Giáo án Vật lý 12 nâng cao chương III

Ổn định tổ chức (2/)
2. Kiểm tra bài cũ: (5/)
	1. Đặc điểm của sóng phản xạ.
	2. Điều kiện để có sóng dừng. 
3. Tạo tình huống học tập: 
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Kiến thức
HĐ 1: Sự giao thoa của hai sóng
3
10
10
10
Thảo luận nhoám trả lời theo phiếu học tập số 1
+ Sóng tại M do u1 truyền tới
u1M = Acos2p
+ Sóng tại M do u2 truyền tới
 u2M = Acos2p
+ Biên độ dao động tại M phụ thuộc vào biên độ u1M, u2M và pha ban đầu hay độ lệch pha giữa u1M và u2M 
+ Dj = j1 - j2 = 2p Dj = (d2 - d1) 
+ Thảo luận nhóm trả lời
Các gợn cực đại
)
- 2 - 1 0 1 2 
S1
S2
 -2 -1 0 1… 
Các gợn cực tiểu
+ Quan sát và mô tả hiện tượng.
Xét trường hợp 2 nguồn dao động S1 và S2 có cùng tần số, cùng pha.
Xét điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn S1M = d1 và cách S2 một đoạn S2M = d2
+ Giả sử biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Hãy viết phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn S1, S2 truyền tới?
+ Dao động tại M là tổng hợp của 2 dao động u1M và u2M có biên độ phụ thuộc vào yếu tố nào?
+ Độ lệch pha của hai dao động thành phần tại M?
+ Từ (1) &(2) hãy tìm công thức xác định vị trí M (hiệu đường đi) dao động với biên độ cực đại, dao động biên độ cực tiểu 
+ Quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực đại là họ các đường hyperbol. Xen kẽ với chúng là họ các đường hyperbol của những điểm dao động với biên độ cực tiểu.
+ Các đường hyperbol tạo thành khi có sự giao thoa của hai sóng như trên gọi là vân giao thoa.
+ Mô tả thí nghiệm hình 16.3
 S2
 S1
P
1. Sự giao thoa của hai sóng trên mặt nước
a) Dự đoán hiện tượng:
+ Giả sử các nguồn S1 và S2 dao động theo phương trình: 
u1 = u2 = Acoswt = Acos t
+ Sóng tại M do u1 truyền tới
u1M = Acos2p
+ Sóng tại M do u2 truyền tới
 u2M = Acos2p
+ Dao động tại M là tổng hợp của 2 dao động u1M và u2M
u2M = u1M + u2M
có biên độ:
(1)
+ Tại M hai dao động có độ lệch pha:
Dj = j1 - j2 = 2p Dj = (d2 - d1) (2)
- Nếu u1M và u2M cùng pha : Dj = 2kp thì biên độ dao động tại M đạt cực đại.
(d2 – d1) = kl (3)
- Nếu u1M và u2M ngược pha : Dj = (2k + 1)p thì biên độ dao động tại M đạt cực tiểu.
(d2 – d1) = (4)
b) Thí nghiệm kiểm tra:
Thí nghiệm H 16.3
Quan sát mặt nước ta thấy trên đó xuất hiện các đường hyperbol đúng như dự đoán.
HĐ2: Xác định điều kiện để có giao thoa & ứng dụng của giao thoa
+ Muốn có hiện tượng giao thoa thì độ lệch pha Dj phải là một hằng số, khi đó vị trí các vân giao thoa cố định trên mặt nước.
+ Nếu độ lệch pha Dj thay đổi thì vị trí các vân cực đại và cực tiểu thay đổi, khi đó ta sẽ không quan sát được giao thoa. 
+ Xem sách.
+ Nêu điều kiện để có hiện tượng giao thoa?
+ Gv nêu các khái niệm nguồn kết hợp, sóng kết hợp, sự giao thoa
Gv Tổng quát lên để có điều kiện về giao thoa.
+ Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng. Nhiều khi vì những lí do khác nhau, ta không quan sát được quá trình sóng, nhưng nếu ta phát hiện được hiện tượng giao thoa thì ta có thể kết luận quá trình đó là quá trình sóng
2. Điều kiện để có hiện tượng giao thoa
Nguồn kết hợp: là hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
 Sóng kết hợp: Hai sóng do hai nguồn kết hợp tạo thành gọi là hai sóng kết hợp.
+ Điều kiện để có hiện tượng giao thoa là hai sóng phải là hai sóng kết hợp, tức được tạo ra từ hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
Kết luận:
Hiện tượng giao thoa sóng :
Hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định, luôn luôn hoặc tăng cường nhau, hoặc làm yếu nhau được gọi là sự giao thoa sóng.
3. Ứng dụng: SGK
Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng. Nhận biết quá trình sóng nhờ hiện tượng giao thoa
4. Sự nhiễu xạ của sóng: (đọc thêm)
Hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản gọi là sự nhiễu xạ sóng.
 C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC
	4. Củng cố kiến thức: (5/)
	Công thức hiệu đường đi để điểm M dao động với biên độ cực đại, cực tiểu của hiện tượng giao thoa hai sóng kết hợp cùng pha 
	M dao động với biên độ cực đại: (d2 – d1) = kl 
	M dao động với biên độ cực tiểu: (d2 – d1) = 	
	 Bài tập về nhà: 1 đến 4/89 SGK. 
Bài tập thêm:	Mũi nhọn S1 dao động điều hòa với tần số f = 40Hz, biên độ a = 2cm, chạm thẳng đứng vào mặt nước yên lặng tạo ra sóng trên mặt nước. Khoảng cách giữa hai gợn sóng (hai gợn lồi) liên tiếp là 20cm. Xem biên độ sóng không đổi trên mặt nước. 
1.Tìm bước sóng, vận tốc truyền sóng, viết phương trình dao động của S1. Chọn t = 0 khi S1 qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
2. Viết phương trình dao động tại M nằm trên mặt thoáng cách S1 một đoạn d = 25cm. Dao động của M lệch pha như thế nào so với nguồn S1.
3. Mũi nhọn S2 dao động điều hòa giống hệt S1 và chạm vào mặt nước tại S2 cách S1 một đoạn 12cm.
 a. Mô tả hình ảnh quan sát được trên mặt nước.
 b. Tính số gợn cực đại (gợn lồi) và số gợn cực tiểu ( gợn lõm) có trong khoảng S1 và S2.
IV: RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
BÀI 17: SÓNG ÂM - 
NGUỒN NHẠC ÂM
Ngày soạn: 30/8/2009 
Tiết thứ: 28&29 
I. MỤC TIÊU:
	1. Kiến thức: 
	- Nêu được nguồn gốc của âm và cảm giác về âm.
	- Nêu được mối quan hệ giữa các cảm giác về âm và những đặc điểm của sóng âm.
	- Trình bày được phương pháp khảo sát những đặc điểm của sóng âm dựa trên đồ thị dao động của nguồn âm.
	2. Kĩ năng: 
	3. Thái độ:
	- Tình cảm: có hứng thú với bộ môn.
II. CHUẨN BỊ:
	1. Chuẩn bị của thầy: 	- Âm thoa, đàn giây.
	- Dao động kí điện tử (nếu có điều kiện).
	2. Chuẩn bị của trò: Ôn nguồn gốc âm, cơ chế truyền âm trong không khí ở lớp 7
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU
1. Ổn định tổ chức (2/)
2. Kiểm tra bài cũ (8/)
	1. Viết công thức hiệu đường đi để điểm M dao động với biên độ cực đại, cực tiểu của hiện tượng giao thoa hai sóng kết hợp cùng pha.
	2. Giải thích vì sao hai sóng mặt nước xuất phát từ hai nguồn không kết hợp giao nhau lại không tạo thành vân giao thoa. 
	3. Tạo tình huống học tập 
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
TL
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Kiến thức
HĐ1: Phương pháp giải toán về đại cương dao động điều hòa 
15
15
Vật phát ra âm thanh gọi tắt là âm.
Nguồn gốc của âm là vật dao động gọi là nguồn âm
Cơ chế truyền âm trong không khí:
+ Vật dao động làm cho lớp không khí ở bên cạnh lần lượt bị nén, rồi bị dãn, xuất hiện lực đàn hồi khiến cho dao động đó được truyền đi cho các phần tử không khí ở xa hơn. Dao động được truyền đi trong không khí tạo thành sóng gọi là sóng âm, có cùng tần số với nguồn âm. 
+ Sóng âm truyền qua không khí lọt vào tai ta gặp màng nhĩ, tác dụng lên màng nhĩ một áp suất biến thiên, làm cho màng nhĩ dao động. Dao động của màng nhĩ lại được truyền đến đầu các dây thần kinh thính giác làm cho ta có cảm giác về âm thanh(gọi tắt là âm).
+ C1: Nguồn âm & tai người nghe
+ vr > vl > vk
+ C2: Sóng âm là sóng cơ chỉ có thể lan truyền được trong môi trường vật chất (phần tử). Chân không không có các phần tử vật chất nên không thể truyền âm.
+ Âm do các nhạc cụ: Nghe êm ái, dễ chịu, đồ thị là những đường cong tuần hoàn có tần số xác định
+ Âm do tiếng gõ tấm kim loại chói tai, gây cảm giác khó chịu có đồ thị là đường cong không tuần hoàn, không có tần số xác định 
Ôn kiến thức lớp 7:
+ Âm là gì?
+ Nguồn gốc của âm và cơ chế truyền âm trong không khí?
+ C1: Có những yếu tố nào tham gia vào quá trình tạo ra cảm giác âm của ta?
+ Sóng âm truyền được trong các môi trường nào? Đọc bảng 17.1 So sánh tốc độ truyền âm trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.
+ C2: Tại sao sóng âm không thể truyền được trong chân không?
Gv: Ngày nay sóng âm được mở rộng cho các sóng cơ, bất kể tai người có nghe được hay không. Nêu định nghĩa sóng cơ.
+ Sóng âm là loại sóng gì? (sóng ngang hay dọc)
+ Giới thiệu cách dùng dao động kí điện tử. Nếu có điều kiện thì biểu diễn cho HS quan sát màn hình của dao động kí điện tử khi đưa tín hiệu âm vào qua micrô.
Nếu không có điều kiện, thì giới thiệu bằng hình vẽ một số đường cong ghi được trên dao động kí điện tử và giải thích ý nghĩa của các đường cong đó? phản ảnh sự biến thiên của li độ dao động âm theo thời gian.
+ Làm TN biểu diễn cho một âm thoa, một đàn dây phát ra âm và gõ vào tấm kim loại. Cảm giác âm như thế nào? Nhận xét đồ thị của chúng có đặc điểm gì chung (Quan sát H 17.3)?
Nêu định nghĩa nhạc âm và tạp âm
1. Nguồn gốc của âm và cảm giác về âm.
+ Nguồn gốc của âm là vật dao động gọi là nguồn âm
+ Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe.
- Tai con người có thể cảm nhận được những sóng âm có tần số từ 16Hz đến 20000Hz.
- Những âm có tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm và có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm.
+ Sóng âm truyền đi trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không.
+ Sóng âm có cùng tần số với nguồn âm.
+ Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi trường. Vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí.
+ Sóng âm là những sóng cơ truyền được trong các môi trường khí, lỏng, rắn
Sóng âm truyền trong chất khí, chất lỏng là sóng dọc, vì trong các chất này lực đàn hồi chỉ xuất hiện có biến dạng nén, dãn.
Sóng âm truyền trong chất rắn, gồm cả sóng ngang và sóng dọc, vì trong các chất này lực đàn hồi xuất hiện cả khi có biến dạng lệch và biến dạng nén, dãn.
2. Phương pháp khảo sát thực nghiệm những tính chất của âm
Đường cong sáng biểu diễn sự biến đổi cường độ dòng điện theo thời gian phản ảnh sự biến thiên của li độ dao động âm theo thời gian.
3. Nhạc âm và tạp âm.
+ Âm do các nhạc cụ phát ra nghe êm ái, dễ chịu có đồ thị dao động là những đường cong tuần hoàn có tần số xác định. Chúng được gọi là nhạc âm.
+ Tiếng gõ tấm kim loại … chói tai, gây cảm giác khó chịu có đồ thị của chúng là những đường cong không tuần hoàn, không có t