Giáo án K.12 cơ bản_chương 2 ( 2 cột ).

Ngày soạn: 11_9_2008
Tiết 12, 13. Bài 1:
 Mục tiêu:
1. Kiến thức:
_ Phát biểu được định nghĩa 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 kỳ, bước sóng, pha.
_ Viết được phương trình sóng.
_ Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kỳ hay tần số, bước sóng và năng lượng
sóng.
2. Kỹ năng:
_ Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ.
_ Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây.
 Chuẩn bị:
_ GV: Các hình vẽ: 7.1, 7.2, 73 trong Sách giáo khoa.
_ HS: Ôn lại về dao động điều hòa.
 Nội dung:
NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG THẦY_TRÒ
 Sóng cơ:
1. Thí nghiệm:
2. Định nghĩa:
Sóng cơ là dao động lan truyền trong một
môi trường.
3. Sóng ngang:
Sóng ngang là sóng có phương dao động
vuông góc với phương truyền sóng.
Ngoài sóng nước, thì sóng ngang chỉ
truyền được trong chất rắn.
4. Sóng dọc:
Sóng dọc là sóng có phương dao động
trùng với phương truyền sóng.

Sóng dọc truyền được trong cả chất khí,
chất lỏng và chất rắn.
Sóng cơ không truyền được trong môi
trường chân không.
 Các đặc trưng của một sóng hình sin:
GV: Cho học sinh quan sát hình vẽ, giáo viên
giới thiệu từng dụng cụ thí nghiệm và mô tả thí
nghiệm. Học sinh theo dõi và trả lời câu hỏi của
giáo viên.
GV: Khi cho mũi S chạm vào mặt nước tại O, ta
thấy có hiện tượng gì ?
HS: Những đường tròn đồng tâm lớn dần ra.
GV: Đó là hình ảnh sóng, mà ta thường gặp
trong thực tế.
GV: Do sóng phát ra từ O và lan truyền thành
những đường tròn đồng tâm, nên sóng nước
truyền đi mọi phía trên mặt nước với cùng tốc độ
v.
GV: Trong thí nghiệm trên, ta thấy phần tử của
mặt nước tại O và rồi tại M dao động lên rồi lại
dao động xuống, trong khi sóng truyền từ O đến
M theo phương ngang. Như vậy các phần tử của
môi trường dao động theo phương thẳng đứng,
sóng thì lan truyền theo phương ngang. Đó gọi là
sóng ngang.
GV: Ngoài sóng nước, thì sóng ngang chỉ truyền
được trong chất rắn.
GV: Cho học sinh quan sát hình vẽ 7.2.
GV: Trong thí nghiệm hình 72: mỗi vòng lò xo
chỉ dao động quanh vị trí cân bằng theo phương

song song với trục của lò xo; trong khi sóng thì
tiếp tục truyền đi đến đầu kia của lò xo.
GV: Như vậy, phương dao động trùng với
phương truyền sóng. Ta gọi đó là sóng dọc.
GV: Dựa vào môi trường truyền sóng của sóng
ngang và sóng dọc, hãy cho biết các môi trường
này có chung đặc điểm gì ?
HS: Đều là môi trường vật chất.
GV: Sóng cơ không truyền được trong môi
trường chân không.
1. Sự truyền của một sóng hình sin:
Trong khoảng thời gian t = T, sóng đã
truyền đi được quãng đường:
λ
= vT.
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin:
_ Biên độ sóng: là biên độ dao động của
một phần tử môi trường nơi có sóng truyền qua.
_ Chu kỳ T: là chu kỳ dao động của một
phần tử của môi trường.
* Đại lượng: f =
T
1
là tần số sóng.
_ Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan
truyền dao động trong môi trường. Đối với mỗi
môi trường, v có giá trị không đổi.
_ Bước sóng
λ
là quãng đường mà sóng

truyền được trong một chu kỳ. Hai phần tử cách
nhau một bước sóng
λ
thì dao động cùnh pha
với nhau.
_ Năng lượng sóng: là năng lượng dao
động của các phần tử của môi trường khi có sóng
truyền qua.
 Phương trình sóng:

x = Acos







−
λ
π
x
T
t
2
GV: Cho học sinh quan sát hình 7.3. Giáo viên
mô tả, học sinh theo dõi.
GV: Ta thấy trên sợi dây xuất hiện một sóng có
dạng hình sin lan truyền về đầu Q. Ta gọi đó là
sóng hình sin.

GV: Hình 7.3 biểu diễn sóng hình sin tại các thời
điểm nào ?
HS: t = 0; t = T/4; t = 2T/4; t = 3T/4; t = 4T/4; t =
5T/4;…
GV: Trong đó T là chu kỳ dao động của đầu P.
GV: Dựa vào hình 7.3, cho biết sau một chu kỳ
T; dao động của đầu P đã truyền tới đầu P
1
cách
P là bao nhiêu ?
HS: PP
1
= v.T ( PP
1
là quãng đường sóng đi được
trong khoảng thời gian t = T ).
GV: Như vậy, ta có:
λ
= vT.
GV: Cho biết biểu thức tính bước sóng
λ
?
HS:
λ
= vT.
GV: Mối liên hệ giữa
λ
, T và f ?
HS:
λ

= vT =
f
v
.
GV: Xét một sóng hình sin lan truyền trong một
môi trường theo trục Ox, sóng này phát ra từ O.
Chọn gốc tọa độ tại O, gốc thời gian sao cho
phương trình sóng tại O có dạng:
u
O
= Acos
t
ω
. . x
O x M
GV: Tốc độ truyền sóng theo phương Ox là v. Ta
giả thiết sóng không bị tắt dần khi lan truyền, suy
ra biên độ sóng không đổi.
GV: Xét dao động tại điểm M nằm trên trục Ox,
cách O một khoảng OM = x.
GV: Do tốc độ truyền sóng không đổi, cho biết
khoảng thời gian để sóng truyền từ O đến M ?
HS:
v
x
v
OM
t
==∆
.

GV: Khi sóng truyền tới M, ta có hiện tượng gì ?
HS: Phần tử môi trường tại M dao động giống
như dao động của phần tử môi trường tại O.
GV: Như vậy, dao động tại M ở thời điểm t giống
như dao động ở O tại thời điểm t -
t
∆
về trước.
GV: Vậy phương trình sóng tại M sẽ là:

u
M
= Acos
)( tt
∆−
ω
= Acos
)(
v
x
t
−
ω
Với v =
T
λ
.
= Acos
ω













−
T
x
t
λ
= Acos







−
λ
π
xT
t2
= Acos








−
T
xT
T
t
λ
π
2
= Acos







−
λ
π
x
T
t
2

Củng cố: Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, 4, 5.
 Dặn dò: Làm các bài tập trong SGK.
* Đáp án các câu hỏi trắc nghiệm: 6.A; 7.C.
Câu 5:
_ Là quá trình tuần hoàn theo thời gian: cứ sau một chu kỳ sự dao động của một điểm lại trở lại
giống như cũ.
_ Là quá trình tuần hoàn theo không gian: những điểm cách nhau một khoảng bằng một số
nguyên lần bước sóng thì dao động giống hệt nhau.
Ngày soạn: 23_9_2008
Tiết 14. Bài 2:
 Mục tiêu:
1. Kiến thức:
_ Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng trên mặt nước và nêu được các điều kiện để có giao
thoa của hai sóng.
_ Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa.
2. Kỹ năng:
Vận dụng được các công thức để giải các bài tập đơn giản về giao thoa.
 Chuẩn bị:
_ GV: Hình vẽ 8.1 SGK, hình ảnh giao thoa.
_ HS: Ôn lại phần tổng hợp dao động; công thức lượng giác về biến đổi tổng hai cosin thành tích.
 Kiểm tra:
1. Sóng cơ là gì ? Có mấy loại sóng ? Kể tên các loại sóng và nêu định nghĩa.
2. Bước sóng là gì ?
3. Viết phương trình sóng.
4. Tại sao có thể nói sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gian và có tính tuần hòan theo không gian ?
 Nội dung:
NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG THẦY_TRÒ
 Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước:
1. Thí nghiệm:
Gõ nhẹ cần rung cho nó dao động, ta thấy

trên mặt nước xuất hiện một loạt các gợn sóng ổn
định có hình các đường hyperbol và có tiêu điểm S
1
,
S
2
.
2. Giải thích:
_ Những đường cong dao động với biên độ
cực đại là chỗ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn
nhau.
_ Những đường cong dao động với biên độ
cực tiểu là chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau.
_ Các gợn sóng có hình các hyperbol gọi là
các vân giao thoa.
 Cực đại và cực tiểu:
1. Dao động của một điểm trong vùng giao
thoa:
Gọi M là một điểm trong vùng giao thoa. M
lần lượt cách S
1
, S
2
những khoảng d
1
= S
1
M và d
2
=

S
2
M.
d
1
, d
2
là đường đi của hai sóng đến M.
GV: Cho học sinh quan sát hình vẽ 8.1 và mô tả dụng
cụ, mô tả cách thực hiện thí nghiệm.
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C
1
.
GV: Nhắc lại phương trình dao động của sóng tại một
điểm bất kỳ ?
HS: u = Acos







−
λ
π
x
T
t
2

.
GV: Để cho đơn giản, ta coi các sóng S
1
, S
2
truyền
đến M có cùng biên độ A.
GV: Vận dụng phương trình sóng, viết phương
trình sóng phát ra từ S
1
và S
2
?
HS: u
1
= Acos







−
λ
π
1
2
d
T

t
u
2
= Acos







−
λ
π
2
2
d
T
t
.

S
2

S
1
P
A
M
= 2A

( )
λ
π
12
cos
dd
−
Đây là biên độ dao động của một điểm
trong vùng giao thoa.
2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa:
a. Vị trí cực đại:
Những điểm cực đại giao thoa là
những điểm dao động với biên độ cực đại. Đó là
những điểm ứng với hai sóng gặp nhau cùng pha:

( )
λ
π
12
cos
dd
−
= 1
⇒
cos
( )
λ
π
12
dd

−
=
±
1
hay
( )
λ
π
12
dd
−
= k
π
tức là: d
2
– d
1
= k
λ
; ( k = 0,
±
1,
±
2,…).
Những điểm tại đó dao động có biên độ
cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của hai
sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên
lần bước sóng
λ
.

b. Vị trí cực tiểu:
Những điểm cực tiểu giao thoa là
những điểm đứng yên. Đó là những điểm ứng với
hai sóng gặp nhau ngược pha:
cos
( )
λ
π
12
dd
−
= 0
hay
( )
λ
π
12
dd
−
= k
π
+
2
π
tức là: d
2
– d
1
= ( k+
2

1
)
λ
; ( k = 0,
±
1,
±
2,
…).
GV: Dao động của phần tử tại M la tổng hợp của
hai dao động điều hòa cùng phương, cùng chu kỳ
nên:
u = u
1
+ u
2

= A














−+







−
λ
π
λ
π
21
2cos2cos
d
T
t
d
T
t
GV: Biến đổi tổng hai cosin thành tích, ta được:

u = 2Acos
( )








+
−
−
λ
π
λ
π
2
2cos
2112
dd
T
t
dd

GV: Vậy dao động của phần tử tại M là dao động
điều hòa cùng chu kỳ với hai nguồn và có biên độ
dao động là:
A
M
= 2A
( )
λ
π
12
cos
dd

−
GV: Dựa vào công thức trên, cho biết biên độ của
sóng tổng hợp phụ thuộc vào đại lượng nào ?
HS: Phụ thuộc vào hiệu đường đi d
2
– d
1
.
GV: Dựa vào các kết quả trên, cho biết hai sóng giao
thoa với nhau có những đặc điểm gì ?
HS: Cùng phương, cùng chu kỳ, hiệu số pha không
thay đổi theo thời gian.
Những điểm tại đó dao động triệt tiêu
là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ
nguồn truyền tới bằng một số nửa nguyên lần
bước sóng
λ
.
 Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp:
Điều kiện để hai nguồn sóng có thể giao
thoa:
_ Cùng phương, cùng tần số.
_ Hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Hai nguồn sóng như vậy gọi là hai nguồn
kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi
là hai sóng kết hợp.
GV: Đó cũng chính là điều kiện quyết định để các
sóng có thể giao thoa được với nhau.
GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C
2

.
 Củng cố: Hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì ?
Công thức xác định vị trí cực đại, cực tiểu giao thoa.
Điều kiện để hai sóng giao thoa được với nhau ?
 Dặn dò: Làm các bài tập 5, 6, 7, 8 trong SGK.
* Đáp án các câu hỏi trắc nghiệm: 5.D; 6.D.
C
1
: Những đường liền nét là chỗ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau; đường đứt nét là chỗ hai sóng gặp
nhau triệt tiêu lẫn nhau.
C
2
: Các công thức này chỉ đúng khi hai nguồn sóng là hai nguồn đồng bộ ( cùng tần số, cùng pha dao động ).