Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (656.04 KB, 22 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>ÔN TẬP THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THƠNG NĂM 2020</b>
<b>MƠN VẬT LÍ</b>
<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH TRÀ VINH</b>
<b>1. BÀI TOÁN CƠ BẢN </b>
<b>VỀ </b> <b>GIAO </b> <b>THOA </b>
<b>SÓNG CƠ VỚI HAI </b>
<b>NGUỒN ĐỒNG BỘ</b>
<b>2. SĨNG DỪNG</b>
<b>3. LUYỆN TẬP</b>
+ Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn dao động cùng
phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo
thời gian.
+ Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp
gặp nhau thì có những điểm, ở đó chúng ln ln tăng
cường lẫn nhau; có những điểm ở đó chúng ln luôn
triệt tiêu nhau.
+ Hai nguồn kết hợp có cùng pha gọi là hai nguồn
đồng bộ.
+ Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra là hai sóng kết
hợp.
Bài tốn: Xét hai nguồn A và B cùng phát ra
<i>hai sóng đồng bộ: u<sub>1</sub> = u<sub>2</sub> = acos</i><i>t </i>
* Bỏ qua mất mát năng lượng khi sóng
truyền. * Xét điểm M: AM = d<sub>1</sub>; BM = d<sub>2</sub>
* Sóng tại M là tổng hợp hai sóng từ A và B
truyền tới, và sóng ở M sẽ có phương trình là:
<b>Hình 2. Các đường cực đại, cực tiểu </b>
<b>trong giao thoa sóng của hai nguồn </b>
<b>đồng bộ</b>
k=0 k= -1 k= -2
k= -3
k= 1
k= 2
k=0 k= -1 k= -2
k= 1
k= 2
k= -3
k= 3 <b>M</b>
<b>d<sub>1</sub></b> <b>d<sub>2</sub></b>
<b>2</b> <b>1</b> <b>2</b> <b>1</b>
<b>(</b> <b>)</b> <b>(</b> <b>)</b>
<b>2 cos</b> <b>cos</b>
<i><b>M</b></i>
<i><b>d</b></i> <i><b>d</b></i> <i><b>d</b></i> <i><b>d</b></i>
<i><b>u</b></i> <i><b>a</b></i>
<i><b>A</b></i> <i><b>a</b></i>
<sub></sub> <sub></sub>
+ Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu
đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên
lần bước sóng:
+ Cực tiểu giao thoa nằm tại các điểm có hiệu
đường đi của hai sóng tới đó bằng một số lẻ lần
nửa bước sóng:
<b>(k Z)</b>
Trên đoạn thẳng AB nối hai nguồn, khoảng cách
giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp là
<b>(k Z)</b>
k=0 k= -1 k= -2
k= -3
k= 1
k= 2
k=0 k= -1 k= -2
k= 1
k= 2
k= -3
k= 3
<b>Hình 3. Các đường cực đại, cực tiểu </b>
<b>trong giao thoa sóng của hai nguồn </b>
<b>đồng bộ</b>
2 1 <sub>2</sub>
d d (2k 1)
<b>2</b>
2 1
d d k
<b>2</b> <b>1</b>
<b>(</b> <b>)</b>
<b>2 cos</b>
<i><b>M</b></i>
<i><b>d</b></i> <i><b>d</b></i>
<i><b>A</b></i> <i><b>a</b></i>
<b>Hình 4. Đếm trên MN các đường cực </b>
<b>đại, cực tiểu trong giao thoa sóng của </b>
<b>hai nguồn đồng bộ</b>
<b>Công thức: Đếm số cực đại và cực tiểu trên đoạn </b>
thẳng nối hai điểm MN trong vùng có giao thoa
(M gần B hơn A cịn N thì xa B hơn A) là số giá
trị của k (k Z) tính theo công thức:
Cực đại:
Cực tiểu:
Hai nguồn cùng pha:
k=0 k= -1 k= -2
k= -3
k= 1
k= 2
k=0 k= -1 k= -2
k= 1
k= 2
k= -3
k= 3
<b>N</b>
<b>M</b>
2N 1N
2M 1M d d
d d
k
2 2
2M 1M d d
d d 1 1
k
2 2 2 2
<i><b>2.1. Sự phản xạ sóng: Khi sóng truyền đi </b></i>
nếu gặp vật cản thì nó có thể bị phản xạ.
Sóng phản xạ cùng tần số và cùng bước
sóng với sóng tới.
+ Nếu đầu phản xạ cố định thì sóng
phản xạ ngược pha với sóng tới.
+ Nếu vật cản tự do thì sóng phản xạ
cùng pha với sóng tới.
<i><b>2.2. Phương trình sóng dừng:</b></i>
<b>A</b>
<b>B</b>
<b>d</b>
<b>ℓ</b>
+ Chọn phương trình sóng tới tại B:
+ Phương trình sóng phản xạ tại B:
+ Phương trình sóng từ nguồn A truyền
đến M:
<b>Hình 6. Hình mơ tả bài toán viết phương </b>
<b>trình sóng dừng với đầu A dao động với </b>
<b>biên độ nhỏ a, đầu B đứng n.</b>
+ Phương trình sóng từ điểm B phản xạ đến M:
B
u acos( t)
pxB acos( t )
u
AM 2 d
u acos( t + )
BM 2 d
u acos( t )
<i><b>Sóng truyền trên </b><b>sợi dây </b><b>trong trường hợp xuất hiện các </b><b>nút</b><b> và </b><b>bụng</b><b> gọi là </b></i>
<i><b>sóng dừng</b><b>.</b></i>
<b>Hình 7. Hình mơ tả sóng dừng với một đầu dao </b>
<b>động với biên độ nhỏ; đầu còn lại cố định </b>
<i><b>2.2. Phương trình sóng dừng:</b></i>
+ Phương trình sóng tổng hợp tại M:
Bụng Nút
* Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp bằng
BM
AM
M
2 d 2 d
2 d
2 2
u
u u
a.cos( t + ) + a.cos( t )
=2a.cos( + ).cos( t )
<b>2</b>
<b>2</b>
<b>2</b>
<b>Hình 9. Sóng </b>
<b>dừng có một </b>
<b>đầu cố định, </b>
<b>một đầu tự do</b>
+ Để có sóng dừng trên sợi dây với hai nút
ở hai đầu (hai đầu cố định) thì .
<i><b>2.3. Điều kiện để có sóng dừng</b></i>
<b>Hình 8. Sóng </b>
<b>dừng có hai đầu </b>
<b>cố định</b>
+ Để có sóng dừng trên sợi dây với một
đầu là nút một đầu là bụng (một đầu cố
định, một đầu tự do) thì .
k là các số nguyên dương, k là số bó nguyên.
2
<i>k</i>
4
<i>k</i>
Câu 1: Điều kiện để hai sóng cơ giao thoa với nhau là hai sóng phải xuất
phát từ hai nguồn dao động
<b>A. cùng biên độ và có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian. </b>
<b>B. cùng tần số, cùng phương. </b>
<b>C. cùng pha ban đầu và cùng biên độ. </b>
Câu 2: Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vng góc với
mặt nước, có cùng phương trình u = Acost. Trong miền gặp nhau của hai
sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ
có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng:
Giải:
Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó
bằng một số nguyên lần bước sóng: d<sub>2</sub> – d<sub>1</sub> = k.
Câu 3: Trên một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do đang
có sóng dừng với 3 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng
60 cm. Chiều dài của sợi dây là
Giải:
<b> A. 150 cm.</b> <b>B. 90 cm.</b> <b>C. 75 cm.</b> <b>D. 120 cm.</b>
4
4
Câu 4: Một sợi dây đàn hồi, hai đầu cố định có sóng dừng. Khi tần số sóng
trên dây là 20 Hz thì trên dây có 3 bụng sóng. Muốn trên dây có sóng
dừng với 4 bụng sóng thì phải
Giải:
<b> A. tăng tần số thêm Hz. </b> <b>B. giảm tần số đi Hz.</b>
<b> C. tăng tần số thêm Hz.</b> <b>D. giảm tần số đi Hz. </b>
3
20
3
20
3v 3v 3v
2 2f 2.20 4
3
0
' 4v 2v
2 2f f
4
' '
3v 2v 80
f ' (Hz)
40 f ' 3
f 80 20 20(Hz)
3 3
80
3
Câu 5: Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A
gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz.
Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ
truyền sóng trên dây là 20 m/s. Kể cả A và B, trên dây có
<b>A. 5 nút và 4 bụng.</b> <b>B. 3 nút và 2 bụng.</b>
<b>C. 9 nút và 8 bụng. D. 7 nút và 6 bụng.</b>
Giải:
B
A
v 20
k k. 1 k. k 4
2 2f 2.40
Câu 6: Một sợi dây đàn hồi căng ngang với hai đầu cố định. Sóng truyền trên dây
có tốc độ khơng đổi nhưng tần số f thay đổi được. Khi f nhận giá trị 1760 Hz thì
trên dây có sóng dừng với 4 bụng sóng. Giá trị nhỏ nhất của f bằng bao nhiêu để
trên dây vẫn có sóng dừng?
<b>A. 880 Hz.</b> <b>B. 400 Hz.</b> <b>C. 440 Hz.</b> <b>D. 800 Hz.</b>
Giải:
v kv
k k. f
2 2f 2
4
min
f 1760
f
4 4 440 Hz
S<sub>1</sub> <sub>S</sub>
2
Câu 7: Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm S<sub>1</sub> và S<sub>2</sub>
cách nhau 28 cm có hai nguồn dao động cùng
pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng
kết hợp. Gọi ∆<sub>1</sub> và ∆<sub>2</sub> là hai đường thẳng ở
mặt chất lỏng cùng vng góc với đoạn thẳng
S<sub>1</sub>S<sub>2</sub> và cách nhau 9 cm. Biết số điểm cực đại
giao thoa trên ∆<sub>1</sub> và ∆<sub>2</sub> tương ứng là 7 và 3.
Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng
S<sub>1</sub>S<sub>2</sub> là <b>A. 19.</b> <b>B. 7.</b> <b>C. 9.</b>
<b>D. 17.</b>
Giải:
∆<sub>2</sub> ∆<sub>1</sub>
k= 0
k= 1
k= 2
k= 3
k= 4
k= -1 k= -2 k= -3
k= -4
∆<sub>1</sub>
Loại
Nhận
1 2 1 2
S S S S 28 28
k k
9cm
3cm
28 28
k
9 9 3,1 k 3,1
28 28
k
3 3 9,3 k 9,3
Câu 8: Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng.
Trên phương truyền sóng, khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao
động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai
phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Biết
bước sóng là 30 cm. Biên độ của một phần tử dây tại vị trí bụng sóng là
<b>A. 7,3 mm.</b> <b>B. 10 mm.</b> <b>C. 5,8 mm.</b> <b>D. 5,2 mm.</b>
Giải:
<b>P</b> <b>Q</b>
<b>M</b>
Chọn k = 6 →ℓ = 90 cm
<b>ℓ</b>
2
k k 80 k 5,33
2 2
k 6,8,10,..
30
.
Giải câu 8 tiếp theo:
+ Biên độ của các điểm cách điểm nút đoạn d = 5 cm:
<b>P</b> <b>Q</b>
<b>M</b>
<b>A. 7,3 mm. B. 10 mm.</b> <b> C. 5,8 mm. D. 5,2 mm.</b>
b
M b 2 <sub>2</sub> b 2 5(mm) d 5cm A 10<sub>3</sub>(mm) 5
A A cos d A sin d ,8(mm)
d 5 cm
<b>1. BÀI TOÁN CƠ BẢN VỀ GIAO THOA SÓNG CƠ VỚI HAI NGUỒN </b>
<b>ĐỒNG BỘ</b>
k=0 k= -1 k= -2
k= -3
k= 1
k= 2
k=0 k= -1 k= -2
k= 1
k= 2
k= -3
k= 3
+ Cực đại giao thoa d<sub>2</sub> – d<sub>1</sub> = k;
+ Cực tiểu giao thoa
+ Phương trình sóng tổng hợp tại điểm M:
<b>Hình 2. Các đường cực đại, cực tiểu trong giao </b>
<b>thoa sóng của hai nguồn đồng bộ</b>
2 1 2 1
( ) ( )
2 cos cos
<i>M</i>
<i>d</i> <i>d</i> <i>d</i> <i>d</i>
<i>u</i> <i>a</i> <i>t</i>
2 1 <sub>2</sub>
<b>2. SÓNG DỪNG</b>
<b>3. LUYỆN TẬP</b>
<b>Hình 9. Sóng dừng có một đầu </b>
<b>cố định, một đầu tự do</b>
<b>Hình 8. Sóng dừng có </b>
<b>hai đầu cố định</b>
<i><b>Sóng truyền trên </b><b>sợi dây </b><b>trong trường hợp xuất hiện các </b><b>nút</b><b> và </b><b>bụng</b></i>
<i><b>gọi là </b><b>sóng dừng</b><b>.</b></i>
2
<i>k</i>
4
<i>k</i>
M 2 d <sub>2</sub> <sub>2</sub>
u =2a.cos( + ).cos( t )
Choose the true answer.