Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Chào mừng quý Thầy cô và các em học sinh ! 
TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH  Tổ Vật lý – Công nghệ 
Chương II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 
	Tiết PPCT: 12 
	 Bài 7 (VL 12.CB) SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ 
Em đã từng nghe nói về sóng, hãy kể tên những loại sóng mà em biết ? 
	Hằng ngày, hiện tượng sóng xảy ra rất phổ biến xung quanh ta (sóng nước, sóng âm, sóng siêu âm, sóng vô tuyến, sóng điện từ,) 
Như vậy sóng được hình thành như thế nào và chúng có đặc điểm gì ? 
 Đặt vấn đề 
Quan sát ảnh : 
	 Cậu bé thắc mắc : Vì sao cánh bèo chỉ dập dình tại chỗ mà không dịch chuyển theo sóng ? 
	 Khi quan sát ảnh trên, các em có nhận xét hay tự thắc mắc điều gì không ? 
1. Thí nghiệm : H.7.1 SGK 
Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ  I. SÓNG CƠ 
	 Làm thế nào để tạo được sóng nước bằng dụng cụ này ? 
	Bộ dụng cụ tạo sóng nước 
	 Trong thí nghiệm trên, dao động của mũi kim tại O đã gây ra hiệu ứng gì ? 
Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ  1. Thí nghiệm : H.7.1 SGK 
	 Sau một thời gian ngắn, mẩu nút chai M dao động (dao động tại O đã truyền qua nước đến M (trên mặt nước có sóng, O là nguồn sóng ) 
	Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường. 
	(sóng nước lan truyền trên mặt nước theo các phương khác nhau với cùng một tốc độ v) 
	Trong thí nghiệm H.7.1, vật nào dao động, vật nào là môi trường ? 
	 Vật dao động : các phần tử nước 
	Môi trường truyền sóng : nước 
 Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ  2. Định nghĩa sóng cơ  
 Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ 
Theo dõi đoạn phim sau : 
Hãy so sánh phương dao động của những thanh nhựa và phương truyền sóng ? 
	 Sóng trong trường hợp trên gọi là sóng ngang, vậy sóng ngang là gì ? 
Sóng ngang : sóng mà c ác phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. 
Môi trường truyền sóng ngang: Trừ sóng nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn. 
 Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ  3. Sóng ngang  
 Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ 
Theo dõi đoạn mô phỏng sau: 
Hãy so sánh phương dao động của những phần tử lò xo và phương truyền sóng ? 
	 Sóng trong trường hợp trên gọi là sóng dọc, vậy sóng dọc là gì ? 
Sóng dọc : sóng mà c ác phần tử của môi trường dao động cùng phương với phương truyền sóng. 
Môi trường truyền sóng dọc : rắn, lỏng, khí 
Chú ý : Sóng cơ không truyền được trong chân không 
 Hoạt động 1. Tìm hiểu về sóng cơ 
1. Sự truyền của một sóng hình sin 
	 Quan sát kĩ mô phỏng sau và trả lời các câu hỏi : (chú ý chuyển động của các chấm màu) 
Sóng có hình dạng gì ? 
	 Hình sin 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN 
Nhận xét về sự chuyển động ( vị trí và trạng thái) của các phần tử (các chấm màu) của sóng ? 
	 Các chấm màu chỉ dao động lên xuống quanh VTCB; trạng thái dao động (pha) của các chấm màu truyền đi theo phương truyền sóng 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  1. Sự truyền của một sóng hình sin 
Các đỉnh sóng chuyển động hay cố định ? 
	 các đỉnh sóng chuyển động theo sóng 
Qua các nhận xét trên, em cho biết sóng hình sin lan truyền như thế nào ? 
	Khi sóng truyền đi, mỗi phần tử của sóng dao động tại chỗ quanh vị trí cân bằng, chỉ có đỉnh sóng dịch chuyển theo phương truyền với tốc độ v 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  1. Sự truyền của một sóng hình sin 
Li độ của mỗi phần tử sóng thay đổi như thế nào ? 
	Từ giá trị 0 (VTCB) đến giá trị cực đại ( biên độ A) 
Vậy biên độ A của sóng là gì ? 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
a) Biên độ sóng (A): 
	l à biên độ dao động của 1 phần tử của môi trường có sóng truyền qua . 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
Hãy so sánh các khoảng thời gian thực hiện một dao động toàn phần của các phần tử sóng ? 
	bằng nhau (chu kỳ T) 
Vậy chu kỳ T của sóng là gì ? 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
b) Chu kỳ, tần số sóng : 
Chu kỳ T của sóng là chu kỳ dao động của 1 phần tử môi trường có sóng truyền qua. 
Đại lượng f = 1/T , gọi là tần số của sóng . 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
S au một chu kì dao động T , sóng (trạng thái của 1 phần tử) truyền đi được những khoảng như thế nào ? 
	 bằng nhau ( c ùng li độ) và dao động về cùng một phía ( dao động cùng pha ) 
Những khoảng cách bằng nhau này gọi là bước sóng λ (lamđa) , vậy bước sóng là gì ? 	 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
c) Bước sóng (λ ) : 
	là quãng đường mà sóng truyền trong 1 chu kỳ 
Quan sát mô phỏng, cho biết khi nào hai phần tử dao động cùng pha? 
	Hai phần tử cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha . 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
Viết công thức liên hệ giữa bước sóng, chu kỳ và tốc độ sóng ? 
	Ta có liên hệ : λ = vT = v /f (7.1) 
 	 (v : tốc độ sóng , T : chu kỳ ) 
Lưu ý : 
	 khi nói tốc độ sóng là nói tốc độ truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn là tốc độ truyền pha dao động. 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
	 là năng lượng dao động của các phần tử môi trường khi có sóng truyền qua (năng lượng sóng) 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
	 Trong thí nghiệm hình 7.1 SGK, sóng lan truyền từ O làm nút chai dao động, năng lượng nào làm nút chai dao động ? 
d) Năng lượng sóng : 
Là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. 
Hoạt động 2. Tìm hiểu về các đặc trưng của một sóng hình sin  2. Các đặc trưng của một sóng hình sin 
	 Cậu bé thắc mắc : Vì sao cánh bèo chỉ dập dình tại chỗ mà không dịch chuyển theo sóng ? 
Hoạt động 3. Củng cố, vận dụng 
	 Sở dĩ cánh bèo chỉ dập dình tại chỗ là vì nó là một phần tử của môi trường, trong quá trình truyền sóng, chỉ có sự truyền pha của dao động mà không có sự truyền vật chất. 
Câu 1: Sóng ngang là sóng cơ học có đặc điểm: 
Phương truyền sóng là phương ngang. 
Các phần tử của môi trường chỉ dao động theo phương ngang. 
Các phần tử của môi trường truyền sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. 
Các phần tử của môi trường truyền sóng dao động theo phương truyền sóng. 
Hoạt động 3. Củng cố, vận dụng  Trả lời các câu hỏi TNKQ sau : 
Câu 2 : Trên phương truyền sóng, các điểm dao động cùng pha với nhau cách nhau một khoảng 
bằng nửa bước sóng. 
bằng một số nguyên lần bước sóng. 
chỉ bằng 1 bước sóng. 
bằng ¼ bước sóng. 
Hoạt động 3. Củng cố, vận dụng  Trả lời các câu hỏi TNKQ sau : 
Về nhà trả lời câu hỏi 1,2,3 và làm các bài tập 6, 7, 8 trang 40 SGK; bài 7.5 đến 7.8 SBT. 
Xem trước phần còn lại : Phương trình sóng 
Hoạt động 3. Giao nhiệm vụ về nhà 
Cảm ơn quý Thầy cô và các em học sinh !