Vật lý 12 Phân ban: BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC

Chia sẻ: Abcdef_49 Abcdef_49 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

I / MỤC TIÊU : Nêu được định nghĩa sóng. Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng. Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ (biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng) Lập được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình. II / CHUẨN BỊ :  Chậu nước có đường kính 50cm.  Lò xo để làm TN sóng ngang và sóng dọc.  Hình vẽ phóng to các phần tử của...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vật lý 12 Phân ban: BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC

BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC I / MỤC TIÊU : Nêu được định nghĩa sóng. Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng. Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ (biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng) Lập được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình. II / CHUẨN BỊ :  Chậu nước có đường kính 50cm.  Lò xo để làm TN sóng ngang và sóng dọc.  Hình vẽ phóng to các phần tử của sóng ngang ở các thời điểm khác nhau. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Trên mặt nước xuất hiện những GV : Ném một viên đá xuống mặt nước. vòng tròn đồng tâm lồi. Lõm xen kẽ lan
rộng dần tạo thành sóng nước. GV : Quan sát và nêu nhận xét. HS : Khi cột A dao động lên, xuống, GV : Tạo sóng nước trong một thiết bị dao động đó được truyền cho các phần bằng kính, hình hộp chữ nhật. tử nước từ gần ra xa. GV : Mặt cắt của nước có dạng hình gì HS : Hình sin . HS : Dao động lên xuống tại chổ, còn ? các đỉnh sóng chuyển động theo phương nằm ngang ngày càng ra xa tâm dao GV : Các hạt mạt cưa nổi trên mặt nước động. dao động như thế nào ? Hoạt động 2 : HS : Quan sát và nêu nhận xét. GV : GV biểu diễn TN sóg trên mặt HS : Sóng ngang : là sóng mà các phần nước. tử của sóng dao động theo phương GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động vuông góc với phương truyền sóng. của mỗi phần tử của môi trường ? GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động lan truyền của sóng. HS : Quan sát và nêu nhận xét. HS : Sóng dọc : là sóng mà các phần tử GV : GV biểu diễn TN sóng trên dây lò của sóng dao động theo phương trùng xo
với phương truyền sóng. GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động của mỗi phần tử của môi trường ? GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động lan Hoạt động 3 : HS : Sóng cơ học được tạo thành nhờ truyền của sóng. lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động đi, và các GV : Cho học sinh quan sát mô hình phần tử càng ở xa tâm dao động cùng trễ biểu diễn vị trí của các phần tử của sóng pha hơn. ngang ở những thời điểm liên tiếp. GV : Nêu nhận xét. HS : Mặt nước, sợi dây đàn hồi, tấm kim loại mỏng. GV : Khi nào một môi trường truyền sóng ngang ? Cho ví dụ ? HS : Không khí, chất lỏng, dây lò xo bị GV : Khi nào một môi trường truyền nén dãn. sóng dọc ? Cho ví dụ ? Hoạt động 4 : HS : Nêu định nghĩa chu kỳ và tần số. HS : Nêu định nghĩa biên độ. GV : Chu kỳ sóng là gì ? GV : Tần số sóng là gì ? HS : Bước sóng là khoảng cách giữa hai GV : Biên độ sóng là gì ? điểm gần nhau nhất trên phương truyền GV : Phân tích hình vẽ 21.4 SGK có thể
sóng có dao động cùng pha. nhận thấy sau một chu kì dao động, sóng truyền đi được một khoảng không HS : Hay bước sóng là quảng đường đổi gọi là bước sóng. Nêu định nghĩa. sóng truyền được trong một chu kỳ. GV : Tất cả những điểm cách nhau một bước sóng đều cách vị trí cân bằng một khoảng bằng nhau (C ùng li độ) và chuyển động về cùng một phía, nghĩa là dao động cùng pha. Nêu định nghĩa. l HS : v= = l .f T GV : Cần nhấn mạnh ( dựa trên phân Vận tốc truyền sóng là vận tốc tích hình 21.3 ) rằng các phần tử của truyền pha dao động. môi trường không chuyển động theo Trong khi sóng truyền đi, các sóng, chỉ có dao động được truyền đi. phần tử của sóng vẫn dao động tại Bởi vậy khi nói vận tốc sóng là nói vận chỗ. tốc truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn là Hoạt động 5 : vận tốc truyền pha dao động. 2 HS : u0 ( t ) = A sin t T GV : Hướng dẫn học sinh viết phương  x t HS : uM ( t ) = A sin  2      T   trình sóng tại O ? GV : Hướng dẫn học sinh viết phương
HS : Học sinh phải nắm vững tại sao trình sóng tại M ? trong dao điều hòa ta sử dụng hàm cos GV : Lưu ý HS rằng phương trình này trong khi đó bên sóng ta phải sử dụng có hai biến số x và t, u là một hàm số sin của cả x và t, có nghĩa là li độ u của hàm sin. sóng vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian. Hoạt động 6 : GV : Hướng dẫn học sinh viết công d HS : uP = A sin   t     v  thức 21.4 GV : Nhận xét tính tuần hoàn theo thời gian. HS : u ( x +  ) = u ( x ) GV : Hướng dẫn học sinh viết công thức 21.6 GV : Nhận xét tính tuần hoàn theo không gian. IV / NỘI DUNG : 1. Hiện tượng sóng :
Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong một môi trường vật chất liên tục. Có 2 loại : sóng ngang và sóng dọc - Sóng ngang : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. - Sóng dọc : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Giải thích sự tạo thành sóng cơ học : Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động đi, và các phần tử càng ở xa tâm dao động cùng trễ pha hơn. 2. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng. a. Chu kỳ, tần số sóng : Tất cả các phần tử của sóng đều dao động với c ùng chu kỳ và tần số, gọi là chu kỳ và tần số của sóng. b. Biên độ sóng : Biên độ sóng tại mỗi điểm trong không gian là biên độ dao động của phần tử môi trường tại điểm đó. Trong thực tế, càng ra xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ vì lực cản, sự lan tỏa năng lượng càng rộng hơn.
c. Bước sóng () : Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng có dao động cùng pha. Hay bước sóng là quảng đường sóng truyền được trong một chu kỳ. ì l : ( m) ï vï ï  = v.T = í v : ( m / s ) fï ï f : ( Hz ) ï ï î d. Vận tốc truyền sóng : l v= = l .f T Vận tốc truyền sóng là vận tốc truyền pha dao động. Trong khi sóng truyền đi, các phần tử của sóng vẫn dao động tại chỗ. e. Năng lượng sóng : Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. 3. Phương trình sóng : a. Lập phương trình : Xét trường hợp sóng ngang truyền dọc theo một đ ường thẳng Ox. Bỏ qua mọi lực cản. Chọn : - Trục tọa độ Ox là đường truyền sóng. - Gốc tọa độ O là điểm bắt đầu truyền dao động. - Chiều dương là chiều truyền sóng.
- Gốc thời gian t = 0 là lúc bắt đầu truyền dao động. 2 Gs phương trình sóng tại O : u0 ( t ) = A sin t T Gọi : + M là một điểm bất kỳ trên đường truyền sóng + v là vận tốc truyền sóng. x + Thời gian sóng truyền từ O đến M : t = v Phương trình sóng tại M. 2  x uM ( t ) = A sin t  v T  x t uM ( t ) = A sin  2        T    b. Một số tính chất của sóng suy ra từ phương trình sóng : Tính tuần hoàn theo thời gian. Xét điểm M xác định, trạng thái dao động của M ở các thời điểm t, t + T, t + 2T, ... hoàn toàn giống nhau. Tính tuần hoàn theo không gian Xét điểm M có li độ x. Trên đường truyền sóng, những điểm cách nhau một khoảng bằng một b ước sóng thì có cùng li độ. (cùng trạng thái dao động). V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và các bài tập 1, 2, 3
Xem bài 23