bài giảng bài 7 sóng cơ và sự truyền sóng cơ - vật lý 12

Chương II.
SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Tiết PPCT: 12
Bài 7 (VL 12.CB)
SÓNG CƠ VÀ SỰ
TRUYỀN SÓNG CƠ


 Em đã từng nghe nói về sóng, hãy kể
tên những loại sóng mà em biết ?
Hằng ngày, hiện tƣợng sóng xảy ra
rất phổ biến xung quanh ta (sóng
nƣớc, sóng âm, sóng siêu âm, sóng
vô tuyến, sóng điện từ,…)
 Nhƣ vậy sóng đƣợc hình thành nhƣ
thế nào và chúng có đặc điểm gì ?


Đặt vấn đề
Quan sát ảnh :

Cậu bé thắc mắc :
Vì sao cánh bèo chỉ
dập dình tại chỗ mà không dịch chuyển
theo sóng ?
Khi quan sát ảnh trên, các em có nhận
xét hay tự thắc mắc điều gì không ?

1. Thí nghiệm : H.7.1 SGK
Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ

I. SÓNG CƠ
Làm thế
nào để tạo
đƣợc sóng
nƣớc bằng
dụng cụ
này ?
Bộ dụng cụ tạo sóng nƣớc

Trong thí nghiệm trên, dao động của
mũi kim tại O đã gây ra hiệu ứng gì ?
Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ

1. Thí nghiệm : H.7.1 SGK

Sau một thời gian ngắn, mẩu nút chai
M dao động (dao động tại O đã
truyền qua nƣớc đến M (trên mặt
nƣớc có sóng, O là nguồn sóng )

Sóng cơ là dao động lan truyền trong
một môi trƣờng.
(sóng nƣớc lan truyền trên mặt nƣớc
theo các phƣơng khác nhau với cùng
một tốc độ v)
Trong thí nghiệm H.7.1, vật nào dao
động, vật nào là môi trƣờng ?
Vật dao động :

các phần tử nƣớc
Môi trƣờng truyền sóng :
nƣớc

Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ


2. Định nghĩa sóng cơ





Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ

Theo dõi đoạn phim sau : Hãy so sánh phương dao động của những thanh
nhựa và phương truyền sóng ?

Sóng trong trƣờng hợp trên gọi là
sóng ngang, vậy sóng ngang là gì ?
 Sóng ngang :
sóng mà các phần tử của
môi trƣờng dao động theo phƣơng
vuông góc với phƣơng truyền sóng.
 Môi trƣờng truyền sóng ngang:
Trừ sóng
nƣớc, sóng ngang chỉ truyền đƣợc trong
chất rắn.

Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ


3. Sóng ngang





Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ

Theo dõi đoạn mô phỏng sau: Hãy so sánh phương dao động của những phần tử lò
xo và phương truyền sóng ?

Sóng trong trƣờng hợp trên gọi là
sóng dọc, vậy sóng dọc là gì ?
 Sóng dọc :
sóng mà các phần tử của
môi trƣờng dao động cùng phƣơng
với phƣơng truyền sóng.
 Môi trƣờng truyền sóng dọc :
rắn,
lỏng, khí
 Chú ý :
Sóng cơ không truyền đƣợc
trong chân không

Hoạt động 1.
Tìm hiểu về sóng cơ

1. Sự truyền của một sóng hình sin
Quan sát kĩ mô phỏng sau và trả lời các
câu hỏi :
(chú ý chuyển động của các
chấm màu)
 Sóng có hình dạng gì ?
Hình sin
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

II. CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN
 Nhận xét về sự chuyển động ( vị trí và
trạng thái) của các phần tử (các chấm
màu) của sóng ?
Các chấm màu chỉ dao động lên
xuống quanh VTCB; trạng thái dao
động (pha) của các chấm màu truyền
đi theo phƣơng truyền sóng
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

1. Sự truyền của một sóng hình sin
 Các đỉnh sóng chuyển động hay cố
định ?

các đỉnh sóng chuyển động theo sóng

 Qua các nhận xét trên, em cho biết
sóng hình sin
lan truyền nhƣ thế
nào ?
Khi sóng truyền đi, mỗi phần tử của
sóng dao động tại chỗ quanh vị trí
cân bằng, chỉ có đỉnh sóng dịch
chuyển theo phƣơng truyền với tốc
độ v


Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

1. Sự truyền của một sóng hình sin
 Li độ của mỗi phần tử sóng thay đổi
nhƣ thế nào ?
Từ giá trị 0 (VTCB) đến giá trị cực đại
( biên độ A)

 Vậy biên độ A của sóng là gì ?

Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin

a) Biên độ sóng (A):
là biên độ dao động của 1 phần tử
của môi trƣờng có sóng truyền qua
.
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin
 Hãy so sánh các khoảng thời gian
thực hiện một dao động toàn phần
của các phần tử sóng ?
bằng nhau (chu kỳ T)

 Vậy chu kỳ T của sóng là gì ?

Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin
b) Chu kỳ, tần số sóng :
 Chu kỳ T của sóng
là chu kỳ dao động
của 1 phần tử môi trƣờng có sóng
truyền qua.

Đại lƣợng f = 1/T, gọi là tần số của
sóng.

Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin
 Sau một chu kì dao động T, sóng
(trạng thái của 1 phần tử) truyền đi
đƣợc những khoảng nhƣ thế nào ?

bằng nhau (cùng li độ) và dao động
về cùng một phía (dao động cùng
pha)
 Những khoảng cách bằng nhau này
gọi là bƣớc sóng λ (lamđa), vậy bƣớc
sóng là gì ?

Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin
c) Bƣớc sóng (λ):
là quãng đƣờng mà sóng truyền trong
1 chu kỳ
 Quan sát mô phỏng, cho biết khi nào
hai phần tử dao động cùng pha?

Hai phần tử cách nhau một số nguyên
lần bƣớc sóng thì dao động cùng pha.

Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin
 Viết công thức liên hệ giữa bƣớc
sóng, chu kỳ và tốc độ sóng ?

Ta có liên hệ : λ = vT = v /f
(7.1)

(v :
tốc độ sóng
, T :
chu kỳ
)
 Lƣu ý :
khi nói tốc độ sóng là nói tốc độ
truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn
là tốc độ truyền pha dao động.
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin

là năng lƣợng
dao động của
các phần tử
môi trƣờng

khi có sóng
truyền qua
(năng lƣợng
sóng)
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin
Trong thí
nghiệm hình
7.1 SGK, sóng
lan truyền từ
O làm nút chai
dao động,
năng lƣợng
nào làm nút
chai dao động
?

d) Năng lƣợng sóng :

Là năng lƣợng dao động của các phần
tử của môi trƣờng có sóng truyền
qua.
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về các đặc trƣng của một
sóng hình sin

2. Các đặc trƣng của một sóng hình sin

Cậu bé thắc
mắc :
Vì sao
cánh bèo chỉ
dập dình tại
chỗ mà không
dịch chuyển
theo sóng ?

Hoạt động 3.
Củng cố, vận dụng


Sở dĩ cánh bèo
chỉ dập dình tại
chỗ là vì nó là
một phần tử của
môi trƣờng,
trong quá trình
truyền sóng, chỉ
có sự truyền pha
của dao động
mà không có sự
truyền vật chất.
Câu 1:
Sóng ngang là sóng cơ học có đặc điểm:
A. Phƣơng truyền sóng là phƣơng ngang.
B. Các phần tử của môi trƣờng chỉ dao động theo
phƣơng ngang.

C. Các phần tử của môi trƣờng truyền sóng dao
động theo phƣơng vuông góc với phƣơng
truyền sóng.
D. Các phần tử của môi trƣờng truyền sóng dao
động theo phƣơng truyền sóng.
Hoạt động 3.
Củng cố, vận dụng


Trả lời các câu hỏi TNKQ sau :
Câu 2 :
Trên phƣơng truyền sóng, các
điểm dao động cùng pha với nhau
cách nhau một khoảng
A. bằng nửa bƣớc sóng.
B. bằng một số nguyên lần bƣớc sóng.
C. chỉ bằng 1 bƣớc sóng.
D. bằng ¼ bƣớc sóng.
Hoạt động 3.
Củng cố, vận dụng


Trả lời các câu hỏi TNKQ sau :