Giáo án Vật lí 12 - Tiết 14,15,16: Chủ đề Giao thoa sóng-Sóng dừng - Năm học 2019-2020 - Lê Bá Hoàng

 Giáo án Vật lí 12
Tiết 14,15,16: CHỦ ĐỀ GIAO THOA SÓNG-SÓNG DỪNG
 Ngày soạn:20/10/2019.
I. Nội dung Chuyên đề
 Việc xây dựng Chuyên đề “Giao thoa, sóng dừng” dựa trên hai cơ sở lí thuyết về giao 
thoa và sóng dừng. Nội dung kiến thức trong Chuyên đề “Giao thoa, sóng dừng” được tổ 
chức dạy học trong 3 tiết
 Phương pháp được sử dụng trong quá trình tổ chức dạy học là phương pháp tìm tòi 
khám phá, Các bước xây dựng kiến thức tuân theo tiến trình nghiên cứu khoa học, nhằm 
bồi dưỡng được nhiều năng lực thành phần của năng lực chuyên biệt môn Vật lí.
II. Tổ chức dạy học Chuyên đề 
1. Mục tiêu 
1.1.Kiến thức
- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để 
có sự giao thoa của hai sóng.
- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để khi đó 
có sóng dừng khi đó.
 1.2. Kĩ năng 
 Viết được phương trình sóng.
 Giải được các bài toán đơn giản về giao thoa và sóng dừng.
 Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây. 
 1.3.Thái độ
 + Hứng thú học tập, tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức. 
 + Có tinh thần học tập hợp tác. 
 1.4. Định hướng phát triển năng lực
 Những năng lực thành phần của năng lực chuyên biệt môn Vật lí có thể bồi dưỡng 
 cho học sinh trong dạy học Chuyên đề “ Giao thoa, sóng dừng ” Vật lí 12
 Nhóm
 năng Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề
 lực
 - Nêu được hiện tượng giao thoa là hiện 
 K1:Trình bày được kiến tượng hai sóng khi gặp nhau thì có những 
 Năng
 thức về các hiện tượng, 
 lực sử điểm chúng luôn tăng cường lẫn nhau, có 
 đại lượng, định luật, 
 dụng kiến những điểm chúng luôn luôn triệt tiêu lẫn 
 nguyên lí vật lí cơ bản, các 
 thức
 phép đo, các hằng số vật lí nhau.
 - Nêu được điều kiện để có hiện tượng giao 
GV: Lê Bá Hoàng 1 Giáo án Vật lí 12
 ngữ vật lí và chỉ ra các 
 quy luật vật lí trong hiện 
 tượng đó
 P3: Thu thập, đánh giá, -Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông 
 lựa chọn và xử lí thông tin tin từ các nguồn khác nhau: đọc sách giáo 
 từ các nguồn khác nhau để khoa Vật lí, sách tham khảo, báo chí, các 
 giải quyết vấn đề trong thông tin khoa học, Internetđể tìm hiểu 
 học tập vật lí hiện tượng giao thoa và sóng dừng.
 - Sử dụng sự tương tự giữa giao thoa sóng và 
 P4: Vận dụng sự tương tự tổng hợp dao động để xác định vị trí vân cực 
 và các mô hình để xây đại cực tiểu.
 dựng kiến thức vật lí - Vận dụng sự tương tự giao thoa để giải 
 thích các bụng và nút trong sóng dừng.
 - Vận dụng phương trình hypebol để giải 
 P5: Lựa chọn và sử dụng thích hình ảnh giao thoa.
 các công cụ toán học phù - Sử dụng mối liên hệ giữa bài toán trồng cây 
 hợp trong học tập vật lí. vào tính số nút và bụng trong sóng dừng.
 Chỉ ra được điều kiện lí tưởng để xét hiện 
 P6: Chỉ ra được điều kiện 
 tượng giao thoa và sóng dừng: trong quá trình 
 lí tưưởng của hiện tượng 
 truyền sóng biên độ sóng có thể xem thay đổi 
 vật lí
 không đáng kể có thể coi là không đổi.
 P7: Đề xuất được giả - Đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm 
 thuyết; suy ra các hệ quả tra điều kiện sóng dừng.
 có thể kiểm tra được
 P8: Xác định mục đích, đề - Lắp ráp được thí nghiệm khảo sát hiện 
 xuất phương án, lắp ráp, tượng giao thoa và sóng dừng.
 tiến hành xử lí kết quả thí - Tiến hành thí nghiệm mô tả và rút ra nhận 
 nghiệm và rút ra nhận xét xét.
 P9: Biện luận tính đúng 
 - So sánh được kết quả lý thuyết và kết quả 
 đắn của kết quả thí nghiệm 
 thực tế trên thí nghiệm. Khái quát được các 
 và tính đúng đắn các kết 
 hiện tượng vật lý có giao thoa là có dặc trưng 
 luận được khái quát hóa từ 
 của sóng.
 kết quả thí nghiệm này
 X1: Trao đổi kiến thức và -HS trao đổi những kiến thức về giao thoa để 
 ứng dụng vật lí bằng ngôn nêu phương án giải thích các vân giao thoa.
 ngữ vật lí và các cách diễn - Học sinh trao đổi thông tin để đề xuất 
 tả đặc thù của vật lí phương án xác định giao thoa sóng dừng.
 X2: Phân biệt được những -Phân biệt được hiện tượng giao thoa, sóng 
 mô tả các hiện tượng tự dừng với hiện tượng sóng thông thường. 
 nhiên bằng ngôn ngữ đời - Phân biệt được hiện tượng giao thoa với 
 Năng lực 
 sống và ngôn ngữ vật lí hiện tượng sóng dừng.
 trao đổi 
 X3: Lựa chọn, đánh giá - Biết cách lựa chọn các điều kiện để các hình 
 thông tin
 được các nguồn thông tin ảnh thí nghiệm dễ quan sát.
 khác nhau,
 X4: Mô t ả được cấu tạo 
 và nguyên tắc hoạt động Hiểu được cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của 
 của các thiết bị kĩ thuật, các dụng cụ thí nghiệm trong bài.
 công nghệ
 X5: Ghi lại được các kết - Ghi chép các nội dung dung hoạt động 
GV: Lê Bá Hoàng 3 Giáo án Vật lí 12
 - Gv: Yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm ảo về 
 Chuyển giao hiện tượng phản xạ sóng ở đầu cố định và đầu tự do.
 1
 nhiệm vụ - Yêu cầu học sinh kết hợp quan sát và đọc sách giáo 
 khoa nêu đặc điểm của sóng phản xạ 
 - GV hướng dẫn để học sinh nêu nhận xét về bước 
 Thực hiện
 2 sóng, chu kì, tần số và pha của sóng phản xạ.
 nhiệm vụ
 - Ghi các kết quả vào tài liệu hướng dẫn học
 - GV hướng dẫn thảo luận lần lượt từng câu hỏi trước 
 Báo cáo,
 3 lớp
 thảo luận
 - Cá nhân trình bày các kiến thức về phản xạ sóng
 - GV ghi nhận kết quả công việc của từng nhóm
 - Hs theo dõi kết quả thực hành của từng nhóm
 Kết luận, nhận - GV yêu cầu tất cả học sinh về liên hệ thực tế về các 
 4 định, hợp thức hiện tượng có liên quan đến phản sóng dừng 
 hóa kiến thức - Nghiên cứu các nội dung về sóng dừng ở SGK để 
 lý giải kết quả đã thực hiện được ở thí nghiệm của 
 nhóm mình. 
 Hoạt động 2: Quan sát tìm hiểu hiện tượng giao thoa.
 TT Bước Nội dung
 - Giáo viên hướng dẫn học sinh lắp ráp thí nghiệm 
 theo sơ đồ và hướng dẫn có sẵn.
 - Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm theo yêu cầu có 
 Chuyển giao
 1 sẵn.
 nhiệm vụ
 - Yêu cầu giải thích tại sao có những điểm dao động 
 với biên độ lớn, có những điểm hầu như không dao 
 động.
 Thực hiện - Làm việc nhóm để lắp ráp thí nghiệm. 
 2
 nhiệm vụ - Hoạt động nhóm thảo luận trả lời câu hỏi:
 - GV hướng dẫn thảo luận lần lượt từng câu hỏi trước 
 lớp
 Báo cáo, - Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp
 3
 thảo luận - Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo 
 luận
 - GV, xác nhận ý kiến đúng ở từng câu trả lời.
 - Thể chế hóa kiến thức
 - Chiếu ảnh chụp hiện tượng giao thoa, thí nghiệm 
 Kết luận, nhận mô phỏng hiện tượng giao thoa để học sinh có được 
 4 định, hợp thức hình ảnh trực quan hơn.
 hóa kiến thức - HS :
 + Ghi nhận kiến thức
 + Xem hình ảnh trên máy chiếu.
 Hoạt động 3: Tìm hiểu về hiện tượng sóng dừng.
 TT Bước Nội dung
 5 Chuyển giao - Yêu cầu học sinh quan sát hình ảnh thí nghiệm về 
GV: Lê Bá Hoàng 5 Giáo án Vật lí 12
 - GV theo dõi hướng dẫn hs trong quá trình thí 
 Thực hiện nghiệm( các làm, cách lưu kết quả)
 2
 nhiệm vụ - Các nhóm triển khai làm thí nghiệm với các dụng 
 cụ được giao.
 - GV hướng dẫn thảo luận lần lượt từng câu hỏi trước 
 lớp.
 - Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp về kết quả 
 TN: 
 + Mục đích TN của nhóm
 Báo cáo, + Kết quả TN ( Hướng dẫn hs dùng bảng để thống kê 
 3
 thảo luận số liệu TN).
 + Đưa ra điều kiện để có sóng dừng trong các trường 
 hợp.
 - Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo 
 luận
 - GV đánh giá về kết quả thí nghiệm của từng nhóm. 
 - GV nhận kết quả công việc của từng nhóm
 Kết luận, nhận - Hs theo dõi kết quả thực hành của từng nhóm
 4 định, hợp thức - GV nhận xét kết quả TN của từng nhóm đồng thời 
 hóa kiến thức định hướng để thống nhất công thức về điều kiện 
 sóng dừng và ứng dụng xác định tốc độ truyền sóng.
 - Tiết 3: Luyện tập
 Hoạt động 1: Học sinh ứng dụng các kiến thức về giao thoa sóng dừng để giải các 
 bài tập:
 TT Bước Nội dung
 - Gv: Phát các phiếu học tập cho họ sinh. 
 Chuyển giao
 1 - Yêu cầu học sinh hoàn thành các phiều học tập.
 nhiệm vụ
 - GV hướng dẫn để học sinh hoàn thành các phiếu 
 Thực hiện
 2 học tập theo yêu cầu
 nhiệm vụ
 - Cá nhân làm việc với phiếu học tập.
 - GV hướng dẫn thảo luận lần lượt từng câu hỏi trước 
 lớp
 Báo cáo, - Các cá nhân lần lượt trả lời các câu hỏi.
 3
 thảo luận - Các học sinh khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo 
 luận
 - GV đánh giá về kết quả làm việc của các cá nhân.
 - GV ghi nhận kết quả công việc của từng cá nhân.
 Kết luận, nhận
 - GV yêu cầu tất cả học sinh về liên hệ thực tế về các 
 4 định, hợp thức
 hiện tượng có liên quan đến giao thoa sóng và sóng 
 hóa kiến thức
 dừng 
 Hoạt động 2: Tổng kết chủ đề.
 TT Bước Nội dung
 Chuyển giao - GV tổ chức cuộc thi đấu giữa các nhóm. 
 1
 nhiệm vụ - Phân nhóm, cho học sinh triển khai thực hiện nhiệm 
GV: Lê Bá Hoàng 7 Giáo án Vật lí 12
 C. Có hai sóng cùng bước sóng giao nhau.
 D. Có hai sóng cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.
Câu 1.3: Thế nào là 2 sóng kết hợp?
 A. Hai sóng chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ.
 B. Hai sóng luôn đi kèm với nhau.
 C. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
 D. Hai sóng có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.
Câu 1.4: Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường sóng là cực 
tiểu giao thoa khi hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn (kết hợp, dao động cùng pha) tới 
điểm đó là (với k Z): 
  
 A. d d k . B. d d (2k 1) . C. d d 2k D.
 2 1 2 2 1 2 2 1
 
 d d (2k 1)
 2 1 4
Câu 1.5: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại 
liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu?
 A. bằng hai lần bước sóng. B. bằng một bước sóng.
 C. bằng một nửa bước sóng. D. bằng một phần tư bước sóng.
Câu 1.6: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn 
dao động có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên 
đường nối hai tâm dao động là 2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
 A.  = 1mm. B.  = 2mm. C.  = 4mm. D.  = 8mm.
Câu 1.7: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao 
động với tần số f = 13Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d 1 = 
19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực không có dãy 
cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
A. v = 26m/s. B. v = 26cm/s. C. v = 52m/s. D. v = 52cm/s.
PHT 2: Quan sát mô hình thí nghiệm về phản xạ sóng và sóng dừng YC các nhóm HS 
làm, quan sát và trả lời các câu hỏi sau:
Phản xạ sóng:
 P2.1: Hãy nhận xét về hiện tượng xẩy ra ở đầu giới hạn? 
 P2.2: Ở đầu giới hạn có xuất hiện sóng không?
 P2.3: Hiện tượng ở đầu giới hạn cố định và đầu giới hạn tự do khác nhau thế nào?
 P2.4: Có nhận xét gì về sóng phản xạ? 
Sóng dừng:
Quan sát mô hình thí nghiệm về phản xạ sóng YC các nhóm HS làm, quan sát và trả lời 
các câu hỏi sau:
 P3.1: Hãy nhận xét về hiện tượng xẩy ra ở đầu giới hạn? 
 P3.2: Ở đầu giới hạn có xuất hiện sóng không?
 P3.3: Hiện tượng ở đầu giới hạn cố định và đầu giới hạn tự do khác nhau thế nào?
 P3.4: Có nhận xét gì về sóng phản xạ? 
Câu 2.1: Ta quan sát thấy hiện tượng gì khi trên dây có sóng dừng?
 A. Tất cả phần tử dây đều đứng yên.
GV: Lê Bá Hoàng 9 Giáo án Vật lí 12
25,5cm, giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác thì vận tốc truyền sóng 
trên mặt nước là :
 A. v= 36cm/s. B. v =24cm/s. C. v = 20,6cm/s. D. v = 28,8cm/s.
Câu 5: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng, người ta tạo trên mặt nước hai nguồn A và 
B dao động cùng phương trình uA = uB = 5cos(10 t)cm, vận tốc truyền sóng là 20cm/s. 
Điểm M trên mặt nước có MA=7,2cm, MB = 8,2cm có phương trình dao động là:
 A. uM = 5 .2 cos(20 t- 7,7 )cm. B. uM = 5 .2 cos(10 t+ 3,85 )cm.
 C. uM = 10. 2 cos(10 t - 3,85 )cm. D. uM = 5. 2 cos(10 t - 3,85 )cm.
Câu 6: Hai điểm M và N (MN = 20cm) trên mặt chất lỏng dao động cùng tần số 50Hz, 
cùng pha, cùng biên độ, vận tốc truyền sóng trên mặt chát lỏng là 1m/s . Trên MN số 
điểm không dao động là:
 A. 18 điểm. B. 19 điểm. C. 21 điểm. D. 20 điểm.
Câu 7: Một dây dài 120cm đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh âm thoa dao động 
với tần số 40Hz.biết vận tốc truyền sóng v = 32m/s. tìm số bụng sóng dừng trên dây. biết 
rằng đầu A nằm sát ngay một nút sóng dừng 
 A. 3 B.4 C. 5 D.2
Câu 8: Một sợi dây đàn hồi dài 1m, có hai đầu A,B cố định. Một sóng truyền với tần số 
50Hz,trên dây đếm đuợc 3 nút sóng. Không kể hai nút A,B.Vận tốc truyền sóng trên 
dâylà:
 A. 30m/s B. 25m/s C. 20m/s D. 15m/s
Câu 9: Một sợi dây dài 1m, hai đầu cố định và rung với 1 múi sóng thì bước sóng của 
dao động là:
 A. 1m B.0.5m C. 2m D. 0.25m
 Câu 10: Một sợi dây dài 1m, hai đầu cố định và rung với hai nút sóng thì bước sóng 
của dao động là:
 A. 1m B. 0,5m C. 2m D. 0,25m
Câu 11: Một sợi dây đàn hồi dài 1m, có hai đầu A, B cố định. Một sóng truyền với tần 
số 50Hz, trên dây đếm được năm nút sóng, kể hai nút A, B. Vận tốc truyền sóng trên dây 
là:
 A. 30m/s B. 25m/s C. 20m/s D. 15m/s
Câu 12:Một sợi dây AB dài 21cm, vận tốc truyền sóng trên dây là 4m/s, đầu A dao động 
với tần số100Hz. Trên dây có sóng dừng hay không ? số bụng sóng khi đó là :
 A. Có, có10 bụng sóng. B. Có, có 11 bụng sóng.
 C. Có, có 12 bụng sóng. D. Có, có 25 bụng sóng.
Câu 13 : Nhận xét nào sau đây là sai khi nói về các hiện tượng sóng dừng? 
A: Sóng dừng không có sự lan truyền dao động.
B: Sóng dừng trên dây đàn là sóng ngang, trong cột khí của ống sáo, kèn là sóng dọc. 
C: Mọi điểm giữa 2 nút của sóng dừng có cùng pha dao động. 
D: Bụng sóng và nút sóng dịch chuyển với vận tốc bằng vận tốc lan truyền sóng.
Câu 14 : Khảo sát hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi AB. Đầu A nối với nguồn dao 
động, đầu B tự do thì sóng tới và sóng phản xạ tại B sẽ : 
A. Vuông pha B. Ngược pha C. Cùng pha D. Lệch pha góc  /4
Câu 15. Có hiện tượng gì xảy ra khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích 
thước nhỏ hơn bước sóng?
 A. Sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe. 
 B. Sóng gặp khe phản xạ trở lại.
 C. Sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới. 
GV: Lê Bá Hoàng 11