Giáo án Vật lý 12 bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ mới nhất

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

- Mô tả thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm.

H1: Khi O dao động ta trông thấy gì trên mặt nước?

H2:Điều đó chứng tỏ gì?

(Dao động lan truyền qua nước gọi là sóng, nước là môi trường truyền sóng).

H3:Khi có sóng trên mặt nước, O, M dao động như thế nào?

H4:Sóng truyền từ O đến M theo phương nào?

=> Sóng ngang.

H5:Tương tự như thế nào là sóng dọc?

(Sóng truyền trong nước không phải là sóng ngang. Lí thuyết cho thấy rằng 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).

- HS quan sát kết quả thí nghiệm.

TL1:Những gợn sóng tròn đồng tâm phát đi từ O.

TL2: Sóng truyền theo các phương khác nhau với cùng một tốc độ v.

TL3:Dao động lên xuống theo phương thẳng đứng.

TL4:Theo phương nằm ngang.

TL5:Tương tự, HS suy luận để trả lời.

Quan sát, nhận xét.

Quan sát, nhận xét.

Thực hiện C1.

I. Sóng cơ

1. Thí nghiệm

+ Cho cần rung dao động nhưng mũi S không chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ ở M vẫn đứng bất động.

+ Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt nước, ta thấy sau một thời gian ngắn, mẩu nút chai cũng dao động. Vậy, dao động từ O đã truyền qua nước tới M. Ta nói đã có sóng trên mặt nước và O là nguồn sóng.

2. Định nghĩa

Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.

Các gợn sóng phát đi từ O đều là những đường tròn tâm O. Vậy sóng nước truyền theo các phương khác nhau trên mặt nước với cùng một tốc độ v.

3. Sóng ngang

Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn.

4. Sóng dọc

Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.

Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.

Sóng cơ không truyền được trong chân không.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Mô tả thí nghiệm hình 7.3.

Yêu cầu học sinh xem hình và nhận xét về sự truyền sóng trên dây.

Giới thiệu một số điểm trên dây dao động hoàn toàn giống nhau và những điểm dao động hoàn toàn ngược nhau.

Yêu cầu học sinh nêu cách tính vận tốc truyền sóng trên dây.

Giới thiệu biên độ sóng.

Giới thiệu chu kì và tần số sóng.

Giới thiệu tốc độ truyền sóng.

Giới thiệu bước sóng.

Giới thiệu định nghĩa bước sóng theo cách khác.

Giới thiệu năng lượng sóng.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Xem hình 7.3, nhận xét về sự truyền sóng trên dây.

Ghi nhận trên dây có một số điểm trên dây dao động hoàn toàn giống nhau và những điểm dao động hoàn toàn ngược nhau.

Nêu cách tính vận tốc truyền sóng trên dây.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận các khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Thực hiện C2.

II. Các đặc trưng của một sóng hình sin

1. Sự truyền của một sóng hình sin

Căng ngang một sợi dây mềm, dài, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo dao động điều hòa. Khi cho P dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất hiện một sóng cơ có dạng hình sin lan truyền về đầu Q.

Quan sát ta thấy trên dây có những điểm dao động hoàn toàn giống nhau và có những điểm dao động hoàn toàn ngược nhau.

Sóng cơ lan truyền trên dây với tốc độ v.

2. Các đặc trưng của một sóng hình sin

+ Biên độ sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

+ Chu kì T, tần số f của sóng: Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Đại lượng f = 1/T gọi là tần số của sóng.

+ Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.

+ Bước sóng λ: là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ: λ = vT = v/f.

+ Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha với nhau.

+ Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Dẫn dắt để viết phương trình sóng tại một điểm bất kì trên phương truyền sóng nếu biết phương trình sóng tại nguồn.

Yêu cầu học sinh thực hiện C3.

Ghi nhận phương trình sóng tại điểm bất kì trên phương truyền sóng.

Thực hiện C3.

III. Phương trình sóng

Nếu phương trình sóng tại nguồn O làu_O = Acoswt thì phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng (trục Ox) là:

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 6, 7, 8 trang40 sgk và 7.6, 7.7 và 7.8 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.