cm 1 s s s qua vị trí có li độ nửa biên độ 60 12 , với T = f 10 Chọn D và lên Coi biên độ sóng không đổi Bài 6: Giải: Từ kiện bài toán, ta vẽ đường truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước tròn sóng sóng trên dây Chọn đáp án đúng M,N lệch pha /3 5/3 cho tốc độ truyền sóng và chiều truyền sóng bước sóng ứng với 2 => /3 ứng với /6 A 60cm/s, truyền từ M đến N B 3m/s, và 5/3 ứng với 5/6 truyền từ N đến M Với MN =5cm suy có trường hợp: C 60cm/s, từ N đến M D /6 =5 => =30cm; =>Tốc độ v=.f 30cm/s, từ M đến N =30.10=3m/s Bài 7: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao 5/6 =5 => =6cm; =>Tốc độ v=.f =6.10 = động theo phương vuông góc với sợi dây 60 cm/s Tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s Xét Vậy đáp án phải là : 3m/s, từ M đến N; hoặc: điểm M trên dây và cách A đoạn 40cm, 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha chọn Đáp án C A 20 B 80 (50) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân so với A góc = (k + 0,5) với k là số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Bài 7: Giải 1:+ Độ lệch pha M và A: πd π df π df = ⇒ =(k + 0,5) π λ v v v ⇒ f = ( k +0,5 ) =5 ( k +0,5 ) Hz 2d Δϕ= + Do : Hz ≤ f ≤ 13 Hzư ⇒ ≤ ( k + 0,5 ) ≤13 ⇒ 1,1 ≤k ≤ 2,1 ⇒k =2 ⇒ f =12, Hz Đáp án D Giải 2: Dùng MODE máy Fx570ES, 570ES Plus xem bài đây! Bài 8: Cách giải truyền thống π 2π = d λ λ v d= (2k+1) = (2k+1) 4f ¿(2 k +1) Bài 8: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là (m/s) Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A Do 22Hz ≤ f 26Hz f=(2k+1) v 4d Cho k=0,1,2.3. k=3 Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus và kết MODE : TABLE Xuất hiện:x=k f(X) =(Hàm f(x) =làf (2k 1) tần sốf) với k = 0, 1, 2 Tính góc 04 3.517 v bước sóng ? Biết tần số f có giá trị f ( x) f (2k 1) 28 4d =( 2X+1) 4.0, 10.71 khoảng từ 22Hz đến 26Hz Nhập máy:( x ALPHA ) X + ) x ( A 12 cm B cm 17.85 : 0,28 ) C 14 cm D 16 cm 25 Bài 9: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng = START = END 10 = STEP = với số f = 10Hz Trên cùng phương kết truyền sóng, ta thấy hai điểm cách 12cm dao động cùng pha với Tính tốc Chọn f = 25 Hz độ truyền sóng Biết tốc độ sóng nầy =v/f= 40 =16cm 25 khoảng từ 50cm/s đến 70cm/s Bài9: Giải: Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus A 64cm/s B 60 cm/s C chọn MOE (xem bài 8) 68 cm/s D 56 cm/s Bài 10: Giải Dùng máy Fx570ES, 570ES Plus Bài 10: Một âm thoa có tần số dao động 850 17 riêng 850 Hz đặt sát miệng ống 300 350 7 k 0, k 0,5 (xem bài 8): nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 17 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm khuếch đại lên MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = k 0,5 mạnh Biết tốc độ truyền âm không chọn k =2 thì f(x) =6,8 nghĩa là có giá trị đáp (51) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 án B khí có giá trị nằm khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm vị trí mực nước cho âm khuếch đại mạnh? A.3 B C D 4 Củng cố: - Xác định tần số, chu kỳ, bước sóng, vận tốc truyền sóng Hướng dẫn nhà: - Hệ thống kiến thức lý thuyết sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 16: SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức +Tổng quát: Nếu phương trình sóng nguồn O là u0= A cos (ωt + ϕ) thì 2 x uM A cos( t ) + Phương trình sóng M là * Sóng truyền theo chiều dương trục Ox thì: x x 2 v ) = AMcos(t + ) t x/v uM = AMcos(t + * Sóng truyền theo chiều âm trục Ox thì: x O x M (52) M Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân O Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 x x 2 v ) = AMcos(t + + ) uM = AMcos(t + + +Lưu ý: Đơn vị , x, x1, x2, và v phải tương ứng với +Độ lệch pha: Độ lệch pha điểm nằm trên phương truyền sóng cách khoảng d là Δϕ= πd λ - Nếu dao động cùng pha thì Δϕ=2 kπ - Nếu dao động ngược pha thì Δϕ=(2 k +1)π Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài 1: Giải: Phương trình dao động nguồn: uo A cos(t )(cm) - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Bài 1: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có a 5cm điểm đầu O dao động theo phương đứng với 2 4 rad / s biên độ A=5cm, T=0,5s Vận tốc truyền sóng uo 5cos(4 t )(cm) T 0,5 Với : là 40cm/s Viết phương trình sóng M cách 2 d O d=50 cm uM A cos(t ) u 5cos(4 t )( cm ) Phương trình dao động tai M: A M B uM 5cos(4 t 2,5 )(cm) C uM 5cos(4 t )(cm) vT 40.0,5 20 cm ;d= 50cm Trong đó: uM 5cos(4 t 5 )(cm) Chọn A Bài 2: Giải : Sóng truyền từ O đến M d D uM 5cos(4 t 25 )(cm) Bài 2: Một sóng học truyền theo phương v = 3v Ox với biên độ coi không đổi Tại O, dao thời gian là :t = động có dạng u = acosωt (cm) Tại thời điểm Phương trình dao động M có dạng: 1. uM a cos (t ) v Với v =/T Suy : M cách xa tâm dao động O là bước sóng 2 2 thời điểm 0,5 chu kì thì ly độ sóng có 2 v giá trị là cm? Phương trình dao động M uM a cos(t ) T T Ta có: Vậy thỏa mãn hệ thức nào sau đây: 2 2 uM a cos( t )cm uM a cos( t )cm 3 Hay : A Bài 3: Giải: Chọn D HD: U = 28cos (20x – uM a cos( t )cm 2000t) = 28cos(2000t – 20x) (cm) B C uM a cos( t 2 )cm 2000 x 20x v 2000 2000 v 100 m / s 20 v 20 )cm Chọn D D Bài 4: Giải : Vận tốc dao động điểm Bài Một sóng học truyền dọc theo trục trên dây xác định là: Ox có phương trình u=28cos(20x - 2000t) v =u'=− 24 π sin ( πt −0 , 02 πx ) ( cm/s) ; uM a cos( t (53) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân (cm), đó x là toạ độ tính mét, t là thời gian tính giây Vận tốc truyền sóng là A 334m/s B 314m/s C 331m/s D 100m/s Bài 4: Một sóng ngang truyền trên sợi dây dài có phương trình u=6 cos ( πt − , 02 πx ) ; đó u và x có đơn vị là cm, t có đơn vị là giây Hãy xác định vận tốc dao động điểm trên dây có toạ độ x = 25 cm thời điểm t = s A.24 (cm/s) B.14 (cm/s) C.12 (cm/s) D.44 (cm/s) Bài 5: Một sóng học lan truyền trên phương truyền sóng với vận tốc 5m/s Phương trình sóng điểm O trên uO 6 cos(5 t )cm phương truyền đó là: Phương trình sóng M nằm trước O và cách O khoảng 50cm là: A Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Thay x = 25 cm và t = s vào ta : v =−24 π sin ( 16 π − 0,5 π ) =24 π ( cm/s ) Chọn A Bài 5: Giải :Tính bước sóng = v/f =5/2,5 =2m Phương trình sóng M trước O (lấy dấu cộng) và cách O khoảng x là: uM A cos(t 2 x ) => Phương trình sóng M nằm trước O và cách O khoảng x= 50cm= 0,5m là: 2 0,5 uM 6 cos(5 t )(cm) 6 cos(5 t )(cm) (cm) Chọn D Bài 6: Giải: Bước sóng: v.2 25.2 50cm / s Phương trình sóng M (sóng truyền theo chiều dương ) là: uM 3cos( t 2 25 ) 3cos( t )cm 50 B Vận tốc thì đạo hàm bậc li độ theo t: u M 6 cos(5t )cm vM A. sin(t ) 3. sin( 2,5 ) 3.sin(1,5 ) 3 Chọn B u M 6 cos(5t )cm Bài 7: Giải: vận tốc truyền sóng v = 2/2 = 1m/s; C Bước sóng = v/f = 0,5 m u = cos(5 p t + p ) cm M D 2 2,5 2d Bài 6: Một sóng học lan truyền trên mặt xM = 3cos(4πt - ) = 3cos(4πt - 0,5 ) = nước với tốc độ 25cm/s Phương trình sóng 3cos(4πt - 10π) nguồn là Bài 8: Giải: Biểu thức tổng quát sóng u = u = 3cost(cm).Vận tốc phần tử vật chất πx ) (1) điểm M cách O khoảng 25cm thời acos(t λ điểm t = 2,5s là: Biểu thức sóng đã cho ( bài có biểu thức A: 25cm/s B: 3cm/s truyền sóng ) u = 3cos(100πt - x) C: D: -3cm/s (2) Bài 7: Đầu O sợi dây đàn hồi nằm Tần số f = 50 Hz;Vận tốc phần tử vật chất ngang dao động điều hoà theo phương trình môi trường: u’ = -300πsin(100πt – x) (cm/s) x = 3cos(4πt)cm Sau 2s sóng truyền (3) 2m Lỵ độ điểm M trên dây cách O đoạn πx So sánh (1) và (2) ta có : = x => = 2π 2,5m thời điểm 2s là: λ A xM = -3cm B xM = (cm).Vận tốc truyền sóng: v = f = 100π (cm/s) C xM = 1,5cm D xM = 3cm Tốc độ cực đại phần tử vật chất môi u M 6 cos 5t (cm) (54) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Bài 8: Một sóng ngang có biểu thức truyền sóng trên phương x là : u 3cos(100 t x)cm , đó x tính mét (m), t tính giây (s) Tỉ số tốc độ truyền sóng và tốc độ cực đại phần tử vật chất môi trường là : 1 3 A:3 B C 3-1 D 2 Bài 9: Nguồn sóng O dao động với tần số 10Hz, dao động truyền với vận tốc 0,4m/s theo phương Oy; trên phương này có hai điểm P và Q với PQ = 15cm Biên độ sóng a = 1cm và không thay đổi lan truyền Nếu thời điểm t nào đó P có li độ 1cm thì li độ Q là A 1cm B -1cm C D 2cm Bài 10: Một nguồn O phát sóng dao động u 2 cos(20 t ) ( theo phương trình: đó u(mm),t(s) ) sóng truyền theo đường thẳng Ox với tốc độ không đổi 1(m/s) M là điểm trên đường truyền cách O khoảng 42,5cm Trong khoảng từ O đến M có bao nhiêu điểm dao động lệch pha với nguồn? A B C D Bài 8: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là (m/s) Xét điểm Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 trường u’max = 300π (cm/s) Suy ra: v 100 π −1 = = =3 u ' max 300 π Chọn C v 40 f 10 = 4cm; lúc t, uP = Bài 9: Giải Cách 1: 1cm = acosωt → cosωt =1 2d 2.15 uQ = acos(ωt - ) = acos(ωt - ) = acos(ωt -7,5π) = acos(ωt + 8π -0,5π) = acos(ωt 0,5π) = asinωt = - PQ 15 3,75 Giải Cách 2: → hai điểm P và Q vuông pha Mà P có độ lệch đạt cực đại thi Q có độ lệch : uQ = (Hình vẽ) Chọn C Bài 10: Giải 1: Ta có pha điểm M bất kì môi trường có sóng truyền qua: d M 2 M là điểm lệch pha với O góc nên ta có: d d 425 M 2 k 0 k 1; 2; 3; (vì M trễ pha O nên loại trường hợp M ) Vậy có tất điểm lệch pha O (55) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân M trên dây và cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A (2k 1) với k = 0, 1, 2 Tính góc bước sóng ? Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz A 12 cm B cm C 14 cm D 16 cm Bài 9: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với số f = 10Hz Trên cùng phương truyền sóng, ta thấy hai điểm cách 12cm dao động cùng pha với Tính tốc độ truyền sóng Biết tốc độ sóng nầy khoảng từ 50cm/s đến 70cm/s A 64cm/s B 60 cm/s C 68 cm/s D 56 cm/s Bài 10: Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm khuếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm không khí có giá trị nằm khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm vị trí mực nước cho âm khuếch đại mạnh? A.3 B C D 4 Củng cố: - Độ lệch pha trên phương truyền sóng Hướng dẫn nhà: - Kiến thức phần sóng Tuần: Ngày soạn: Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 (56) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Ngày dạy: Tiết 17: SÓNG CƠ (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Định nghĩa sóng cơ, phương trình sóng Kĩ năng: - Viết phương trình sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài 1: Giải: Chọn B HD: - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào 6 3 cm 0,5 cm Bài 1: Nguồn phát sóng S trên mặt nước tạo v .f 100.0,5 50 cm / s dao động với tần số f = 100Hz gây các v OA sóng tròn lan rộng trên mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp là 3cm Bài 2: Giải: = f = cm Ta có: = 1,25 ; OB OC Vận tốc truyền sóng trên mặt nước bao nhiêu? = 3,0625 ; = 5,3125 A 25cm/s B 50cm/s * Số điểm cùng pha với A có khoảng cách đến C 100cm/s nguồn O là 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 D 150cm/s … Bài 2: Tại O có nguồn phát sóng với Mà thuộc đoạn BC các điểm đó có khoảng với tần số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng là cách đến nguồn O là 3,25 ; 4,25 ; 5,25 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A, B, C nằm Vậy có điểm trên BC dao động cùng pha với A trên cùng phương truyền sóng và cùng phía Đáp án C so với O Biết OA = cm; OB = 24,5 cm; Bài 3: Giải: Trong bài MN = /3 (gt) dao OC = 42,5 cm Số điểm dao động cùng pha động M và N lệch pha góc 2/3 với A trên đoạn BC là Giả sử dao động M sớm pha dao động (57) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 A B N C D Ta có thể viết: uM = Acos(t) = +3 cm (1), uN = 2 Bài 3: Hai điểm M, N cùng nằm trên phương truyền sóng cách /3 Tại thời Acos(t - ) = -3 cm (2) điểm t, li độ dao động M là uM = + 2 cm thì li độ dao động N là uN = - cm (4) + (2) A[cos(t) + cos(t - )] = Áp Biên độ sóng : a b a b A A = cm B A = cm dụng : cosa + cosb = 2cos cos C A = cm D A = 3 cm 2Acos cos(t - ) = cos(t - ) = Bài 4: Sóng có tần số 20Hz truyền trên chất 5 lỏng với tốc độ 200cm/s, gây các dao động k theo phương thẳng đứng các phần tử chất t - = , k Z t = + k, k lỏng Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng Z 5 cùng phương truyền sóng cách 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại Thay vào (1), ta có: Acos( + k) = Do A > thời điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi 5 A sau đó thời gian ngắn là bao nhiêu thì nên Acos( - ) = Acos(- ) = = (cm) điểm M hạ xuống thấp nhất? A = cm Đáp án C 3 ( s) (s) Bài 4: Giải: + Ta có : λ = v/f = 10 cm A 20 B 80 22.5 MN 2 ( s) 10 4 Vậy M và N dao động C 160 vuông pha (s) + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống D 160 Bài 5: Một sóng học lan truyền trên mặt thấp thì sau đó thời gian ngắn là 3T/4 thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 thì điểm M hạ xuống thấp 3T 3 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M ⇒ Δt = = = s Chọn B 4 f 80 và N thuộc mặt thoáng, trên cùng MN 26 phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, Bài 5: = 12 cm ; = 12 = + hay MN = điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau đó điểm M hạ xuống thấp 2 + Dao động M sớm pha dao động là 11/120 s 1/ 60 s A B N góc Dùng liên hệ dao động 1/120 s C điều hòa và chuyển động tròn dễ dàng thấy : 1/12 s D Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM = Bài 6: Sóng truyền theo phương ngang trên a 5T sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M và lên. Thời gian tmin = = trên dây thời điểm vị trí cao 1 và thời điểm đó điểm N cách M 5cm 60 s 12 s , với T = f 10 s Chọn D qua vị trí có li độ nửa biên độ Bài 6: Giải: Từ kiện bài toán, ta vẽ đường và lên Coi biên độ sóng không đổi tròn (58) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước sóng sóng trên dây Chọn đáp án đúng cho tốc độ truyền sóng và chiều truyền sóng A 60cm/s, truyền từ M đến N B 3m/s, truyền từ N đến M C 60cm/s, từ N đến M D 30cm/s, từ M đến N Bài 7: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A góc = (k + 0,5) với k là số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 M,N lệch pha /3 5/3 bước sóng ứng với 2 => /3 ứng với /6 và 5/3 ứng với 5/6 Với MN =5cm suy có trường hợp: /6 =5 => =30cm; =>Tốc độ v=.f =30.10=3m/s 5/6 =5 => =6cm; =>Tốc độ v=.f =6.10 = 60 cm/s Vậy đáp án phải là : 3m/s, từ M đến N; hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta chọn Đáp án C Bài 7: Giải 1:+ Độ lệch pha M và A: πd π df π df = ⇒ =(k + 0,5) π λ v v v ⇒ f = ( k +0,5 ) =5 ( k +0,5 ) Hz 2d Δϕ= + Do : Hz ≤ f ≤ 13 Hzư ⇒ ≤ ( k + 0,5 ) ≤13 ⇒ 1,1 ≤k ≤ 2,1 ⇒k =2 ⇒ f =12, Hz Đáp án D Giải 2: Dùng MODE máy Fx570ES, 570ES Plus xem bài đây! Bài 8:Cách giải truyền thống π 2π = d λ λ v d= (2k+1) = (2k+1) 4f ¿(2 k +1) Bài 8: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là (m/s) Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A (2k 1) với k = 0, 1, 2 Tính góc bước sóng ? Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz A 12 cm B cm C 14 cm D 16 cm Bài 9: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với số f = 10Hz Trên cùng phương truyền sóng, ta thấy hai điểm cách 12cm dao động cùng pha với Tính tốc Do 22Hz ≤ f 26Hz f=(2k+1) v 4d Cho k=0,1,2.3. k=3 Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus và kết MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) =(Hàm là tần sốf) f ( x) f (2k 1) v 4d =( 2X+1) 4.0, 28 Nhập máy:( x ALPHA ) X + ) x ( : 0,28 ) = START = END 10 = STEP = kết Chọn f = 25 Hz (59) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân độ truyền sóng Biết tốc độ sóng nầy khoảng từ 50cm/s đến 70cm/s A 64cm/s B 60 cm/s C 68 cm/s D 56 cm/s Bài 10: Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm khuếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm không khí có giá trị nằm khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm vị trí mực nước cho âm khuếch đại mạnh? A.3 B C D 4 Củng cố: - Xác định các yếu tố phương trình sóng Hướng dẫn nhà: - Giao thoa sóng Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 40 =16cm 25 Bài9: Giải: Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus chọn MOE (xem bài 8) Bài 10: Giải Dùng máy Fx570ES, 570ES Plus 850 17 300 350 7 k 0, k 0,5 (xem bài 8): =v/f= 17 MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = k 0,5 chọn k =2 thì f(x) =6,8 nghĩa là có giá trị đáp án B Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 18: GIAO THOA SÓNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Giao thoa sóng, điều kiện giao thoa Kĩ năng: - Điều kiện cực đại , cực tieur giao thoa, số điểm cực đại, cực tiểu giao thoa trên đường thẳng nối hai nguồn sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC (60) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức +Các công thức: ( S1S AB ) Điều cực đại giao thoa: d2 – d1 = kλ Điều kiện cực tiểu giao thoa: d − d 1=( k +1 ) * Số Cực đại hai nguồn: * Số Cực tiểu hai nguồn: l k λ l và kZ l l l l k 0,5 k và k Z.Hay Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào (k Z) HƯỚNG DẪN GIẢI - Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là d= λ tần số 50Hz và đo khoảng cách hai cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao λ = 2d = 2.2 = 4mm động là 2mm Bước sóng sóng trên mặt nước là bao nhiêu? - Khoảng cách hai cực đại, hai cực tiểu liên tiếp A λ = 1mm B λ = 2mm λ C λ = 4mm D λ = 8mm trên đường thẳng nối hai nguồn sóng là d= 2 Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có λ = 2d = 2.4 = 8mm v tần số 100Hz và đo khoảng cách hai λ=v T = → v=λ f f cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm Tốc độ sóng trên mặt nước là bao → λ=0 , 008 100=0,8 m →k = nhiêu? d − d 20 −16 A v = 0,2m/s B v = 0,4m/s d → λ= = =1 cm – d1 = kλ C v = 0,6m/s D v = 0,8m/s k Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt v λ=v T = → v=λ f nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần f số 20Hz, điểm M cách A và B là → v=1 20=20 cm/ s 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, M và đường trung trực AB có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao k = -3 nhiêu? d − d 25 , 5− 30 d2 – d1 = kλ → λ= = =1,5 cm A v = 20cm/s B v = 26,7cm/s k −3 C v = 40cm/s D v = 53,4cm/s Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt (61) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz Tại điểm M cách các nguồn A, B khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A v = 24m/s B v = 24cm/s C v = 36m/s D v = 36cm/s Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 13Hz Tại điểm M cách các nguồn A, B khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A v = 26m/s B v = 26cm/s C v = 52m/s D v = 52cm/s Âm thoa điện mang nhánh chĩa hai dao động với tần số 100Hz, chạm mặt nước hai điểm S1, S2 Khoảng cách S1S2 = 9,6cm Tốc độ truyền sóng nước là 1,2m/s.Có bao nhiêu gợn sóng khoảng S1 và S2? A gợn sóng B 14 gợn sóng C 15 gợn sóng D 17 gợn sóng Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 v λ=v T = → v =λ f f → v=1,5 16=24 cm/s k = d − d 21− 19 d2 – d1 = kλ → λ= = =2cm k v λ=v T = → v=λ f f → v =2 13=26 cm/ s v 120 λ=v T = = =1,2 cm f 100 l k l − 9,6 9,6 <k < 1,2 1,2 →15gợn sóng − 8<k < Củng cố: - Điều kiện cực đại, cực tiểu giao thoa - Số vân cực đại, cực tiểu trên đường thẳng nối hai nguồn sóng Hướng dẫn nhà: - Ôn tập giao thoa sóng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 19: GIAO THOA SÓNG (tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Giao thoa sóng, điều kiện giao thoa Kĩ năng: - Điều kiện cực đại , cực tieur giao thoa, số điểm cực đại, cực tiểu giao thoa trên đường thẳng nối hai nguồn sóng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: (62) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức +Các công thức: ( S1S AB ) Điều cực đại giao thoa: d2 – d1 = kλ Điều kiện cực tiểu giao thoa: d − d 1=( k +1 ) * Số Cực đại hai nguồn: * Số Cực tiểu hai nguồn: l k λ l và kZ l l l l k 0,5 k và k Z.Hay Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S và S2 cách 10cm dao động cùng pha và có bước sóng 2cm.Coi biên độ sóng không đổi truyền a.Tìm Số điểm dao động với biên độ cực đại, Số điểm dao động với biên độ cực tiểu quan sát b.Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 Hai nguồn sóng S1 và S2 trên mặt chất lỏng cách 20cm dao động theo phương trình u1=u2 =4 cos 40 πt (cm,s) , lan truyền môi trường với tốc độ v = 1,2m/s 1/ Xét các điểm trên đoạn thẳng nối S1 với S2 (k Z) HƯỚNG DẪN GIẢI Giải: Vì các nguồn dao động cùng pha, a.Ta có số đường số điểm dao động cực đại: l l k 10 10 k =>-5< k < Suy ra: k = => 0; 1;2 ;3; 4 - Vậy có số điểm (đường) dao động cực đại -Ta có số đường số điểm dao động l l k cực tiểu: 10 10 k 2 => 2 => -5,5< k < 4,5 Suy ra: k = 0; 1;2 ;3; 4; - -Vậy có 10 số điểm (đường) dao động cực tiểu (63) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân a Tính khoảng cách hai điểm liên tiếp có biên độ cực đại b Trên S1S2 có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại 2/ Xét điểm M cách S1 khoảng 12cm và cách S2 khoảng 16 cm Xác định số đường cực đại qua S2M Bài 1: Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước giống cách AB=8(cm) Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 1,2(cm) Số đường cực đại qua đoạn thẳng nối hai nguồn là: A 11 B 12 C 13 D 14 Bài 2: Hai nguồn sóng AB cách dao động chạm nhẹ trên mặt chất lỏng, cùng số 100Hz, cùng pha theo phương vuông vuông góc với mặt chất lỏng Vận tốc truyền sóng 20m/s.Số điểm không dao động trên đoạn AB=1m là : A.11 điểm B 20 điểm C.10 điểm D 15 điểm Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 b Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 - Ta có: d1+ d2 = S1S2 (1) d1- d2 = S1S2 (2) S1 S k -Suy ra: d1 = với k = 0; 1;2 ;3; 4 -Vậy Có điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 -Khỏang cách điểm dao động cực đại liên tiếp /2 = 1cm λ λ = 2d = 2.2 d= Giải : 1a/ Khoảng cách hai điểm liên tiếp có biên độ cực đại: = v.T =v.2/ = (cm) - Hai nguồn này là hai nguồn kết hợp (và cùng pha) nên trên mặt chất lỏng có tượng giao thoa nên các điểm dao động cực đại trên Bài 3: (ĐH 2004) Tại hai điểm A,B trên mặt chất lỏng cách 10(cm) có hai nguồn phát sóng theo phương thẳng đứng với các đoạn l = S1S2 = 20cm có : phương trình : u1 0, 2.cos(50 t )cm và u1 0, 2.cos(50 t )cm Vận tốc truyền sóng là 0,5(m/s) Coi biên độ sóng không đổi Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng AB ? A.8 B.9 C.10 D.11 Bài 4: Tại hai điểm O1, O2 cách 48cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u1=5cos100t(mm) và u2=5cos(100t+)(mm) Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 2m/s Coi biên độ sóng không đổi quá trình truyền sóng Trên đoạn O1O2 có số cực đại giao thoa là A 24 B 26 C 25 D 23 10 k = 2 = 5+ k 1 d 1= kλ+ l 2 ¿ d2 +d 1=l d − d 1=kλ ¿{ ¿ Khoảng cách hai điểm liên tiếp cực đại thứ k λ = (cm) Ghi nhớ: Trên đoạn thẳng nối nguồn, khoảng λ cách hai cực đại liên tiếp và thứ (k+1) là : Δd =d 1(k+1 ) − d k = 1b/ Số điểm dao động với biên độ cực đại trên S1S2 : Do các điểm dao động cực đại trên S1S2 luôn có : => −3 , 33<k < ,33 0<d <l 0< kλ + l<l có điểm dao động cực đại Bài 5: Hai nguồn sóng dao động cùng tần số, cùng - Cách khác : áp dụng công thức tính số cực đại pha Quan sát tượng giao thoa thấy trên đoạn AB trên đoạn thẳng nối hai nguồn cùng pha : có điểm dao động với biên độ cực đại (kể A và (64) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân B) Số điểm không dao động trên đoạn AB là: A B C D Bài 5: Giải: Trong tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng , hai nguồn dao động cùng pha thì trên đoạn AB , số điểm dao động với biên độ cực đại số điểm không dao động là Do đó số điểm không dao động là điểm.Chọn đáp án B Bài 6: Hai nguồn kết hợp A, B cách 45mm trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương trình u1 = u2 = 2cos100t (mm) Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M và M’ cùng phía đường trung trực AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm Hai điểm đó nằm trên các vân giao thoa cùng loại và chúng có vân loại đó Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là: A 0,5cm/s B 0,5m/s C 1,5m/s D 0,25m/s N=2 l λ Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 l +1 λ [] l λ [ ] là phần nguyên N=7 2/ Số đường cực đại qua đoạn S2M Giả thiết M là vân cực đại, ta có : d − d 1=kλ → k = d − d1 16 −12 = ≈ , 667 => M λ không phải là vân cực đại mà M nằm khoảng vân cực đại số và vân cực đại số 1=>trên S2M có cực đại Bài 7: Dao động hai điểm S1 , S2 cách 10,4 cm trên mặt chất lỏng có biểu thức: s = acos80t, vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,64 m/s Số hypebol mà đó chất lỏng dao động mạnh hai điểm S1 và S2 là: A n = B n = 13 C n = 15 D n = 26 Bài 8: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động với tần số f = 25 Hz Giữa S , S2 có 10 hypebol là quỹ tích các điểm đứng yên Khoảng cách đỉnh hai hypebol ngoài cùng là 18 cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là: A v = 0,25 m/s B v = 0,8 m/s C v = 0,75 m/s D v = m/s Củng cố: - Xác định các đại lượng bài toán giao thoa sóng Hướng dẫn nhà: - Sóng dừng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 20: SÓNG DỪNG I MỤC TIÊU với (65) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Kiến thức: - Sóng dừng điều kiện có sóng dừng trên dây đàn hồi Kĩ năng: - -Điều kiện kiện sóng dừng trên dây dần hồi, khoảng cách nut – bụng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Giải : - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào B cố định thì B là nút sóng , A gắn với âm thoa Bài 1: Một dây cao su căng ngang ,1 đầu gắn thì A là nút sóng cố định ,đầu gắn vào âm thoa dao Theo đề bài ,kể hai đầu có nút : tức là có l 100 động với tần số f=40Hz.Trên dây hình thành AB l 25cm sóng dừng có nút (không kể hai đầu), 4 Biết dây dài 1m 1)Vận tốc truyền sóng trên dây là : a) Tính vận tốc truyền sóng trên dây v f 25.40 1000cm / s b)Thay đổi f âm thoa là f’ Lúc này trên 2) Do thay đổ tần số nên trên dây còn nút dây còn nút (không kể hai đầu).Tính f’? không kể hai đầu Vậy kể hai đầu có nút ,ta Bài 2: Một sợi dây dài AB=60cm,phát l l 100 / 50cm âm có tần số 100Hz.Quan sát dây đàn thấy có có : nút và bụng sóng(kể nút hai đầu v 1000 dây) v f ' f ' 20 Hz 50 -Tính bước sóng và vận tốc truyền sóng trên Giải : dây AB a) v 60m / s -Biết biên độ dao động các bụng sóng là b)Biên độ dao động các bụng là : 5mm.Tính vận tốc cực đại điểm bụng 5mm=0,005m -Tìm biên độ dao động hai điểm M và N Vận tốc cực đại các điểm bụng là :vmax= cách A đoạn 30cm và 45cm A 2 f A 3,14m / s (66) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Bài 3: Cột không khí ống thuỷ tinh có độ cao l ,có thể thay đổi nhờ điều chỉnh mực nước ống.Đặt âm thoa trên miệng ống thuỷ tinh đó ,khi âm thoa dao động nó phát âm ,ta thấy cột không khí có sóng dừng ổn định 1) Khi độ cao thích hợp cột không khí có trị số nhỏ l0=12cm người ta nghe thấy âm to Tính tần số âm âm thoa phát Biết đầu A hở cột không khí là bụng sóng ,còn đầu kín là nút sóng 2)Thay đổi (tăng độ cao cột không khí )bằng cách hạ mực nưởc ống Ta thấy nó 60cm(l=60cm) thì âm lại phát to tính số bụng cột không khí Cho biết tốc độ truyền âm không khí là 340m/s Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 c)Ta có : AM=30cm= / Do A là nút sóng nên M là nút sóng nên biên độ Biên độ sóng N cách A 45cm Ta có: NA=45cm= / / Do A là nút sóng nên N là bụng sóng, Biên độ N 5mm N có biên độ cực đại Giải: Sóng âm phát từ âm thoa truyền dọc theo trục ống đến mặt nước bị phản xạ nguợc trở lại Sóng tới và sóng phản xạ là hai sóng kểt hợp vạy tạo thành sóng dừng cột không khí Vì B là cố định nên B là nút ,còn miệng A có thể là bụng có thể là nút tuỳ thuộc vào chiều dài cột không khí + Nếu A là bụng sóng thì âm phát nghe to + Nếu A là nút sóng thì âm nhỏ Bài 4: Một sợi dây dài l = 1,2 m có sóng 1) Khi nghe âm to ứng với chiều dài dừng với tần số liên tiếp là 40 Hz và 60 Hz ngắn l0= 12cm thì A là bụng sóng và B là Xác định tốc độ truyền sóng trên dây? nút sóng gần A Vì ,ta có : A 48 m/s B 24 m/s l0 4l0 4.12 48cm C 32 m/s D 60 m/s Tần số dao động âm thoa : Bài 5: Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 90cm hai đầu dây cố định Khi kích thích dao động, trên dây hình thành sóng dừng với bó sóng và biên độ bụng là 2cm Tại M gần nguồn phát sóng tới A có biên độ dao động là 1cm Khoảng cách MA A 2,5cm B 5cm C 10cm D 20cm v 340 f 710 Hz 48.10 2.Tìm số bụng : Khi l=60cm ,lại thấy âm to tức là lại có sóng dừng với B là nút ,A là bụng Gọi k là số bụng sóng có cột kkông khí (khoảng AB) không kể bụng A,lúc này ta có : l k l 24k 12 k 48 /12 4 Như phần AB có bụng sóng Giải: Nếu sợi dây có đầu cố định đầu tự ta có: l = (2n+1)λ/4 = (2n+1)v/4f Suy ra: f1 = (2n1+1)v/4.l (1) ( với n1 nguyên dương) Tương tự có: f2 = (2n2+1)v/4.l (2) Lấy (2) chia (1) ta : f2 / f1 = (2n2+1)/ (2n1+1) ( vì có sóng dừng với hai tần số liên tiếp nên: n2 = n1+ 1) (67) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 60 2n1 Suy ra: 40 2n1 giải phương trình ta có n1 = 3/2 ( loại) Nếu sợi dây có hai đầu cố định ta có: l = n λ/2 = n.v/2f Suy f1 = n1 v/2.l (3) hay v =2.lf1/ n1 (3’) Tương tự có: f2 = n2 v/2.l (4) lấy (4) chia (3 ) ta được: f2 / f1 = n2/ n1 ( Vì có sóng dừng với hai tần số liên tiếp nên: n2 = n1+ 1) ta có: f2 / f1 = ( n1+ 1)/ n1 thay số ta được: ( n1+ 1)/ n1 = 3/2 giải phương trình: n1= thay vào (3’)ta có: v = 1,2.40/ = 48 m/s Giải 1: Có λ/2 = 90 Suy λ = 30cm Trong dao động điều hòa thời gian chất điểm từ vị trí cân đến vị trí A/2 là T/12 ( A là biên độ dao động) Suy thời gian sóng truyền từ nguồn A tới M là t = T/12 Khoảng cách từ nguồn A tới M là S = v.t = T 30 T 12 = 12 12 = 2,5 cm Giải 2: Trong tượng sóng dừng trên dây 2 x AM A Sin , biên độ dao động điểm M: với x là khoảng cách M so với nút sóng, và A là biên độ điểm bụng 2 x AM 2 Sin 1 Ta có suy x = /12….=> 30 AM= 12 12 =2,5cm Củng cố: - Điều kiện có sóng dừng, xác định tần số Hướng dẫn nhà: - Ôn tập sóng dừng Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 21: SÓNG DỪNG(tt) (68) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 I MỤC TIÊU Kiến thức: - Sóng dừng điều kiện có sóng dừng trên dây đàn hồi Kĩ năng: - -Điều kiện kiện sóng dừng trên dây dần hồi, khoảng cách nut – bụng - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa sóng cơ? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH Hướng dẫn giải: - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào AB (k ) Sóng dừng xảy trên dây AB = 11cm với 2 đầu B tự do, bước sóng 4cm Tính số bụng sóng và số nút sóng trên dây lúc đó Trên sợi dây OA dài 1,5m, đầu A cố định và đầu O dao động điều hoà có phương trình u O 5sin 4t(cm) Người ta đếm từ O đến A có nút.Tính vận tốc truyền sóng trên dây Một dây đàn dài 0,6 m, hai đầu cố định dao động với tần số 50 Hz, có bụng dây a) Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng b) Nếu dây dao động với bụng thì bước sóng là bao nhiêu? Một sợi dây đàn hồi chiều dài AB = l = 1,6m đầu B bị kẹp chặt , đầu A buộc vào nguồn rung với tần số 500Hz tạo sóng dừng có bụng và tạï A và B là hai nút Xac định vận tốc truyền sóng trên dây ĐA:400m/s Vì B tự nên 2AB k 5 Vậy có bụng và nút Hướng dẫn giải: nót bông k OA k nót k 5 k 4 Vì O và A cố định nên v v .OA 4.1,5 k k v 1,5m / s 2f k 4 Hướng dẫn giải: Giải: a) Dây dao động với bụng, ta có l = Suy =2l =2.0,6 = 1,2 m Tốc độ truyền sóng: v= f= 1,2 50 = 60 m/s b) Khi dây dao động với bụng ta có: (69) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Cộng hưởng âm thoa xảy với cột không khí ống hình trụ , ống có chiều cao thấp 25cm,vận tốc truyền sóng là 330m/s.Tần số dao động âm thoa này bao nhiêu ? A 165Hz B.330Hz C.405Hz D.660Hz 6.Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với dây Biên độ dao động là cm, tốc độ truyền sóng trên dây là m/s Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 28 cm, người ta thấy điểm M luôn dao động lệch pha với A góc 2k 1 với k 0; 1; 2; Tính Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 ' l 1, ' 0, 4m 3 Hướng dẫn giải: Giải: Theo đề bài hai đầu l à nút và có bụng : tức là l 1, AB l 0,8m 2 có Vận tốc truyền sóng trên dây là : v f 0,8.500 400m / s Giải: Chiều cao ống v 100cm; f Chọn B Vậy: Giải: Từ công thức tính độ lệch pha hai điểm d 2 bước sóng λ Biết tần số f có giá trị khoảng cách đoạn d là: từ 22 Hz đến 26 Hz Câu 1: Một sợi dây căng hai điểm cố định cách 75cm Người ta tạo sóng dừng trên dây Hai tần số gần cùng tạo sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz Vận tốc truyền sóng trên dây đó bằng: A 7,5m/s B 300m/s C 225m/s D 75m/s Câu 2: Một sợi dây dài l = 1,2 m có sóng dừng với tần số liên tiếp là 40 Hz và 60 Hz Xác định tốc độ truyền sóng trên dây? A 48 m/s B 24 m/s C 32 m/s D 60 m/s Câu 3: Một sợi dây căng hai điểm cố định cách 80cm Hai sóng có tần số gần liên tiếp cùng tạo sóng dừng trên dây là f1=70 Hz và f2=84 Hz Tìm tốc độ truyền sóng trên dây Biết tốc độ truyền sóng trên dây không đổi A 11,2m/s B 22,4m/s C 26,9m/s D 18,7m/s Câu 4: Một âm thoa có tần số dao động riêng f = 900Hz đặt sát miếng ống hình trụ cao 1,2m Đổ dần nước vào ống đến độ cao 20cm(so với đáy) thì thấy âm khuếch đại mạch Tốc độ truyền âm không khí là? Giới hạn Tốc độ truyền âm Đề 2 bài cho: 2k 1 Ta suy ra: d 2k 1 (1) mà: v f thay vào (1), ta được: 2df 2k 2k 1 v f v 4d (2) Theo 22 f 26 22 đề bài: 2k 1 v 26 4d 22 2k 1 4.0, 28 2k 6,16 2,58 k 3,14 2k 7,28 với k Z Vậy k = Thay k = vào 2.3 1 25 Hz f 4.0, 28 (2), v 0,16 m 16 cm f 25 ta được: => (70) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 không khí khoảng từ 300m/s đến 350m/s A 353ms/s B 340m/s C 327m/s D 315m/s Củng cố: - Dựa vào tượng sóng dừng xác định các đại lượng sóng Hướng dẫn nhà: - Sóng âm Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 22: SÓNG ÂM I MỤC TIÊU Kiến thức: - Sóng âm , mức cường độ âm Kĩ năng: -Tính toán mức cường độ âm - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Sóng âm là gì? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Sóng âm: Sóng âm là sóng truyền môi trường khí, lỏng, rắn.Tần số sóng âm là tần số âm +Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz và gây cảm giác âm tai người +Hạ âm : Những sóng học tần số nhỏ 16Hz gọi là sóng hạ âm, tai người không nghe +siêu âm :Những sóng học tần số lớn 20000Hz gọi là sóng siêu âm , tai người không nghe (71) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Các đặc tính vật lý âm a.Tần số âm: Tần số của sóng âm là tần số âm I= W P P = I= tS S Cường độ âm điểm cách nguồn đoạn R: 4 R b.+ Cường độ âm: Với W (J), P (W) là lượng, công suất phát âm nguồn.S (m 2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR2) + Mức cường độ âm: L(B) = lg L - L1 = lg I I0 => I 10 L I0 L(dB) = 10.lg Hoặc I I0 => I2 I I I lg lg 10 L2 L1 I0 I0 I1 I1 Với I0 = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn f = 1000Hz Đơn vị mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB c.Âm và hoạ âm : Sóng âm nhạc cụ phát là tổng hợp nhiều sóng âm phát cùng lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, ….Âm có tần số f là hoạ âm bản, các âm có tần số 2f, 3f, … là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ nhạc âm nói trên -Đồ thị dao động âm : cùng nhạc âm các nhạc cụ khác phát thì hoàn toàn khác d Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào môi trường, thay đổi môi trường truyền âm thì: + f (và chu kì T) không đổi v f thay đổi + v thay đổi. Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH - Giáo viên nêu bài tập - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Một nhạc cụ phát âm có tần số âm là f = 420(Hz) Một người có thể nghe âm có tần số cao là 18000 (Hz) Tần số âm cao mà người này nghe dụng cụ này phát là: A 17850(Hz) B 18000(Hz) C 17000(Hz) D 17640(Hz) Một sóng âm có dạng hình cầu phát từ nguồn có công suất 1W giả sử lượng phát bảo toàn Hỏi cường HƯỚNG DẪN GIẢI Hướng dẫn giải: Giải: Chọn D HD: fn = n.fcb = 420n (n N) Mà fn 18000 420n 18000 n 42 fmax = 420 x 42 = 17640 (Hz) Hướng dẫn giải: Giải: I1 4. 12 = 0,079577 W/m2 ; I2 4. 2.52 = 0,01273W/m2 (72) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân độ âm điểm cách nguồn là 1,0m và 2,5m : A.I1 0,07958W/m2 ; I2 0,01273W/m2 B.I1 0,07958W/m2 ; I2 0,1273W/m2 C.I1 0,7958W/m2 ; I2 0,01273W/m2 D.I1 0,7958W/m2 ; I2 0,1273W/m2 Chọn câu trả lời đúng Cường độ âm điểm môi trường truyền âm là 105 W/m2 Biết cường độ âm chuẩn là I = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm điểm đó bằng: A 60dB B 80dB C 70dB D 50dB Một máy bay bay độ cao h 1= 100 mét, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm L 1=120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu L = 100 dB thì máy bay phải bay độ cao: A 316 m B 500 m D 1000 m D 700 m Gọi Io là cường độ âm chuẩn Nếu mức cường độ âm là 1(dB) thì cường độ âm A Io = 1,26 I B I = 1,26 Io C Io = 10 I D I = 10 Io Một nguồn âm là nguồn điểm phát âm Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Hướng dẫn giải: Giải: Chọn C HD: I 10 L( dB ) 10 log 10 log 12 70( dB ) I0 10 Hướng dẫn giải: Giải: Chọn C HD: I I I L L1 10 lg log 10 lg dB I0 I1 I0 h I I L L1 20 dB lg I1 I1 100 h h h 10h1 1000 m h 10 Giải: Giải: Chọn B HD: Lg I 0,1 I 10 0,1 I 1,26I I0 Giải: Chọn D HD: I1 R I 100I1 I R1 100 đẳng hướng không gian Giả sử không có hấp thụ và phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10m thì mức cường độ âm là 80dB Tại điểm cách nguồn âm 1m thì mức cường độ âm A 90dB B 110dB C 120dB D 100dB Củng cố: - Đại cương sóng âm Hướng dẫn nhà: - Dòng điện xoay chiều Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 23: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU (73) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Kiến thức: - Đại cương cường độ dòng điện Kĩ năng: - Các giá trị hiệu dụng và viết phương trình i, u, uR; uL; uc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa dòng điện xoay chiều? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài giải : - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào a) Khung dây dẫn quay với tốc độ góc : Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = ω = 50.2π = 100π rad/s 50 cm , có N = 100 vòng dây, quay với Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến n diện tích S khung dây có chiều trùng tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vuông góc với các đường sức từ trường với chiều vectơ cảm ứng từ B từ có cảm ứng từ B = 0,1 T Chọn gốc thời gian trường Đến thời điểm t, pháp tuyến n t = là lúc vectơ pháp tuyến n diện khung dây đã quay góc ωt tích S khung dây cùng chiều với vectơ Lúc này từ thông qua khung dây là : φ=NBS cos( ωt) cảm ứng từ B và chiều dương là chiều quay khung dây Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều a) Viết biểu thức xác định từ thông Φ qua hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị khung dây cực đại (biên độ) là Ф0 = NBS b) Viết biểu thức xác định suất điện động e Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50 10-4 xuất khung dây m2 và ω = 100π rad/s ta biểu thức từ c) Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi e theo thông qua khung dây là : φ=0 , 05 cos(100 πt) (Wb) thời gian Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn b) Từ thông qua khung dây biến thiên điều mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ thời gian mô tả đồ thị hình Faraday thì khung dây xuất đây suất điện động cảm ứng (74) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân a) Xác định biên độ, chu kì và tần số dòng điện b) Đồ thị cắt trục tung ( trục Oi) điểm có toạ độ bao nhiêu ? Câu Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Điện áp biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều B Dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều C Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều D Cho dòng điện chiều và dòng điện xoay chiều qua cùng điện trở thì chúng toả nhiệt lượng Câu 2: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên A từ trường quay B tượng quang điện C tượng tự cảm D tượng cảm ứng điện từ Câu 3: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B Chọn gốc thời gian t = s là lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định từ thông φ qua khung dây là : A, φ=ω NBS cos ωt B, φ=NBS sin ωt C, φ=NBS cos ωt D, φ=ω NBS sin ωt Câu 4: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B Chọn gốc thời gian t = s là lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng e xuất khung dây là : Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Suất điện động cảm ứng xuất khung dây xác định theo định luật Lentz : e=− dφ π =− φ '(t) =ω NBS sin (ωt)=ω NBS cos ωt − dt ( Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là E0 = ωNBS Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta biểu thức xác định suất điện động xuất khung dây là : ( e=5 π cos 100 πt − ( e ≈ 15 , cos 314 t − π ) π ) (V)hay (V) c) Suất điện động xuất khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với chu khì T và tần số f là : T= 2π 2π 1 = =0 , 02 s ; f = = =50 ω 100 π T , 02 Hz Đồ thị biểu diễn biến đổi suất điện động e theo thời gian t là đường hình sin có chu kì tuần hoàn T = 0,02 s.Bảng giá trị suất điện động e số thời điểm đặc biệt : s, T =0 , 005 s, T =0 , 02 s, T 3T =0 , 01 s, =0 , 015 s, 5T 3T =0 , 025 s và =0 , 03 s: t (s) 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 e (V) 15,7 -15,7 15,7 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc e theo t hình trên H1 : Bài giải : a) Biên độ chính là giá trị cực đại I0 cường độ dòng điện Dựa vào đồ thị ta có biên độ dòng điện này là : I0 = A Tại thời điểm 2,5.10-2 s, dòng điện có cường độ tức thời A Thời điểm mà dòng điện có cường độ tức thời A là 2,25.10-2 s ) (75) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân A e=NBS sin( ωt) e=NBS cos (ωt ) e=ω NBSsin (ωt ) e=ω NBScos (ωt ) B C D Câu 5: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm2 , có N = 100 vòng dây, quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B = 0,1 T Chọn gốc thời gian t = s là lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định từ thông φ qua khung dây là : A φ=0 , 05 sin(100 πt )( Wb) B φ=500 sin(100 πt )(Wb) C φ=0 , 05 cos(100 πt)( Wb) D φ=500 cos(100 πt)( Wb) Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Do đó chu kì dòng điện này là : T = 2,25.10-2 – 0,25.10-2 = 2.10-2 s ; dòng điện này là : f = T = Tần số =50 10− Hz b) Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều này i=I cos (ωt +ϕ i) có dạng : Tần số góc dòng điện này là : ω=2 πf =2 π 50=100 π rad/s Tại thời điểm t = 0,25.10-2 s, dòng điện có cường độ tức thời i = I0 = A, nên suy : I cos (100 π 0+ϕ i)=I Hay cos ( π4 +ϕ )=1 i Suy : ϕ i=− π rad Do đó biểu thức cường độ dòng điện này là : ( i=I cos 100 πt − π π ( A)=4 cos 100 πt − ( A) 4 ) ( ) Câu 6: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm2 , có N = 500 vòng dây, Tại thời điểm t = thì dòng điện có cường độ quay với tốc độ tức thời là : 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc I0 π i=I cos 100 π − ( A)= = =2 √ A với đường sức từ trường B = 0,1 √ √2 T Chọn gốc ,83 A Vậy đồ thị cắt trục tung điểm có thời gian t = s là lúc pháp tuyến n toạ độ (0 s, √ A) khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng e xuất khung dây là A e=15 , sin(314 t )(V ) B e=157 sin (314 t)(V ) C e=15 , cos(314 t)(V ) D ( e=157 cos (314 t)(V ) Câu 7: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm2 , có N = 000 vòng dây, quay với tốc độ 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B = 0,01 T Suất điện động cảm ứng e xuất khung dây có trị hiệu dụng A 6,28 V B 8,88 V C 12,56 V D 88,8 V Câu 8: Cách nào sau đây không thể tạo ) (76) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 suất điện động xoay chiều (suất điện động biến đổi điều hoà) khung dây phẳng kim loại ? A Làm cho từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà B Cho khung dây quay từ trường quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường C Cho khung dây chuyển động thẳng theo phương cắt các đường sức từ trường từ trường D Cho khung dây quay lòng nam châm vĩnh cửu hình chữ U (nam châm móng ngựa) xung quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường nam châm Củng cố: - Suất điện động xoay chiều, dòng điện xuay chiều Hướng dẫn nhà: - Đại cương dòng điện xoay chiều Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 24: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU(tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Đại cương cường độ dòng điện Kĩ năng: - Các giá trị hiệu dụng và viết phương trình i, u, uR; uL; uc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao (77) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa dòng điện xoay chiều? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Bài giải : - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Ta có: i=I cos (100 πt)( A ) giống mặt toán Bài : Biểu thức cường độ dòng điện xoay học với biểu thức x= A cos (ωt) chất điểm chiều chạy qua đoạn mạch là dao động điều hoà Do đó, tính từ lúc s, tìm i=I cos (100 πt)( A ) , với I0 > và t tính thời điểm đầu tiên để dòng điện có cường độ tức I0 giây (s) Tính từ lúc s, xác định thời thời cường độ hiệu dụng i=I = điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức √2 thời cường độ hiệu dụng ? giống tính từ lúc s, tìm thời điểm đầu tiên để chất điểm dao động điều hoà có li độ A Bài : Biểu thức cường độ dòng điện xoay x= Vì pha ban đầu dao động 0, chiều chạy qua đoạn mạch là √2 nghĩa là lúc s thì chất điểm vị trí giới i I cos(100 t )( A) I , với và t tính hạn x = A, nên thời điểm cần tìm chính thời gian ngắn để chất điểm từ vị trí x = A đến giây (s) Tính từ lúc s, xác định thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức vị trí x= A √2 thời cường độ hiệu dụng ? Ta sử dụng tính chất hình chiếu chất điểm chuyển động tròn lên đường thẳng Bài (B5-17SBT NC)Một đèn nêon mắc nằm mặt phẳng quỹ đạo là dao động với mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V và tần số 50Hz Biết đèn sáng điều hoà với cùng chu kì để giải Bài toán này Thời gian ngắn để chất điểm dao động điều điện áp cực không nhỏ 155V a) Trong giây , bao nhiêu lần đèn sáng ? hoà chuyển động từ vị trí x = A đến vị trí A bao nhiêu lần đèn tắt ? x= (từ P đến D) chính thời gian chất √2 b) Tình tỉ số thời gian đèn sáng và thời điểm chuyển động tròn với cùng chu kì từ gian đèn tắt chu kỳ dòng P đến Q theo cung tròn PQ điện ? Tam giác ODQ vuông D và có OQ = A, Bài 4( ĐH 10-11): Tại thời điểm t, điện áp C’ M (78) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân 0,5I0 Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CBI0 cos Naêm hoïc: 2015 – 2016 O A OD= ) nên ta có : √2 (trong đó u tính OD √ cos α = = V, t tính s) có giá trị 100 2V và OQ s giảm Sau thời điểm đó 300 , điện áp C’ này có giá trị là M’ M A 100V B 100 3V C 100 2V D 200 V Bài 5: Vào cùng thời điểm nào đó, hai U0 cos U0 dòng điện xoay chiều i1 = Iocos(t + 1) và i2 O B = Iocos(t + 2) cùng có giá trị tức thời là 0,5Io, dòng điện giảm, còn dòng điện tăng Hai dòng điện MERGEFORMAT này lệch pha góc 5 2 E’ E A B C C 4 u 200 cos(100 t Suy : α = B π rad SHAPE \* C M’ Thời gian chất D Câu Dòng điện xoay chiều qua đoạn i I cos(120 t )A Thời mạch có biểu thức điểm thứ 2009 cường độ dòng điện tức thời cường độ hiệu dụng là: 12049 s A 1440 24113 s 1440 24097 s B 1440 C D Đáp án khác Câu Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch u 240sin100 t (V ) Thời điểm gần sau đó để điện áp tức thời đạt giá trị 120V là : A.1/600s B.1/100s C.0,02s D.1/300s Câu 3: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i=2 cos(100 πt − π ) A, t tính giây (s).Dòng điện có cường độ tức thời không lần thứ ba vào thời điểm ( s) A 200 ( s) B 100 C điểm chuyển động tròn từ P đến Q theo cung tròn PQ là : π α t= = = ω ω 4ω Trong biểu thức dòng điện, thì tần số góc ω = 100π rad/s nên ta suy tính từ lúc s thì thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng là : t= π π = = ω 100 π 400 s Bài giải : Ta sử dụng tính chất hình chiếu chất điểm chuyển động tròn lên đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo là dao động điều hoà với cùng chu kì để giải Bài toán này Thời gian ngắn để i I0 đến i = I0 ( cung (79) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân (s) ( s) 200 D 200 MoQ) từ i = I0 đến vị trí có i=I = Câu Một đèn nêôn đặt điện áp xoay chiều 119V – 50Hz Nó sáng lên điện áp tức thời hai đầu bóng đèn lớn 84V Thời gian bóng đèn sáng chu kỳ là bao nhiêu? A t = 0,0100s B t = 0,0133s C t = 0,0200s D t = 0,0233s Câu (ĐH2007)Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I 0cos100t Trong khoảng thời gian từ đến 0,01s cường độ dđ tức thời có giá trị 0,5I vào thời điểm 400 400 A s và s C 300 s và 300 s s I0 (từ √2 P đến D) thời gian vật chuyển động tròn với cùng chu kì từ Mo đến P từ P đến Q theo cung tròn MoPQ ta có góc =5ᴫ/12 quay Tần số góc dòng điện ω = 100π rad/s Suy chu k ỳ T= 0,02 s Thời gian quay: t= T/12+ T/8 =1/240s 5 5 t s 12 12.100 240 Hay: Hướng dẫn : a) u 220 sin(100 t )(V ) 500 500 B s và s -Trong chu kỳ có khoảng thời gian thỏa D 600 s và 600 s mãn điều kiện đèn sáng Câu Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang Biết đèn sáng lên điện áp đặt vào đèn không nhỏ 60 V Thời gian đèn sáng giây là: s A Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 s B s D u 155 Do đó chu kỳ ,đèn chớp sáng lần ,2 lần đèn tắt -Số chu kỳ giây : n = f = 50 chu kỳ -Trong giây đèn chớp sáng 100 lần , đèn chớp tắt 100 lần C b)Tìm khoảng thời gian đèn sáng nửa chu kỳ đầu sin(100 t ) Câu Điện áp hai đầu đoạn mạch 220 sin(100 t ) 155 5 u U cos 100 t V 100 t s t s Những có biểu thức 600 600 thời điểm t nào sau đây điện áp tức thời -Thời gian đèn sáng nửa chu kỳ : U0 2: s 400 u A s 400 t s B 400 11 s D 400 600 2 1 s 600 150 Thời gian đèn sáng chu kỳ : C t S 2 150 75 s -Thời gian đèn tắt chu kỳ : 1 Câu Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu ttat T t s 50 75 150 s dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu -Tỉ số thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt (80) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân bóng đèn huỳnh quang Biết đèn sáng lên điện áp đặt vào đèn không nhỏ 60 V Tỉ số thời gian đèn sáng và đèn tắt 30 phút là: A lần B 0,5 lần C lần D 1/3 lần Câu Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0cos100πt Trong nửa chu kỳ, dòng điện chưa đổi chiều thì khoảng thời gian để cường độ dòng điện tức thời có giá trị tuyệt đối lớn 0,5I0 là A 1/300 s B 2/300 s C 1/600 s D 5/600s Câu 10: biểu thức cường độ dòng điện là i = 4.cos(100 t - /4) (A) Tại thời điểm t = 0,04 s cường độ dòng điện có giá trị là A i = A B i = √ A C i = √ A D i = A Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 ts ttat 75 150 chu kỳ : Có thể giải Bài toán trên pp nêu trên : u 155 155 U0 220 2 = Vậy thời gian đèn sáng tương ứng chuyển động tròn quay góc EOM và góc E ' OM ' Biễu diễn hình ta thấy tổng thời gian đèn sáng ứng với thời gian tS=4.t với t là thời gian bán kính quét góc U0 / cos U0 / BOM ; với 4. / tS 4 / 300 s s 100 75 Áp dụng : ts ttat / 75 tS 2 T tS / 150 HD giải : Dùng mối liên quan dddh và CDTD , t=0 , u ứng với CDTD C Vào thời điểm t , u= 100 2V và giảm nên ứng với CDTD M u 100 ˆ U 200 Suy với MOB Ta có : t t=600.0,02/3600=1/300s Vì thêm s ˆ 300 u ứng với CDTD B với BOM =600 Suy lúc đó u= 100 2V Hướng dẫn giải:Dùng mối liên quan dddh và chuyển động tròn :Đối với dòng i1 có giá trị tức thời 0,5I0 và đăng tăng ứng với chuyển động tròn M’ , còn dòng i2 có giá trị tức thời 0,5I0 và đăng giảm ứng với chuyển động tròn M Bằng công thức lượng giác chương dd , ta có : 2 ' OB MOB M MOM ' suy cường độ dòng điện tức thời i1 và i2 lệch pha (81) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 2 Củng cố: - Mạch diện xoay chiều Hướng dẫn nhà: - Mạch RLC Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 25: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU(tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Đại cương cường độ dòng điện Kĩ năng: - Các giá trị hiệu dụng và viết phương trình i, u, uR; uL; uc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa dòng điện xoay chiều? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH (82) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 0,15 - Giáo viên nêu bài tập dq q i dt 2.sin100 t i - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào dt HD: Câu :Dòng điện xoay chiều cos100 t 0,15 i=2sin100t(A) qua dây dẫn Điện q ]0 100 100 Chọn B lượng chạy qua tiết diện dây khoảng thời gian từ đến 0,15s là : A.0 B.4/100(C) 0,15 C.3/100(C) D.6/100(C) dq q i dt 2.cos100 t i Câu : (Đề 23 cục khảo thí )Dòng điện xoay dt HD: chiều có biểu thức i 2 cos100 t ( A) chạy qua 2sin100 t 0,15 q ]0 0 dây dẫn điện lượng chạy qua tiết điện 100 Chọn A dây khoảng thời gian từ đến 0,15s là : A.0 (C ) C 100 (C ) B 100 (C ) D 100 HD: Ta có : Câu : Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua đoạn mạch có biểu thức có biểu thức i I cos t , I0 > Tính từ cường độ là lúc t 0( s ) , điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn đoạn mạch đó thời gian nửa chu kì dòng điện là A.0 2I B I 2I C D Câu 4: Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng là I có tần số là f thì điện lượng qua tiết diện dây thời gian nửa chu kì kể từ dòng điện không là : I f A 2I B f f f C I D I Câu 5: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua đoạn mạch có biểu thức cường độ là 0,5T q i.dt I cos(t q I sin(t dq i => dt ) ) ] I 0 (83) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân i=I cos (ωt +ϕ i) , I0 > Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn đoạn mạch đó thời gian chu kì dòng điện là A C π √2 I0 ω I0 ω B πI ω √2 D Câu 6: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua đoạn mạch có biểu thức có biểu thức ( cường độ là i=I cos ωt − π ) , I0 > Tính từ lúc t=0(s) , điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn đoạn mạch đó thời gian nửa chu kì dòng điện là A C B πI ω √2 D π √2 I0 ω I0 ω Câu : Hãy xác định đáp án đúng Dòng điện xoay chiều i = 10 cos100 π t (A),qua điện trở R = Ω Nhiệt lượng tỏa sau phút là : A 500J B 50J C.105KJ D.250 J Câu 8: Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 Ω có biểu thức i=2 cos(120 πt)( A) , t tính giây (s) Nhiệt lượng Q toả trên điện trở thời gian t = là : A Q = 60 J B Q = 80 J C Q = 400 J D Q = 800 J Câu 9: Một dòng điện xoay chiều qua điện trở R = 25 Ω thời gian t = 120 s thì nhiệt lượng toả trên điện trở là Q = 000 J Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều này là A A B A C √ A D √ A Câu 10: Một dòng điện xoay chiều qua điện trở R = 25 thời gian phút thì nhiệt lượng toả là Q = 6000J Cường độ Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 (84) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 hiệu dụng dòng điện xoay chiều là A 3A B 2A C A D A Câu 11: Khi có dòng điện xoay chiều hình sin i=I cos (ωt ) chạy qua điện trở R thời gian t khá lớn ( t >> 2π ) thì nhiệt lượng Q toả trên điện ω trở R thời gian đó là A Q=I R t B I √ ¿2 Rt Q=¿ D Q=I R t C Q=I Rt Câu 12: Xét tác dụng toả nhiệt thời gian dài thì dòng điện xoay chiều hình sin i=I cos (ωt +ϕ i) tương đương với dòng điện không đổi có cường độ : A √ I B I C √2 I D I Củng cố: - Mạch diện xoay chiều Hướng dẫn nhà: - Mạch RLC nối tiếp Tuần: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 26: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU(tt) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Đại cương cường độ dòng điện Kĩ năng: - Các giá trị hiệu dụng và viết phương trình i, u, uR; uL; uc - Vận dụng công thức tìm các giá trị cần thiết Thái độ: - Nghiêm túc thực nhiệm vụ giao - Tính toán cẩn thận II CHUẨN BỊ (85) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Giáo viên: - Hệ thống bài tập và các câu hỏi gợi ý học sinh làm bài tập Học sinh: - Ôn tập các kiến thức dao động điều hòa III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: -Định nghĩa dòng điện xoay chiều? Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức Hoạt động 2: Bài tập vận dụng HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC HƯỚNG DẪN GIẢI SINH - Giáo viên nêu bài tập Hướng dẫn : - Học sinh ghi chép và tóm tắt vào Z L L. 100 200 Một mạch điện xoay chiều RLC không -Cảm kháng : ; Dung 10 F phân nhánh có R = 100 ; C= ; L= H cường độ dòng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100 t (A) Viết biểu thức tức thời điện áp hai đầu mạch và hai đầu phần tử mạch điện ZC C kháng : -Tổng trở: Z = 10 100 = 100 R ( Z L Z C )2 1002 ( 200 100 )2 100 2 -HĐT cực đại :U0 = I0.Z = 100 V =200 V -Độ lệch pha: Z Z 200 100 tan L C 1 rad R 100 ;Pha ban u i 0 4 đầu HĐT: =>Biểu thức HĐT : u = U cos(t u ) 200 cos(100t ) (V) (t u R ) -HĐT hai đầu R :uR = U0Rcos ; Với : U0R = I0.R = 2.100 = 200 V; Trong đoạn mạch chứa R : uR cùng pha i: (t u ) uR = U0Rcos = 200cos 100t V (t u ) -HĐT hai đầu L :uL = U0Lcos Với : U0L = I0.ZL = 2.200 = 400 V; Trong đoạn mạch chứa L: uL nhanh pha uL i 0 2 rad cđdđ : R L (86) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 => uL = U0Lcos (t u R ) = 400cos (100t ) V (t u ) -HĐT hai đầu C :uC = U0Ccos Với : U0C = I0.ZC = 2.100 = 200V; Trong đoạn mạch chứa C : uC chậm pha uL i 0 2 rad cđdđ : (t u ) => uC = U0Ccos = (100t ) V 200cos Hướng dẫn: 0,8 Z L L 100 80 a Cảm kháng: ; 1 ZC 50 2.10 C 100 Dung kháng: Tổng trở: C : Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40, cuộn cảm có hệ số 0,8 H và tụ điện có điện tự cảm 2.10 C F mắc nối tiếp Biết dung L dòng điện qua mạch có dạng i 3cos100 t (A) a Tính cảm kháng cuộn cảm, dung kháng tụ điện và tổng trở toàn mạch b Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm, hai đầu tụ điện, hai đầu mạch điện C 2 Z R Z L Z C 402 80 50 5 b Vì uR cùng pha với i nên : u R U oR cos100 t ; Với UoR = IoR = 3.40 = 120V Vậy u 120cos100 t (V) Vì uL nhanh pha i góc nên: uL U oL cos 100 t 2 Với UoL = IoZL = 3.80 = 240V; u L 240cos 100 t (V) Vậy Vì uC chậm pha i góc nên: uC U oC cos 100 t 2 Với UoC = IoZC = 3.50 = 150V; (87) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 80, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 64mH và tụ điện uC 150cos 100 t (V) Vậy 4: :Cho mạch điện hình vẽ Biết u 150cos 100 t 0,2 (V) Áp dụng công thức: có điện dung C 40 F mắc nối tiếp Z Z C 80 50 a Tính tổng trở đoạn mạch Biết tần số tan L o R 40 ; 37 dòng điện f = 50Hz b Đoạn mạch đặt vào điện áp xoay 37 0,2 u 282cos314 t chiều có biểu thức (V) 180 (rad) Lập biểu thức cường độ tức thời dòng biểu thức hiệu điện tức thời hai đầu điện đoạn mạch u U o cos 100 t ; mạch điện: Với Uo= IoZ = 3.50 = 150V; Vậy 10 L C 4 F và đèn ghi (40V10 H, 40W) Đặt vào điểm A và N hiệu điện Hướng dẫn: a Tần số góc: 2 f 2 50 100 rad/s Cảm kháng: Z L L 100 64.10 20 u AN 120 cos100 t (V) Các dụng cụ đo không làm ảnh hưởng đến mạch điện a Tìm số các dụng cụ đo b Viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp toàn mạch Dung kháng: 1 ZC 80 C 100 40.10 Tổng trở: 2 Z R Z L ZC 802 20 80 10 b Cường độ dòng điện cực đại: U 282 Io o 2,82 Z 100 A Độ lệch pha hiệu điện so với cường độ dòng điện: Z L Z C 20 80 R 80 o 37 tan i u 37o rad; 37 i 2,82cos 314t 180 (A) Hướng dẫn: 37 180 Vậy (88) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 a Cảm kháng: Z L L 100 10 10 ; 1 ZC 40 10 C 100 4 Dung kháng: U2 402 Rđ đm 40 P 40 đm Điện trở bóng đèn: Tổng trở đoạn mạch AN: Z AN Rđ2 Z C2 402 402 40 2 Số vôn kế: U 120 U AN oAN 120 2 V Số ampe kế: U 120 I A I AN 2,12 Z AN 40 2 A b Biểu thức cường độ dòng điện có dạng: i I o cos 100 t i (A) tan AN Ta có : AN ZC 40 Rđ 40 rad i uAN AN AN rad; I o I 3 A i 3cos 100 t (A) Vậy Biểu thức hiệu điện hai điểm A, B có dạng: u AB U o cos 100 t u (V) (89) Trường: THCS&THPT Lương Thế Vinh Giaùo vieân: Vuõ Vaên Tuyeân Giáo án Phụ đạo Vật lý 12 CB Naêm hoïc: 2015 – 2016 Tổng trở đoạn mạch AB: 2 Z AB Rđ2 Z L ZC 402 10 40 50 U o Io Z AB 3.50 150 V Ta tan AB có: Z L Z C 10 40 Rđ 40 37 180 rad 37 u i AB 180 20 rad; u AB 150cos 100 t 20 (V) Vậy AB (90)
