sóng cơ-sự truyền sóng cơ

Chương II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Tiết theo PPCT Ngày soạn 23-9-2008
Bài: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ.
- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ
truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha.
- Viết được phương trình sóng.
- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng
sóng.
2. Kĩ năng:
- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ.
- Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây.
3. Thái độ:
-Hứng thú, tìm tòi các hiện tượng liên quan trong cuộc sống
4.Trọng tâm:
-Nắm được các khái niệm, các đại lượng liên quan đến sóng
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
-Các thí nghiệm mô tả về sóng ngang, sóng dọc và sự truyền của sóng.
2. Học sinh:
-Ôn lại các bài về dao động điều hoà.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (2 phút): Giới thiệu chương
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
-Giới thiệu nội dung cơ bản của
chương II.
-Theo dõi
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về sóng cơ
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản

- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí
nghiệm.
- Khi O dao động ta trông thấy gì trên
mặt nước?
→ Điều đó chứng tỏ gì?
(Dao động lan truyền qua nước gọi là
sóng, nước là môi trường truyền sóng).
- Khi có sóng trên mặt nước, O, M
dao động như thế nào?
- Sóng truyền từ O đến M theo
phương nào?
→ Sóng ngang.
- Tương tự như thế nào là sóng dọc?
(Sóng truyền trong nước không phải
là sóng ngang. Lí thuyết cho thấy rằng
- HS quan sát kết quả thí
nghiệm.
- Những gợn sóng tròn đồng
tâm phát đi từ O.
→ Sóng truyền theo các
phương khác nhau với cùng
một tốc độ v.
- Dao động lên xuống theo
phương thẳng đứng.
- Theo phương nằm ngang.
- Tương tự, HS suy luận để trả
lời.
I. Sóng cơ
1. Thí nghiệm
a. Mũi S cao hơn mặt nước,

cho cần rung dao động →
M vẫn bất động.
b. S vừa chạm vào mặt
nước tại O, cho cần rung
dao động → M dao động.
Vậy, dao động từ O đã
truyền qua nước tới M.
2. Định nghĩa
- Sóng cơ là sự lan truyền
của dao động trong một
môi trường.
3. Sóng ngang
- Là sóng cơ trong đó
phương dao động (của chất
điểm ta đang xét) ⊥ với
phương truyền sóng.
4. Sóng dọc
- Là sóng cơ trong đó
phương dao động song
Trang 1/4
M
S
O
các môi trường lỏng và khí chỉ có thể
truyền được sóng dọc, chỉ môi trường
rắn mới truyền được cả sóng dọc và
sóng ngang. Sóng nước là một trường
hợp đặc biệt, do có sức căng mặt
ngoài lớn, nên mặt nước tác dụng như
một màng cao su, và do đó cũng

truyền được sóng ngang).
song (hoặc trùng) với
phương truyền sóng.
Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu về sự truyền sóng cơ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Làm thí nghiệm kết hợp với hình vẽ
7.2 về sự truyền của một biến dạng.
→ Có nhận xét gì thông qua thí
nghiệm và hình vẽ?
→ Tốc độ truyền biến dạng được xác
định như thế nào?
(Biến dạng của dây, gọi là một xung
sóng, truyền tương đối chậm vì dây
mềm và lực căng dây nhỏ).
→ Biến dạng truyền trên dây thuộc
loại sóng gì đã biết?
- Y/c HS hoàn thành C2.
- Trong thí nghiệm 7.2 nếu cho đầu A
dao động điều hoà → hình dạng sợi
dây ở cá thời điểm như hình vẽ 7.3 →
có nhận xét gì về sóng truyền trên
dây?
- Sau thời gian T, điểm A
1
bắt đầu dao
động giống như A, dao động từ A
1

tiếp trục truyền xa hơn.
- Xét hai điểm cách nhau một khoảng

λ, ta có nhận xét gì về hai điểm này?
→ Cùng pha.
- Gọi M là điểm cách A một khoảng là
x, tốc độ sóng là v → thời gian để
sóng truyền từ A đến M?
→ Phương trình sóng tại M sẽ có
dạng như thế nào?
(Trạng thái dao động của M giống
như trạng thái dao động của A trước
đó một thời gian ∆t)
- Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức
sóng tại M thông qua
2
T
π
ω
=
và λ =
vT.
- Biến dạng truyền nguyên vẹn
theo sợi dây.
- HS suy nghĩ và vận dụng
kiến thức để trả lời.
- Là sóng ngang.
- HS làm thí nghiệm theo C2.
- HS quan sát hình vẽ 7.3. Dây
có dạng đường hình sin, mà
các đỉnh không cố định nhưng
dịch chuyển theo phương
truyền sóng.

- Không đổi, chuyển động
cùng chiều, cùng v.
x
t
v
∆ =
u
M
= Acosω(t - ∆t)
II. Sự truyền sóng cơ
1. Sự truyền của một biến
dạng
- Gọi x và ∆t là quãng
đường và thời gian truyền
biến dạng, tốc độ truyền
của biến dạng:
x
v
t
=
∆
2. Sự truyền của một sóng
hình sin
- Sau thời gian t = T, sóng
truyền được một đoạn:
λ = AA
1
= v.t
- Sóng truyền với tốc độ v,
bằng tốc độ truyền của biến

dạng.
- Hai đỉnh liên tiếp cách
nhau một khoảng λ không
đổi, λ gọi là bước sóng.
- Hai điểm cách nhau một
khoảng λ thì dao động
cùng pha.
3. Phương trình sóng
- Giả sử phương trình dao
động của đầu A của dây là:
u
A
= Acosωt
- Điểm M cách A một
khoảng x. Sóng từ A truyền
đến M mất khoảng thời
gian
x
t
v
∆ =
.
- Phương trình dao động
của M là:
u
M
= Acosω(t - ∆t)
cos
cos2
x

A t
v
t x
A
T
ω
π
λ
 
= −
 ÷
 
 
= −
 ÷
 
Trang 2/4
Với
2
T
π
ω
=
và λ = vT
Phương trình trên là
phương trình sóng của một
sóng hình sin theo trục x.
Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu về các đặc trưng của sóng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Sóng được đặc trưng bởi các đại

lượng A, T (f), λ và năng lượng sóng.
- Dựa vào công thức bước sóng → có
thể định nghĩa bước sóng là gì?
Lưu ý: Đối với mỗi môi trường , tốc
độ sóng v có một giá trị không đổi,
chỉ phụ thuộc môi trường.
- Cũng như năng lượng dao động W ~
A
2
và f
2
.
- Từ phương trình sóng:
cos2
M
t x
u A
T
π
λ
 
= +
 ÷
 
ta thấy TTDĐ
tại một điểm của môi trường là một
hàm cosin hai biến độc lập t và x. Mà
hàm cosin là một hàm tuần tuần →
phương trình sóng là một hàm tuần
hoàn.

+ Với một điểm xác định (x = const)
→ u
M
là một hàm cosin của thời gian
t. TTDĐ ở các thời điểm t + T, t + 2T
… hoàn toàn giống như TTDĐ của nó
ở thời điểm t.
+ Với một thời điểm (t = conts) là một
hàm cosin của x với chu kì λ. TTDĐ
tại các điểm có x + λ, x + 2λ hoàn
toàn giống TTDĐ tại điểm x.
- Mô tả thí nghiệm quan sát sự truyền
của một sóng dọc bằng một lò xo ống
dài và mềm.
- HS ghi nhận các đại lượng
đặc trưng của sóng.
- Bước sóng λ là quãng đường
sóng truyền trong thời gian
một chu kì.
- HS ghi nhận tính tuần hoàn
của sóng.
- HS dựa vào hình vẽ 7.4 và
ghi nhận sự truyền của sóng
dọc trên lò xo.
- Ghi nhận về sự truyền sóng
dọc trên lò xo ống.
4. Các đặc trưng của sóng
- Biên độ A của sóng.
- Chu kì T, hoặc tần số f
của sóng, với

1
f
T
=
.
- Bước sóng λ, với
v
vT
f
λ
= =
.
- Năng lượng sóng: là năng
lượng dao động của các
phần tử của môi trường mà
sóng truyền qua.
5. Tính tuần hoàn của sóng
- Phương trình sóng là một
hàm tuần hoàn.
6. Trường hợp sóng dọc
- Sóng truyền trên một lò
xo ống dài và mềm: các
vòng lò xo đều dao động ở
hai bên VTCB của chúng,
nhưng mỗi vòng dao động
muộn hơn một chút so với
vòng ở trước nó.
Hoạt động 5 (3 phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
Trang 3/4
IV.CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1.Sóng ngang là sóng có phương dao động:
a.nằm ngang. b.thẳng đứng.
c.vuông góc với phương truyền sóng d.trùng với phương truyền sóng.
2.Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai?
a.Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
b.Trong sự truyền sóng thì pha dao động truyền đi và các phần tử vật chất cũng truyền theo pha
dao động.
c.Sóng cơ học là sự lan truyền trong môi trường.
d.Vận tốc truyền sóng là hữu hạn.
3.Tần số của một sóng cơ học truyền trong một môi trường càng cao thì:
a.bước sóng càng nhỏ. b.chu kì càng tăng.
c.biên độ càng lớn. d.vận tốc truyền sóng càng giảm
4.Sóng nào sau đây là sóng dọc?
a.Sóng âm b.Sóng điện từ. c.Sóng trên mặt nước. d.Sóng thần
5.Sóng dọc:
a.Chỉ truyền được trong chất rắn.
b.Truyền được trong chất rắn, lỏng và khí.
c. Truyền được trong chất rắn, lỏng, khí và cả chân không.
d.Không truyền được trong chất rắn.
6.Sóng ngang truyền được trong môi trường:
a.Rắn và mặt thoáng chất lỏng. b.Lỏng và khí.
c.Rắn lỏng và khí. d.Khí và rắn.
V. RÚT KINH NGHIỆM
................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................................
---------o0o--------
Trang 4/4