GIÁO AN VL 12 NC C3

- Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ biên độ, chu kì, tần số, bước III.. Trong khi đó, nếu quan sát một vòng lò xo bị đánh - Sóng ngang: là sóng mà các phầ

Trang 1

Ngày soạn :

Tiết : 23&24

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức:

- 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

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU

1 Ổn định tổ chức

2 Giới thiệu mục tiêu chương III: (5/)

3 Tạo tình huống học tập

B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

+ Trên mặt nước xuất hiện

những vòng tròn đồng tâm

lồi, lõm xen kẽ lan rộng dần

tạo thành sóng nước

+ Khi cột A dao động lên,

xuống, dao động đó được

truyền cho các phần tử nước

+ Hs quan sát và nhận xét về

phương dao động của phần

tử và phương truyền sóng

của sóng ngang và sóng dọc

+ Vòng lò xo bị đánh dấu chỉ

dao động tại một chỗ

+ Ném một viên đá xuống mặt nước Quan sát và nêu nhận xét

+ Thí nghiệm H 14.1 tạo sóng nước trong một thiết bị bằng kính, hình hộp chữ nhật

+ Mặt cắt của nước có dạng hình gì?

+ Miếng xốp nhỏ C nổi trên mặt nước dao động như thế nào?

+ Nêu khái niệm sóng cơ

Phân biệt hai loại sóng ngang và sóng dọc và ví dụ minh hoạ

+ C1: Quan sát một lò xo khi có sóng dọc, ta thấy các vùng bị nén (hay dãn) truyền đi dọc lò xo Trong khi đó, nếu quan sát một vòng lò xo bị đánh

- Sóng ngang: là sóng mà các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng

- Sóng dọc: là sóng mà các phần

tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng

CHƯƠNG III SÓNG CƠ BÀI 14: SÓNG CƠ - PHƯƠNG TRÌNH

SÓNG

Trang 2

+ Sóng cơ được tạo thành

nhờ lực liên kết đàn hồi giữa

các phần tử của môi trường

truyền dao động đi, và các

tiếp.H14.3.Trả lời C2?

+ Khi nào một môi trường truyền sóng ngang? Cho ví

dụ ?+ Khi nào một môi trường truyền sóng dọc? Cho ví dụ ?

+ Cho học sinh quan sát mô hình biểu diễn vị trí của các phần tử của sóng dọc ở những thời điểm khác nhau.H14.4

+ Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng nén, dãn thì truyền sóng dọc

+ như nhau

+ Tsóng = Tphần tử = Tnguồn

+ fsóng = fphần tử = fnguồn

+ Asóng = Aphần tử

Cơ năng W tỉ lệ thuận với

biên độ Do lực cản, sự lan

toả năng lượng càng rộng

hơn cơ năng càng giảm nên

biên độ giảm

+ Bước sóng là quãng đường

sóng truyền được trong một

chu kỳ

+ Bước sóng là khoảng cách

giữa hai điểm gần nhau nhất

trên phương truyền sóng có

dao động cùng pha

+ Nêu nhận xét chu kỳ và tần số của các phần tử so với chu kỳ và tần số của nguồn dao động?

+ Nêu định nghĩa Chu kỳ sóng và Tần số sóng?

+ Nêu định nghĩa biên độ sóng và nhận xét biên độ sóng ở các điểm càng xa tâm dao động thì

như thế nào? C4: Hãy chỉ ra

một số nguyên nhân làm cho biênđộ sóng giảm khi xa tâm dao động?

+ Phân tích hình vẽ 14.3&

14.4 SGK có thể nhận thấy sau một chu kì dao động, sóng truyền đi được một khoảng không đổi gọi là bước sóng

Nêu định nghĩa

+ C5: Hãy chỉ ra trên H14.3 và

14.4 SGKnhững điểm dao động cùng pha và so sánh khoảng cách giữa chúng?

2 Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng.

a Chu kỳ, tần số sóng:

Tất cả các phần tử của môi trường đều dao động với cùng chu kỳ và tần số của nguồn dao động 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 giảm

c Bước sóng (λ ) :

Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kỳ.Hay bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động tại 2 điểm đó là cùng pha

Trang 3

+ Cần nhấn mạnh (dựa trên phân tích hình 14.3) rằng các phần tử của môi trường không chuyển động theo sóng, chỉ có dao động được truyền đi Bởi vậy khi nói vận tốc sóng là nói vận tốc truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn là vận tốc truyền pha dao động.

d Vận tốc truyền sóng :

v = .f

T λ = λVận 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

Phương trình sóng ở M

- Thời gian sóng truyền từ O

đến M: t = x

v

- Pha dao động ở điểm M ở

thời điểm t chính là pha dao

động của O ở thời điểm t -x

2T, hoàn toàn giống nhau

+ Trên đường truyền sóng,

- Gốc tọa độ O là điểm sóng đi qua lúc bắt đầu quan sát (t=0)

- Chiều dương là chiều truyền sóng

Viết phương trình sóng tại O

+ Hướng dẫn học sinh viết phương trình sóng tại M ?

- Thời gian truyền sóng từ O đến M?

- Pha dao động ở điểm M ở

thời điểm t chính là pha dao động của O ở thời điểm nào?

+ Lưu ý HS rằng phương trình này 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 sóng vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian

+ Nhận xét tính tuần hoàn theo thời gian

Xét một phần tử sóng tại điểm

P trên đường truyền sóng có

toạ độ x = d Viết phương trình sóng tại P?Nhận xét

+ Nhận xét tính tuần hoàn theo không gian

Xét vị trí của tất cả các phần tử sóng tại một thời điểm xác định to Viết lại công thức

3 Phương trình sóng :

a Lập phương trình :

Xét trường hợp sóng ngang truyền dọc theo một đường thẳng Ox Bỏ qua mọi lực cản.Giả sử phương trình sóng tại O

u0 ( t ) = Acos2

T

π tGọi:

+ M là một điểm bất kỳ trên đường truyền sóng

 − 

 ÷

  = Acos 2 t x

Trang 4

phương trình sóng? Nhận xét

u(x,to) = Acos 2 t 0 2

x T

- Sóng dọc và sóng ngang khác nhau ở chỗ nào?

- Viết phương trình sóng Viết phương trình sóng thể hiện tính tuần hoàn theo thời gian và phương trình sóng thể hiện tính tuần hoàn theo không gian

Bài tập về nhà: Các bài tập 1- 4/ 78 SGK

IV: RÚT KINH NGHIỆM

Trang 5

Ngày soạn :

Tiết : 25

I MỤC TIÊU :

- Bố trí được thí nghiệm để tạo ra sóng dừng trên dây

- Nhận biết được hiện tượng sóng dừng Giải thích được sự tạo thành sóng dừng.

- Nêu được điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi.

2 Kỹ năng:

- Vận dụng hiện tượng sóng dừng để tính vận tốc truyền sóng trên dây đàn hồi.

- Giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan đến bài học

- Một sợi dây chun tiết diện đều, đường kính khoảng 1mm, dài 1m, một đầu

buộc một quả nặng 20g vắt qua một ròng rọc

2 Học sinh : - Ôn viết phương trình sóng

1 Ổn định tổ chức (2/)

2 Kiểm tra bài cũ: (5/)

1 Sóng dọc và sóng ngang khác nhau ở chỗ nào?

2 Viết phương trình sóng Viết phương trình sóng thể hiện tính tuần hoàn theo thời gian và phương trình sóng thể hiện tính tuần hoàn theo không gian

Quan sát thí nghiệm

+ Chiều biến dạng của lò xo

và chiều chuyển động của

sóng sau khi gặp đầu cố định

ngược chiều so với chiều

biến dạng của lò xo và chiều

chuyển động của sóng trước

khi gặp đầu cố định

+ Tiếp nhận thông tin

- Ta cầm đầu A của lò xo đưa lên đưa xuống gây ra một biến dạng trên lò xo Quan sát sóng truyền trên một lò xo đàn hồi

+ C1: So sánh chiều biến dạng của lò xo, chiều chuyển động của sóng trước và sau khi gặp đầu cố định?

- Nếu cho đầu A thực hiện một dao động điều hòa theo phương vuông góc với lò xo thì sóng truyền đến B gọi là

sóng tới Sau đó, dao động

được truyền ngược lại tạo

+ Đặc điểm của sóng phản

xạ: - Cùng tần số và bước

sóng với sóng tới

- Nếu vật cản cố định (đầu phản xạ cố định) thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới (đổi chiều)

BÀI 15: PHẢN XẠ SÓNG –

SÓNG DỪNG

Trang 6

xạ rút ra từ thực nghiệmQuan sát thí nghiệm Mô tả

hiện tượng

Đến một lúc nào đó ta không

còn phân biệt được sóng tới,

sóng phản xạ nữa Lúc đó

trên lò xo xuất hiện những

điểm đứng yên xen kẻ với

những điểm dao động với

biên độ khá lớn, lớn hơn

biên độ của đầu A

+ Khoảng cách giữa hai nút

liên tiếp = khoảng cách giữa

hai bụng liên tiếp

d = Error! Objects cannot be

created from editing field

codes thì a =2A, M là bụng

GV trình bày thí nghiệm tạo ra sóng dừng Hình 15.2 hoặc Hình 15.3

Tăng dần tần số dao động của đầu A Mô tả hiện tượng quan sát được trên sợi dây?

+ Từ đó nêu khái niệm sóng dừng, nút, bụng

+ C2: Quan sát thí nghiệm và

so sánh khoảng cách giữa hai nút, hai bụng liên tiếp

Hướng dẫn HS lập phương trình cho sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d?

Giả sử vào thời điểm t sóng tới đến B có phương trình :

uB = Acos2 ftπ

+ Phương trình sóng tới ở M?

+ Phương trình sóng phản xạ ở B?

+ Phương trình sóng phản xạ ở M?

+ C3: Nếu phần tử tại M đồng thời nhận được 2 dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số thì chuyển động của phần tử ở M chuyển động như thế nào?

+ Biên độ của dao động M phụ thuộc vào yếu tố nào?

+ C4: Biên độ của M có giá trị như thế nào trong các trường hợp:

a) Hai dao động thành phần cùng pha?

b) Hai dao động thành phần ngược pha?

2 Sóng dừng

a) Định nghĩa: Sóng dừng

là sóng có các nút và bụng

cố định trong không gian.

- Những điểm đứng yên gọi

là nút

- Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi là bụng

- Những nút và bụng xen kẽ, cách đều nhau

b) Giải thích sự tạo thành sóng dừng:(xem sách)

+ Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương có thể giao thoa với nhau và tạo thành sóng dừng

cố định hay một đầu dây cố định và một đầu dây dao động với biên độ nhỏ thì khi có sóng

3 Điều kiện để có sóng dừng:

a Đối với dây có 2 đầu cố định hay một đầu cố định,

Trang 7

+ Đối với sợi dây có một đầu

tự do thì khi có sóng dừng đầu

tự do của dây là nút hay bụng ?+ Khoảng cách giữa nút và bụng liên tiếp?

+ Chiều dài của dây bằng bao nhiêu ? Viết biểu thức ?

+ Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức về hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng trên dây

một đầu dao động với biên

độ nhỏ.

+ Hai đầu dây là 2 nút

+ Khoảng cách giữa 2 nút hay 2 bụng liên tiếp là

2 λ

+ Chiều dài dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng

l= n

2

λ {n = 1, 2, )

+ Chiều dài dây bằng một số

lẻ lần một phần tư bước sóng

l= m λ4 với m=1,3,5…

Hay chiều dài dây bằng một nửa số bán nguyên nửa bước sóng

- n số bó nguyên

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

4 Củng cố kiến thức: (5/)

1 Điều kiện để có sóng dừng Bài tập số 3/83

Bài tập về nhà: 1 đến 4/83 trong SGK

………

Trang 8

- Hệ thống kiến thức về các đại lượng đặc trưng của sóng, phương trình sóng.

- Sóng dừng và điều kiện để có sóng dừng

2 Kĩ năng:

- Viết được phương trình sóng Nhận biết các đại lượng đặc trưng của sóng

- Giải được các bài tập về sóng dừng trên sợi dây

- Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền sóng bằng phương pháp sóng dừng

3 Thái độ:

- Tình cảm: có hứng thú với bộ môn

II CHUẨN BỊ:

1 Chuẩn bị của thầy: Hệ thống bài tập Phiếu học tập

2 Chuẩn bị của trò: Làm bài tập

2 Kiểm tra bài cũ (8/)

1 Giả sử phương trình sóng tại O u0 ( t ) = Acos2

T

π

t Viết phương trình sóng tại điểm M cách O một đoạn d Biết vận tốc truyền sóng là v

2 Phát biểu điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi trong hai trường hợp:

a) Dây có hai đầu cố định

b) Dây có một đầu cố định, một đầu tự do

Dùng phiếu học tập để hệ thống kiến thức

1) Thế nào là sóng cơ Phân loại

2) Viết phương trình sóng cho biết li độ của mỗi phần tử sóng

theo thời gian và toạ độ của điểm đó

3) Dựa vào phương trình sóng hãy nêu ý nghĩa của các đại

lượng đặc trưng của sóng: biên độ sóng, chu kỳ sóng, tần số

sóng, bước sóng, tốc độ truyền sóng

4) Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp?

5) Điều kiện chiều dài của sợi dây để có sóng dừng trên sợi

dây đàn hồi trong hai trường hợp:

a) Dây có hai đầu cố định

b) Dây có một đầu cố định, một đầu tự do

1 Phương trình sóng

λ =

3 Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp

2 λ

4 Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi a) Dây có hai đầu cố định:

l = n

2

λ (n = 1, 2, )b) Dây có một đầu cố định, một đầu tự do

BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ:

PHƯƠNG TRÌNH SÓNG, SÓNG DỪNG

Trang 9

Học sinh giải

u = Acos 2 t 2 x

T

π π

u = 6cos(4πt + 0,02πx)

A= 6cm

2 π

λ =0,02π

2

T

π

= 4π

Học sinh tóm tắt đề:

v =2m/s

d = 40cm

f?

uM = Acos 2 2 x M

t T

π π

uN = Acos 2 2 x N

t T

π π

∆ϕ = 2 (x π N − x ) M

λ =2 dπλ

Bài 1 (Bài 4 SGK/78) Cho u = 6cos(4πt + 0,02πx)

Trong đó x và u tính bằng (cm), t tính bằng (s)

Hãy xác định A, λ, f, v và độ dời

u tại x = 16,6cm lúc t = 4s

+ Hãy viết phương trình sóng và

nhận biết các đại lượng đặc trưng của sóng trong biểu thức?

+ Đối chiếu với phương trình đã

cho xác định A, λ, T +Tính li độ tại x=16,6cm lúc t=4s

Bài 2: Một sóng cơ học có tốc

độ truyền sóng 2m/s Người ta thấy hai điểm M, N gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động ngược pha nhau cách nhau là 40cm Tính tần số của sóng đó

Hướng dẫn hs giải

+ Phương trình sóng tại M và N?

+ Biểu thức độ lệch pha của 2 dao động tại M và N

+ Tính λ suy ra f

Bài 1

Biên độ sóng: A= 6cm Bước sóng: 2λπ=0,02π

0, 02

λ = = 100cm Tần số: 2

T

π

= 4π⇒T = 0,5s

⇒f =T1 =0, 51 = 2Hz Tốc độ truyền sóng:

v = λ.f = 100.2= 200cm/s

Li độ u tại x=16,6cm lúc t

=4s:

u = 6cos(4π.4 + 0,02π.16,6)

= 6cos(0,332π) ≈3cm

Bài 2:

∆ϕ = 2 dπλ = π

⇒λ = 2d = 80cm

v = λ.f ⇒ = f v

λ = 2,5Hz

Hs tóm tắt đề:

Sợi dây hai đầu cố định

f = 600Hz, v = 400m/s

4 bụng

a) λ ?

b) l ?

+ Công thức liên hệ giữa v, λ, T?

Tính λ?

+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây đần hồi hai đầu cố định và số

bụng trên dây?

Bài 3

a) Bước sóng

λ = v.T = vf = 400600=23Hz b) Chiều dài của dây;

l = n λ2 Số bụng là n

Vậy l = 4

2

λ

=2.2

3 ≈1,33m

Củng cố kiến thức: (10 / )

Bài tập số 2 SGK/103: Hướng đẫn hs giải

Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là

A v = 1m/s B v = 2m/s C v = 4m/s D v = 8m/s

Bài tập về nhà

………

…………

Trang 10

- Bố trí được thí nghiệm kiểm tra với sóng nước.

- Xác định điều kiện để có vân giao thoa.

2 Kỹ năng:

- Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng thực tế có liên quan đến bài học

- Giải các bài toán cơ bản về giao thoa sóng

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ :

1 Giáo viên : - Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước đơn giản cho các nhóm HS.

- Thiết bị tạo vân giao thoa sóng nước với nguồn dao động có tần số thay đổi được, dùng cho

GV

2 Học sinh : Ôn tổng hợp dao động; phương trình sóng

Thảo luận nhoám trả lời theo

+ Biên độ dao động tại M

phụ thuộc vào biên độ u1M,

u2M và pha ban đầu hay độ

Xét điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn S1M = d1 và cách S2 một đoạn S2M = d2

+ Giả sử biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền sóng Hãy viết phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn

S1, S2 truyền tới?

+ Dao động tại M là tổng hợp của 2 dao động u1M và u2M có biên độ phụ thuộc vào yếu tố nào?

+ Độ lệch pha của hai dao

1 Sự giao thoa của hai sóng trên mặt nước

a) Dự đoán hiện tượng:

+ Giả sử các nguồn S1 và S2 dao động theo phương trình:

u2M

BÀI 16: GIAO THOA SÓNG.

Trang 11

∆ϕ = π

λ

2

(d2− d1)

+ Thảo luận nhóm trả lời

+ Quan sát và mô tả hiện

tượng

động thành phần tại M?

+ Từ (1) &(2) hãy tìm công thức xác định vị trí M (hiệu đường đi) dao động với biên

độ cực đại, dao động biên độ cực tiểu

+ Quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực đại là họ các đường hyperbol Xen kẽ với chúng là họ các đường hyperbol của những điểm dao động với biên độ cực tiểu

+ Các đường hyperbol tạo thành khi có sự giao thoa của hai sóng như trên gọi là vân giao thoa

(d2 – d1) = kλ (3)

- Nếu u 1M và u 2M ngược pha :

∆ϕ = (2k + 1)π thì biên độ dao động tại M đạt cực tiểu.(d2 – d1) = k 1

+ Muốn có hiện tượng giao

thoa thì độ lệch pha ∆ϕ phải

là một hằng số, khi đó vị trí

các vân giao thoa cố định

trên mặt nước

+ Nếu độ lệch pha ∆ϕ thay

đổi thì vị trí các vân cực đại

và cực tiểu thay đổi, khi đó

ta sẽ không quan sát được

Gv Tổng quát lên để có điều

kiện về giao thoa

+ Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng Nhiều khi vì những lí do khác nhau, ta không quan sát được quá trình sóng, nhưng nếu ta phát hiện được hiện tượng giao thoa thì

động có cùng tần số, cùng

phương và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Kết luận:

Hiện tượng giao thoa sóng :

Hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm

Trang 12

+ Xem sách.

xác định, luôn luôn hoặc tăng cường nhau, hoặc làm yếu nhau được gọi là sự giao thoa sóng

3 Ứng dụng: SGK

Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng Nhận biết quá trình sóng nhờ hiện tượng giao thoa

4 Sự nhiễu xạ của sóng:

(đọc thêm)

Hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản gọi là sự nhiễu xạ sóng

4 Củng cố kiến thức: (5/)

Công thức hiệu đường đi để điểm M dao động với biên độ cực đại, cực tiểu của hiện tượng giao thoa hai sóng kết hợp cùng pha

M dao động với biên độ cực đại: (d2 – d1) = kλ

M dao động với biên độ cực tiểu: (d2 – d1) = k 1

2

 + λ

 ÷

 

Bài tập về nhà: 1 đến 4/89 SGK

Bài tập thêm: Mũi nhọn S1 dao động điều hòa với tần số f = 40Hz, biên độ a = 2cm, chạm thẳng đứng vào mặt nước yên lặng tạo ra sóng trên mặt nước Khoảng cách giữa hai gợn sóng (hai gợn lồi) liên tiếp là 20cm Xem biên độ sóng không đổi trên mặt nước

1.Tìm bước sóng, vận tốc truyền sóng, viết phương trình dao động của S1 Chọn t = 0 khi S1 qua vị trí cân bằng theo chiều dương

2 Viết phương trình dao động tại M nằm trên mặt thoáng cách S1 một đoạn d = 25cm Dao động của M lệch pha như thế nào so với nguồn S1

3 Mũi nhọn S2 dao động điều hòa giống hệt S1 và chạm vào mặt nước tại S2 cách S1 một đoạn 12cm

a Mô tả hình ảnh quan sát được trên mặt nước.

b Tính số gợn cực đại (gợn lồi) và số gợn cực tiểu ( gợn lõm) có trong khoảng S1 và S2

………

Trang 13

- Nêu được nguồn gốc của âm và cảm giác về âm.

- Nêu được mối quan hệ giữa các cảm giác về âm và những đặc điểm của sóng âm

- Trình bày được phương pháp khảo sát những đặc điểm của sóng âm dựa trên đồ thị dao động của nguồn âm

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

- Tình cảm: có hứng thú với bộ môn

II CHUẨN BỊ:

1 Chuẩn bị của thầy: - Âm thoa, đàn giây.

- Dao động kí điện tử (nếu có điều kiện)

2 Chuẩn bị của trò: Ôn nguồn gốc âm, cơ chế truyền âm trong không khí ở lớp 7

2 Kiểm tra bài cũ (8/)

1 Viết công thức hiệu đường đi để điểm M dao động với biên độ cực đại, cực tiểu của hiện tượng giao thoa hai sóng kết hợp cùng pha

2 Giải thích vì sao hai sóng mặt nước xuất phát từ hai nguồn không kết hợp giao nhau lại

không tạo thành vân giao thoa

Vật phát ra âm thanh gọi tắt

là âm

Nguồn gốc của âm là vật

dao động gọi là nguồn âm

Cơ chế truyền âm trong

không khí:

+ Vật dao động làm cho lớp

không khí ở bên cạnh lần

lượt bị nén, rồi bị dãn, xuất

hiện lực đàn hồi khiến cho

dao động đó được truyền đi

cho các phần tử không khí ở

xa hơn Dao động được

truyền đi trong không khí

một áp suất biến thiên, làm

cho màng nhĩ dao động Dao

+ Sóng âm truyền được trong các môi trường nào? Đọc bảng 17.1 So sánh tốc độ truyền âm trong chất khí, chất lỏng và chất rắn

+ C2: Tại sao sóng âm không thể truyền được trong chân không?

Gv: Ngày nay sóng âm được

mở rộng cho các sóng cơ, bất

kể tai người có nghe được hay

1 Nguồn gốc của âm và cảm giác về âm.

+ Nguồn gốc của âm là vật dao động gọi là nguồn âm

+ Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe

- Tai con người có thể cảm nhận được những sóng âm

có tần số từ 16Hz đến 20000Hz

- Những âm có tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm và có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm

+ Sóng âm truyền đi trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không

+ Sóng âm có cùng tần số

BÀI 17: SÓNG ÂM - NGUỒN NHẠC ÂM

Trang 14

động của màng nhĩ lại được

truyền đến đầu các dây thần

kinh thính giác làm cho ta có

cảm giác về âm thanh(gọi tắt

chỉ có thể lan truyền được

trong môi trường vật chất

êm ái, dễ chịu, đồ thị là

những đường cong tuần

hoàn có tần số xác định

+ Âm do tiếng gõ tấm kim

loại chói tai, gây cảm giác

Nếu không có điều kiện, thì giới thiệu bằng hình vẽ một số đường cong ghi được trên dao động kí điện tử và giải thích ý nghĩa của các đường cong đó?

phản ảnh sự biến thiên của li

độ dao động âm theo thời gian

+ Làm TN biểu diễn cho một

âm thoa, một đàn dây phát ra

âm và gõ vào tấm kim loại

Cảm giác âm như thế nào?

Nhận xét đồ thị của chúng có đặc điểm gì chung (Quan sát H 17.3)?

Nêu định nghĩa nhạc âm và tạp âm

với nguồn âm.

+ Vận tốc truyền âm phụ

thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi trường Vận tốc

truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí

Sóng âm truyền trong chất rắn, gồm cả sóng ngang và sóng dọc, vì trong các chất này lực đàn hồi xuất hiện cả khi có biến dạng lệch và biến dạng nén, dãn

2 Phương pháp khảo sát thực nghiệm những tính chất của âm

Đường cong sáng biểu diễn

sự biến đổi cường độ dòng điện theo thời gian→ phản

ảnh sự biến thiên của li độ dao động âm theo thời gian.

3 Nhạc âm và tạp âm.

+ Âm do các nhạc cụ phát ra

nghe êm ái, dễ chịu có đồ thị

dao động là những đường cong tuần hoàn có tần số xác định Chúng được gọi là

tạp âm

+ Cùng một điệu hát nhưng

giọng nữ cao và nam trầm

gây ra cảm giác âm khác

nhau Âm bỗng có tần số

lớn hơn âm trầm

+ Các âm có tần số khác nhau thì cảm giác âm như thế nào?

Quan sát H 17.5 So sánh tần

số của âm bỗng và âm trầm?

4 Những đặc trưng của âm.

a Độ cao của âm.

+ Độ cao của âm là đặc tính sinh lý của âm phụ thuộc

Trang 15

+ Dạng đồ thị dao động khác

nhau (li độ biến thiên theo

thời gian là khác nhau)

+ Xem sách và nghe giảng

Quan sát đồ thị dao động của các âm H 17.3 Nhận xét và nêu âm sắc là gì?

+ Dùng phương pháp thuyết trình, thông báo I và L

Khi cường độ âm tăng lên 10n lần thì do đặc tính sinh lí cảm giác âm về độ to chỉ tăng lên n lần vậy dô to của âm biến đổi theo hàm lôgarit thập phân đối với cường độ âm

+ Âm có cường độ âm bằng cường độ âm chuẩn có mức cường độ âm bao nhiêu B, dB?

+ Âm có cường độ âm mạnh nhất 10W/m2 có mức cường độ

âm bao nhiêu B, dB?

+ Do tai người phân biệt được hai âm có mức cường độ âm lệch nhau ít nhất là 0,1B, nên người ta thường dùng đơn vị dB

+ Do đặc điểm sinh lý của tai

để âm thanh gây được cảm giác âm thì: ngưỡng nghe <

mức cường độ âm < ngưỡng đau

vào tần số của âm

Âm càng cao thì tần số càng lớn

b Âm sắc :

Âm sắc là đặc tính sinh lý của âm phụ thuộc dạng đồ thị dao động của âm (qui luật của li độ biến đổi theo thời gian)

c Độ to của âm, cường độ, mức cường độ âm.

+ Cường độ âm là năng lượng được sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn

vị thời gian

Đơn vị của cường độ âm là W/m2 Ký hiệu : I

Cường độ âm càng lớn, ta nghe âm càng to Tuy nhiên

độ to của âm không tỷ lệ thuận với I

+ Để so sánh độ to của một

âm với độ to âm chuẩn người ta dùng đại lượng mức cường độ âm (L)

L(B) = lg

o

II

L(dB) = 10lg

o

II

I : Giá trị của cường độ âm

Io=10-12W/m2 ứng với âm chuẩn có f=1000Hz: giá trị cường độ âm chuẩn

Đơn vị của L : dB (đềxiben)

+ Giới hạn nghe của tai người:

- Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số của âm Âm chuẩn có ngưỡng nghe là 0dB

- Ngưỡng đau là cường độ

âm lớn tới mức tạo cảm giác đau trong tai Ngưỡng đau

có giá trị là 10W/m2 đối với mọi tần số âm, ứng với mức

Trang 16

cường độ âm là 130dB.

- Miền nghe được nằm trong khoảng từ ngưỡng nghe đến ngưỡng đau

+ Độ to của âm là một đặc tính sinh lý phụ thuộc vào cường độ âm và tần số của âm.

+ Chiều dài dây bằng một số

nguyên lần nửa bước sóng

+ Âm nghe nhỏ Khi cán của

âm thoa chạm vào vỏ thì âm

vẫn giữ độ cao nhưng nghe

to hơn

+ Dây đàn hai đầu cố định sẽ

có sóng dừng khi chiều dài của dây như thế nào?

+Công thức liên hệ bước sóng

và vận tốc truyền sóng?

+ Như vậy sợi dây có chiều dài

l, được kéo căng bằng một lực không đổi, chỉ xảy ra với sóng dừng có tần số như thế nào?

+ Hai nhạc cụ cùng phát ra cùng một âm cơ bản, nhưng có các hoạ âm khác nhau thì có dạng đồ thị khác nhau nên âm sắc khác nhau

+ Biểu diễn thí nghiệm H 17.11

Nhận xét ta nghe âm như thế nào khi dùng vồ cao su gõ vào một nhánh âm thoa và sau đó cho cán của âm thoa chạm vào

f = v

λ=

n.v2l

+ Ứng với n = 1:

l = 2

λ

, f1 = v2l âm cơ bảnỨng với n = 2, f2 = v

l= 2f1 hoạ âm bậc 2

…Vậy mỗi dây đàn được kéo căng bằng một lực cố định đồng thời có thể phát ra âm

cơ bản và một số hoạ âm bậc

b) Ống sáo: (xem sách)

5 Hộp cộng hưởng

Hộp cộng hưởng là một hộp rỗng (bầu đàn, thân kèn, sáo) tùy thuộc vào hình dạng, kích thước và chất liệu

mà hộp cộng hưởng có khả năng cộng hưởng với một số họa âm nhất định, khuếch đại những âm đó và tạo ra một âm tổng hợp có âm sắc riêng đặc trưng cho mỗi loại nhạc cụ

Trang 17

Củng cố kiến thức: (10 / )

- Định nghĩa sóng âm, tần số sóng âm bằng tần số của nguồn âm Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường

- Các đặc trưng sinh lí của âm

- Nguồn nhạc âm phát ra là dao động tổng hợp của âm cơ bản và các hoạ âm có tần số bằng

số nguyên lần tần số âm cơ bản Do đó dao động của nó là dao động tuần hoàn có tần số = tần số âm cơ bản

Bài tập về nhà làm bài 1 - 7 SGK

………

…

Trang 18

Ngày soạn :

Tiết : 30

I MỤC TIÊU :

- Nhận biết được hiệu ứng Đốp−ple

- Giải thích nguyên nhân của hiệu ứng Đốp−ple

- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng âm và hiệu ứng Đốp−ple

2 Học sinh : Nắm lại kiến thức về âm học như các đặc trưng sinh lý, vật lý của âm.

- Công thức liên hệ giữa vận tốc truyền sóng với tần số và bước sóng

2 Kiểm tra bài cũ: (5/)

1 Viết công thức tính vận tốc truyền sóng Nêu các đặc tính sinh lý của âm Độ cao của

âm phụ thuộc vào yếu tố nào

cao thay đổi

Khi nguồn âm chuyển động

lại gần người quan sát thì

người này nghe thấy âm cao

hơn, còn khi nguồn đi ra xa

lại nghe thấy một âm thấp

hơn

- Giáo viên hướng dẫn học

sinh làm thí nghiệm 18.1

+ Người điều khiển quay

nguồn âm tròn đều nghe thấy

âm như thế nào ?

+ Ngưới quan sát thứ hai đứng

bên ngoài vòng quay của nguồn âm nghe thấy âm như thế nào ?

- Nguồn phát ra âm có độ cao

thay đổi như thế nào ?

+ Nếu người quan sát chuyển

động lại gần nguồn S với tốc

độ là vn nghĩa là ngược chiều với tốc độ truyền sóng v Vậy tốc độ đỉnh sóng so với người quan sát như thế nào?

+ Trong thời gian 1s số bước

2 Giải thích:

a Nguồn âm đứng yên, người quan sát chuyển động.

BÀI 19:

HIỆU ỨNG ĐÔP - PLE

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	0,9 MB