Soạn giáo án vật lí 11 kết nối tri thức Bài 12: Giao thoa sóng

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm.

- GV giới thiệu thí nghiệm giao thoa hai sóng mặt nước.

+ Dụng cụ thí nghiệm:

+ Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Cho cần rung có gắn một quả cầu dao động, quan sát hình ảnh sóng trên màn thẳng đứng.

Bước 2: Cho cần rung có gắn hai quả cầu dao động, quan sát hình ảnh sóng trên màn thẳng đứng và rút ra nhận xét.

Bước 3: Dùng bút nối các điểm dao động cực đại (các điểm tối) trên màn ta thu được các đường cong liền nét như trên hình 12.2. Tương tự với các điểm dao động cực tiểu.

- GV yêu cầu HS thực hiện hoạt động phân tích hình ảnh các gợn sóng thu được trên gương phẳng qua thí nghiệm và mô tả lại bằng hình vẽ, dùng đường nét liền để mô tả các đỉnh sóng, đường nét đứt mô tả lõm sóng.

- Sau khi HS phân tích, trả lời, GV nhận xét và kết luận về hiện tượng giao thoa, yêu cầu HS ghi bài vào vở.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK, tìm hiểu về điều kiện để quan sát được vân giao thoa.

- GV đặt câu hỏi:

+ Hãy giải thích hiện tượng giao thoa vừa quan sát.

+ Nêu điều kiện để quan sát được vân giao thoa.

- GV giải thích để HS hiểu được hiện tượng giao thoa vừa quan sát từ thí nghiệm và điều kiện để quan sát được vân giao thoa.

- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr49)

Giải thích hiện tượng nêu ở mục khởi động của đầu bài.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận 

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

1. Thí nghiệm:

- Đối với cần rung có gắn một quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng cho thấy có các hình tròn sáng, tối đồng tâm xen kẽ, lan truyền từ tâm dao động ra xa.

- Đối với cần rung có gắn hai quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng ta thấy ảnh của các gợn sóng là các đường sáng và tối ổn định.

2. Giải thích

- Mỗi nguồn sóng phát ra một sóng có các gợn sóng là những đường tròn giống hệt như khi không có các nguồn sóng khác ở bên cạnh.

- Những điểm nào cách nguồn một khoảng bằng k thì dao động đồng pha với nguồn, còn những điểm nào cách nguồn một khoảng k+12 thì dao động ngược pha với nguồn.

- Trong thí nghiệm ta đã dùng hai nguồn sóng giống hệt nhau dao động theo phương vuông góc với mặt nước. Vì thế trên mặt nước có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau ở đó dao động ngược pha, triệt tiêu nhau. Có những điểm dao động rất mạnh do hai sóng ở đó dao động đồng pha. 

- 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 ổn định gọi là các vân giao thoa.

3. Điều kiện xảy ra giao thoa

Để xảy ra hiện tượng giao thoa hai nguồn sóng phải:

- Dao động cùng phương, cùng tần số.

- Có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr49)

Hai sóng âm thanh phát ra đồng thời từ hai chiếc loa ở đầu bài là hai sóng kết hợp vì hai loa giống nhau phát âm từ cùng một nguồn. Khi hai sóng âm gặp nhau sẽ giao thoa với nhau và ở vùng hai sóng giao nhau có những điểm hai sóng tăng cường nhau nên âm nghe rất to, còn những điểm tại đó hai sóng triệt tiêu nhau nên âm nghe rất nhỏ.