Luận văn Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao

lực đàn hồi sẽ làm cho vật dao động quanh vị trí cân bằng. Như vậy, dao động của con lắc lò xo có tuân theo quy luật nào không ? Nếu có, quy luật dao động được diễn tả bằng phương trình ? Và đồ thị dao động của nó có dạng hình gì ? P 18 4.2.2. Tiến trình dạy học kiến thức  Mục tiêu 1. Về kiến thức - Trình bày được thế nào là dao động, dao động tuần hoàn và chu kì của dao động tuần hoàn. - Viết được phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo. - Nêu được các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa: Biên độ, pha dao động, pha ban đầu và tần số góc. 2. Về kỹ năng - Giải được các bài tập về dao động điều hòa: tìm biên độ A, pha ban đầu , tần số góc, phương trình dao động điều hòa, vận tốc, gia tốc. - Thực hiện được TN, quan sát kết quả TN và vận dụng kiến thức vào giải thích hiện tượng. 3. Về thái độ - Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập và lòng ham hiểu biết thông qua hoạt động cá nhân, hợp tác nhóm. - Hình thành lòng yêu thích môn học thông qua việc quan sát thí nghiệm, các mô hình, các ứng dụng thực tiễn.  Chuẩn bị 1. Giáo viên TN ghi đồ thị dao động điều hòa của con lắc lò xo. CỦNG CỐ, VẬN DỤNG KIẾN THỨC - Giao nhiệm về nhà cho HS: trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 SGK và xem trước nội dung còn lại của bài “Dao động điều hòa”. - HS về nhà thực hiện nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của GV. Sơ đồ P 3.1. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS khi DH bài “Dao động điều hòa” P 19 2. Học sinh Ôn lại về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí của đạo hàm: Trong chuyển động thẳng, vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ chất điểm theo thời gian, còn gia tốc thì bằng đạo hàm của vận tốc.  Tổ chức hoạt động dạy học 1. Ổn định lớp. 2. Tiến trình lên lớp. 3. Giới thiệu nội dung cần nghiên cứu trong chương Dao động cơ. Hoạt động 1 (5 phút): Đề xuất vấn đề Hoạt động của GV Hoạt động của HS Với kiến thức đã học trong chương trình vật lí lớp 10 về lực đàn hồi thì HS đã biết: khi một vật được gắn vào một đầu tự do của lò xo và chịu tác dụng của ngoài lực làm vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng, khi thả ra thì dưới tác dụng của lực đàn hồi sẽ làm cho vật dao động quanh vị trí cân bằng. Như vậy, dao động của con lắc lò xo có tuân theo quy luật nào không ? Nếu có, quy luật dao động được diễn tả bằng phương trình ? Và đồ thị dao động của nó có dạng hình gì ? - HS lắng nghe. Hoạt động 2 (7 phút): Tìm hiểu dao động cơ Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV yêu cầu HS quan sát chuyển động của vật nặng trong con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm ngang trên đệm không khí. - Chuyển động của vật nặng trong 3 trường hợp trên có những đặc điểm gì giống nhau? - Quan sát chuyển động của vật nặng trong 3 trường hợp hình 6.1 SGK. Có một vị trí cân bằng. P 20 - Chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng gọi là gì? - Dao động cơ học là gì? - GV nhận xét và kết luận kiến thức. Dao động Dao động cơ học là chuyển động tuần hoàn qua lại quanh một vị trí cân bằng. - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu cách thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Em hãy cho biết vật nặng chịu tác dụng của những lực nào ? - Áp dụng định luật II Newton trong trường hợp này ta được biểu thức như thế nào? - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox? - Biểu thức của lực đàn hồi? - Gia tốc của vật nặng có khối lượng m thì bằng đạo hàm bậc 2 của li độ theo thời gian: a = x’’ - Kết hợp biểu thức (2) và (3) ta được phương trình gì? - GV nhận xét và kết luận kiến thức. Trọng lực, phản lực, lực đàn hồi. hđP N F ma   (1) Fđh = m a (2) Fđh = - k x (3) x’’ + 2x = 0 (4) - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 4 (5 phút): Tìm nghiệm phương trình động lực học Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Theo toán học, nghiệm của phương trình (4) có dạng: x = A cos (t + ) gọi là phương trình dao động. - Dao động điều hòa là gì? - GV nhận xét và kết luận kiến thức. Dao động mà phương trình có dạng x = Acos(t + ), tức là vế phải là hàm côsin hay sin của thời gian nhân với một hằng số, gọi là dao động điều hòa. - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. P 21 Hoạt động 5 (5 phút): Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu tên và ý nghĩa đặc trưng của từng đại lượng trong phương trình dao động? - GV nhận xét và kết luận kiến thức. x: là li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB).  A là biên độ, hay giá trị cực đại của li độ x ứng với lúc cos(t + ) = 1. Biên độ luôn luôn dương.  (t + ) là pha của dao động tại thời điểm t, pha là đối số của hàm cosin. Với một biên độ đã cho thì pha xác định li độ x của dao động. (rad)   là pha ban đầu, tức là pha (t + ) vào thời điểm t = 0 (rad).   là tần số góc của dao động (rad/s). - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 6 (8 phút): Tìm hiểu đồ thị (li độ) của dao động điều hòa Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV định hướng, giúp đỡ HS. - Dao động mà phương trình có dạng x = A cos (t + ) gọi là dao động gì? - Đồ thị li độ của dao động điều hòa là đường gì ? - GV nhận xét và chính xác hóa nội dung kiến thức. - GV tiến hành TNTT (hình bên) để kiểm chứng kết quả tìm được bằng con đường suy luận lý thuyết. - HS suy nghĩ, trả lời theo sự định hướng của GV: + Dao động điều hòa. + Biểu diễn mối liên hệ giữa li độ x và thời gian t. - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. - HS quan sát TN. P 22 Hoạt động 7 (5 phút): Củng cố, vận dụng kiến thức Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS: trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 34 SGK và xem trước nội dung còn lại của bài học “Dao động điều hòa”. - HS thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của GV. 4.3. Tiến trình tổ chức dạy học bài “Con lắc đơn. Con lắc vật lí” 4.3.1. Tiến trình xây dựng kiến thức ĐỀ XUẤT VẤN ĐỀ - GV giới thiệu dụng cụ TN: đồng hồ đo thời gian, con lắc,; cách bố trí TN. - Nêu các bước tiến hành TN: kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả cho dao động, quan sát thời gian dao động của con lắc. Khi ta thay đổi chiều dài của con lắc thì thời gian dao động của con lắc sẽ như thế nào ? - Yêu cầu HS nêu dự đoán hiện tượng trước khi tiến hành TN: Khi chiều dài của con lắc thay đổi thì thời gian dao động của con lắc cũng thay đổi . - Tiến hành TN cho HS quan sát. - Kết quả TN: Khi chiều dài con lắc thay đổi thì thời gian dao động của con lắc cũng thay đổi. - GV gợi ý, hướng dẫn HS phát biểu vấn đề: Nếu ta thay đổi khối lượng của con lắc thì dao động của con lắc sẽ như thế nào ? Dao động của con lắc ngoài phụ thuộc vào chiều dài còn phụ thuộc vào đại lượng nào và biểu thức tính chu kì dao động của con lắc ? P 23 4.3.2. Tiến trình dạy học kiến thức  Mục tiêu 1. Về kiến thức - Trình bày được thế nào là con lắc đơn, con lắc vật lí. - Viết được phương trình dao động của con lắc đơn và con lắc vật lí. - Viết được công thức tính chu kì T của con đơn và con lắc vật lí. 2. Về kỹ năng GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Kiểm chứng kết quả tìm được từ suy luận lí thuyết bằng TN: - Đề xuất giải pháp: thành phần lực luôn có khuynh hướng kéo vật về vị trí cân bằng là Pt = - mgsin; Áp dụng định luật II Niu-tơn: - mg s l = m s’’ → s’’ + 0 g s l  ; Đặt 2 = g l ; s’’ + 2 s = 0 Phương trình mô tả dao động của con lắc đơn là: s = s0 cos t. Đó là một dao động điều hòa với chu kì dao động T được tính theo công thức: 2 l T g  - Nội dung cần tiến hành TN kiểm tra: khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài của sợi dây. - Bố trí và tiến hành TN để kiểm tra. - Từ kết qủa TN, rút ra kết luận: Chu kì dao động của con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài l của con lắc, không phụ thuộc khối lượng m và góc lệch α. CỦNG CỐ, VẬN DỤNG KIẾN THỨC - GV cho HS làm bài tập vật lí sau: Tìm chiều dài của con lắc đơn có chu kì 0,73 s ở nơi có gia tốc trọng trường g=9,8 m/s2. GV định hướng và giúp đỡ HS trong quá trình giải bài tập. - GV sử dụng TN khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn để kiểm tra kết quả được suy ra từ bài tập vật lí đã cho. - GV nhận xét và giao nhiệm vụ về nhà cho HS. - HS về nhà thực hiện nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của GV. Sơ đồ P 3.2. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS khi DH bài “Con lắc đơn. Con lắc vật lí” P 24 - Bố trí và thực hiện được TN để khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn. - Vận dụng các công thức về con lắc đơn và con lắc vật lí để giải các bài toán về dao động của con lắc đơn và con lắc vật lí. 3. Về thái độ - Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập và lòng ham hiểu biết thông qua hoạt động cá nhân, hợp tác nhóm. - Hình thành lòng yêu thích môn học thông qua việc quan sát thí nghiệm, các mô hình, các ứng dụng thực tiễn.  Chuẩn bị 1. Giáo viên TN khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn. 2. Học sinh Ôn lại khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn, momen quán tính, momen của lực đối với trục quay. Phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định.  Tổ chức hoạt động dạy học 1. Ổn định lớp. 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút). 3. Tiến trình lên lớp. Hoạt động 1 (5 phút): Đề xuất vấn đề Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV giới thiệu dụng cụ TN, cách bố trí TN như (Hình bên). - Nêu các bước tiến hành TN: Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả cho dao động, quan sát thời gian dao động của con lắc. Khi ta thay đổi chiều dài của con lắc thì dao động của con lắc như thế nào ? - HS lắng nghe và quan sát TN. P 25 - GV yêu cầu HS nêu dự đoán hiện tượng trước khi tiến hành TN. - GV tiến hành TN cho HS quan sát. - GV gợi ý, hướng dẫn HS phát biểu vấn đề: Dao động của con lắc ngoài phụ thuộc vào chiều dài còn phụ thuộc vào đại lượng nào nữa không và biểu thức tính chu kì dao động của con lắc? - HS nêu dự đoán hiện tượng: Khi chiều dài con lắc thay đổi thì thời gian dao động của con lắc cũng thay đổi. - HS quan sát TN. - HS tiếp nhận vấn đề. Hoạt động 2 (5 phút): Tìm hiểu con lắc đơn Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Yêu cầu HS quan sát hình 7.1 SGK. - Con lắc đơn là gì ? - Vị trí cân bằng của con lắc ? - Nhận xét và kết luận kiến thức. - Quan sát hình 7.1 SGK. - Con lắc đơn gồm một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dãn có chiều dài l và có khối lượng không đáng kể. - Vị trí dây treo thẳng đứng (vị trí thấp nhất). - Tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu cách thiết lập phương trình động lực học Hoạt động của GV Hoạt động của HS Xét dao động của con lắc đơn hình 7.1b SGK. - Con lắc chịu tác dụng của những lực nào? - Áp dụng định luật II Newton trong trường hợp này ta được biểu thức như thế nào? - Chiếu phương trình (1) lên phương tiếp tuyến của quỹ đạo? Vì góc  ta xét là nhỏ nên có thể Trọng lực và lực căng dây. P T ma  (1) - mgsin  = m.at (2) P 26 coi gần đúng sin    = s l (a) - Gia tốc tiếp tuyến của vật thì bằng đạo hàm bậc 2 của li độ cong s theo thời gian: at = s’’ (b) - Thế (a), (b) vào (2) ta được biểu thức? - Phương trình (3) được gọi là gì? - Nhận xét và kết luận kiến thức. - mg s l = m s’’ → s’’ + 0 g s l  Đặt : 2 = g l s’’ + 2 s = 0 (3) Phương trình (3) được gọi là phương trình động lực học dao động của con lắc đơn với góc lệch  nhỏ. - Tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 4 (13 phút): Tìm nghiệm của phương trình động lực học Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nghiệm phương trình vi phân bậc 2 của phương trình (3) có dạng như thế nào ? - Nếu chọn góc  để xác định vị trí của vật thì phương trình xác định góc lệch  có dạng như thế nào ? - Dao động của con lắc đơn là dao động gì ? - Biểu thức tần số góc  của dao động của con lắc đơn với li độ cong s nhỏ (so với l) ? - Công thức tính chu kì của dao động? - Yêu cầu HS phát biểu kết luận vấn đề. s = s0 cos(t + )  = ocos(t + ) Dao động của con lắc đơn với góc lệch nhỏ là dao động điều hòa. g l   T = 2 2 l g     - Phát biểu kết luận vấn đề: Chu kì dao động của con lắc đơn được tính theo công P 27 - Chính xác hóa nội dung kiến thức: Khi dao động nhỏ (sin  ), con lắc đơn dao động với chu kì: 2 l T g  - GV sử dụng TNTT kiểm chứng kết quả tìm được bằng con đường suy luận lý thuyết. thức: 2 l T g  ; chu kì dao động của con lắc phụ thuộc vào chiều dài l của con lắc, không phụ thuộc khối lượng m của vật nặng. - Tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. - HS quan sát TN. Hoạt động 5 (7 phút): Củng cố, vận dụng kiến thức Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV cho HS làm bài tập vật lí sau: Tìm chiều dài của con lắc đơn có chu kì 0,73 s ở nơi có gia tốc trọng trường g=9,8 m/s2. - Dùng TN khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn để kiểm tra kết quả được suy ra từ bài tập vật lí đã cho. - Làm bài tập theo sự định hướng và giúp đỡ của GV. - Quan sát TN để kiểm chứng lại kết quả. 4.4. Tiến trình tổ chức dạy học bài “Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng” 4.4.1. Tiến trình xây dựng kiến thức ĐỀ XUẤT VẤN ĐỀ - GV giới thiệu dụng cụ TN: các con lắc đơn, giá đỡ; cách bố trí TN. - Nêu các bước tiến hành TN: kéo con lắc chủ lệch vị trí cân bằng, rồi thả cho nó dao động không vận tốc đầu. Quan sát dao động của các con lắc còn lại ? - HS nêu dự đoán hiện tượng trước khi tiến hành TN: các con lắc còn lại sẽ dao động; con lắc cùng độ dài với con lắc chủ dao động với biên độ lớn nhất. - Tiến hành TN cho HS quan sát. - Kết quả TN: con lắc cùng độ dài với con lắc chủ dao động với biên độ lớn nhất. - GV gợi ý, hướng HS phát biểu vấn đề: vì sao dao động của con lắc cùng độ dài với con lắc chủ dần trở thành dao động có biên độ lớn nhất. Hiện tượng đó gọi là gì ? P 28 4.4.2. Tiến trình dạy học kiến thức  Mục tiêu 1. Về kiến thức - Trình bày được thế nào là dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng. - Nêu được điều kiện để xảy ra cộng hưởng. - Phân biệt được dao động cưỡng bức với dao động duy trì. - Nêu được các ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng trong thực tế. 2. Về kỹ năng - Biết cách tiến hành TN, quan sát và giải thích được hiện tượng TN. - Vận dụng hiện tượng cộng hưởng để giải các bài tập đơn giản. - Vận dụng hiện tượng cộng hưởng để giải thích những trường hợp có lợi và có hại trong đời sống. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Kiểm chứng kết quả tìm được từ suy luận lí thuyết bằng TN: - Đề xuất giải pháp: Lý thuyết và thực nghiệm chứng tỏ rằng: dao động cưỡng bức là điều hòa (có dạng hình sin); Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số góc  của ngoại lực; Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F0 của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc  của ngoại lực. + Khi biên độ A dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại thì có hiện tượng cộng hưởng. + Điều kiện để có hiện tượng cộng hưởng là  = 0. - Nội dung cần tiến hành TN kiểm tra: hiện tượng cộng hưởng. - Bố trí TN và tiến hành TN. - Từ kết quả TN, rút ra kết luận: con lắc có cùng độ dài với con lắc chủ dần trở thành dao động có biên độ lớn nhất và cùng pha với dao động của con lắc chủ. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cộng hưởng. CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG KIẾN THỨC - GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS: làm bài tập 2 trang 56 SGK và xem trước bài “Tổng hợp dao động”. - HS về nhà thực hiện nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của GV. Sơ đồ P 3.3. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS khi DH bài “Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng” P 29 3. Về thái độ - Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập và lòng ham hiểu biết thông qua hoạt động cá nhân, hợp tác nhóm. - Hình thành lòng yêu thích môn học thông qua việc quan sát thí nghiệm, các mô hình, các ứng dụng thực tiễn.  Chuẩn bị 1. Giáo viên TN về hiện tượng cộng hưởng. 2. Học sinh Ôn lại kiến thức về dao động tắt dần, dao động duy trì.  Tổ chức hoạt động dạy học 1. Ổn định lớp. 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút). 3. Tiến trình lên lớp. Hoạt động 1 (5 phút): Đề xuất vấn đề Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV giới thiệu dụng cụ TN, cách bố trí TN như (hình bên). - GV nêu các bước tiến hành TN: Kéo con lắc chủ lệch vị trí cân bằng, rồi thả cho nó dao động không vận tốc đầu. Quan sát dao động của các con lắc còn lại ? - Yêu cầu HS nêu dự đoán hiện tượng trước khi tiến hành TN. - GV tiến hành TN cho HS quan sát. - GV gợi ý, hướng dẫn HS phát biểu vấn đề: vì sao dao động của con lắc cùng độ dài với con lắc chủ dần trở thành dao động có biên độ lớn nhất với dao động - Nêu dự đoán hiện tượng: các con lắc sẽ dao động. - Quan sát TN. - HS tiếp nhận vấn đề. P 30 của con lắc chủ. Hiện tượng đó gọi là gì ? Hoạt động 2 (7 phút): Tìm hiểu dao động cưỡng bức Hoạt động của GV Hoạt động của HS Xét vật ở vị trí cân bằng, vật chịu tác dụng của ngoại lực F biến đổi điều hòa theo thời gian: F = F0cost Chuyển động của vật dưới tác dụng của ngoại lực nói trên gồm hai giai đoạn (hình 11.1 SGK). - Khi vật dao động trong môi trường có ma sát thì sau thời gian, dao động của vật sẽ như thế nào? - Để dao động được duy trì ta phải làm như thế nào ? - GV nhận xét các câu trả lời của HS. Dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn làm cho dao động của vật được duy trì và ổn định như hình 11.1 SGK. - Dao động của vật trong giai đoạn ổn định gọi là gì? - Tần số dao động cưỡng bức như thế nào so với tần số góc  của ngoại lực? - Biên độ dao động cưỡng bức như thế nào so với biên độ của ngoại lực? - GV nhận xét các câu trả lời của HS và kết luận kiến thức. - HS lắng nghe và quan sát hình 11.1 SGK. Dao động sẽ tắt dần. Tác dụng ngoại lực. Dao động cưỡng bức là điều hòa. Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc  của ngoại lực. Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F0 của ngoại lực. - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. P 31 Hoạt động 3 (12 phút): Tìm hiểu cộng hưởng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV định hướng, giúp đỡ HS: - Dao động cưỡng bức là dao động gì? - Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào đại lượng nào trong biểu thức ngoại lực F biến đổi điều hòa theo thời gian? - Khi nào thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng? - Yêu cầu HS phát biểu kết luận vấn đề. - Chính xác hóa nội dung kiến thức. - Tiến hành TN minh họa kiến thức HS vừa mới thu nhận được. - HS suy nghĩ, trả lời: + Dao động cưỡng bức là dao động điều hòa. + Biên độ của dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số góc  của ngoại lực và tỉ lệ thuận với biên độ F0 của ngoại lực. Khi   0 - Phát biểu kết luận vấn đề: Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. - HS quan sát TN. Hoạt động 4 (3 phút): Tìm hiểu ảnh hưởng của ma sát Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nếu vật dao động trong một môi trường có lực cản (ma sát) thì hiện tượng cộng hưởng có xảy ra không và biên độ của nó như thế nào khi không có ma sát? - GV nhận xét và kết luận kiến thức. Hiện tượng cộng hưởng vẫn xãy ra khi có ma sát của môi trường nhưng biên độ dao động nhỏ hơn khi không có ma sát. - Tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 5 (5 phút): Phân biệt dao động cưỡng bức với dao động duy trì Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Yêu cầu HS đọc mục 4 SGK. - So sánh dao động cưỡng bức và dao động duy trì ? - HS đọc mục 4 SGK - HS suy nghĩ trả lời: - Cả hai dao động xảy ra dưới tác dụng P 32 - GV nhận xét và kết luận kiến thức. của ngoại lực. - Khi cộng hưởng, cả hai đều có tần số góc gần bằng tần số góc riêng của hệ dao động. - Dao động cưỡng bức xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực độc lập, còn dao động duy trì là dao động riêng được bù năng lượng do một lực được điều khiển bởi chính dao động ấy qua một cơ cấu nào đó. - HS tiếp thu kiến thức và ghi nhớ. Hoạt động 6 (3 phút): Ứng dụng hiện tượng cộng hưởng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Giới thiệu một số trường hợp cộng hưởng có lợi và có hại. - Lắng nghe, tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 7 (5 phút): Củng cố, vận dụng kiến thức Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV hệ thống lại các nội dung kiến thức trọng tâm của bài học. - GV nhận xét các câu trả lời của HS. - GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS: làm bài tập 2 trang 56 SGK và xem trước bài Tổng hợp dao động. - HS ghi nhận nội dung kiến thức trọng tâm của bài học. - HS thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của GV. P 33 4.5. Tiến trình tổ chức dạy học bài “Giao thoa sóng” 4.5.1. Tiến trình xây dựng kiến thức ĐỀ XUẤT VẤN ĐỀ Bằng kinh nghiệm của bản thân, HS đã biết: khi có sóng lan truyền trên mặt nước thì sẽ xuất hiện những gợn lồi xen kẽ với những gợn lõm. Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi hai sóng nước xuất phát từ hai nguồn dao động ? Để cho đơn giản, ta xét hai nguồn dao động có cùng biên độ, cùng tần số và cùng pha. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Kiểm chứng kết quả tìm được từ suy luận lí thuyết bằng TN: - Đề xuất giải pháp: tìm dao động tổng hợp tại M do hai dao động từ S1 và S2 truyền đến. + Phương trình dao động do nguồn S1 truyền đến M: 1 M t d A cos 2 T         1 u + Phương trình dao động do nguồn S2 truyền đến M: 2 2M t d Acos 2 T         u + Độ lệch pha của hai dao động tại M:  =  2 1 2 d d    + Biên độ dao động tại M: M A 2A cos 2   + Nếu hai dao động cùng pha thì biên độ động cực đại: d2 – d1 = k ; với (k = 0, ±1, ±2) + Nếu hai dao động ngược pha thì biên độ dao động cực tiểu: d2 – d1 = (k+ ) ; với (k=0, ±1, ±2) - Nội dung cần tiến hành TN kiểm tra: Nếu hai dao động cùng pha thì biên độ dao động cực đại, nếu hai dao động ngược pha thì biên độ dao động cực tiểu. - Bố trí và tiến hành TN. - Từ kết quả TN, rút ra kết luận: Hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định luôn luôn tăng cường nhau hoặc làm yếu nhau được gọi là sự giao thoa của sóng. P 34 4.5.2. Tiến trình dạy học kiến thức  Mục tiêu 1. Về kiến thức - Viết được công thức tính biên độ tổng hợp, độ lệch pha, vị trí của các vân giao thoa của hai sóng ngang cùng tần số, cùng pha trên mặt nước. - Nêu được hiện tượng giao thoa của hai sóng. - Nêu được điều kiện để có hiện tượng thoa. 2. Về kỹ năng - Giải thích được hiện tượng giao thoa của hai sóng ngang cùng tần số, cùng pha trên mặt nước . - Vận dụng các công thức để xác định biên độ tổng hợp, độ lệch pha, vị trí của các vân giao thoa của hai sóng ngang cùng tần số, cùng pha trên mặt nước. 3. Về thái độ - Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập và lòng ham hiểu biết thông qua hoạt động cá nhân, hợp tác nhóm. - Hình thành lòng yêu thích môn học thông qua việc quan sát TN, các mô hình, các ứng dụng thực tiễn.  Chuẩn bị 1. Giáo viên TN về sự giao thoa sóng và sự nhiễu xạ của sóng. 2. Học sinh Sơ đồ P 3.4. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS khi DH bài “Giao thoa sóng” CỦNG CỐ, VẬN DỤNG KIẾN THỨC - GV cho HS làm bài tập vật lí sau: Trong TN tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50 Hz và đo được tốc độ sóng trên mặt nước là 50 cm/s. Xác định khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động. - GV định hướng HS giải bài tập: khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động được tính theo công thức f v d 22   - GV sử dụng TN về sự giao thoa sóng để kiểm tra kết quả của bài toán. P 35 Ôn lại các kiến thức về sóng, phương trình sóng và sóng dừng.  Tổ chức hoạt động DH 1. Ổn định lớp. 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút). 3. Tiến trình lên lớp. Hoạt động 1 (5 phút): Đề xuất vấn đề Hoạt động của GV Hoạt động của HS Bằng kinh nghiệm của bản thân, HS đã biết: khi có sóng lan truyền trên mặt nước thì sẽ xuất hiện những gợn lồi xen kẽ với những gợn lõm. Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi hai sóng nước xuất phát từ hai nguồn dao động ? Để cho đơn giản, ta xét hai nguồn dao động có cùng biên độ, cùng tần số và cùng pha. - HS lắng nghe. Hoạt động 2 (12 phút): Tìm hiểu sự giao thoa của hai sóng mặt nước Hoạt động của GV Hoạt động của HS  Dự đoán hiện tượng Ta xét xem có hiện tượng gì xảy ra khi có sự giao nhau giữa hai sóng nước xuất phát từ hai nguồn dao động S1 và S2 có cùng tần số, cùng pha và biên độ không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Xét một điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn S1M = d1 và cách S2 một đoạn S2M = d2 như (Hình bên). Các nguồn S1 và S2 dao động theo phương trình: u1= u2= Acost = t A cos 2 T  - Viết phương trình dao động do nguồn 1 M t d A cos 2 T         1 u M d1 d2 S1 S2 P 36 S1 truyền đến M. - Viết phương trình dao động do nguồn S2 truyền đến M. - Tìm độ lệch pha của hai dao động tại M. GV hướng dẫn HS tìm phương trình dao động tổng hợp tại M và biên độ dao động tại M. Biên độ dao động tại M:  2 1 M d d A 2A cos 2A cos 2       - Nếu hai dao động cùng pha thì hiệu số đường đi và biên độ dao động tổng hợp như thế nào ? - Nếu hai dao động ngược pha thì hiệu số đường đi và biên độ dao động tổng hợp như thế nào ? - Nhận xét và kết luận kiến thức. - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1, C2. - Nhận xét câu trả lời của HS. - Thế nào là hai nguồn kết hợp? - Thế nào là hai sóng kết hợp? - Hiện tượng hai sóng kết hợp gặp nhau sẽ như thế nào? 2 2M t d Acos 2 T         u Độ lệch pha:  =  2 1 2 d d    + Nếu hai dao động cùng pha thì hiệu đường đi của hai nguồn sóng truyền tới bằng số nguyên lần bước sóng và biên độ dao động tổng hợp cực đại. d2 – d1 = k ; với (k = 0, ±1, ±2) + Nếu hai dao động ngược pha thì hiệu đường đi của hai nguồn sóng truyền tới bằng số bán nguyên lần bước sóng thì biên độ dao động tổng hợp cực tiểu. d2 – d1 = (k+ ) ; với (k=0, ±1, ±2) - Tiếp thu kiến thức và ghi nhớ. - Đọc và trả lời câu C1, C2. - Hai dao động có cùng tần số và độ lệch pha không thay đổi theo thời gian. - Hai sóng do hai nguồn kết hợp tạo ra gọi là sóng kết hợp. - Hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau hoặc triệt tiêu nhau P 37 - Phát biểu kết luận vấn đề. - Nhận xét và chính xác hóa kết luận kiến thức. - GV sử dụng TNTT tiến hành kiểm chứng kết quả tìm được bằng con đường suy luận lý thuyết. (hình bên). được gọi là hiện tượng giao thoa sóng. - Tiếp thu kiến thức và ghi nhớ. Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu điều kiện để có hiện tượng giao thoa Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ta đã biết hai sóng giao nhau xuất phát từ hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số, có hiệu pha  là một hằng số. - Điều kiện để có hiện tượng giao thoa là gì ? - HS trả lời câu hỏi C4. - Nhận xét câu trả lời của HS. - Hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương dao động và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. - Trả lời câu C4. Hoạt động 4 (3 phút): Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng giao thoa Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Đọc và trình bày ứng dụng của hiện tượng giao thoa. - Nhận xét và kết luận kiến thức. - HS trình bày ứng dụng của hiện tượng giao thoa. - HS tiếp thu kiến thức mới và ghi nhớ. Hoạt động 5 (8 phút): Tìm hiểu sự nhiễu xạ của sóng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV bố trí và tiến hành TN, ta thấy trên bể tạo sóng xuất hiện sự nhiễu xạ của sóng (Hình bên). - Quan sát TN. P 38 Hoạt động 6 (7 phút): Củng cố, vận dụng kiến thức Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV cho HS làm bài tập vật lí sau: Trong TN tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50 Hz và đo được tốc độ sóng trên mặt nước là 50 cm/s. Xác định khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động. - GV sử dụng TN để kiểm tra kết quả được suy ra từ bài tập vật lí đã cho. - HS làm bài tập với sự định hướng và giúp đỡ của GV. - Quan sát TN và kiểm tra kết quả. P 39 PHỤ LỤC 5 BẢNG THUYẾT MINH CỦA HỌC SINH VỀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM 1. Thí nghiệm tự tạo momen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào sự phân bố của khối lượng đối với trục quay BẢNG THUYẾT MINH CỦA NHÓM 1 a. Mục đích thí nghiệm Thí nghiệm minh họa momen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng đối với trục quay. b. Các nguyên vật liệu và dụng cụ - 01 ống tuýt bằng sắt dài (10cm - 20cm) và đường kính 5,5cm. - 01 hộp sáp nặn bằng đất sét (đồ chơi trẻ em). - 01 chai keo dán 502. c. Gia công, chế tạo dụng cụ - Gia công 02 ống tuýt bằng sắt có chiều dài 4,5cm. - Cắt 01 thanh nhôm có chiều dài 5,3cm và đường kính 0,7cm. d. Lắp ráp thí nghiệm - Lắp thanh nhôm vào bên trong vành tròn của ống tuýt bằng sắt có dán màu trắng và thanh nhôm này được giữ cố định nhờ keo dán 502. Sau đó ta bố trí sáp nặn ở vị trí gần và ngay trung điểm của thanh nhôm. - Bố trí sáp nặn bằng nằm dọc theo vành tròn của ống tuýt bằng sắt có dán màu xanh. e. Tiến hành thí nghiệm - Kiểm tra khối lượng của hai vật nhờ cân đồng hồ hiện số, khối lượng 210g. - Thí nghiệm được bố trí như (Hình 1). Hình 1 Hình 2 P 40 - Thả cho hai vật lăn không trượt xuống mặt phẳng nghiêng. Quan sát chuyển động của hai vật khi lăn xuống chân mặt phẳng nghiêng. - Quan sát kết quả TN: vật màu trắng lăn xuống chân mặt phẳng nghiêng trước vật màu xanh (Hình 2).  Giải thích Dựa vào phương trình động lực học của vật rắn, ta có: M = I → Do cùng chuyển động trên mặt nghiêng nên momen lực do trọng lực gây ra là như nhau nhưng momen quán tính I1 của vật màu trắng nhỏ hơn momen quán tính I2 của vật màu xanh (I1 < I2) nên gia tốc góc của vật màu trắng lớn hơn gia tốc góc của vật màu xanh, kết quả TN là vật màu trắng lăn xuống chân mặt phẳng nghiêng trước vật màu xanh. BẢNG THUYẾT MINH CỦA NHÓM 2 a. Mục đích thí nghiệm Thí nghiệm minh họa momen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng đối với trục quay. b. Các nguyên vật liệu và dụng cụ - 01 ống nhựa dài (10cm - 20cm) và đường kính 8,5cm. - 01 hộp sáp nặn bằng đất sét (đồ chơi trẻ em). - 01 chai keo dán 502. c. Gia công, chế tạo dụng cụ - Gia công 02 ống nhựa có chiều dài 4,5cm. - Cắt 01 thanh gỗ có chiều dài 8,3cm; đường kính 0,8cm. d. Lắp ráp thí nghiệm - Lắp thanh gỗ vào bên trong vành tròn của ống nhựa và thanh gỗ được giữ cố định nhờ keo dán 502. Sau đó ta bố trí sáp nặn nằm dọc theo chiều dài của thanh gỗ (vật màu đỏ). - Ống nhựa còn lại ta bố trí sáp nặn nằm dọc theo vành tròn của ống (vật màu xanh). e. Tiến hành thí nghiệm P 41 - Kiểm tra khối lượng của hai vật nhờ cân đồng hồ hiện số, khối lượng của hai vật là 110g. - Thí nghiệm được bố trí như (Hình 1). - Thả cho hai vật lăn không trượt xuống mặt phẳng nghiêng. Quan sát chuyển động của hai vật khi lăn xuống chân mặt phẳng nghiêng. - Quan sát kết quả TN, ta thấy: vật màu đỏ lăn xuống chân mặt phẳng nghiêng trước vật màu xanh.  Giải thích Dựa vào phương trình động lực học của vật rắn, ta có: M = I → Do I1 momen quán tính của vật màu xanh lớn hơn momen quán tính I2 của vật màu đỏ (I1 < I2 ). Từ đó suy ra gia tốc góc (1) của vật màu xanh nhỏ hơn gia tốc góc (2) của vật màu đỏ, kết quả TN là vật màu đỏ lăn xuống chân mặt phẳng nghiêng trước vật màu xanh. 2. Thí nghiệm tự tạo sự phản xạ của sóng BẢNG THUYẾT MINH CỦA NHÓM 1 a. Mục đích thí nghiệm Thí nghiệm minh họa sự phản xạ của sóng. b. Các nguyên vật liệu và dụng cụ - 01 bịch ống hút bằng nhựa; - 01 cuộn băng keo màu. c. Gia công, chế tạo dụng cụ - Cắt 26 ống hút có chiều dài 22cm, sau đó đánh dấu vị trí trung điểm trên ống hút nhờ thước đo độ dài. - Cắt 02 băng keo dán màu có chiều dài 10 cm. Hình 1 Hình 2 P 42 - Cắt 02 băng keo dán màu có chiều dài 80 cm. d. Lắp ráp thí nghiệm - Bố trí một băng keo dán màu có chiều dài 80cm trên mặt sàn nằm ngang và được giữ cố định nhờ 2 băng keo dán màu có chiều dài 10 cm. - Sau đó lần lượt lắp đặt các ống hút lên băng keo dán màu có chiều dài 80cm, khoảng cách giữa các ống hút là 2cm. Khi lắp đặt thì vị trí trung điểm của các ống hút và băng keo dán màu phải trùng nhau. - Sau đó ta dán một miếng băng kéo màu có chiều dài 80cm để cố định các ống hút. e. Tiến hành thí nghiệm - Thí nghiệm được bố trí như (Hình 1). - Sau đó dùng tay tác dụng liên tục vào một đầu của ống hút. Quan sát dao động của ống hút khi đến đầu cố định và sau khi gặp đầu cố định. - Quan sát TN (Hình 2), ta thấy: Xuất hiện một sóng truyền tới đầu cố định gọi là sóng tới. Sau đó dao động được truyền ngược lại tạo thành sóng phản xạ. BẢNG THUYẾT MINH CỦA NHÓM 2 a. Mục đích thí nghiệm Thí nghiệm minh họa sự phản xạ của sóng. b. Các nguyên vật liệu và dụng cụ - 01 bịt que bằng gỗ (2cm x 15cm). - 01 cuộn băng keo màu. c. Gia công, chế tạo dụng cụ - Đánh dấu vị trí trung điểm trên que gỗ nhờ thước đo độ dài. - Cắt 02 băng keo dán màu có chiều dài 10 cm. - Cắt 02 băng keo dán màu có chiều dài 80 cm. Hình 2 Hình 1 P 43 d. Lắp ráp thí nghiệm - Bố trí một băng keo dán màu có chiều dài 80cm trên mặt sàn nằm ngang và được giữ cố định nhờ 2 băng keo dán màu có chiều dài 10 cm. - Sau đó lần lượt lắp đặt các que gỗ lên băng keo dán màu có chiều dài 80cm, khoảng cách giữa các que gỗ là 2,5cm. Khi lắp đặt thì vị trí trung điểm của các que gỗ và băng keo dán màu phải trùng nhau. - Sau đó ta dán một miếng băng kéo màu có chiều dài 80cm để cố định các que gỗ. e. Tiến hành thí nghiệm - Thí nghiệm được bố trí như (Hình 1). - Sau đó dùng tay tác dụng liên tục vào một đầu của que gỗ. Quan sát dao động của que gỗ khi đến đầu cố định và sau khi gặp đầu cố định. - Quan sát TN (Hình 2), ta thấy: Xuất hiện một sóng truyền tới đầu cố định gọi là sóng tới. Sau đó dao động được truyền ngược lại tạo thành sóng phản xạ, sóng phản xạ ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ. Hình 1 Hình 2 P 44 PHỤ LỤC 6 ĐỀ KIỂM TRA 1. Đề kiểm tra 15 phút chương “Động lực học vật rắn” Trường THPT.. ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM MÔN Vật lí Thời gian làm bài: 15 phút; (10 câu trắc nghiệm) Mã đề thi 209 Họ và tên:........................................................ Lớp:.................... Câu 1: Momen quán tính của vật rắn không phụ thuộc vào A. khối lượng của vật. B. vị trí trục quay của vật. C. kích thước và hình dạng của vật. D. tốc độ góc của vật. Câu 2: Một vận động viên trượt băng nghệ thuật, có thể tăng tốc độ quay từ 0,5 vòng/s lên 3 vòng/s. Nếu momen quán tính của người ấy lúc đầu là 4,6 kgm2 thì lúc sau bằng bao nhiêu A. 0,87kgm2. B. 0,77 kgm2. C. 0,57kgm2. D. 0,67kgm2. Câu 3: Một quả bóng có khối lượng 100g được buộc vào một sợi dây. Lúc đầu quả bóng được quay đều cho nó chuyển động tròn, bán kính 50cm với tốc độ góc 2 rad/s. Bỏ qua mọi ma sát. Tốc độ góc của quả bóng khi dây được kéo ngắn lại một đoạn 10cm là A. 5,1 rad/s. B. 2,1 rad/s. C. 3,12 rad/s. D. 4,2 rad/s. Câu 4: Một chất điểm có khối lượng 100g chuyển động trên đường tròn, bán kính 50cm dưới tác dụng của một lực có momen lực là 0,6 N.m. Gia tốc góc của chất điểm là A. 15 rad/s2. B. 20 rad/s2. C. 24 rad/s2. D. 18 rad/s2. Câu 5: Một khung nhôm có dạng như (hình a) quay quanh một trục cố định dưới tác dụng của momen lực không đổi, bỏ qua mọi ma sát ảnh hưởng đến sự quay. Để P 45 thay đổi hình dạng của khung, người ta tác dụng lên khung nhôm một lực F (hình b). Khi đó tốc độ quay của khung sẽ A. tăng lên. B. Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần bằng 0. C. Giảm xuống. D. không thay đổi. Câu 6: Một đĩa tròn đồng chất có bán kính 25cm, đĩa có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Đĩa chịu tác dụng của một momen lực không đổi M = 3N.m. Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu quay, vận tốc góc của đĩa là 24 rad/s. Momen quán tính của đĩa là A. I = 1,85 kgm2. B. I = 3,60 kgm2. C. I = 7,5 kgm2. D. I = 0,25 kgm2. Câu 7: Một nghệ sĩ trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác quay tại chỗ trên sàn băng (quay quanh một trục thẳng đứng từ chân đến đầu) với hai tay đang dang theo phương ngang. Khi người này thực hiện nhanh động tác thu hai tay lại dọc theo thân người thì A. momen quán tính của người tăng, tốc độ góc trong chuyển động quay của người giảm. B. momen quán tính của người tăng, tốc độ góc trong chuyển động quay của người tăng. C. momen quán tính của người giảm, tốc độ góc trong chuyển động quay của người giảm. D. momen quán tính của người giảm, tốc độ góc trong chuyển động quay của người tăng. Câu 8: Khi lực tác dụng lên hai vật rắn với cùng momen lực M, vật nào có momen quán tính I đối với trục quay lớn hơn thì gia tốc góc của vật thu được sẽ A. lớn hơn. B. nhỏ hơn. C. bằng nhau. D. không xác định được. Câu 9: Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phương ngang, ghế và người quay với tốc độ góc . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay lại kéo hai quả tạ vào gần sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế” Hình a Hình b F P 46 A. tăng lên. B. lúc đầu giảm sau đó bằng 0. C. lúc đầu tăng, sau đó giảm dần bằng 0. D. giảm đi. Câu 10: Ban đầu một vận động viên trượt băng nghệ thuật dang hai tay rộng đang thực hiện động tác quay quanh một trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của người đó. Bỏ qua mọi ma sát ảnh hưởng đến sự quay. Sau đó vận động viên khép tay lại thì chuyển động quay của người đó A. nhanh hơn. B. không thay đổi. C. dừng ngay lại. D. chậm lại. ----------- HẾT ---------- Đáp án mã đề 209 Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án D B C C A D D B A A 2. Đề kiểm tra 15 phút chương “Sóng cơ” Trường THPT.. ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM MÔN Vật lí Thời gian làm bài: 15 phút; (10 câu trắc nghiệm) Mã đề thi 132 Họ và tên:............................................................. Lớp:.............. Câu 1: Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi mà hai đầu được giữ cố định thì khoảng cách giữa hai bụng sóng hoặc hai nút sóng liên tiếp bằng A. một nửa bước sóng. B. một bước sóng. C. một phần tư bước sóng. D. hai bước sóng. Câu 2: Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ sẽ A. ngược pha với sóng tới nếu vật cản cố định. P 47 B. cùng pha với sóng tới nếu vật cản cố định. C. luôn ngược pha với sóng tới. D. ngược pha với sóng tới nếu vật cản tự do. Câu 3: Gọi l là chiều dài của sợi dây. Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây đối với hai đầu cố định là A. 1 (2 ) 2 4 l n    . B. 1 ( 1) 2 l n    . C. (2 1) 4 l n    . D. 2 l n   . Câu 4: Tiến hành thí nghiệm sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi với hai đầu cố định, người ta thấy trong khoảng giữa hai đầu của dây có 3 điểm luôn đứng yên. Biết chiều dài của dây là l = 1,6m, tốc độ truyền sóng trên dây là v = 48m/s. Tần số dao động của dây là A. 60Hz. B. 50Hz. C. 90 Hz. D. 75Hz. Câu 5: Ta quan sát thấy hiện tượng gì trên một sợi dây khi có sóng dừng? A. tất cả các phần tử của dây đều đứng yên. B. tất cả các phần tử trên dây đều dao động với biên độ cực đại. C. tất cả các phần tử trên dây đều chuyển động với cùng tốc độ. D. trên dây có những bụng sóng xen kẽ với nút sóng. Câu 6: Có thể thay đổi yếu tố nào mà không làm ảnh hưởng đến kết quả sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi? A. tần số của sóng. B. chiều dài của dây. C. sức căng dây. D. phương của dây. Câu 7: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng A. giao nhau của hai sóng tại một điểm trong môi trường. B. cộng hưởng của hai sóng kết hợp truyền trong môi trường. C. các sóng triệt tiêu khi gặp nhau. D. hai sóng kết hợp, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau. Câu 8: Sóng dừng xảy ra trên một dây dài 11cm với đầu A cố định, B tự do và khoảng cách giữa 2 nút sóng liên tiếp bằng 2cm. Khi đó sóng dừng trên dây có A. 6 bụng, 6 nút. B. 5 bụng, 5 nút. C. 5 bụng, 4 nút. D. 4 bụng, 5 nút. P 48 Câu 9: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 100Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm. Tốc độ sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A. v = 0,2m/s B. v = 0,4m/s. C. v = 0,6m/s. D. v = 0,8m/s. Câu 10: Sóng dừng được tạo thành bởi A. sự giao thoa của một sóng tới và sóng phản xạ của nó truyền cùng phương, ngược chiều. B. sự giao thoa của một sóng tới và sóng phản xạ của nó truyền cùng phương, cùng chiều. C. sự tổng hợp của sóng tới và sóng phản xạ truyền theo hai phương vuông góc nhau. D. sự giao thoa của hai sóng kết hợp trong không gian. ---------------------------------HẾT----------------------------- Đáp án mã đề 132 Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án A A D A D D D A B A 3. Đề kiểm tra 45 phút chương “Dao động cơ” và “sóng cơ” Trường THPT.. ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM MÔN Vật lí Thời gian làm bài: 45 phút; (30 câu trắc nghiệm) Mã đề thi 132 Họ và tên:.......................................................................... Lớp:............................................................................... Câu 1: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là A. v = 2m/s. B. v = 1m/s. C. v = 8m/s. D. v = 4m/s. P 49 Câu 2: Một ống trụ có chiều dài 1m. Ở một đầu ống có một píttông để có thể điều chỉnh chiều dài cột khí trong ống. Đặt một âm thoa dao động với tần số 660Hz ở gần đầu hở của ống. Tốc độ âm trong không khí là 330m/s. Để có cộng hưởng âm trong ống ta phải điều chỉnh ống đến độ dài A. l = 0,75m. B. l = 0,50m. C. l = 25,0cm. D. l = 12,5cm. Câu 3: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k chu kỳ dao động của con lắc là A. k m 2T  . B. l g 2T  . C. m k 2T  . D. g l 2T  . Câu 4: Cho hai dao động đều hòa cùng phương có các phương trình lần lượt là: 1 1 cos ( )x A t cm và 2 2 cos( )( ) 2 x A t cm    . Biên độ tổng hợp của hai dao động A. 2 21 2A A . B. 2 2 1 2A A A  . C. 1 2A A A  . D. A = A1+A2. Câu 5: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 100Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm. Tốc độ sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A. v = 0,2m/s. B. v = 0,8m/s. C. v = 0,4m/s. D. v = 0,6m/s. Câu 6: Con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m treo vào sợi dây có chiều dài l tại nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hòa với chu kỳ T phụ thuộc vào A. m và l. B. m, l và g. C. m và g. D. l và g. Câu 7: Bước sóng là A. khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động ngược pha. B. khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. C. khoảng cách giữa hai điểm của sóng có li độ bằng không ở cùng một thời điểm. D. quãng đường sóng truyền đi được trong một giây. Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục 0x theo phương trình )(4cos5 cmtx  , x tính bằng cm, t tính bằng giây. Xác định vận tốc của chất điểm, tại thời điểm t = 5s. A. 0cm/s. B. 5cm/s. C. – 20cm/s. D. 20 cm/s. Câu 9: Một vật khối lượng m = 1kg dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T = 2s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc 10cm/s. Chọn t = 0 là lúc vật qua vị P 50 trí cân bằng theo chiều dương. Tại thời điểm t = 0,5s thì lực hồi phục tác dụng lên vật có giá trị bao nhiêu? A. 1N. B. 10N. C. 0,1N. D. 5N. Câu 10: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1= 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực có 2 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu? A. v = 36cm/s. B. v = 24m/s. C. v = 24cm/s. D. v = 36m/s. Câu 11: Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi A. tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số riêng của hệ dao động. B. tần số của lực cưỡng bức nhỏ hơn tần số riêng của hệ dao động. C. tần số của lực cưỡng bức gần bằng tần số riêng của hệ dao động. D. tần số của lực cưỡng bức bằng với tần số riêng của hệ dao động. Câu 12: Tần số dao động nhỏ của con lắc đơn được xác định bằng công thức A. f = l g 2 . B. f = g l 2 1 . C. f = g l 2 . D. f = l g 2 1 . Câu 13: Tìm phát biểu sai. A. tần số con lắc đơn dao động nhỏ tỉ lệ với căn bậc hai của gia tốc trọng trường. B. tần số con lắc đơn tỉ lệ với căn bậc hai khối lượng của nó. C. chu kì con lắc đơn dao động nhỏ tỉ lệ với căn bậc hai chiều dài của nó. D. chu kì con lắc đơn dao động nhỏ không phụ thuộc biên độ dao động. Câu 14: Một dây đàn dài 40cm, căng ở hai đầu cố định, khi dây dao động với tần số 600Hz ta quan sát trên dây có sóng dừng với hai bụng sóng. Tốc độ sóng trên dây là A. v = 79,8m/s. B. v = 120m/s. C. v = 240m/s. D. v = 480m/s. Câu 15: Sóng cơ học lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì bước sóng A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. giảm 2 lần. D. không đổi. Câu 16: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng chu kỳ có phương trình lần lượt là: cmtx ) 3 10cos(41    ; cmtx )10cos(22   . Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên là: P 51 A. cmtx )10cos(32  . B. cmtx ) 4 10cos(4    . C. cmtx ) 2 10cos(32    . D. cmtx ) 4 10cos(2    . Câu 17: Chọn câu đúng. Hiện tượng giao thoa là hiện tượng A. hai sóng , khi gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau. B. cộng hưởng của hai sóng kết hợp truyền trong môi trường. C. giao nhau của hai sóng tại một điểm trong môi trường. D. các sóng triệt tiêu khi gặp nhau. Câu 18: Một chất điểm có khối lượng m = 200g dao dộng điều hòa với phương trình x = 5cos(10t+ 2  ) cm. Tốc độ của chất điểm khi lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn 0,8N là A. ± 300cm/s. B. 30cm/s. C. -30cm/s. D. ± 30cm/s. Câu 19: Dao động điều hoà là A. một dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin hay cos đối với thời gian. B. những chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. C. những chuyển động có trạng thái chuyển động được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. D. một dao động có biên độ phụ thuộc vào tần số riêng của hệ dao động. Câu 20: Một con lắc đơn có chu kỳ 1s khi dao động ở nơi có g = 2 m/s2. Chiều dài con lắc là A. 100cm. B. 25cm. C. 50cm. D. 60cm Câu 21: Để hai sóng kết hợp giao thoa triệt tiêu nhau tại một điểm thì chúng phải có A. hiệu đường đi từ hai nguồn bằng một số nửa nguyên lần bước sóng. B. cùng biên độ và hiệu đường đi từ hai nguồn bằng một số lẻ lần nửa bước sóng. C. hiệu đường đi từ hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng. D. cùng biên độ và hiệu đường đi từ hai nguồn bằng một số nguyên lần nửa bước sóng. Câu 22: Chọn câu đúng: Có thể thay đổi yếu tố nào mà không làm ảnh hưởng đến kết quả sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi? A. tần số của sóng. B. phương của dây. C. sức căng dây. D. chiều dài của dây. P 52 Câu 23: Một sóng âm truyền từ không khí vào nước. Sóng âm đó ở hai môi trường có A. cùng biên độ. B. cùng bước sóng. C. cùng tần số. D. cùng vận tốc truyền. Câu 24: Độ to của âm gắn liền với A. tần số âm. B. biên độ dao động của âm. C. mức cường độ âm. D. cường độ âm. Câu 25: Một con lắc lò xo có quả cầu khối lượng 200g, dao động với phương trình x = 6cos(20t)(cm). Xác định chu kỳ, tần số dao động của con lắc. A. f = 100Hz; T = 0,01s. B. f = 5Hz; T = 0,2s. C. f = 1Hz; T = 1s. D. f = 10Hz; T = 0,1s. Câu 26: Một con lắc đơn dài l = 64cm dao động tại một nơi có g = 10m/s2, lấy 2= 10. Số dao động toàn phần con lắc thực hiện được trong 3 phút 20 giây là A. 180. B. 225. C. 200. D. 125. Câu 27: Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ A. ngược pha với sóng tới nếu vật cản cố định. B. luôn ngược pha với sóng tới. C. ngược pha với sóng tới nếu vật cản tự do. D. cùng pha với sóng tới nếu vật cản cố định. Câu 28: Tìm biểu thức đúng để xác định pha ban đầu của dao động tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ A1, A2 và pha ban đầu 1, 2 A. tan = 2211 2211 cossin sincos   AA AA   . B. tan = 2211 2211 sinsin coscos   AA AA   . C. tan = 2211 2211 sincos cossin   AA AA   . D. tan = 2211 2211 coscos sinsin   AA AA   . Câu 29: Loa của một máy thu thanh gia đình có công suất tối đa 3,14W. Biết cường độ âm chuẩn là I0 = 10-12W/m2, lấy  = 3,14. Mức cường độ âm lớn nhất do loa đó tạo ra tại một điểm cách máy 50m là A. 10B B. 8dB. C. 8B. D. 10dB. Câu 30: Trong khoảng thời gian  t con lắc có chiều dài l thực hiện 120 dao động. Khi độ dài của con lắc tăng thêm 74,7cm thì trong cùng khoảng thời gian  t như trên, con lắc thực hiện 60 dao động. Độ dài ban đầu của con lắc là A. 74,7cm B. 37,4cm C. 24,9cm D. 49,8cm P 53 ----------- HẾT ---------- Đáp án mã đề 132 Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án B D A B B D B A A B Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp án D D B C C C A D A B Câu 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Đáp án A B C C D D A D C C P 54 PHỤ LỤC 7 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TNSP GV hướng dẫn HS tiến hành TN GV tiến hành TN sóng dừng HS làm bài kiểm tra 1 tiết HS nêu dự đoán hiện tượng TN HS tiến hành TN với ghế xoay GV sử dụng TNTT đề xuất vấn đề