Logo Thư Viện Vật Lý
Banner Thư Viện Vật Lý

> > > Giáo án Vật Lý 12 - HKI - Chương trình chuẩn

Giáo án Vật Lý 12 - HKI - Chương trình chuẩn

* Dương Văn Đổng - 1,921 lượt tải

Dương Văn Đổng

Chuyên mục: Giáo án Vật lý 12

Để download tài liệu Giáo án Vật Lý 12 - HKI - Chương trình chuẩn các bạn click vào nút download bên dưới.

Mời bạn truy cập vào kho download tài nguyên với thư viện giáo án điện tử, thư viện đề kiểm tra - trắc nghiệm và nhiều tài nguyên quý giá khác nữa.

Nếu bạn thích tài liệu Giáo án Vật Lý 12 - HKI - Chương trình chuẩn , click nút "Cảm ơn" hoặc "Thích" và chia sẻ cho bạn bè mình.

Hãy Đăng kí để nhận file mới qua email
Download reader Hướng dẫn

File .docx nên máy chỉ cài Office 2003 thì không đọc được, phải nhờ máy khác save as thành file .doc. 


► Like TVVL trên Facebook nhé!
Luong tu thu vi
Hỗ trợ  Upload
Thêm vào bộ sưu tập

Mã nhúng hiện file trên blog của bạn:

* Bạn muốn Viết công thức toán tại comment Facebook này, hãy đọc bài hướng dẫn tại đây: Cách gõ công thức toán trong Facebook
23 Đang tải...
Ngày cập nhật: 01/08/2013
Tags: Giáo án, Vật Lý 12, HKI, Chương trình chuẩn
Ngày chia sẻ:
Tác giả Dương Văn Đổng
Phiên bản 1.0
Kích thước: 1,103.78 Kb
Kiểu file: docx
Hãy đăng kí hoặc đăng nhập để tham gia bình luận

  • Tài liệu Giáo án Vật Lý 12 - HKI - Chương trình chuẩn là file được upload bởi thành viên của Thư Viện Vật Lý như đã trình bày trên. Cộng đồng Thư Viện Vật Lý hết sức cảm ơn tác giả đã chia sẻ tài liệu này.

    Rất mong các bạn đóng góp bằng cách upload file để kho tài liệu của chúng ta thêm phong phú.

Dưới đây là phần văn bản trích từ tài liệu

Chú ý:

- Có thể font chữ sẽ không hiển thị đúng, bạn nên click nút download để tải về máy đọc cho hoàn thiện.

- Download bộ font .VnTimes, VNI-Times đầy đủ nếu máy bạn chưa có đủ font tiếng Việt.

Chương I. DAO ĐỘNG CƠ

Tiết 1-2 . DAO ĐỘNG DIỀU HÒA

I. CHUẨN KIẾN THỨC – KỸ NĂNG

- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hòa.

- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu.

- Viết được: Phương trình của dao động điều hòa, công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số, công thức vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.

- Vẽ được đồ thị của li độ theo thời gian với pha ban đầu bằng không.

- Làm được các bài tập tương tự như trong sgk.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

Chuẩn bị một con lắc đơn hoặc con lắc lò xo cho học sinh quan sát dao động.

Chuẩn bị hình vẽ miêu tả sự dao động của hình chiếu điểm P của điểm M trên đường kính P1P2.

Chuẩn bị thí nghiệm minh họa hình 1.4

2. Học sinh: Ôn lại chuyển động tròn đều.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Tiết 1: Hoạt động 1 (5 phút): Giới thiệu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu dao động cơ.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Cho học sinh quan sát dao động của con lắc đơn.

Giới thiệu một số dao động tuần hoàn.

Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa dao động tuần hoàn.

Định nghĩa dao động cơ.

Định nghĩa dao động tuần hoàn.

I. Dao động cơ

1. Thế nào là dao động cơ?

Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng.

2. Dao động tuần hoàn

Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.

Hoạt động 3 (30 phút): Tìm hiểu phương trình của dao động điều hòa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 1.1

Dẫn dắt để học sinh tìm ra biểu thức xác định tọa độ của P.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu khái niệm dao động điều hòa.

Giới thiệu phương trình dao động điều hòa và các đại lượng trong phương trình.

Thực hiện thí nghiệm hình 1.4.

Yêu cầu học sinh rút ra mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa.

Nêu qui ước chọn trục làm gốc để tính pha dao động.

Vẽ hình.

Xác định vị trí của M ở thời điểm t = 0.

Xác định vị trí của M ở thời điểm t bất kì.

Xác định hình chiếu của M trên trục Ox.

Thực hiện C1.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận phương trình.

Ghi nhớ tên gọi và đơn vị của các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa.

Nêu mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa.

Ghi nhận qui ước chọn trục làm gốc để tính pha dao động.

II. Phương trình của dao động điều hòa

1. Ví dụ

Xét điểm M chuyển động tròn đều theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc trên quỹ đạo tâm O bán kính OM = A.

Hình chiếu của M tại thời điểm t xuống trục Ox là P có tọa độ: x =

= Acos(t + ).

Vì hàm sin hay cosin là một hàm điều hòa, nên dao động của điểm P được gọi là dao động điều hòa.

2. Định nghĩa

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.

3. Phương trình

Phương trình dao động: x = Acos(t + )

Trong đó:

A là biên độ dao động (A > 0). Nó là độ lệch cực đại của vật; đơn vị m, cm.

(t + )  là pha của dao động tại thời điểm t.

là pha ban đầu của dao động; đơn vị rad; có giá trị nằm trong khoảng từ - đến .

4. Chú ý

+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể dược coi là hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.

+ Đối với phương trình dao động điều hòa x = Acos(t + ) ta qui ước chọn trục x làm gốc để tính pha của dao động.

Tiết 2: Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hiểu chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu chu kì của dao động điều hòa.

Giới thiệu tần số của dao động điều hòa.

Giới thiệu tần số góc của dao động điều hòa.

Y/c h/s nhắc lại mối liên hệ giữa , T và f trong cđ tròn đều.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Nhắc lại mối liên hệ giữa , T và f trong chuyển động tròn đều.

III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa

1. Chu kì và tần số

+ Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần; đơn vị giây (s).

+ Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây; đơn vị héc (Hz).

2. Tần số góc

trong phương trình x = Acos(t + ) gọi là tần số góc của dao động điều hòa.

Liên hệ giữa , T và f: =

= 2f.

Hoạt động 5 (20 phút) : Tìm hiểu vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu vận tốc của vật dao động điều hòa.

Biến đổi để thấy v sớm pha

so với x.

Yêu cầu học sinh xác định các giá trị cực tiểu và cực đại của vận tốc của dao động điều hòa.

Giới thiệu gia tốc của vật dao động điều hòa.

Giới thiệu sự lệch pha của a, v và x.

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của véc tơ gia tốc trong dao động điều hòa.

Yêu cầu học sinh xác định các giá trị cực đại, cực tiểu của a.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận sự lệch pha giữa vận tốc v và li độ x.

Xác định các vị trí vật có vận tốc cực tiểu, cực đại.

Ghi nhận khái niệm.

Nắm vững mối liên hệ giữa x, v và a trong dao động điều hòa.

Nêu đặc điểm của véc tơ gia tốc trong dao động điều hòa.

Xác định các vị trí gia tốc có giá trị cực đại, cực tiểu

IV. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa

1. Vận tốc

+ Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian: v = x' = - Asin(t + ).

+ Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn

so với với li độ của dao động.

- Ở vị trí biên, x = A thì vận tốc bằng 0.

- Ở vị trí cân bằng, x = 0 thì vận tốc có độ lớn cực đại: vmax = A.

2. Gia tốc

+ Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian: a = v' = - 2Acos(t + ) = - 2x

+ x, v và a biến thiên điều hòa cùng tần số; a ngược pha với x, sớm pha

so với v.

+

luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.

- Ở vị trí biên, x = A thì gia tốc có độ lớn cực đại : amax = 2A.

- Ở vị trí cân bằng (x = 0) thì a = 0.

Hoạt động 6 (10 phút) : Tìm hiểu đồ thị của dao động điều hòa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị.

Yêu cầu học sinh nhận xét về đồ thị của dao động điều hòa.

Vẽ đồ thị của dao động điều hòa ứng với trường hợp pha ban đầu = 0.

Nhận xét đồ thị.

V. Đồ thị của dao động điều hòa

Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin.

Hoạt động 7 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 7, 8, 9 10, 11 trang 9 sgk và 1.6, 1.7 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 3 . CON LẮC LÒ XO

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Viết được công thức tính chu kì, tần số của con lắc lò xo.

- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa.

- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo.

- Giải được những bài toán đơn giản về con lắc lò xo.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Con lắc lò xo

2. Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi và thế năng đàn hồi ở lớp 10.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1(5 phút): Kiểm tra bài cũ: Viết phương trình li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa. Nêu mối liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc của dao động điều hòa.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu con lắc lò xo.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu con lắc lò xo đặt nằm ngang.

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo của con lắc lò xo.

Giới thiệu vị trí cân bằng.

Yêu cầu học sinh nhận xét về vị trí cân bằng.

Kéo lò xo giãn ra rồi thả ra.

Yêu cầu học sinh nhận xét.

Vẽ con lắc lò xo.

Nêu cấu tạo của con lăc lò xo.

Nhận xét về vị trí cân bằng.

Nhận xét chuyển động.

I. Con lắc lò xo

1. Cấu tạo

Gồm một vật nhỏ, khối lượng m gắn vào đầu của một lò xo có độ cứng k, có khối lượng không đáng kể. Đầu kia của lò xo được giữ cố định. Vât m có thể trượt trên một mặt phẵng ngang không có ma sát.

2. Nhận xét

+ Vị trí cân bằng của vật là vị trí khi lò xo không bị biến dạng.

+ Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay, ta thấy vật dao động trên một đoạn thẳng quanh vị trí cân bằng.

Hoạt động 3 (20 phút) : Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 2.1

Dẫn dắt học sinh đi đến kết luận cuối cùng là con lắc lò xo dao động điều hòa.

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc .

Yêu cầu h/s xác định chu kì T.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1

Giới thiệu lực kéo về ở con lắc lò xo và một số trường hợp khác.

Xác định các lực tác dụng lên vật.

Viết biểu thức định luật II Newton.

Viết phương trình chiếu.

Xác định trị đại số của lực đàn hồi

Thử lại để công nhận nghiệm của phương trình: a = - 2 x là:

x = Acos(t + ).

Xác định tần số góc của con lắc lò xo.

Xác định chu kì dao động.

Thực hiện C1.

Nắm khái niệm lực kéo về.

II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

1. Phương trình chuyển động

Vật chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực

, phản lực

và lực đàn hồi

.

Theo định luật II Newton:

m

=

+

+

Chiếu lên trục Ox ta có:

ma = F = - kx a = -

x.

Đặt 2 =

ta có: a = - 2 x

Nghiệm của phương trình này có dạng :

x = Acos(t + )

Như vậy con lắc lò xo dao động điều hòa.

2. Tần số góc và chu kì

Tần số góc: =

.

Chu kì: T =

=

.

3. Lực kéo về

Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng gọi là lực kéo về. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ, là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa.

Hoạt động 4 (10 phút): Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Dẫn dắt để học sinh viết được biểu thức tính động năng của con lắc lò xo.

Dẫn dắt để học sinh viết được biểu thức tính thế năng của con lắc lò xo.

Dẫn dắt để học sinh viết được biểu thức tính cơ năng của con lắc lò xo.

Yêu cầu học sinh rút ra các kết luận.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Viết biểu thức tính động năng nói chung.

Áp dụng cho con lắc lò xo.

Viết biểu thức tính thế năng của lò xo bị biến dạng.

Áp dụng cho con lắc lò xo.

Viết biểu thức tính cơ năng nói chung.

Áp dụng cho con lắc lò xo.

Rút ra các kết luận.

Thực hiện C2.

III. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng

1. Động năng của con lắc lò xo

Wđ =

mv2 =

m2A2sin2(t+)

=

kA2sin2(t + ) .

2. Thế năng của con lắc lò xo

Wt =

kx2 =

k A2cos2(t + ).

3. Cơ năngcủa con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng

W = Wt + Wđ =

k A2 =

m2A2 = hằng số.

Trong quá trình dao động điều hòa của con lắc lò xo có sự biến đổi qua lại giữa thế năng: khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại.

Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động và được bảo toàn nếu bỏ qua mội ma sát.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 6 trang 13 sgk và 2.6, 2.7 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 4 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Xác định được các đại lượng trong dao động điều hòa.

- Lập được phương trình dao động của con lắc lò xo.

- Giải được một số bài toán về dao động điều hòa và con lắc lò xo.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại kiến thức về dao động điều hòa, con lắc lò xo.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan.

+ Li độ, vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa:

x = Acos(t + ), v = x' = - Asin(t + ), a = v' = x’’ = - 2Acos(t + ) = - 2x

+ Sự biến thiên điều hòa của x, v và a: Trong dao động điều hòa x, v và a biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng v sớm pha

so với x, a sớm pha

so với x và ngược pha so với x.

+ Liên hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc: =

= 2f.

+ Phương trình dao động của con lắc lò xo: x = Acos(t + ) ; với =

, A =

; xác định theo phương trình: cos =

: lấy nghiệm “+” nếu v0 < 0 và lấy nghiệm “-” nếu v0 > 0.

+ Động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo:

Động năng : Wđ =

mv2 =

kA2sin2(t + ).

Thế năng: Wt =

kx2 =

k A2cos2(t + ).

Cơ năng: W = Wt + Wđ =

k A2 =

m2A2

Hoạt động 2 (15 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 7 trang 9: C

Câu 8 trang 9: A

Câu 9 trang 9: D

Câu 4 trang 13: D

Câu 5 trang 13: D

Câu 6 trang 13: B

Hoạt động 3 (20 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc của dao động.

Hướng dẫn học sinh xác định pha ban đầu.

Yêu cầu học sinh viết phương trình dao động .

Hướng dẫn để học sinh xác định li độ, vận tốc và gia tốc của vật tại thời điểm t = 0,5 s.

Hướng dẫn học sinh giải phương trình lượng giác để tính t (hai họ nghiệm).

Giải thích cho học sinh hiểu thời điểm đầu tiên vật qua vị trí đã cho là nghiệm dương nhỏ nhất trong 2 họ nghiệm.

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc của dao động.

Hướng dẫn hoc sinh xác định pha ban đầu.

Yêu cầu học sinh viết phương trình dao động .

Yêu cầu học sinh tính t (ra s).

Cho học sinh thay t vào phương trình vận tốc để tính v.

Cho học sinh thay t vào phương trình gia tốc để tính a.

Yêu cầu học sinh dựa vào trị đại số của a để xác định chiều của véc tơ gia tốc.

Hướng dẫn học sinh tính trị đại số của lực kéo về và nhận xét về chiều của nó.

Tính .

Tính .

Viết phương trình dao động.

Thay t vào phương trình li độ và tính x.

Tính vận tốc.

Tính gia tốc.

Thay x vào phương trình li độ và giải phương trình lượng giác để tính t.

Tìm nghiệm dương nhỏ nhất trong hai họ nghiệm đã giải được.

Tính .

Tính .

Viết phương trình dao động.

Tính T và t ra giây.

Tính v.

Tính a.

Nhận xét về chiều của

Tính F

Nhận xét chiều của

Bài 1.7

a) Phương trình dao động : x = Acos(t + )

=

= 0,5 (rad/s).

Khi t = 0 thì x = - A - A = Acos

cos =

= - 1 = cos =

Vậy : x = 24cos(0,5t + ) (cm).

b) Tại thời điểm t = 0,5 s :

x = 24cos(0,5.0,5 + )

= 24cos

= - 12

(cm)

v = - 0,5.24.sin

= 6

(cm/s).

a = - (0,5)2.(- 12

) = 30

(cm/s2).

c) Thời điểm đầu tiên vật có x = - 12 cm:

Ta có : - 12 = 24cos(0,5t + )

cos(0,5t + ) = - 0,5 = cos

0,5t + =

+ 2k; với k Z.

t = -

+ 4k hoặc t = -

+ 4k.

Nghiệm dương nhỏ nhất trong hai họ nghiệm này là t =

(s).

Bài 2.6

a) Phương trình dao động: x = Acos(t + )

=

= 10 (rad/s).

Khi t = 0 thì x = 0 0 = Acos

=

vì khi t = 0 thì v < 0 nên nhận nghiệm =

Vậy: x = 0,2cos(10t +

) (m).

b) Tại thời điểm t =

= 0,15 s :

v = - 10.0,2.sin(1,5 +

) = 0.

a = - (10)2.0,2.cos(1,5 +

)

= - 200 (m/s2) < 0

Dó đó

hướng theo chiều âm của trục Ox về phía vị trí cân bằng.

Lực kéo về:

F = ma = 0,05.(-200) = - 10 (N) < 0.

Véc tơ

ngược chiều dương của trục Ox

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 5. CON LẮC ĐƠN

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn.

- Viết được công thức tính chu kì, tần số của con lắc đơn.

- Nêu được ứng dụng của con lắc trong việc xác định gia tốc rơi tự do.

- Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc đơn.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Con lắc đơn.

2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về phân tích lực.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu con lắc đơn.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh nêu cấu tạo của con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh xác định vị trí cân bằng của con lắc đơn.

Cho con lắc đơn dao động.

Vẽ hình.

Nêu cấu tạo của con lắc đơn.

Xác định vị trí cân bằng của con lắc đơn.

Quan sát và nhận xét về chuyển động của con lắc đơn.

I. Thế nào là con lắc đơn?

1. Cấu tạo

Gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo vào ở đầu một sợi dây không dãn, có chiều dài l, có khối lượng không đáng kể.

2. Nhận xét

Vị trí cân bằng là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng.

Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả ra ta thấy con lắc dao động xung quanh vị trí cân bằng.

Hoạt động 2 (15 phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 3.2.

Yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên vật nặng.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật II Newton.

Yêu cầu học sinh xác định lực kéo về.

Yêu cầu học sinh cho biết tại sao khi lớn thì dao động của con lắc đơn không phải là dao động điều hòa.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Dẫn dắt để đưa đến kết luận khi 0 < 100 thì dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa.

Yêu cầu học sinh kết luận về dao động điều hòa của con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh xác định tần số góc của con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh xác định chu kì của con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Vẽ hình.

Xác định các lực tác dụng lên vật nặng.

Viết biểu thức định luật II Newton.

Xác định lực kéo về.

Cho biết tại sao khi lớn thì dao động của con lắc đơn không phải là dao động điều hòa.

Thực hiện C1.

Công nhận (nhớ) nghiệm của phương trình vi phân.

Kết luận về dao động điều hòa của con lắc đơn.

Xác định .

Xác định T.

Thực hiện C2.

II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học

1. Phương trình chuyển động

Vị trí của vật m được xác định bởi li độ góc hay bởi li độ cong s = l ( tính ra rad). Chọn chiều dương như hình vẽ.

Vật chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực

và sức căng

.

Theo định luật II Newton: m

=

+

Chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo ta có: ma = Pt = - mgsin.

Thành phần Pt = - mgsin của trọng lực là lực kéo về.

Với lớn (sin ) dao động của con lắc đơn không phải là dao động điều hòa.

Với < 100 (sin =

) thì:

ma = - mg

a = -

s.

Đặt 2 =

. Ta có: a = - 2s

Nghiệm của phương trình này là :

s = S0cos(t + )

Vậy, khi dao động nhỏ (sin (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa.

2. Tần số góc và chu kì dao động

Tần số góc : =

.

Chu kì: T =

= 2

.

Hoạt động 3 (10 phút): Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính động năng.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính thế năng.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính cơ năng.

Yêu cầu học sinh cho biết khi nào thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn và viết biểu thức của cơ năng khi đó.

Viết biểu thức tính động năng của con lắc đơn.

Viết biểu thức tính thế năng của con lắc đơn.

Viết biểu thức tính cơ năng của con lắc đơn.

Cho biết khi nào thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn, viết biểu thức của cơ năng khi đó.

III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng

1. Động năng

Wđ =

mv2.

2. Thế năng

Wt = mgl(1 - cos).

3. Cơ năng

Cơ năng của con lắc đơn đúng bằng thế năng của nó ở vị trí biên:

W = Wđ + Wt = mgl(1- cos0) = hằng số

Với 0 < 100 thì W =

mgl

.

Khi con lắc đơn dao động điều hòa thì trong quá trình dao động có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng tổng của chúng tức là cơ năng thì được bảo toàn.

Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hiểu cách xác định gia tốc rơi tự do nhờ con lắc đơn.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh trình bày cách làm thí nghiệm với con lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự do.

Trình bày cách làm thí nghiệm với con lắc đơn để xác định gia tốc rơi tự do.

IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do

Từ công thức tính chu kì của con lắc đơn:

T = 2

g =

.

Làm thí nghiệm với dao động của con lắc đơn, đo T và l ta tính được g.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 7 trang 17 sgk và 3.8, 3.9 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 6 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Tính được chu kì, tần số, tần số góc của con lắc đơn, thế năng, cơ năng của con lắc đơn dao động điều hòa.

- Trả lời được các câu hỏi trắc nghiệm và giải được các bài tập về con lắc đơn tương tự như trong sgk và sbt.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về con lắc đơn.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

+ Phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn: s = S0cos(t + ) hay = 0cos(t + ) với s = l; S0 = l0.

+ Tần số góc, chu kì, tần số của con lắc đơn: =

; T = 2

; f =

.

+ Động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn: Wđ =

mv2; Wt = mgl(1 - cos) = 2mglsin2

; nếu bỏ qua mọi ma sát thì: W = Wđ + Wt = mgl(1- cos0) = 2mglsin2

= hằng số (với mọi li độ góc ≤ 900).

+ Thế năng và cơ năng của con lắc đơn dao động điều hòa: Wt =

mgl2 ; W =

mgl

(với ≤ 900, trong đó và 0 tính ra rad).

Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 4 trang 17: D

Câu 5 trang 17: D

Câu 3.4: B.

Câu 3.5: D.

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh tính chu kì dao động của con lắc.

Yêu cầu học sinh nêu công thức và tính số lần dao động toàn phần thực hiện được trong thời gian t = 5 phút.

Yêu cầu học sinh tính chu kì dao động của con lắc.

Yêu cầu học sinh viết dạng phương trình dao động.

Yêu cầu học sinh tính , S0 và rồi viết phương trình dao động của con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh tính vận tốc và gia tốc khi vật qua vị trí cân bằng.

Tính chu kì dao động của con lắc.

Nêu công thức và tính số lần dao động toàn phần thực hiện được trong thời gian t = 5 phút.

Tính chu kì dao động của con lắc.

Viết dạng phương trình dao động.

Tính .

Tính S0.

Tính .

Viết phương trình dao động.

Tính v.

Tính a.

Bài 7 trang 17

Ta có: T = 2

= 2.3,14.

=

(s).

Số lần dao động toàn phần thực hiẹn được trong thời gian t: N =

= 105 (lần).

Bài 3.8

a) Chu kì dao động của con lắc

T = 2

= 2.3,14.

= 2,2 (s)

b) Phương trình dao động của con lắc

Ta có: =

=

= 2,86 (rad/s)

S0 = l0 = 1,2.0,174 = 0,2 (m)

Khi t = 0 thì s = S0 và v = 0

cos = 1 = cos0 = 0

Vậy: s = 0,2cos2,86t (m).

c) Khi qua vị trí cân bằng

v = vmax = S0 = 2,86.0,2 = 0,572 (m/s).

a = - 2x = - 2,862.0 = 0

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 7. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì?

- Nêu được những đặc điểm của dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng.

- Nêu được điều kiện để có hiện tượng cộng hưởng xảy ra.

- Vận dụng được điều kiện cộng hưởng để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan và để giải được bài tập tương tự như trong bài.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 4.3 và một số ví dụ về dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng.

2. Học sinh: Ôn tập về cơ năng của con lắc: W =

m2A2.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Viết công thức xác định tần số dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn: con lắc lò xo: f =

; con lắc đơn: f =

. Nêu điều kiện để con lắc lò xo và con lắc đơn dao động điều hòa.

Giaos viên giới thiệu các tần số dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo đã nêu gọi là tần số riêng của hệ dao động (kí hiệu là f0), nó chỉ phụ thuộc vào các đặc điểm của hệ dao động.

Hoạt động 2 (7 phút): Tìm hiểu dao động riêng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu dao động riêng.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức xác định chu kì và tần số dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn.

Giới thiệu đặc điểm của chu kì và tần số của dao động riêng.

Ghi nhận khái niệm.

Viết biểu thức xác định chu kì và tần số dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn.

Ghi nhận đặc điểm của chu kì và tần số của dao động riêng.

I. Dao động riêng

Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng của chỉ nội lực gọi là dao động tự do hay dao động riêng.

Dao động riêng có chu kì chỉ phụ thuộc vào các yếu tố trong hệ mà không phụ thuộc vào cách kích thích để tạo nên dao động,

Trong quá trình dao động, tần số của dao động riêng không đổi. Tần số này gọi là tần số riêng của dao động kí hiệu là f0.

Hoạt động 3 (8 phút): Tìm hiểu dao động tắt dần.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh nhận xét về dao động của các con lắc trong thực tế.

Cho học sinh nêu định nghĩa dao động tắt dần.

Yêu cầu học sinh giải thích nguyên nhân tắt dần của dao động.

Giới thiệu một số ứng dụng của dao động tắt dần.

Nhận xét về dao động của các con lắc trong thực tế.

Nêu khái niệm dao động tắt dần.

Giải thích nguyên nhân tắt dần của dao động.

Ghi nhận các ứng dụng của dao động tắt dần.

II. Dao động tắt dần

1. Thế nào là dao động tắt dần?

Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần.

2. Giải thích

Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực ma sát và lực cản của môi trường làm tiêu hao cơ năng của con lắc.

3. Ứng dụng

Các thiết bị đóng cửa tự động, các thiết bị giảm xóc ô tô, xe máy, … là những ứng dụng của dao động tắt dần.

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu dao động duy trì.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh nêu cách làm cho dao động không tắt.

Giới thiệu dao động duy trì.

Yêu cầu học sinh tìm ví dụ về dao động duy trì.

Nêu cách làm cho dao động không tắt dần.

Ghi nhận khái niệm.

Tìm ví dụ về dao động duy trì.

III. Dao động duy trì

Dao động duy trì là dao động có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số riêng của hệ.

Biên độ không đổi là do trong mỗi chu kì đã bổ sung phần năng lượng bằng phần năng lượng hệ tiêu hao do ma sát.

Hoạt động 5 (8 phút): Tìm hiểu dao động cưỡng bức.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu dao động cưỡng bức.

Yêu cầu học sinh nêu ví dụ về dao động cưỡng bức.

Giới thiệu các đặc điểm của dao động cưỡng bức.

Thực hiện C1, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét.

Giới thiệu sự phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức vào các yếu tố bên ngoài.

Ghi nhận khái niệm.

Nêu ví dụ về dao động cưỡng bức.

Ghi nhận các đặc điểm của dao động cưỡng bức.

Quan sát dao động của các con lắc khác và nhận xét.

Ghi nhận sự phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức vào các yếu tố bên ngoài.

III. Dao động cưỡng bức

1. Thế nào là dao động cưỡng bức?

Dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức.

2. Đặc điểm

Dao động cưỡng bức có biên độ không dổi và có tần số bằng tần số lực cưỡng bức.

Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức, vào lực cản trong hệ và vào sự chênh lệch giữa tần số cưỡng bức f và tần số riêng f0 của hệ. Biên độ của lực cưỡng bức càng lớn, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệch giữa f và f0 càng ít thì biên độ của dao động cưỡng bức càng lớn.

Hoạt động 6 (7 phút): Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hiện tượng cộng hưởng.

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện cộng hưởng.

Yêu cầu học sinh cho biết trong trường hợp nào thì sự cộng hưởng là có hại, trường hợp nào thì có lợi.

Ghi nhận khái niệm.

Nêu điều kiện cộng hưởng.

Nêu một số trường hợp cộng hưởng có hại.

Nêu một số trường hợp công hưởng có lợi.

IV. Hiện tượng cộng hưởng

Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.

Điều kiện cộng hưởng: f = f0.

Hiện tượng cộng hưởng có thể có hại như làm hỏng cầu cống, các công trình xây dựng, các chi tiết máy móc, … Nhưng cũng có thể có lợi, như hộp cộng hưởng dao động âm thanh của đàn ghita, violon, …

Hoạt động 6 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 5, 6 trang 21 sgk và 4.4, 4.5 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 8. TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Biểu diễn được phương trình của dao động điều hoà bằng một vectơ quay.

- Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen.

- Nắm được phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số.

- Giải được một số bài tập về tổng hợp dao động.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.

2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về hình chiếu của một vectơ xuống hai trục toạ độ.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Giới thiệu một số trường hợp có sự tổng hợp dao động trong thực tế để đặt vấn đề cho bài.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về véc tơ quay.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ véc tơ quay

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của véc tơ quay.

Vẽ hình

Nêu đặc điểm của véc tơ quay.

Xác định tọa độ hình chiếu P của điểm M trên trục Ox.

Thực hiện C1.

I. Véc tơ quay

Dao động điều hòa: x = Acos(t + )

Được biểu diễn bằng véc tơ quay

+ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox.

+ Độ dài bằng biên độ dao động: OM = A.

+ Hợp với trục Ox một góc bằng .

+ Quay đều quanh O theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc .

Hoạt động 3 (25 phút) : Tìm hiểu phương pháp giãn đồ Fre-nen.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Cho h/s dùng phép biến đổi lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp khi A1 = A2.

Nêu ra sự cần thiết phải dùng phương pháp khác khi A1 A2.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Cho học sinh rút ra kết luận về sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

Hướng dẫn để học sinh thực hiện C2.

Giới thiệu sự lệch pha của hai dao động: Sớm pha, trể pha, cùng pha, ngược pha.

Dẫn dắt để học sinh tìm ra biên độ của dao động tổng hợp trong từng trường hợp.

Yêu cầu học sinh rút ra kết luận về trường hợp tổng quát.

Cho bài toán ví dụ.

Hướng dẫn để học sinh tìm biên độ, pha ban đầu và viết phương trình dao động tổng hợp.

Còn thời gian thì cho vẽ giãn đồ véc tơ tại lớp, không thì về nhà vẽ.

Dùng phép biến đổi lượng giác để tìm phương trình dao động tổng hợp khi A1 = A2.

Ghi nhận sự cần thiết phải dùng phương pháp khác khi A1 A2.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Nhận xét về sự quay của

so với

.

Kết luận về sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

Thực hiện C2.

Ghi nhận các khái niệm về sự lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

Tìm biên độ dao động tổng hợp:

Khi hai dao động thành phần cùng pha.

Khi hai dao động thành phần ngược pha.

Kết luận về trường hợp tổng quát.

Tìm biên độ của dao động tổng hợp.

Tìm pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Viết phương trình dao động tổng hợp.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

II. Phương pháp giãn đồ Fre-nen

1. Đặt vấn đề

Xét hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1)

x2 = A2cos(t + 2)

Để tìm li độ dao động tổng hợp x = x1 + x2 trong trường hợp A1 A2 ta dùng phương pháp giãn đồ Fre-nen.

2. Phương pháp giãn đồ Fre-nen

a) Biểu diễn các dao động thành phần và dao động tổng hợp bằng véc tơ quay

Các dao động thánh phần x1 và x2 được biểu diễn bởi hai véc tơ quay

khi đó dao động tổng hợp x = x1 + x2 được biểu diễn bởi véc tơ quay

với

=

+

Vậy, dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động thành phần.

b) Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy

A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1)

tan =

3. Ảnh hưởng của độ lệch pha

Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần.

+ Khi hai dao động thành phần cùng pha (2 - 1 = 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại: A = A1 + A2

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (2 - 1 = (2k + 1)) thì dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu: A = |A1 - A2| .

+ Trường hợp tổng quát:

A1 + A2 A |A1 - A2| .

4. Ví dụ

Tìm phương trình dao động tổng hợp của hai dao động thành phần sau:

x1 = 4cos(10t +

) (cm)

x2 = 2cos(10t + ) (cm)

Biên độ của dao động tổng hợp

A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1)

= 16 + 4 + 16.(-0,5) = 12

A = 2

(cm).

Pha ban đầu của dao động tổng hợp:

tan =

=

= = tan

=

Vậy phương trình dao động tổng hợp là

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 4, 5, 6 trang 25 sgk và 5.1, 5.5 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 9 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Tính được biên độ, pha ban đầu và viết được phương trình dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.

- Mở rộng được ra để viết được phương trình dao động tổng hợp của nhiều dao động điều hòa cùng phương cùng tần số.

- Giải được các bài tập tương tự như trong sgk và trong sbt.

- Nhận xét được biên độ dao động tổng hợp trong một số trường hợp đặc biệt.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về tổng hợp dao động.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

+ Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: Nếu một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa với các phương trình là: x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2) thì phương trình dao động tổng hơp của vật là:

x = x1 + x2 = Acos(t + ). Trong đó: A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1); tan =

.

+ Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: = 2 - 1. Khi hai dao động thành phần cùng pha ( = 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại là: A = A1 + A2 . Khi hai dao động thành phần ngược pha ( = (2k + 1)) thì dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu là: A = |A1 - A2| . Trường hợp tổng quát ( là bất kì) thì: A1 + A2 A |A1 - A2| .

Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 4 trang 25: D

Câu 5 trang 25: B

Câu 5.1: B

Câu 5.2: C

Câu 5.3: D

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Hướng dẫn để học sinh tìm biên độ, pha ban đầu và viết phương trình dao động tổng hợp.

Hướng dẫn để học sinh tìm biên độ, pha ban đầu và viết phương trình dao động tổng hợp.

Yêu cầu học sinh vẽ giãn đồ véc tơ.

Yêu cầu học sinh chuyển x1 từ hàm sin sang hàm cos.

Hướng dẫn để học sinh tìm biên độ, pha ban đầu và viết phương trình dao động tổng hợp.

Yêu cầu học sinh vẽ giãn đồ véc tơ.

Tìm biên độ của dao động tổng hợp.

Tìm pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Viết phương trình dao động tổng hợp.

Tìm biên độ của dao động tổng hợp.

Tìm pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Viết phương trình dao động tổng hợp.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Chuyển x1 từ hàm sin sang hàm cos.

Tìm biên độ của dao động tổng hợp.

Tìm pha ban đầu của dao động tổng hợp.

Viết phương trình dao động tổng hợp.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Bài 6 trang 25

Ta có: A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1)

= 0,75 + 3 + 3.0,5 = 5,25 => A = 2,3 (cm).

tan =

=

= -

= tan0,73

= 0,73

Vậy phương trình dao động tổng hợp là

x = 2,3cos(5

t + 0,73

) (cm).

Bài 5.4

Ta có: A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1)

= 16 + 4 + 16.(-0,5) = 12

A = 2

(cm).

tan =

=

= = tan

=

Vậy phương trình dao động tổng hợp là:

x = 2

cos(10t +

) (cm)

Bài 5.5

Ta có: x1 = 6sin

t = 6cos(

t -

) (cm)

> A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1)

= 36 + 36 + 72.0 = 72

A = 6

(cm).

tan =

=

= - 1 = tan(-

)

= -

Vậy phương trình dao động tổng hợp là:

x = 6

cos(

t -

) (cm)

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 10 - 11 . THỰC HÀNH

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

1. Kiến thức

- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí.

Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật để biết để suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó.

Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới.

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định:

- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm.

- Tìm ra bằng thí nghiệm

, với hệ số a 2, kết hợp với nhận xét tỉ số

với g = 9,8 m/s2, từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn. Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm.

2. Kĩ năng

- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho phép.

- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%.

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số. Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.

- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50 g.

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01 s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2 s thì sai số của phép đo sẽ là t = 0,01 s + 0,2 s = 0,21 s. Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t 10 s, thì sai số phạm phải là:

. Thí nghiệm cho

. Kết quả này đủ chính xác, có thể chấp nhận được. Trong trường hợp dùng đồng hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T với sai số 0,001 s.

2. Học sinh

- Đọc kĩ bài thực hành để định ra mục đích và quy trình thực hành.

- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành.

- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.

3. Dụng cụ:

Mỗi lớp 6 bộ dụng cụ, mỗi bộ gồm: 3 quả nặng 50 g, 100 g, 150 g. Một số sợi dy mảnh. Một giá thí nghiệm chắc chắn. Một đồng hồ bấm giây. Một thước 300 mm. Giấy vẽ đồ thị hoặc giấy kẻ ô. Mẫu báo cáo thực hành.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Tiết 1

Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu cơ sở lý thuyết liên quan đến bài thực hành.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trong sgk.

Nêu cấu tạo của con lắc đơn.

Cho biết cách đo chiều dài của con lắc đơn.

Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ vào biên độ dao động.

Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ vào chiều dài con lắc.

Nêu cách làm thí nghiệm để xác định chu kì T với sai số t = 0,02 s khi dùng đồng hồ bấm dây có sai số là 0,2 s.

Hoạt động 2 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vào biên độ.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50 g, l = 50 cm.

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động của con lắc đơn với các biên độ khác nhau: A1 = 3 cm, A2 = 6 cm, A3 = 9 cm, A4 = 18 cm.

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và biên độ dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Chọn, lắp ráp con lắc đơn theo yêu cầu.

Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào bảng 6.1.

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và biên độ dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Hoạt động 3 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vào khối lượng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với l = 50 cm và khối lượng lần lượt là 50 g, 100 g và 150 g.

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động của các con lắc đơn có khối lượng khác nhau.

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và khối lượng của vật nặng của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu.

Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào bảng 6.2.

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và khối lượng của vật nặng của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Tiết 2

Hoạt động 3 (20 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động vào chiều dài con lắc.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50 g, và chiều dài lần lượt là 40 cm, 50 cm và 60 cm.

Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động của các con lắc đơn có chiều dài khác nhau.

Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào l và rút ra nhận xét.

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và chiều của con lắc đơn khi con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu.

Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào bảng 6.1.

Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào l và rút ra nhận xét.

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và chiều dài của con lắc đơn khi con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.

Hoạt động 4 (25 phút) : Rút ra các kết luận, làm báo cáo thực hành.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa T với A (S0, 0), m, l trong dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ.

Yêu cầu học sinh so sánh kết quả đo a trong công thức T = a

và giá trị

với g = 9,8 m/s2 và rút ra kết luận về công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn.

Yêu cầu học sinh dựa vào kết quả thí nghiệm, tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm.

Yêu cầu học sinh làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu như sgk.

Rút ra định luật về mối liên hệ giữa T với A (S0, 0), m, l trong dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ.

So sánh kết quả đo a trong công thức T = a

và giá trị

với g = 9,8 m/s2. Rút ra kết luận về công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn.

Dựa vào kết quả thí nghiệm, tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm.

Làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu như sgk.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Chương II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Tiết 12 - 13 . SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Phát biểu được các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và nêu được ví dụ về sóng dọc, sóng ngang.

- Phát biểu được các định nghĩa về tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng và năng lượng sóng.

- Viết được phương trình sóng.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả trong bài về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền sóng (hình 7.1, 7.2 và 7.3)

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

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Tiết 1

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu các định nghĩa về biên độ, chu kì, tần số và năng lượng của vật dao động điều hòa.

Hoạt động 2 (35 phút): Tìm hiểu về sóng cơ.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Thực hiện thí nghiệm cho học sinh quan sát.

Yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Yêu cầu học sinh định nghĩa sóng cơ.

Y/c h/s quan sát và nhận xét về các gợn sóng trên mặt nước.

Y/c h/s rút ra kết luận về tốc độ sóng truyền trên mặt nước.

Yêu cầu học sinh nhận xét về phương dao động của các phần tử nước trong thí nghiệm trên so với phương truyền sóng.

Giới thiệu sóng ngang.

Thực hiện thí nghiệm hình 7.2 cho hs quan sát và nhận xét.

Yêu cầu học sinh nêu khái niệm sóng dọc.

Nêu ví dụ để học sinh thấy sóng cơ không truyền được trong chân không.

Quan sát, nhận xét.

Quan sát, nhận xét.

Thực hiện C1.

Định nghĩa sóng cơ.

Quan sát và nhận xét về các gợn sóng trên mặt nước.

Rút ra kết luận về tốc độ sóng truyền trên mặt nước.

Nhận xét về phương dao động của các phần tử nước trong thí nghiệm trên so với phương truyền sóng.

Ghi nhận khái niệm.

Quan sát, nhận xét.

Nêu khái niệm sóng dọc.

Ghi nhận sóng cơ không truyền được trong chân không.

I. Sóng cơ

1. Thí nghiệm

+ Cho cần rung dao động nhưng mũi S không chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ ở M vẫn đứng bất động.

+ Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt nước, ta thấy sau một thời gian ngắn, mẩu nút chai cũng dao động. Vậy, dao động từ O đã truyền qua nước tới M. Ta nói đã có sóng trên mặt nước và O là nguồn sóng.

2. Định nghĩa

Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.

Các gợn sóng phát đi từ O đều là những đường tròn tâm O. Vậy sóng nước truyền theo các phương khác nhau trên mặt nước với cùng một tốc độ v.

3. Sóng ngang

Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn.

4. Sóng dọc

Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.

Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.

Sóng cơ không truyền được trong chân không.

Tiết 2

Hoạt động 3 (25 phút): Tìm hiểu các đặc trưng của một sóng hình sin.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Mô tả thí nghiệm hình 7.3.

Yêu cầu học sinh xem hình và nhận xét về sự truyền sóng trên dây.

Giới thiệu một số điểm trên dây dao động hoàn toàn giống nhau và những điểm dao động hoàn toàn ngược nhau.

Yêu cầu học sinh nêu cách tính vận tốc truyền sóng trên dây.

Giới thiệu biên độ sóng.

Giới thiệu chu kì và tần số sóng.

Giới thiệu tốc độ truyền sóng.

Giới thiệu bước sóng.

Giới thiệu định nghĩa bước sóng theo cách khác.

Giới thiệu năng lượng sóng.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Xem hình 7.3, nhận xét về sự truyền sóng trên dây.

Ghi nhận trên dây có một số điểm trên dây dao động hoàn toàn giống nhau và những điểm dao động hoàn toàn ngược nhau.

Nêu cách tính vận tốc truyền sóng trên dây.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận các khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Thực hiện C2.

II. Các đặc trưng của một sóng hình sin

1. Sự truyền của một sóng hình sin

Căng ngang một sợi dây mềm, dài, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo dao động điều hòa. Khi cho P dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất hiện một sóng cơ có dạng hình sin lan truyền về đầu Q.

Quan sát ta thấy trên dây có những điểm dao động hoàn toàn giống nhau và có những điểm dao động hoàn toàn ngược nhau.

Sóng cơ lan truyền trên dây với tốc độ v.

2. Các đặc trưng của một sóng hình sin

+ Biên độ sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

+ Chu kì T, tần số f của sóng: Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Đại lượng f =

gọi là tần số của sóng.

+ Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.

+ Bước sóng : là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ: = vT =

.

+ Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha với nhau.

+ Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu phương trình sóng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Dẫn dắt để viết phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng nếu biết phương trình sóng tại nguồn.

Yêu cầu học sinh thực hiện C3.

Giới thiệu tính tuần hoàn theo thời gian và theo không gian của sóng.

Ghi nhận phương trình sóng tại điểm bất kì trên phương truyền sóng.

Thực hiện C3.

Ghi nhận tính tuần hoàn của sóng.

III. Phương trình sóng

Nếu phương trình sóng tại nguồn O là uO = Acost thì phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng (trục Ox) là:

uM = Acos (t - 2

)

= Acos (t - 2

).

Phương trình sóng tại những điểm trên phương truyền sóng cho thấy: sóng là những quá trình tuần hoàn vừa theo thời gian và vừa theo không gian.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 6, 7, 8 trang 40 sgk và 7.6, 7.7 và 7.8 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 14 . GIAO THOA SÓNG

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của 2 sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa.

- Viết được công thức xác định vị trí của cực đai và cực tiểu giao thoa.

- Vận dụng được các công thức (8-2); (8-3) sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Thí nghiệm Hình 8-1 SGK, vẽ phóng to hình 8.3.

2. Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp hai dao động.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Phương trình sóng tại nguồn O là u = 5cos10t (cm), vận tốc truyền sóng là 20cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. Viết phương trình sóng tại điểm M cách O 7,2cm.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Thực hiện thí nghiệm H. 8.1

Giới thiệu hình 8.3

Yêu cầu học sinh cho biết thế nào là sự giao thoa của hai sóng.

Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét.

Xem hình và giải thích những gợn lồi, gợn lỏm trong thí nghiệm.

Thực hiện C1.

Nêu khái niệm giao thoa và vân giao thoa.

I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.

1. Thí nghiệm

Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt nhau S1, S2 lan tỏa ra gặp nhau, sau một thời gian ta thấy trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol có tiêu điểm là S1, S2.

2. Giải thích

Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhau chúng tăng cường lẫn nhau, có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau chúng triệt tiêu nhau. Tập hợp các điểm cực đại tại thành các đường hypebol, tập hợp các điểm đứng yên cũng tạo thành các đường hypebol khác.

Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa

Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu việc xác định các cực đại, cực tiểu trong sự giao thoa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 8.4

Giới thiệu 2 nguồn S1, S2 và điểm M trong vùng giao thoa.

Đưa ra các công thức và các kết luận về các vị trí có cực đại, cực tiểu trong vùng giao thoa.

Xem hình vẽ 8.4, mô tả đường đi của mỗi sóng tới điểm M trong vùng giao thoa.

Ghi nhận công thức và kết luận về những vị trí có cực đại trong vùng giao thoa.

Xem hình 8.3 mô tả hình dạng của các vân giao thoa cực đại.

Ghi nhận công thức và kết luận về những vị trí có cực tiểu trong vùng giao thoa.

Xem hình 8.3 mô tả hình dạng của các vân giao thoa cực tiểu.

II. Cực đại và cực tiểu

Xét điểm M trong vùng giao thoa của 2 sóng phát ra từ 2 nguồn S1 và S2. Gọi d1 = S1M, d2 = S2M là đường đi của mỗi sóng tới M.

+ Tại M sẽ có cực đại khi:

d2 – d1 = k; với k Z.

Quỹ tích của những điểm dao động với biên độ cực đại là những đường hypebol có hai tiêu điểm là S1 và S2, chúng được gọi là những vân giao thoa cực đại.

+ Tại M sẽ có cực tiểu (đứng yên) khi:

d2 – d1 = (2k + 1)

= (k +

); với k Z.

Quỹ tích của những điểm đứng yên là những đường hypebol có hai tiêu điểm là S1 và S2, chúng được gọi là những vân giao thoa cực tiểu.

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu điều kiện giao thoa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hai nguồn kết hợp, hai sóng kết hợp.

Giới thiệu 2 nguồn đồng bộ.

Giới thiệu điều kiện để có giao thoa.

Yêu cầu học sinh rút ra kết luận về hiện tượng đặc trưng của sóng.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Ghi nhận các khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng.

Rút ra kết luận về hiện tượng đặc trưng của sóng.

Thực hiện C2.

(S1 và S2 phải là 2 nguồn đồng bộ)

III. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp

+ Nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số và có hiệu số pha không thay đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp.

Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số và cùng pha gọi là hai nguồn đồng bộ.

+ Để có các vân giao thoa ổn định trên mặt nước thì hai nguồn phát sóng trên mặt nước phải là hai nguồn kết hợp.

+ Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng: mọi quá trình sóng đều có thể gây ra hiện tượng giao thoa và ngược lại quá trình nào gây được hiện tượng giao thoa thì đó chắc chắn là một quá trình sóng.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 5, 6, 7, 8 trang 45 sgk và 8.1, 8.2, 8.4, 8.6, 8.7 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 15 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Biết vận dụng những kiến thức đã học về sóng cơ và sự giao thoa sóng để trả lời các câu hỏi và giải các câu hỏi trắc nghiệm có liên quan.

- Viết được phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng.

- Giải được bài toán tìm bước sóng khi biết số gợn sóng giữa hai nguồn hoặc ngược lại.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về sóng cơ, sự truyền sóng cơ và sự giao thoa của sóng cơ.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

+ Liên hệ giữa bước sóng, vận tốc, chu kì và tần số sóng: = vT =

.

+ Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn O một khoảng

= x: uM = Acos (t + - 2

).

+ Khoảng vân giao thoa (khoảng cách giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp trên S1S2): i =

.

+ Số cực đại (gợn sóng) giữa hai nguồn S1 và S2 dao động cùng pha là:

.

Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 5 trang 45: D

Câu 6 trang 45: D

Câu 8.1: D

Câu 8.2: A

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu khái niệm gợn sóng, nút sóng.

Yêu cầu h/s tính khoảng vân.

Yêu cầu h/s tính bước sóng.

Yêu cầu h/s tính tốc độ sóng.

Yêu cầu h/s tính bước sóng.

Yêu cầu h/s tính khoảng vân.

Hướng dẫn để học sinh tìm ra số cực đại giữa S1 và S2.

Hướng dẫn học sinh lập luận để tìm số gợn sóng hình hypebol.

Yêu cầu h/s tính bước sóng.

Yêu cầu h/s tìm số cực đại giữa S1 và S2.

Yêu cầu h/s tìm số gợn sóng có hình hypebol.

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch pha giữa các dao động thành phần tại M và dao động tại S1 và S2.

Yêu cầu học sinh nhận xét về dao động tổng hợp tại M và viết phương trình dao động tại M.

Yêu cầu học sinh tính khoảng các từ S1 và S2 đến M’.

Hướng dẫn học sinh tính độ lệch pha giữa các dao động thành phần tại M’ và dao động tại S1 và S2.

Yêu cầu học sinh nhận xét về dao động tổng hợp tại M và viết phương trình dao động tại M’.

Ghi nhận các khái niệm.

Tính khoảng vân.

Tính bước sóng.

Tính tốc độ truyền sóng.

Tính bước sóng.

Tính khoảng vân.

Tìm số cực đại giữa S1 và S2.

Tìm số gợn sóng hình hypebol.

Tính bước sóng.

Tìm số cực đại giữa S1 và S2.

Tìm số gợn sóng có hình hypebol.

Tính độ lệch pha giữa các dao động thành phần tại M và dao động tại S1 và S2.

Nhận xét về dao động tổng hợp tại M và viết phương trình dao động tại M.

Tính khoảng các từ S1 và S2 đến M’.

Tính độ lệch pha giữa các dao động thành phần tại M’ và dao động tại S1 và S2.

Nhận xét về dao động tổng hợp tại M và viết phương trình dao động tại M’.

Bài 8 trang 45

Trên S1S2 có 12 nút sóng (kể cả hai nút tại S1 và S2) nên có 11 khoảng vân, do đó ta có:

Khoảng vân i =

= 1 (cm).

Mà i =

= 2i = 2.1 = 2 (cm).

Tốc độ truyền sóng: v = f = 2.26 = 52 (cm/s)

Bài 8.4

Bước sóng: =

= 0,06 (m) = 6 (cm)

Khoảng vân: i =

= 3 (cm).

Giữa S1 và S2 có

= 6 khoảng vân mà tại S1 và S2 là 2 nút sóng, do đó trong khoảng S1S2 sẽ có 5 cực đại (gợn sóng).

Trừ gợn sóng nằm trên đường trung trực của S1S2 là đường thẳng, còn lại sẽ có 4 gợn sóng hình hypebol.

Bài 8.7

a) Bước sóng: =

= 1,6 (cm).

Số cực đại giữa S1 và S2 là:

= 15.

Như vậy giữa hai điểm S1 và S2 có 15 đường tại đó chất lỏng dao động mạnh nhất. Trừ đường cực đại ở giữa là đường thẳng còn 14 đường khác là các đường hypebol.

b) Phương trình dao động

M cách đều S1 và S2 nên dao động tại M là cực đại và có: 1 = 2 =

= 10

Dao động tại M cùng pha với dao động tại S1 và S2 nên uM = 2Acos100t.

M’ cách đều S1 và S2 một khoảng:

d’ =

= 10cm

Do đó ’1 = ’2 =

= 12,5

Dao động tại M’ trể pha

với dao động tại S1 và S2 nên uM’ = 2Acos(100t -

).

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 16. SÓNG DỪNG

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Mô tả được hiện tương sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng.

- Giải thích sơ lược hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây.

- Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do, nêu được điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp đó.

- Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền sóng bằng phương pháp sóng dừng.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Các TN hình 9.1; 9.2 SGK. Vẽ phóng to các hình 9.3, 9.4 v 9.5

2. Học sinh: Đọc kĩ bài 9 SGK.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Nêu hiện tượng giao thoa, điều kiện để có giao thoa và các vị trí để có cực đại, cực tiểu.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu sự phản xạ của sóng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Làm thí nghiệm hình 9.1.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Làm thí nghiệm hình 9.2.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Quan sát, nhận xét.

Thực hiện C1.

Quan sát, nhận xét.

Thực hiện C2.

I. Sự phản xạ của sóng

1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định

Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do

Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu sóng dừng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hình vẽ 9.3. Mô tả thí nghiệm.

Cho học sinh dự đoán kết quả khi sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau.

Giới thiệu sóng dừng.

Giới thiệu hình vẽ 9.4.

Yêu cầu học sinh nêu vị trí các nút và các bụng, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp và hai bụng liên tiếp.

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định.

Giới thiệu hình vẽ 9.5.

Quan sát hình vẽ, nghe thầy cô mô tả thí nghiệm.

Dự đoán kết quả khi sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau.

Ghi nhận khái niệm.

Quan sát hình vẽ.

Xác định vị trí các nút.

Xác định khoảng cách giữa hai nút liên tiếp.

Xác định vị trí các bụng.

Xác định khoảng cách giữa hai bụng liên tiếp.

Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định.

Xác định khoảng cách giữa một nút và một bụng liền kề.

Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định và một đầu tự do.

II. Sóng dừng

1. Sóng dừng

a) Thí nghiệm

Cho đầu P của dây dao động liên tục, thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau, chúng giao thoa với nhau và tạo ra trên dây những điểm luôn luôn đứng yên (nút) và những điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại. Đó là sóng dừng.

b) Định nghĩa

Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng.

2. Sóng dừng trên một dây có 2 đầu cố định

+ Hai đầu cố định là hai nút sóng.

+ Vị trí các nút: Các nút sóng nằm cách các đầu cố định những khoảng bằng một số nguyên nửa bước sóng. Hai nút liên tiếp nằm cách nhau một khoảng bằng /2 .

+ Vị trí các bụng: Xen giữa 2 nút là một bụng, nằm cách đều hai nút đó. Các bụng nằm cách hai đầu cố định những khoảng bằng một số nguyên lẽ một phần tư bước sóng. Hai bụng liên tiếp nằm cách nhau một khoảng bằng /2 .

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng

l = k./2

2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do

Điều kiện để có sóng dừng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lẻ một phần tư bước sóng: l = (2k + 1)/4

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu ứng dụng của sóng dừng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu cách xác định tốc độ truyền sóng trên dây bằng cách sử dụng sóng dừng.

Ghi nhận cách xác định tốc độ truyền sóng trên dây bằng cách sử dụng sóng dừng.

III. Ứng dụng

Cách xác định tốc độ truyền sóng trên dây bằng cách sử dụng sóng dừng:

- Tạo sóng dừng trên một sợi dây.

- Đo chiều dài dây, căn cứ số nút sóng (hoặc bụng sóng) để tính bước sóng .

- Tính tốc độ truyền sóng: v =

= f.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Y/c h/s về nhà giải các bài tập trang 49 sgk và 9.8, 9.9 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 17 . ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Nêu được sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì?

- Nêu được cường độ âm, mức cường độ âm và đơn vị đo mức cường độ âm.

- Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm là tần số âm, cường độ âm và mức cường độ âm, đồ thị dao động âm.

- Trình bày sơ lược về âm cơ bản và các họa âm.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong SGK.

2. Học sinh: Ôn các đơn vị N/ m2; W, W/m2.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu các điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu âm, nguồn âm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu sóng âm.

Giới thiệu tần số âm.

Giới thiệu một số nguồn âm.

Giới thiệu tần số dao động của nguồn âm.

Thực hiện thí nghiệm hình 10.4

Giới thiệu âm nghe được, hạ âm và siêu âm.

Yêu cầu học sinh nêu các môi trường truyền âm.

Giới thiệu thí nghiệm hình 10.5

Yêu cầu học sinh thực hiện C2

Giới thiệu chất cách âm.

Yêu cầu học sinh xem bảng 10.1 và rút ra kết luận.

Yêu cầu học sinh thực hiện C3.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Nêu khái niệm nguồn âm.

Thực hiện C1.

Quan sát, nhận xét.

Ghi nhận các khái niệm.

Nêu các môi trường truyền âm.

Rút ra kết luận.

Thực hiện C2

Nêu ứng dụng của chất cách âm.

Xem bảng 10.1 và rút ra kết luận.

Thực hiện C3.

I. Sóng âm

1. Sóng âm

Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (môi trường đàn hồi).

Tần số của sóng âm cũng là tần số âm.

2. Nguồn âm

Nguồn âm là vật dao động phát ra âm.

Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.

3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.

Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.

Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.

4. Sự truyền âm

a) Môi trường truyền âm

Âm truyền được qua các chất rắn, lỏng và khí. Âm không truyền được trong chân không.

Âm hầu như không truyền được qua các chất xốp như bông, len, … Những chất đó gọi là chất cách âm.

b) Tốc độ truyền âm

Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.

Tốc độ truyền âm trong các môi trường:

vrắn > vlỏng > vkhí

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu những đặc trưng vật lí của âm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu nhạc âm, tạp âm.

Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm tần số âm.

Giới thiệu khái niệm cường độ âm.

Yêu cầu học sinh nêu đơn vị của cường độ âm.

Giới thiệu khái niệm mức cường độ âm.

Yêu cầu học sinh đọc bảng 10.2 và ghi nhận mức cường độ âm của một số nguồn âm.

Giới thiệu đơn vị của mức cường độ âm.

Giới thiệu công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đềxiben.

Giới thiệu âm cơ bản và họa âm.

Yêu cầu học sinh xem hình 10.6 và nhận xét về phổ của một âm do nhiều nhạc cụ khác nhau phát ra.

Giới thiệu đồ thị dao động của nhạc âm.

Yêu cầu học sinh nêu lại ba đặc trưng vật lý của âm.

Ghi nhận khái niệm .

Nhắc lại khái niệm tần số âm.

Ghi nhận khái niệm.

Nêu đơn vị của cường độ âm.

Ghi nhận khái niệm.

Đọc bảng 10.2 và ghi nhận mức cường độ âm của một số nguồn âm.

Ghi nhận đơn vị mức cường độ âm.

Ghi nhận công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đềxiben.

Ghi nhận khái niệm.

Xem hình 10.6 và nhận xét về phổ của một âm do nhiều nhạc cụ khác nhau phát ra.

Ghi nhận khái niệm.

Nêu lại ba đặc trưng vật lý của âm.

II. Những đặc trưng vật lí của âm

Nhạc âm là những âm có tần số xác định. Tạp âm là âm không có một tần số xác định.

1. Tần số âm

Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.

2. Cường độ và mức cường độ âm

a) Cường độ âm

Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

Đơn vị cường độ âm là W/m2.

b) Mức cường độ âm

Đại lượng L = lg

gọi là mức cường độ âm của âm có cường độ I.

Với I0 = 10-12W/m2 cường độ âm chuẩn của âm có tần số 1000Hz.

Đơn vị của mức cường độ âm ben (B). Trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là đêxiben (dB): 1dB = 0,1B.

Công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đềxiben: L (dB) = 10lg

.

3. Âm cơ bản và họa âm

Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0 thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f0, 3f0, ... có cường độ khác nhau. Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất, các âm có tần số 2f0, 3f0, … gọi là các họa âm thứ 2, thứ 3, … Biên độ của các họa âm lớn, nhỏ không như nhau, tùy thuộc vào chính nhạc cụ đó. Tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc âm.

Phổ của cùng một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau.

Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong một nhạc âm ta được đồ thị dao động của nhạc âm đó.

Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lý thứ ba của âm.

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 6, 7, 8, 9, 10 trang 55 sgk, 10.6, 10.7, 10.8 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 18 . ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Nêu được ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ cao, độ to và âm sắc.

- Nêu được ví dụ để minh họa cho khái niệm âm sắc.

- Nêu được tác dụng của hộp cộng hưởng âm.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Ống sáo, đàn dây, âm thoa, …

2. Học sinh: Ôn các đặc trưng vật lí của âm.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu 3 đặc trưng vật lí của âm.

Hoạt động 2 (5 phút): Tìm hiểu độ cao của âm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu độ cao của âm.

Cho học sinh quan sát dao động của dây 1 và dây 6 của đàn ghita và rút ra kết luận.

Ghi nhận khái niệm.

Quan sát dao động của dây 1 và dây 6 của đàn ghita và rút ra kết luận.

I. Độ cao

Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm.

Âm nghe càng thanh (cao) khi tần số càng lớn. Âm nghe càng trầm (thấp) khi tần số càng nhỏ.

Hoạt động 3 (10 phút) : Tìm hiểu độ to của âm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu độ to của âm.

Đưa ra ví dụ cho thấy độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm và tần số của âm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm và tần số của âm.

II. Độ to

Độ to của âm là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với với đặc trưng vật lí mức cường độ âm.

Tuy nhiên ta không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm dược.

Độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm và tần số của âm.

Hoạt động 4 (10 phút): Tìm hiểu âm sắc.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Nêu ví dụ để minh họa cho khái niệm âm sắc

Giới thiệu khái niệm âm sắc và mối liên hệ của âm sắc với đồ thị dao động âm.

Ghi nhận khái niệm âm sắc và mối liên hệ của âm sắc với đồ thị dao động âm.

III. Âm sắc

Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.

Hoạt động 5 (10 phút): Tìm hiểu hộp cộng hưởng âm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hộp cộng hưởng âm.

Yêu cầu học sinh nêu lại ba đặc trưng sinh lý của âm và mối liên hệ của chúng với các đặc trưng vật lý của âm.

Ghi nhận khái niệm.

Nêu lại ba đặc trưng sinh lý của âm và mối liên hệ của chúng với các đặc trưng vật lý của âm.

IV. Hộp cộng hưởng âm

Hộp đàn của các đàn ghita, viôlon,... là những hộp cộng hưởng được cấu tạo sao cho không khí trong hộp có thể dao động cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây đàn. Như vậy, hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng cường âm cơ bản và một số hoạ âm, tạo ra âm tổng hợp phát ra vừa to, vừa có một âm sắc đặc trưng cho loại đàn đó.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 5, 6, 7 trang sgk 59 và 11.3 đến 11.7 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 19. BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Giải được các câu trắc nghiệm và các bài tập tự luận về sóng dừng.

- Giải được các câu trắc nghiệm về sóng âm.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về sóng dừng và sóng âm.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải:

+ Khoảng cách giữa hai nút sóng (hay hai bụng sóng) liên tiếp là

.

+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây: hai đầu cố định: l = k

; một đầu cố định, một đầu tự do: l = (2k + 1)

.

+ Ba đặc trưng vật lí của âm: Tần số, cường độ (hoặc mức cường độ) âm và đồ thị dao động của âm.

+ Ba đặc trưng sinh lí của âm: độ cao, độ to và âm sắc. Độ cao của âm liên quan đến tần số của âm, độ to của âm liên quan đến mức cường độ âm còn âm sắc thì liên quan đến đồ thị dao động âm.

+ Cường độ âm: I =

; mức cường độ âm: L = lg

với I0 = 10-12 W/m2.

Hoạt động 2 (15 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 3 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 7 trang 49: B

Câu 8 trang 49: D

Câu 6 trang 55: C

Câu 7 trang 55: A

Câu 5 trang 59: B

Câu 6 trang 59: C

Câu 7 trang 59: C

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Hướng dẫn để học sinh tính bước sóng của hệ sóng dừng trên dây.

Yêu cầu học sinh tính tần số dao động.

Yêu cầu học sinh viết các công thức tính thời gian truyền âm trong không khí và trong gang.

Cho học sinh viết điều kiện bài cho, suy ra và thay số để tính vận tốc truyền âm trong gang.

Yêu cầu học sinh tính công suất của nguồn.

Yêu cầu học sinh tính mức cường độ âm tại nơi cách nguồn một khoảng R’ = 1 km.

Tính bước sóng.

Tính tần số dao động.

Viết các công thức tính thời gian truyền âm trong không khí và trong gang.

Viết điều kiện bài cho, suy ra và thay số để tính vận tốc truyền âm trong gang.

Tính công suất của nguồn.

Tính mức cường độ âm tại nơi cách nguồn 1000 m.

Bài 10 trang 49

Giữa n nút (hoặc bụng) liên tiếp sẽ có (n – 1)

, do đó theo bài ra ta có:

l = 3

=

= 0,8 (m)

Tần số dao động: f =

= 100 (HZ).

Bài 10 trang 55

Thời gian truyền âm trong không khí: t1 =

.

Thời gian truyền âm trong gang: t2 =

.

Theo bài ra ta có: t = t1 – t2 =

-

vg =

= 3194(m/s).

Bài 10.7

a) Ta có: I =

P = 4R2I = 125,6 W.

b) Ta có: L’ = lg

= 7 B = 7 dB.

Dặn dò: Ôn tập chuẩn bị kiểm tra 1 tiết.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 20. KIỂM TRA 1 TIẾT

MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA MÔN VẬT LÝ LỚP 12 - BÀI 1 TIẾT SỐ 1

CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN CÓ TỰ CHỌN – CHƯƠNG I VÀ CHƯƠNG II

I. Chuẩn kiến thức, kỷ năng:

CHỦ ĐỀ

MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT

GHI CHÚ

1. Dao động điều hòa

Kiến thức

+ Các khái niệm: dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao đông điều hòa.

+ Các phương trình: li độ, vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa.

+ Các đại lượng trong dao động điều hòa: biên độ, chu kỳ, tần số, tần số góc, pha dao động, pha ban đầu.

+ Dạng đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa.

Kĩ năng

+ Tính toán được một số đại lượng trong dao động điều hòa.

+ Xác định được mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.

2. Con lắc lò xo

Kiến thức

+ Cấu tạo của con lắc lò xo, các lực tác dụng lên vật nặng trong con lắc lò xo.

+ Phương trình động lực học và phương trình dao động của con lắc lò xo.

+ Năng lượng trong dao động của con lắc lò xo.

Kĩ năng

+ Viết được phương trình dao động của con lắc lò xo.

+ Tính toán được một số đại lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo.

3. Con lắc đơn

Kiến thức

+ Cấu tạo của con lắc đơn, các lực tác dụng lên vật nặng trong con lắc đơn.

+ Phương trình động lực học và phương trình dao động của con lắc đơn.

+ Năng lượng trong dao động của con lắc đơn.

Kĩ năng

+ Viết được phương trình dao động của con lắc đơn.

+ Tính toán được một số đại lượng trong dao động điều hòa của con lắc đơn.

4. Dao động tắt dần, dao động cưởng bức

Kiến thức

+ Các khái niệm: dao động riêng, dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưởng bức.

+ Đặc điểm của dao động cưởng bức, hiện tượng cộng hưởng, điều liện cộng hưởng, tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng.

Kĩ năng

+ Giải được một số bài toán liên quan đến dao động tắt dần.

+ Giải được một số bài toán liên quan đến hiện tượng cộng hưởng.

5. Tổng hợp các dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

Kiến thức

+ Biểu diễn dao động điều hòa bằng véc tơ quay, phương pháp giãn đồ Fre-nen.

+ Ảnh hưởng của độ lệch pha của hai dao động thành phần đến dao động tổng hợp.

Kĩ năng

Giải được một số bài toán về tổng hợp dao động.

6. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Kiến thức

+ Các khái niệm: sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang.

+ Các đại lượng đặc trưng của sóng: biên độ, chu kỳ, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng, năng lượng sóng.

+ Phương trình sóng, tính tuần hoàn theo thời gian và theo không gian của sóng.

Kĩ năng

+ Tính toán được một số đại lượng đặc trưng của sóng.

+ Viết được phương trình sóng.

7. Giao thoa sóng

Kiến thức

+ Sự giao thoa của sóng cơ, điều kiện để có sự giao thoa.

+ Dao động của một điểm trong vùng giao thoa, vị trí các cực đại, cực tiểu trong vùng giao thoa.

Kĩ năng: Xác định được số cực đại, cực tiểu trên một đoạn thẳng trong cùng giao thoa.

8. Sóng dừng

Kiến thức

+ Sự phản xạ của sóng khi gặp vật cản.

+ Khái niệm sóng dừng, điều kiện để có sóng dừng.

Kĩ năng: Xác định được một số đại lượng đặc trưng của sóng nhờ sóng dừng.

9. Sóng âm

Kiến thức

+ Các khái niệm: sóng âm, âm nghe được, siêu âm, hạ âm.

+ Môi trường truyền âm, vận tốc truyền âm.

+ Các đặc trưng vật lý và sinh lý của âm.

Kĩ năng

+ Giải được một số bài toán liên quan đến các đặc trưng vật ký của âm.

+ Giải thích được một số hiện tương liên quan đến đặc trưng sinh lý của âm.

II. Hình thức kiểm tra: Kiểm tra 1 tiết, trắc nghiệm khách quan, 30 câu.

1. Tính trọng số nội dung kiểm tra theo khung phân phối chương trình

Tính số tiết thực: số tiết thực LT = số tiết LT x 0,7; số tiết thực VD = Tổng số tiết – số tiết thực LT.

Tính trọng số: trọng số = (số tiết thực x 100)/tổng số: làm tròn thành số nguyên.

NỘI DUNG

TỔNG SỐ TIẾT

LÝ THUYẾT

SỐ TIẾT THỰC

TRỌNG SỐ

Lý thuyết

Vận dụng

Lý thuyết

Vận dụng

Chương I – Dao động cơ.

16

7

4,9

11,1

18

39

Chương II – Sóng cơ và sóng âm.

12

6

4,2

7,8

15

28

Tổng

28

12

8,4

19,6

33

67

2. Tính số câu hỏi và điểm số cho các cấp độ

Tính số câu: số câu = (trọng số x số câu của đề kiểm tra)/100: làm tròn thành số nguyên.

Tính điểm số: (số câu x 10)/số câu của đề kiểm tra.

NỘI DUNG

TRỌNG SỐ

SỐ CÂU

ĐIỂM SỐ

Lý thuyết

Vận dụng

Lý thuyết

Vận dụng

Lý thuyết

Vận dụng

Chương I – Dao động cơ.

18

39

6

11

2

3,6

Chương II – Sóng cơ và sóng âm.

15

28

5

8

1,7

2,7

Tổng

33

67

11

19

3,7

6,3

III. Thiết lập khung ma trận:

LĨNH VỰC KIẾN THỨC

MỨC ĐỘ

Nhận biết

Thông hiểu

Vận dụng ở cấp độ thấp

Vận dụng ở cấp độ cao

Tổng số

1. Dao động điều hòa

Các khái niệm dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. Các đại lượng trong dao động điều hòa.

Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa trong một số trường hợp đơn giãn.

Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa ở mức độ cao hơn.

Số câu hỏi

1

2

1

4

2. Con lắc lò xo

Sự biến thiên của thế năng, động năng và sự bảo toàn cơ năng của con lắc lò xo dao động điều hòa.

Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo.

Viết phương trình dao động của con lắc lò xo. Tính toán một số đại lượng liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo.

Số câu hỏi

1

2

1

4

3. Con lắc đơn

Các yếu tố ảnh hưởng đến chu kỳ dao động của con lắc đơn.

Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa của con lắc đơn trong một số trường hợp đơn giãn.

Viết phương trình dao động của con lắc đơn. Tính sức căng của dây treo con lắc đơn. Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn trong một số trường hợp đặc biệt.

Số câu hỏi

1

1

2

4

4. Dao động tắt dần, dao động cưởng bức

Các khái niệm dao động riêng, dao đông tắt dần, dao động duy trì, dao động cưởng bức.

Các yếu tố ảnh hưởng đến biên độ của dao động cưởng bức.

Tính toán một số đại lượng liên quan đến dao động cưởng bức và hiện tượng cộng hưởng.

Tính toán một số đại lượng liên quan đến dao động tắt dần.

Số câu hỏi

1

1

1

1

4

5. Tổng hợp các dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

Các biểu diễn dao động điều hòa và tổng hợp các dao động bằng giãn đồ véc tơ.

Ảnh hưởng của độ lệch pha của hai dao động thành phần đến dao động tổng hợp.

Tìm một số đại lượng liên quan đến tổng hợp dao động.

Số câu hỏi

1

1

1

3

6. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Các khái niệm liên quan đến sóng cơ.

Tính các đại lượng đặc trưng của sóng.

Viết phương trình sóng.

Số câu hỏi

1

1

1

3

7. Giao thoa sóng, sóng dừng.

Điều kiện để có giao thoa của sóng cơ, để có sóng dừng trên dây.

Xác định một số đại lượng của sóng nhờ sóng dừng.

Tính toán một số đại lượng liên quan đến sự giao thoa của sóng và sóng dừng.

Số câu hỏi

1

1

2

4

8. Sóng âm

Các khái niệm sóng âm, hạ âm, âm nghe được, siêu âm.

Các đặc trưng vật lý và sinh lý của âm.

Giải thích một số hiện tương liên quan đến đặc trưng sinh lý của âm.

Tính toán một số đại lượng liên quan đến các đặc trưng vật ký của âm.

Số câu hỏi

1

1

1

1

4

Tổng số câu

5

6

9

10

30

Tổng số điểm

1,7

2

3

3,3

10

Tỉ lệ

17%

20%

30%

33%

100%

ĐỀ RA

Câu 01. Một chất điểm khối lượng m = 100 g, dao động điều hòa với phương trình x = 40cos(2t + 0,5) (cm). Lấy 2 = 10. Cơ năng trong dao động điều hoà của chất điểm là

A. 6,4 J.B. 3,2 J.C. 0,32 J.D. 0,64 J.

Câu 02. Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(8t + 0,5) (cm), chu kì dao động là

A. 0,25 s.B. 2 s.C. 1 s.D. 4 s.

Câu 03. Một vật dao động điều hoà với chu kì T thì động năng của vật biến thiên điều hoà với chu kì là

A. T.B. 0,5T.C. 4T.D. 2T.

Câu 04. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 90 N/m và vật m = 100 g. Người ta kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ thì thấy vật dao động điều hòa. Vận tốc cực đại của vật khi dao động là

A. 12 m/s.B. 3,6 m/s.C. 1,2 m/s.D. 36 m/s.

Câu 05. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với biên độ 4 cm, chu kì 0,1 s. Khối lượng quả nặng m = 100 g. Lấy 2 10, cho g = 10 m/s2. Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào quả nặng là

A. 17 N.B. 10 N.C. 5 N.D. 1 N.

Câu 06. Tại hai diểm A và B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng. Có sự giao thoa của hai sóng này trên mặt nước. Tại trung điểm M của đoạn AB, phần tử nước dao động với biên độ cực đại. Hai sóng từ hai nguồn truyền tới tại M dao động

A. lệch pha nhau

.B. ngược pha nhau.C. cùng pha nhau.D. lệch pha nhau

.

Câu 07. Ở độ cao h so với mặt đất (coi nhiệt độ không đổi) muốn chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn vẫn bằng chu kì dao động trên mặt đất thì phải

A. Tăng chiều dài của con lắc.B. Thay đổi biên độ dao động.

C. Thay đổi khối lượng của vật nặng.D. Giảm chiều dài của con lắc.

Câu 08. Trong dao động điều hoà x = Acos(t + ), phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Vận tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên.

B. Gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.

C. Gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.

D. Vận tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.

Câu 09. Một sóng âm truyền từ không khí vào nước thì

A. tần số và bước sóng đều không thay đổi.B. tần số thay đổi còn bước sóng không thay đổi.

C. tần số và bước sóng đều thay đổi.D. tần số không thay đổi còn bước sóng thay đổi.

Câu 10. Sóng dừng xảy ra trên sợi dây có chiều dài 12cm với hai đầu cố định. Biết bước sóng là 4cm thì trn dy cĩ

A. 7 nút, 6 bụng.B. 7 nút, 7 bụng.C. 6 nút, 7 bụng.D. 6 nút, 6 bụng.

Câu 11. Một con lắc đơn gồm vật nặng m đang dao động với tần số f. Nếu tăng khối lượng vật thành 2m thì tần số dao động của vật là

A.

f.B. 2f.C.

.D. f.

Câu 12. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo có chiều dài ban đầu 20 cm, độ cứng 100 N/m, treo một vật nặng có khối lượng 200 g, dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Chiều dài cực đại của lò xo trong qu trình dao động là

A. 26 cm.B. 16 cm.C. 28 cm.D. 24 cm.

Câu 13. Một con lắc đơn gồm một gồm một hòn bi nhỏ khối lượng m, treo vào một sợi dây không dãn, khối lượng sợi dây không đáng kể. Khi con lắc đơn này dao động điều hòa với chu kì 3 s thì hòn bi chuyển động trên một cung tròn dài 4 cm. Thời gian để hòn bi đi được 2 cm kể từ vị trí cân bằng là

A. 0,5 s.B. 3 s.C. 1,5 s.D. 0,25 s.

Câu 14. Sóng cơ lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ nào sau

A. Sóng cơ có tần số 10 Hz. B. Sóng cơ có tần số 30 kHz.

C. Sóng cơ có chu kì 2,0 ms.D. Sóng cơ có chu kì 2,0 s.

Câu 15. Hai nguồn kết hợp A, B trên mặt chất lỏng cách nhau 10 cm có phương trình dao động là

(cm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,1 m/s. Trên đoạn thẳng AB (kể cả A và B) có

A. 20 cực đại, 19 cực tiểu. B. 20 cực đại, 21 cực tiểu. C. 21 cực đại, 20 cực tiểu.D. 19 cực đại, 20 cực tiểu..

Câu 16. Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kì T1, con lắc đơn có chiều dài l2 (l2 > l1) dao động với chu kì T2. Thì con lắc đơn có chiều dài l = l2 – l1 sẽ dao động với chu kì

A. T2 = T12 +T22.B. T = T2 - T1.C. T = T2 + T1.D. T2 = T22 - T12 .

Câu 17. Tại một nơi, con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ T, khi chiều dài con lắc tăng 4 lần thì chu kỳ con lắc

A. tăng 16 lần.B. tăng 4 lần.C. không đổi.D. tăng 2 lần.

Câu 18. Khi gắn quả cầu m1 vào lò xo, thì nó dao động với chu kì T1 = 0,3 s. Khi gắn quả cầu m2 vào lò xo đó, thì nó dao động với chu kì T2 = 0,4s. Khi gắn đồng thời cả m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kì dao động là

A. 0,1 s.B. 0,25 s.C. 0,5 s.D. 0,7 s.

Câu 19. Tại cùng một nơi trên Trái Đất, trong một khoảng thời gian, một con lắc đơn thực hiện được 30 dao động. Tăng chiều dài của nó thêm 24 cm thì trong cùng khoảng thời gian đó, con lắc thực hiện được 20 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là

A. 24,0 cm.B. 19,2 cm.C. 100 cm.D. 96,0 cm.

Câu 20. Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: x1 = 6cos(10t -

) (cm) và x2 = 8cos(10t +

) (cm). Biên độ của dao động tổng hợp của hai dao động trên bằng

A. 2 cm.B. 12 cm.C. 14 cm.D. 10 cm.

Câu 21. Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m dao động tại nơi có g = 2 m/s2. Ban đầu kéo vật lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0 = 0,1 rad rồi thả nhẹ. Chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của vật thì phương trình li độ dài của vật là

A. s = 0,1cos(t - ) (m).B. s = 0,1cos(t + ) (m). C. s = 0,1cost (m).D. s = 0,1cos(t +

) (m).

Câu 25. Tần số dao động của con lắc đơn là

A.

.B.

.C.

.D.

.

Câu 22. Tại cùng một nơi trên Trái Đất, con lắc đơn có chiều dài l1, dao động với chu kì T1 = 0,8 s, con lắc đơn có chiều dài l2 dao động với chu kì T2 = 0,6 s thì con lắc đơn có chiều dài l = l1 + l2 dao động với chu kì T bằng

A. 1,00 s.B. 0,20 s.C. 0,53 s.D. 1,40 s.

Câu 23. Ở độ cao h so với mặt đất ta thấy chu kì của con lắc không đổi so với trên mặt đất vì

A. Gia tốc trọng trường g không thay đổi.B. Chiều dài con lắc không thay đổi.

C. Chiều dài con lắc tăng và gia tốc trọng trường g giảm. D. Chiều dài con lắc giảm và gia tốc trọng trường g giảm.

Câu 24. Trong dao động điều hoà của chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động khi lực tác dụng

A. đổi chiều.B. có độ lớn cực đại.C. thay đổi độ lớn.D. bằng khơng.

Câu 25. Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox với chu kì T = 0,25 s, chất điểm vạch ra một quỹ đạo có độ dài s = 6 cm. Chọn gốc thời gian lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Phương trình dao động của chất điểm là

A. x = 6cos(4t + 0,5)(cm). B. x = 6cos(8t - 0,5)(cm). C. x = 6cos(8t - 0,5)(cm). D. x = 3cos(4t + 0,5)(cm).

Câu 26. Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 9 lần thì tần số dao động của vật

A. giảm đi 9 lần.B. giảm đi 3 lần.C. tăng lên 9 lần.D. tăng lên 3 lần.

Câu 27. Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 4 cm, chu kì 0,5 s. Khối lượng quả nặng là m = 400 g. Lấy 2 10. Độ cứng của lò xo là

A. 640 N/m.B. 32 N/m.C. 64 N/m.D.320 N/m.

Câu 28. Cho con lắc lò xo, gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng có khối lượng m = 100 g, dao động theo phương thẳng đứng. Kéo vật nặng thẳng đứng xuống phía dưới cách vị trí cân bằng 6 cm rồi buông nhẹ thì thấy vật dao động điều hòa. Chọn chiều dương hướng lên, gốc thời gian lúc buông vật. Phương trình dao động của vật là

A. x = 6cos(10t - )(cm). B. x = 6cos(10t + 0,5)(cm). C. x = 6cos(10t - 0,5)(cm). D. x = 6cos10t (cm).

Câu 29. Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A và chu kỳ T. Trong khoảng thời gian

, quảng đường ngắn nhất mà vật có thể đi được là

A. A.B.

.C. A(2 -

).D. A(2 -

).

Câu 30. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và quả cầu nhỏ có khối lượng m = 100 g treo trên giá cố định. Con lắc dao động điều hòa với biên độ

cm theo phương thẳng đứng. Lấy g = 10 m/s2 và

. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, tại vị trí lò xo dãn 3 cm thì vận tốc của vật có độ lớn là

A. 20 cm/s.B. 10 cm/s.C. 20 cm/s.D. 10 cm/s.Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21 . ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều.

- Viết được biểu thức cường độ dòng điện và điện áp tức thời của đoạn mạch xoay chiều.

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của cường độ dòng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng.

- Giải được một số bài tập đơn giản như trong sgk.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Mô hình máy phát điện xoay chiều.

2. Học sinh: Ôn lại các khái niệm về dòng điện không đổi, dòng điện biến thiên và các tính chất của hàm điều hòa.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu khái niệm về dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu dòng điện xoay chiều.

Yêu cầu học sinh xác định các đại lượng trong biểu thức của i.

Yêu cầu h/s thực hiện C2, C3.

Giới thiệu biểu thức điện áp tức thời của dòng điện xoay chiều.

Thực hiện C1.

Ghi nhận khái niệm.

Xác định các đại lượng trong biểu thức của i.

Thực hiện C2, C3.

Ghi nhận biểu thức điện áp tức thời của dòng điện xoay chiều.

I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin, với dạng tổng quát: i = I0cos(t + ).

Trong đó: i là cường độ dòng điện tức thời tại thời điểm t; I0 > 0 là cường độ dòng điện cực đại; > 0 là tần số góc; T =

là chu kỳ; f =

là tần số; (t + ) là pha và là pha ban đầu của i.

Biểu thức của điện áp tức thời cũng có dạng: u = U0cos(t + u).

Trong đó, u là giá trị tức thời của điện áp tại thời điểm t, U0 > 0 là biên độ của điện áp, là tần số góc, (t + u) là pha của u tại thời điểm t, u là pha ban đầu của u.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 12.2. Dẫn dắt để học sinh nắm được nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong cuộn dây và biểu thức định luật Ôm cho mạch kín.

Giới thiệu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

Xác định từ thông qua mỗi vòng dây và qua cả cuộn dây tại thời điểm t bất kì.

Viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong cuộn dây.

Viết biểu thức định luật Ôm cho mạch kín.

Ghi nhận nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Giả sử lúc t = 0 góc hợp giữa pháp tuyến

của mặt phẵng chứa cuộn dây và véc tơ cảm ứng từ

là = 0, tại thời điểm t > 0 thì = t, từ thông qua cuộn dây cho bởi:

= NBScos = NBScost

Trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: e = -

= NBSsint

Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cho bởi:

I =

sint

Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc và cường độ cực đại: I0 =

.

Người ta tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu công thức và định nghĩa cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

Giới thiệu cách tính giá trị hiệu dụng của các đại lượng biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian.

Yêu cầu học sinh viết công thức tính các giá trị hiệu dụng của điện áp và suất điện động hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

Ghi nhận công thức và khái niệm.

Ghi nhận cách tính giá trị hiệu dụng của các đại lượng biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian.

Viết công thức tính các giá trị hiệu dụng của điện áp và suất điện động hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

III. Giá trị hiệu dụng

1. Cường độ hiệu dụng

Đại lượng I =

được gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều.

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi hai dòng điện đó là như nhau.

2. Các giá trị hiệu dụng khác

Những đại lượng điện và từ biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian đều có giá trị hiệu dụng tính theo công thức:

Giá trị cực đại

Giá trị hiệu dụng =

Điện áp hiệu dụng: U =

Suất động hiệu dụng: E =

.

Khi tính toán, đo lường, ... các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng. Các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng.

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 4 đến 9 trang 66 sgk và12.4, 12.5 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 22 - 23 . CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần.

- Phát biểu được tác dụng của tụ điện, của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều.

- Viết được công thức tính dung kháng, cảm kháng.

- Xác định được góc lệch pha giữa u và i trên các loại đoạn mạch xoay chiều chie có một thành phần.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm.

2. Học sinh: Ôn lại các công thức về tụ điện : q = Cu;

; suất điện động tự cảm: e =

.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Tiết 1.

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều.

Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu đoạn mạch xoay chiều trên hình 13.1.

Giới thiệu biểu thức của i và u trên đoạn mạch.

Yêu cầu học sinh cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i.

Xem hình vẽ 13.1 sgk.

Ghi nhận biểu thức của i và u.

Cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i.

Nếu trong một mạch điện có dòng điện xoay chiều i = I0cost = I

cost thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là:

u = U0cos(t + ) = U

cos(t + )

gọi là độ lệch pha giữa u và i.

Nếu > 0 thì ta nói u sớm pha so với i.

Nếu < 0 thì ta nói u trể pha || so với i.

Nếu = 0 thì ta nói u cùng với i.

Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 13.2.

Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch chỉ có R.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R.

Xem hình 13.2.

Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch chỉ có R.

Thực hiện C1.

Thực hiện C2.

Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R.

I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở R điện áp xoay chiều u = U

cost thì trong mạch sẽ có dòng điện xoay chiều có cường độ i = I

cost chạy qua.

Với: I =

là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có R.

+ Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.

+ Cường độ tức thời trong mạch chỉ có điện trở cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.

Hoạt động 4 (25 phút): Tìm hiểu đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Mắc các mạch thí nghiệm có khóa k.

Đóng khóa k cho học sinh quan sát số chỉ của ampe kế.

Yêu cầu học sinh cho biết tác dụng của tụ điện đối với dòng điện không đổi và dđxc

Giới thiệu mạch xoay chiều chỉ có tụ điện trên hình 12.3 b.

Yêu cầu học sinh thực hiện C3.

Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.

Giới thiệu dung kháng của tụ điện.

Yêu cầu học sinh thực hiện C4.

Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.

Dẫn dắt để học sinh nêu ý nghĩa của dung kháng.

Quan sát kết quả thí nghiệm.

Nhận xét về tác dụng của tụ điện đối với dòng điện không đổi và đối với dòng điện xoay chiều.

Thực hiện C3.

Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.

Ghi nhận công thức tính dung kháng của tụ điện.

Thực hiện C4.

Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.

Nêu ý nghĩa của dung kháng

II. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

1. Thí nghiệm

Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn) nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua.

2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C một điện áp xoay chiều u = U

cost thì trên đoạn mạch sẽ có dòng điện xoay chiều có cường độ i = I

cos(t +

) chạy qua

Với: I = CU =

=

là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có tụ điện C. Trong đó ZC =

gọi là dung kháng của mạch.

+ Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch.

+ Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha

so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trể pha

so với cường độ dòng điện).

3. Ý nghĩa của dung kháng

Dung kháng ZC =

là đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.

Nếu điện dung C của tụ điện và tần số góc của dòng điện càng lớn thì ZC càng nhỏ và dòng điện xoay chiều bị cản trở càng ít.

Ngoài ra dung kháng làm u trể pha hơn i.

Tiết 2.

Hoạt động 5 (10 phút): Kiểm tra bài cũ: Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở R và đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C. Nhận xét về pha của u và i trên từng loại đoạn mạch đó.

Hoạt động 6 (25 phút): Tìm hiểu đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện cảm thuần.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh xác định từ thông qua cuộn dây khi có dòng điện i chạy qua.

Yêu cầu học sinh xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây.

Yêu cầu học sinh thực hiện C5.

Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần.

Giới thiệu cảm kháng của mạch.

Yêu cầu học sinh thực hiện C6.

Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần.

Dẫn dắt để học sinh nêu được ý nghĩa của cảm kháng.

Xác định từ thông qua cuộn dây khi có dòng điện i chạy qua.

Xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây.

Thực hiện C5.

Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần.

Xác định điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch.

Ghi nhận công thức tính cảm kháng cảm kháng của cuộn cảm.

Thực hiện C6.

Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần.

Nêu ý nghĩa của cảm kháng.

III. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

1. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều

Khi có dòng điện cường độ i chạy qua một cuộn dây có độ tự cảm L (gọi là cuộn cảm) thì từ thông tự cảm trong cuộn dây là: = Li

Nếu i là dòng điện xoay chiều thì biến thiên tuần hoàn theo t và trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động: e = - L

= - Li’

Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm: u = ri - e; với cuộn thuần cảm (r = 0) thì u = -e.

2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L điện áp xoay chiều u = U

cost thì trên đoạn mạch sẽ có dòng điện xoay chiều i = I

cos(t -

) chạy qua

Với I =

=

là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L. Trong đó ZL = L gọi là cảm kháng của mạch.

+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.

+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện trể pha

so với điện áp, hoặc điện áp sớm pha

so với cường độ dòng điện.

3. Ý nghĩa của cảm kháng

Cảm kháng ZL = L đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.

Khi độ tự cảm của cuộn cảm và tần số góc của dòng điện xoay chiều càng lớn thì ZL càng lớn, cuộn cảm L sẽ cản trở càng nhiều đối với dòng điện xoay chiều.

Ngoài ra cảm kháng làm u sớm pha hơn i.

Hoạt động 7 (10 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong toàn bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 3, 4, 7, 8, 9 trang 74 sgk và 13.6, 13.7 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong toàn bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 24 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Nắm được các khái niệm về dòng điện xoay chiều, các đại lượng trong các loại đoạn mạch xoay chiều để trả lời được các câu hỏi liên quan đến các loại đoạn mạch xoay chiều.

- Giải được bài toán viết biểu thức cường độ dòng điện hoặc điện áp trong các loại đoạn mạch xoay chiều chỉ có một thành phần.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về các loại đoạn mạch chỉ có một thành phần.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải.

+ Biểu thức của i và u: Nếu i = I0cost thì u = U0cos(t + ). Ngược lại Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t - ).

+ Cảm kháng của cuộn dây: ZL = L. Dung kháng của tụ điện: ZC =

.

+ Định luận Ôm cho đoạn mạch: Chỉ có R: I =

; chỉ có tụ điện: I =

; chỉ có cuộn cảm thuần: I =

.

+ Điện áp giữa hai đầu điện trở R cùng pha với cường độ dòng điện. Điện áp giữa hai bản tụ điện trể pha

so với cường độ dòng điện. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần sớm pha

so với cường độ dòng điện.

Hoạt động 2 (15 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 7 trang 66: C

Câu 8 trang 66: A

Câu 9 trang 66: D

Câu 7 trang 74: D

Câu 8 trang 74: B

Câu 9 trang 74: A

Hoạt động 3 (20 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh tính dung kháng của tụ điện.

Yêu cầu học sinh tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức cường độ dòng điện.

Gọi một học sinh lên bảng giải câu b.

Yêu cầu học sinh tính cảm kháng của cuộn cảm thuần.

Yêu cầu học sinh tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức cường độ dòng điện.

Gọi một học sinh lên bảng giải câu b.

Tính dung kháng của tụ điện.

Tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

Viết biểu thức cường độ dòng điện.

Tự giải câu b.

Tính cảm kháng của cuộn cảm thuần.

Tính cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

Viết biểu thức cường độ dòng điện.

Tự giải câu b.

Bài 13.6

a) Ta có:

ZC =

=

= 50 ()

I =

=

= 2,4 (A).

i = I

cos(t +

)

= 2,4

cos(100t +

) (A)

b) Ta có:

ZC =

=

= 5 ()

I =

=

= 24 (A).

i = I

cos(t +

)

= 24

cos(100t +

) (A).

Bài 13.7

a) Ta có:

ZL = L = 100.

= 50 ()

I =

=

= 2,4 (A).

i = I

cos(t -

)

= 2,4

cos(100t -

) (A).

b) Ta có:

ZL = L = 1000.

= 500 ()

I =

=

= 0,24 (A).

i = I

cos(t -

)

= 0.24

cos(100t -

) (A).

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 25. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp và nêu được đơn vị đo các đại lượng này.

- Viết được các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng và độ lệch pha).

- Nêu được đặc điểm của đoạn mạch RLC khi xảy ra cộng hưởng điện.

- Vẽ được giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.

- Giải được các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Bộ TN gồm có dao động kí điện tử, các vôn kế v ampe kế, các phần tử R, L, C.

2. Học sinh: Ôn lại phép cộng véc tơ , phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp 2 dao động điều hòa.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Nêu độ lệch pha của cường độ dòng điện và điện áp trong từng loại đoạn mạch chỉ có một thành phần.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu phương pháp giãn đồ Fre-nen.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu định luật về điện áp tức thời.

Yêu cầu học sinh nhắc lại phương pháp giản đồ Fre-nen.

Yêu cầu học sinh nêu mối liên hệ về pha của u và i trong từng loại đoạn mạch:

Chỉ có R.

Chỉ có C.

Chỉ có L.

Thực hiện C1.

Ghi nhận định luật .

Nhắc lại phương pháp giản đồ Fre-nen.

Nêu mối liên hệ về pha của u và i và cách biểu diễn véc tơ quay của chúng trong từng loại đoạn mạch:

Chỉ có R.

Chỉ có C.

Chỉ có L.

I. Phương pháp giãn đồ Fre-nen

1. Định luật về điện áp tức thời

Trong đoạn mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu từng đoạn mạch ấy.

u = u1 + u2 + … + un.

2. Phương pháp giãn đồ Fre-nen

Biểu diễn các đại lượng u và i đối với từng đoạn mạch theo phương pháp giãn đồ véc tơ

Mạch

Các véc tơ quay

Định luật Ôm

R

u, i cùng pha

UR = IR

C

u trể pha

so với i

UC = IZC

L

u sớm pha

so với i

UL = IZL

Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng tần số) được thay thế bằng phép tổng hợp các véc tơ quay tương ứng.

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 14.1.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức đại số về mối liên hệ giữa các điện áp tức thời trên đoạn mạch.

Yêu cầu học sinh viết biểu thức véc tơ về mối liên hệ giữa các điện áp tức thời trên đoạn mạch.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Yêu cầu học sinh dựa vào giãn đồ véc tơ để tính U theo UR, UL và UC.

Biến đổi để đưa ra biểu thức định luật Ôm và giới thiệu khái niệm tổng trở.

Yêu cầu học sinh dựa vào giãn đồ véc tơ để tìm biểu thức tính độ lệch pha của u so với i trên đoạn mạch RLC.

Giới thiệu hiện tượng cộng hưởng điện.

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có cộng hưởng điện.

Yêu cầu học sinh dựa vào biểu thức tính tan, cho biết khi nào thì u sớm pha hơn i, khi nào thì u trể pha hơn i.

Vẽ hình.

Viết biểu thức đại số về mối liên hệ giữa các điện áp tức thời trên đoạn mạch.

Viết biểu thức véc tơ về mối liên hệ giữa các điện áp tức thời trên đoạn mạch.

Vẽ giãn đồ véc tơ.

Dựa vào giãn đồ véc tơ để tính U theo UR, UL và UC.

Ghi nhận định luật Ôm và khái niệm tổng trở.

Dựa vào giãn đồ véc tơ để tìm biểu thức tính độ lệch pha của u so với i trên đoạn mạch RLC.

Ghi nhận hiện tượng cộng hưởng điện.

Nêu điều kiện để có cộng hưởng điện.

Dựa vào biểu thức tính tan, cho biết khi nào thì u sớm pha hơn i, khi nào thì u trể pha hơn i.

II. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều

u = U

cost

Hệ thức giữa các điện áp tức thời trong mạch: u = uR + uL + uC

Nếu biểu diễn các điện áp tức thời bằng các véc tơ quay thì ta có

=

+

+

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:

U =

= I

= IZ

I =

Với Z =

gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC.

2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:

tan =

=

=

3. Cộng hưởng điện

Khi ZL= ZC thì Z = Zmin = R; I = Imax =

; = 0. Ta nói có hiện tượng cộng hưởng điện.

Điều kiện để có cộng hưởng điện là:

ZL= ZC L =

hay 2LC = 1

Khi ZL > ZC thì > 0: u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng).

Khi ZL < ZC thì < 0: u trể pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng).

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 4 đến 12 trang 79, 80 sgk và 14.2, 14.3, 14.7 và 14.12 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 26 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Tính được tổng trở của đoạn mạch RLC.

- Viết được biểu thức của u theo i hoặc biểu thức của i theo u.

- Vẽ được giãn đồ véc tơ, dựa vào giãn đồ véc tơ tính được U và .

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về đoạn mạch xoay chiều tổng quát.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải:

+ Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: ZL = L; ZC =

; Z =

.

+ Biểu thức của u và i:

Nếu i = Iocos(t + i) = I

cos(t + i) thì u = Uocos(t + i + ) = U

cos(t + i + ).

Nếu u = Uocos(t + u) = U

cos(t + u) thì i = Iocos(t + u - ) = I

cos(t + u - )

Với: I =

; Io =

; tan =

.

+ Điều kiện để có cộng hưởng điện: ZL= ZC hay L =

. Khi đó: Z = Zmin = R; I = Imax =

; = 0.

Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết 2 câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 11 trang 80: D

Câu 12 trang 80: D

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính U trên đoạn mạch có R và C từ đó suy ra để tính UR.

Yêu cầu học sinh tính I.

Yêu cầu học sinh tính ZC.

Yêu cầu học sinh tính ZC.

Yêu cầu học sinh tính ZL.

Yêu cầu học sinh tính Z.

Yêu cầu học sinh tính I.

Yêu cầu học sinh tính .

Yêu cầu học sinh viết biểu thức của i.

Yêu cầu học sinh tính tổng trở của đoạn mạch AM.

Yêu cầu học sinh tính điện áp hiệu dụng của đoạn mạch AM

Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có cộng hưởng điện từ đó suy ra để tính .

Yêu cầu học sinh xác định I0 và và viết biểu thức của i.

Viết biểu thức tính U trên đoạn mạch có R và C từ đó suy ra để tính UR.

Tính I.

Tính ZC.

Tính ZC.

Tính ZL.

Tính Z.

Tính I.

Tính .

Viết biểu thức của i.

Tính ZAM.

Tính UAM.

Nêu điều kiện để có cộng hưởng điện từ đó suy ra để tính .

Xác định I0 và và viết biểu thức của i.

Bài 6 trang 79

Ta có: U2 = U

+ U

UR =

= 60 (V)

I =

= 2(A).

ZC =

= 40 ().

Bài 9 trang 80

a) Viết biểu thức của i

Ta có: ZC =

= 40 ()

ZL = L = 100.

= 10 ()

Z =

=

= 50 ()

I =

= 2,4 (A)

tan =

=

= tan(-370)

= -

rad.

Vậy: i = I

cos(t - )

= 2,4

cos(100t +

) (A).

b) Điện áp hiệu dụng giữa A và M

Ta có : ZAM =

= 40

().

UAM = I.ZAM = 2,4.40

= 96

(V)

Bài 10 trang 80

Để có cộng hưởng điện thì

ZL = ZC hay L =

=

= 100 (rad/s)

Khi có cộng hưởng điện thì

I0 =

= 4 (A) và = 0

Nên i = I0cos(t - ) = 4cos100 (A).

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 27 . CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Viết được công thức tính công suất điện và tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp.

- Nêu được lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện.

- Giải được một số bài tập về tính công suất và hệ số công suất trên đoạn mạch xoay chiều như sgk.

II. CHUẨN BỊ

Học sinh: Ôn lại các công thức về mạch RLC mắc nối tiếp.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Vẽ giãn đồ véc tơ cho đoạn mạch RLC.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu công suất của đoạn mạch xoay chiều.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu biểu thức của u và i.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu biểu thức tính công suất của đoạn mạch xoay chiều.

Yêu cầu học sinh viết công thức tính điện năng tiêu thụ.

Nêu các đại lượng trong các biểu thức của u và i.

Thực hiện C1.

Ghi nhận biểu thức tính công suất của đoạn mạch xoay chiều.

Viết công thức tính điện năng tiêu thụ trên mạch điện xoay chiều.

I. Công suất của đoạn mạch xoay chiều

1. Biểu thức của công suất

Xt đoạn mạch xoay chiều có:

i = I

cost v u = U

cos(t + )

Thì công suất của đoạn mạch xoay chiều này là: P = UIcos

2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện

W = P.t

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu hệ số công suất.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hệ số công suất của mạch điện xoay chiều.

Yêu cầu học sinh dựa vào giãn đồ véc tơ đưa ra công thức tính hệ số công suất.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Giới thiệu công thức tính công suất của đoạn mạch xoay chiều.

Dẫn dắt để đưa ra biểu thức tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.

Yêu cầu học sinh nêu cách nâng cao hệ số công suất.

Yêu cầu học sinh cho biết với các dụng cụ tiêu thụ điện như tủ lạnh, máy giặt, … tăng hệ số công suất để làm gì?

Ghi nhận thiệu hệ số công suất của mạch điện xoay chiều.

Dựa vào giãn đồ véc tơ đưa ra công thức tính hệ số công suất.

Thực hiện C2.

Ghi nhận công thức tính công suất của đoạn mạch xoay chiều.

Từ biểu thức P = UIcos suy ra I và suy ra biểu thức tính công suất tỏa nhiệt trên đường dây tải với điện trở r.

Nêu cách nâng cao hệ số công suất.

Cho biết với các dụng cụ tiêu thụ điện như tủ lạnh, máy giặt, ... tăng hệ số công suất để làm gì?

II. Hệ số công suất

1. Biểu thức của hệ số công suất và công suất

Trong công thức P = UIcos thì cos được gọi là hệ số công suất. Vì || < 900 nên

1 cos 0

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta có

cos =

Công suất của đoạn mạch RLC:

P = UIcos =

= I2R

2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng

Vì P = UIcos I =

nên công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) là Php = rI2 =

. Nếu hệ số công suất cos nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây tải Php sẽ lớn, do đó người ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất.

Với cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P, tăng hệ số công suất cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ đó giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên dây.

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 2 đến 6 trang 85 sgk và 15.5, 15.8 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 28 . TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Viết được công suất hao phí trên đường dây tải điện, từ đó suy ra những giải pháp giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp triệt để và hiệu quả nhất.

- Phát biểu được định nghĩa, nêu được cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.

- Viết được hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp.

- Viết được hệ thức giữa cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của máy biến áp.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Giới thiệu máy biến áp thật cho học sinh xem.

2. Học sinh: Ôn lại về suất điện động cảm ứng, về vật liệu từ.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Viết biểu thức tính công suất và hệ số công suất của đoạn mạch điện xoay chiều. Nêu mục đích của việc nâng cao hệ số công suất và cách nâng cao hệ số công suất.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu bài toán truyền tải điện năng đi xa.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu công suất phát đi từ nhà máy phát điện.

Yêu cầu học sinh xác định công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải.

Yêu cầu học sinh nêu các biện pháp giảm công suất hao phí.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1

Phân tích để tìm ra phương pháp tối ưu để giải bài toán truyền tải điện năng đi xa.

Ghi nhận công suất phát đi từ nhà máy phát điện.

Xác định công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải.

Nêu các biện pháp giảm công suất hao phí.

Thực hiện C1.

Ghi nhận phương pháp tối ưu để giải bài toán truyền tải điện năng đi xa.

I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa

Công suất phát đi từ nhà máy phát điện

P = UI

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải: Php = rI2 = r(

)2 = P2

Với công suất phát P xác định, để giảm Php ta phải giảm r hoặc tăng U

Biện pháp giảm r có những hạn chế: Vì r =

nên để giảm ta phải dùng các loại dây có điện trở suất nhỏ như bạc, dây siêu dẫn, ... với giá thành quá cao hoặc tăng tiết diện S, mà tăng tiết diện S thì tốn kim loại và phải xây cột điện lớn nên không kinh tế.

Trái lại, biện pháp tăng U có hiệu quả rỏ rệt: Tăng U lên n lần thì Php giảm n2 lần.

Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu máy biếp áp.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu máy biến áp.

Cho học sinh quan sát một máy biến áp.

Giới thiệu hình 16.2, 16.3.

Y/c h/s nêu cấu tạo máy biến áp.

Giới thiệu nguyên tắc hoạt động của máy biến áp.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Giới thiệu số vòng dây của cuộn sơ cấp, thứ cấp và điện áp đưa vào ở cuộn sơ cấp, lấy ra ở cuộn thứ cấp.

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của máy tăng áp, hạ áp.

Dẫn dắt để đưa ra mối liên hệ giữa U1, I1 và U2, I2 trong máy biến áp có tải.

Yêu cầu học sinh rút ra các kết luận đối với máy biến áp lí tưởng.

Ghi nhận khái niệm.

Quan sát máy biến áp.

Xem hình 16.2, 16.3.

Nêu cấu tạo của máy biến áp.

Ghi nhận và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp.

Thực hiện C2.

Ghi nhận các số liệu trên máy biến áp.

Nêu đặc điểm của máy tăng áp, hạ áp.

Ghi nhận mối liên hệ giữa U1, I1 và U2, I2 trong máy biến áp có tải.

Rút ra các kết luận đối với máy biến áp lí tưởng.

II. Máy biếp áp

Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.

1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau, quấn trên một lỏi sắt từ khép kín (làm bằng thép silic). Một trong hai cuộn dây được nối với nguồn điện xoay chiều được gọi là cuộn sơ cấp, có N1 vòng dây. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ, gọi là cuộn thứ cấp, có N2 vòng dây.

Máy biến áp hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào một điện áp xoay chiều tần số f. Dòng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra biến thiên từ thông trong trong hai cuộn. Do cấu tạo của máy biến áp, có lõi bằng chất sắt từ nên hầu như mọi đường sức từ do dòng điện ở cuộn sơ cấp gây ra đều đi qua cuộn sơ cấp, từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là như nhau. Kết quả là trong cuộn thứ cấp có sự biến thiên từ thông, do đó xuất hiện một suất điện động cảm ứng. Khi máy biến áp làm việc, trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều cùng tần số f với dòng điện ở cuộn sơ cấp.

2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp

Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp ta thấy:

Nếu N2 > N1thì U2 > U1: Máy tăng áp.

Nếu N2 < N1thì U2 < U1: Máy hạ áp.

Nếu bỏ qua hao phí trên máy biến áp (thật ra hao phí trên máy biến áp rất nhỏ) thì:

P1 = U1I1 = P2 = U2I2

Do đó:

Kết luận: Đối với máy biến áp lí tưởng:

+ Tỉ số các điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng tỉ số

.

+ Tỉ số các cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp và mạch sơ cấp bằng nghịch đảo của tỉ số

.

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu ứng dụng của máy biến áp.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh nêu các ứng dụng của máy biến áp.

Yêu cầu học sinh thực hiện C4.

Yêu cầu học sinh thực hiện C5.

Nêu các ứng dụng của máy biến áp.

Thực hiện C4.

Thực hiện C5.

III. Ứng dụng của máy biến áp

+ Thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều đến các giá trị thích hợp.

+ Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải.

+ Sử dụng trong máy hàn điện nấu chảy kim loại.

Hoạt động 5 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 2 đến 6 trang 91 sgk và 15.4, 15.5 và 15.6 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 29 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Trả lời được các câu hỏi và giải được các bài toán về công suất, hệ số công suất của mạch điện xoay chiều.

- Trả lời được các câu hỏi và giải được các bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng đi xa

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về công suất, hệ số công suất máy biến áp.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải:

+ Công suất và hệ số công suất của đoạn mạch RLC: P = UIcos =

= I2R; cos =

.

+ Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải: Php = rI2 = P2

+ Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện trên máy biến áp:

.

Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết các câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 2 trang 85: C

Câu 3 trang 85: B

Câu 4 trang 85: A

Câu 5 trang 85: A

Câu 2 trang 91: C

Câu 3 trang 91: A

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh tính cảm kháng và dung kháng.

Yêu cầu học sinh nhận xét kết quả và tính công suất, hệ số công suất.

Yêu cầu học sinh tính toán để thấy U

từ đó kết luận cuộn dây có điện trở thuần r 0.

Hướng dẫn học sinh lập hệ phương trình và giải để tìm ra Ur và UL từ đó tính ra hệ số công suất.

Yêu cầu học sinh tính cường độ hiệu dụng trên đường dây.

Yêu cầu hs tính độ sụt thế.

Yêu cầu học sinh tính điện áp hiệu dụng cuối đường dây.

Yêu cầu học sinh tính công suất tổn hao trên đường dây tải.

Cho học sinh tự giải câu e.

Tính cảm kháng.

Tính dung kháng.

Nhận xét kết quả và tính công suất, hệ số công suất.

Tính toán để rút ra kết luận.

Viết công thức tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch theo các điện áp thành phần.

Viết công thức tính điện áp giữa hai đầu cuộn dây.

Giải hệ phương trình.

Tính hệ số công suất.

Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây.

Tính độ sụt thế.

Tính điện áp hiệu dụng cuối đường dây.

Tính công suất tổn hao trên đường dây tải.

Tự giải câu e.

Bài 6 trang 85

Ta có:

ZL = 2fL = 2.1000.

.10-3 = 10().

ZC =

= 10().

Vì ZL = ZC nên có cộng hưởng điện, khi đó

P = Pmax =

= 333(W) và cos = 1

Bài 15.8

a) Ta có :

=

= 53,6(V) U = 65(V), do đó cuộn dây có điện trở thuần r 0.

b) Ta có : U2 = (UR + Ur)2 + (UL - UC)2

652 = 132 + 26Ur + U

+ U

- 130UL + 652

0 = 132 + 26Ur + U

+ U

- 130UL (1)

U

= U

+ U

132 = U

+ U

(2)

Giải hệ (1) và (2) ta có:

Ur = 12(V ; UL = 5(V)

Hệ số công suất :

cos =

=

.

Bài 6 trang 91

a) Cường độ hiệu dụng trên dây tải điện

I =

=

(A)

b) Độ sụt thế : U = rI = 2.

= 73(V)

c) Điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây:

UC = U - U = 110 – 73 = 37(V)

d) Công suất tổn hao trên đường dây tải:

Php = rI2 = 2.

= 2644,6(W)

e) Tính toán tương tự với U’ = 220 ta có

I’ =

A; U’ = 36V;

U’C = 184V; P’hp = 661W.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 30 . MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha.

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Chuẩn bị các mô hình máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha.

2. Học sinh: Ôn kiến thức hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật Len-xơ ở lớp 11.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Nêu cách tạo ra suất điện động xoay chiều.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều một pha.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu mô hình máy phát điện xoay chiều một pha.

Giới thiệu hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha.

Giới thiệu tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát tạo ra.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Thực hiện C1.

Ghi nhận cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha.

Ghi nhận hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha.

Ghi nhận tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát tạo ra.

Thực hiện C2.

I. Máy phát điện xoay chiều một pha

1. Cấu tạo và hoạt động.

+ Cấu tạo gồm bộ phận chính:

Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện: phần tạo ra từ trường.

Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng.

Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọi là stato, phần quay gọi là rôto.

+ Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng.

2. Tần số của dòng điện xoay chiều.

Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần số của dòng điện là f = n.

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np.

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f =

p.

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều ba pha.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu mô hình máy phát điện xoay chiều ba pha.

Giới thiệu hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha.

Giới thiệu dòng điện xoay chiều ba pha.

Giới thiệu những ưu việt của dòng ba pha.

Ghi nhận cấu tạo của máy phát điện xoay chiều ba pha.

Nhận xét về ba suất điện động xoay chiều xuất hiện trong ba cuộn dây.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận những ưu việt của dòng ba pha.

II. Máy phát điện xoay chiều ba pha

1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.

Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm:

+ Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vành tròn tại ba vị trí đối xứng (ba trục của ba cuộn dây đồng quy tại tâm O của đường tròn và lệch nhau 1200).

+ Một nam châm NS có thể quay quanh trục O với tốc độ góc không đổi.

Khi nam châm quay từ thông qua ba cuộn dây biến thiên theo hàm số sin của thời gian với cùng tần số góc , cùng biên độ nhưng lệch pha nhau

. Kết quả là trong ba cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau

.

2. Cách mắc mạch ba pha (giảm tải)

3. Dòng ba pha

Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha phát ra là dòng ba pha. Đó là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau

từng đôi một. Nếu tải đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ.

4. Những ưu việt của dòng ba pha

+ Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dịng một pha.

+ Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 3, 4 trang 94 sgk và 17.1, 17.3 và 17.4 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 31 . ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Trình bày được khái niệm từ trường quay.

- Trình bày được một cách tạo ra từ trường quay.

- Giải thích được sự quay không đồng bộ của khung dây đặt trong từ trường quay.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Chuẩn bị mô hình về sự quay không đồng bộ của khung dây trong từ trường quay của nam châm.

2. Học sinh: Ôn lại kiến thức về động cơ điện ở lớp 9.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (15 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu cấu tạo, hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha và cách xác định tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra.

Nêu định nghĩa dòng điện xoay chiều ba pha và những ưu việt của dòng điện xoay chiều ba pha.

Hoạt động 2 (25 phút): Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu mô hình của sự quay không đồng bộ.

Yêu cầu học sinh giải thích sự quay của khung dây khi nam châm quay.

Yêu cầu học sinh giải thích sự quay không đồng bộ.

Xem hình 18.1. Đọc sgk và mô tả hiện tượng.

Giải thích sự quay của khung dây khi nam châm quay.

Giải thích sự quay không đồng bộ của khung dây so với nam châm.

I. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ

Quay đều một nam châm hình chử U với tốc độ góc thì từ trường giữa hai nhánh của nam châm cũng quay với tốc độ góc .

Đặt trong từ trường quay với tốc độ góc một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ góc ’ < . Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường.

Giải thích: Từ trường quay làm từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Cũng chính từ trường quay này tác dụng lên dòng điện trong khung dây một mômen lực làm khung dây quay. Theo định luật Len-xơ, khung dây quay theo chiều quay của từ trường để giảm tốc độ biến thiên của từ thông.

Tốc độ góc của khung dây luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường vì nếu tốc độ góc của khung dây bằng tốc độ góc của từ trường thì từ thông qua khung dây không biến thiên nữa, dòng điện cảm ứng không còn, momen lực từ bằng 0, momen cản làm khung dây quay chậm lại. Lúc đó lại có dòng cảm ứng và có momen lực từ. Khung dây sẽ quay đều khi momen lực từ và momen cản cân bằng nhau.

II. Động cơ không đồng bộ ba pha

(Giảm tải)

Hoạt động 3 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà xem lại các bài tập về mạch điện xoay chiều để chuẩn bị cho tiết bài tập.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 32 . BÀI TẬP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Nắm được cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ để trả lời được các câu hỏi và giải được các bài tập có liên quan.

- Giải được các bài tập liên quan đến mạch điện xoay chiều.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt. Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận.

2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha và động cơ không đồng bộ. Xem lại các bài toán về đoạn mạch xoay chiều.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải:

+ Cấu tạo và hoạt động của: Máy phát điên xoay chiều một pha, ba pha.

+ Tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều tạo ra: Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần số của dòng điện là f = n. Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np. Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f =

p.

Hoạt động 2 (10 phút): Giải các câu trắc nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu 2 học sinh lên bảng giải chi tiết 2 câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa và sách bài tập.

Yêu cầu các học sinh khác nhận xét bài giải của bạn.

Sửa những thiếu sót (nếu có).

Giải chi tiết các câu trắc nghiệm theo yêu cầu của thầy, cô.

Nhận xét bài giải của bạn.

Câu 3 trang 94 : C

Câu 17-18.1 : C

Câu 17-18.2 : C

Câu 17-18.3 : C

Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh tính Z.

Yêu cầu học sinh viết công thức tính cos từ đó suy ra để tính R.

Yêu cầu học sinh viết công thức tính tan từ đó suy ra để tính ZL – ZC .

Hướng dẫn học sinh lập hệ phương trình để tìm L và C.

Yêu cầu học sinh giải hệ phương trình để tính L và C.

Yêu cầu học sinh tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở

Yêu cầu học sinh tính .

Yêu cầu học sinh viết biểu thức của i.

Yêu cầu học sinh tính tổng trở của đoạn mạch AD.

Yêu cầu học sinh tính UAD.

Yêu cầu học sinh tính AD .

Yêu cầu học sinh xác định độ lệch pha giữa uAB và uAD.

Tính tổng trở.

Viết công thức tính cos từ đó suy ra để tính R.

Viết công thức tính tan từ đó suy ra để tính ZL – ZC .

Lập hệ phương trình để tìm L và C.

Giải hệ phương trình để tính L và C.

Tính ZL.

Tính ZC.

Tính Z.

Tính .

Viết biểu thức của i.

Tính ZAD.

Tính UAD.

Tính AD .

Tính và nhận xét.

Bài 14.8

a) Ta có: Z =

= 120().

cos =

R = Z.cos = 120.

= 60

().

tan =

ZL – ZC = R.tan = 60

.(-

)

= -60()

Hay ZC - ZL = 60

b) Ta có : ZC = ZL = 60

= 60

= 50L + 30 (1)

Z’C = Z’L

= 200L (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có :

L =

H và C =

F

Câu 4 trang 131 sgv

a) Ta có: ZL = L = 100.

= 40()

ZC =

= 80()

Z =

=

= 80()

I =

= 1(A)

tan =

= tan(-

)

= -

rad

Vậy : i = I

cos(t - )

=

cos(100t +

) )A)

b) Ta có :

ZAD=

= 80()

UAD = I.ZAD = 1.80 = 80(V)

c) Ta có: tanAD =

= tan

AD =

rad

= - AD = -

-

= -

Như vậy uAB trể pha hơn uAD một góc

.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 33 - 34 . THỰC HÀNH: KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

I. CHUẨN KIẾN THỨC - KỸ NĂNG

- Phát biểu và viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dòng điện hiệu dụng I, hệ số công suất cos trong đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.

- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn các điện áp trong các loại đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp.

- Sử dụng được đồng hồ đa năng hiện số để đo điện áp xoay chiều: lựa chọn đúng phạm vi đo, đọc đúng kết quả đo, xác định đúng sai số đo.

- Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r của ống dây, điện dung C của tụ điện, góc lệch giữa cường độ dòng điện i và điện áp u ở từng phần tử của đoạn mạch.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên:

- Nhắc HS tìm hiểu nội dung bài thực hành, ôn lại các kiến thức liên quan về dòng điện xoay chiều, đặc biệt và phương pháp giản đồ Fre-nen.

- Trả lời câu hỏi trong phần “Tóm tắt lí thuyết” để định hướng việc thực hành.

- Chuẩn bị đủ và kiểm tra cận thận các dụng cụ cần cho từng nhóm thực hành.

- Tiến hành lắp thử mạch, đo, vẽ giản đồ theo nội dung bài thực hành trong Sgk để phát hiện các điểm cần điều chỉnh và rút ra các kinh nghiệm cần lưu ý.

- Lập danh sách các nhóm thực hành gồm 3 - 4 HS.

2. Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:

- Đọc bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành.

- Trả lời câu hỏi phần Tóm tắt lí thuyết để định hướng việc thực hành.

- Trả lời câu hỏi ở cuối bài để biết cách dùng đồng hồ đa năng hiện số và luyện cách vẽ giản đồ Fre-nen.

- Chuẩn bị 1 compa, 1 thước 200 mm và 1 thước đo góc và lập sẵn ba bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Tiết 1. Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu các dụng cụ thực hành

Nhận và kiểm tra các dụng cụ thực hành.

I. Dụng cụ thí nghiệm cho mỗi nhóm

+ Hai đồng hồ đa năng.

+ Một nguồn điện xoay chiều 6 – 12 V.

+ Một điện trở.

+ Một tụ điện.

+ Một cuộn cảm.

+ Bốn dây dẫn.

+ Một thước 200 mm.

+ Một com pa, một thước đo góc.

+ Một bảng lắp ráp mạch điện.

Hoạt động 2 (35 phút): Tiến hành thí nghiệm.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh đọc kĩ hướng dẫn thực hành theo SGK.

Yêu cầu học sinh mắc mạch điện theo hình vẽ 19.1.

Kiểm tra mạch điện của các nhóm.

Yêu cầu học sinh cắm điện vào và tiến hành đo theo yêu cầu của đề bài.

Đọc hướng dẫn thực hành.

Mắc mạch điện như hình vẽ 19.1.

Tiến hành đo theo yêu cầu của đề bài.

II. Tiến hành thí nghiệm

Để nguồn điện xoay chiều lần lượt với các giá trị: 6 V; 9 V và 12 V.

Đo các đại lượng trong mạch:

Lần 1 Lần 2 Lần 3

+ I

+ UMN

+ UNP

+ UMP

+ UPQ

+ UMQ

Ghi nhận các số liệu để xữ lý.

Hoạt động 3 (45 phút): Xử lí số liệu và viết báo cáo.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Hướng dẫn học sinh viết báo cáo.

Thu các bài báo cáo của học sinh.

Từ số liệu thu được tiến hành xử lí và viết báo cáo.

III. Báo cáo thực hành

Mỗi học sinh viết 1 báo cáo thực hành theo mẫu báo cáo trang 100, 101

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 35 . KIỂM TRA HỌC KỲ I

Tạo bảng điểm online

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

File mới nhất

* ĐỀ THI THỬ SỐ 3 THẦY NGHĨA HÀ
Ngày 06/07/2020
* ĐỀ THI THỬ SỐ 4 CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT
Ngày 06/07/2020
* DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA (BT TRẮC NGHIỆM PHÂN THEO CÁC CẤP ĐỘ)
Ngày 06/07/2020
* Đề thi thử THPTQG Trường THPT Thị Xã Quảng Trị 2020 lần 2
Ngày 06/07/2020
* Đề thi thử THPTQG Chuyên Đại học Sư phạm Hà Nội 2020 lần 2
Ngày 06/07/2020
File mới upload

Ngày này hằng năm

* Một sai sót trong đề thi ĐH 2013
Ngày 12/07/2013
* Lời giải ngắn gọn mã đề 202;208;210; 216;218;224;204;206;212;214;220;222 thi THPT Quốc gia năm 2017
Ngày 13/07/2017
* Giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia 2016 môn Vật Lý - Hồ Văn Diên
Ngày 09/07/2016
* Giải chi tiết đề thi Đại học môn Hóa khối B năm 2014
Ngày 11/07/2014
* Giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí 2015 - Tăng Hải Tuân
Ngày 08/07/2015
File mới upload

Được tải nhiều nhất tháng trước

File icon Phần mềm công cụ toán học Mathtype 6.9 (có key full)
175,209 lượt tải - 2,561 trong tháng
File icon Full trắc nghiệm Công. Công suất. Động năng (có đáp án)
3,879 lượt tải - 1,736 trong tháng
File icon 94 câu trắc nghiệm - Từ trường - File word có lời giải chi tiết
8,014 lượt tải - 1,714 trong tháng
File icon FILE WORD. CẬP NHẬT CÁC DẠNG TOÁN MỚI NHẤT - Phân Dạng Chi Tiết - SÓNG ĐIỆN TỪ - VẬT LÝ 12. Chuẩn cấu trúc năm 2019
4,877 lượt tải - 1,407 trong tháng
File icon TRẮC NGHIỆM VẬT LÍ 11 (CẢ NĂM - FILE WORD)
5,250 lượt tải - 1,356 trong tháng
File download nhiều

Bình luận tài nguyên

Đề thi thử THPTQG Chuyên Đại học Vinh 2020 lần 2
User Trần Tuệ Gia 06 - 07

Đề thi thử THPTQG Kim Liên Hà Nội 2020 lần 3
User Trần Tuệ Gia 06 - 07

Đề thi thử THPTQG Kim Liên Hà Nội 2020 lần 3
User Trần Tuệ Gia 06 - 07

BỘ ĐỀ VẬT LÝ TINH GIẢM 2020 - PHẦN 1

BỘ ĐỀ VẬT LÝ TINH GIẢM 2020 - PHẦN 2


ABC Trắc Nghiệm Vật Lý
Cầu vồng   |   Đăng nhập Đăng nhậpnew
Đang online (16)