- Tính được bước sóng, vận tốc truyền sóng và độ lệch pha khi biết phương trình sóng.. + Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương
Trang 1Ngày soạn: 25/10/2010
Ngày dạy lớp: 12A2 Tiết 9: 27/10/2010 Tiết 10: 27/10/2010
ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ
I Mục tiêu
1 Kiến thức:
- Định nghĩa được sóng có và phân loại được sóng cơ
- Nêu được các đặc trưng của sóng cơ
- Tính được bước sóng, vận tốc truyền sóng và độ lệch pha khi biết phương trình sóng
2 Kĩ năng:
- Nhận dạng và giải được các bài tập trắc nghiệm về sóng cơ
II Phương pháp
Pháp vấn, đối thoại và hoạt động nhóm
III Chuẩn bị
1 Giáo viên: Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm về sóng cơ.
2 Học sinh: Ôn tập bài sóng cơ và sự truyền sóng cơ.
IV Tiến trình
1 Kiến thức cần nắm được
a) Sóng cơ
+ Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất.
+ 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
+ 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
+ Bước sóng λ: là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha Bước sóng cũng là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ: λ = vT = v f
+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là
2
λ
+ Năng lượng sóng: sóng truyền dao động cho các phần tử của môi trường, nghĩa
là truyền cho chúng năng lượng Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng
b) Phương trình sóng
Nếu phương trình sóng tại nguồn O là uO = AOcos(ωt + ϕ) thì phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng là:
uM = acos(ωt + ϕ - 2π
λ
OM
) = acos(ωt + ϕ - 2πλx )
Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình truyền sóng thì biên độ sóng tại O
và tại M bằng nhau (AO = AM = A)
Độ lệch pha của dao động giữa hai điểm có tọa độ x1 và x2 trên phương truyền sóng là: ∆ϕ =
λ
2 x2 −x1
Trang 2
2 Bài tập luyện tập
Câu1: Chọn câu sai :
A Sóng ngang là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng
B Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng
C Sóng âm thanh là một sóng cơ học dọc
D Sóng trên mặt nước là một sóng ngang
Câu2: Vận tốc truyền của sóng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây:
Câu 3: Chọn câu sai.
A Bước sóng là khoảng cách giữa hai điển dao đông cùng pha
B Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kỳ
C Trên phương truyền sóng, hai điểm cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha
D Trên phương truyền sóng, hai điểm cách nhau một số lẻ nửa lần bước sóng thì dao động ngược pha
Câu 4 : Câu nói nào là đúng khi mói về bước sóng.
A Bước sóng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền nhanh hay chậm của sóng
B Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong khoảng thời gian một giây
C Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi trọng một chu kỳ
D Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất dao động trùng nhau
Câu 5: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với vận tốc sóng v = 0,2m/s,
chu kỳ dao động T = 10s Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động
ngược pha nhau là
Câu 6: Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau :
A Vận tốc truyền năng lượng trong dao động gọi là vận tốc truyền sóng
B Chu kì chung của các phần tử có sóng truyền qua gọi là chu kì của sóng.
C Năng lượng của sóng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số
D Biên độ của sóng luôn luôn không đổi
Câu 7: Sóng ngang truyền được trong các môi trường nào ?
A rắn và lỏng B lỏng và khí
Câu 8: Kết luận nào sau đây là sai khi nói về tính chất của sự truyền sóng trong môi
trường
A sóng truyền đi với vận tốc hữu hạn
B Sóng truyền đi không mang theo vật chất của môi trường
C Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng
D Sóng càng mạnh truyển đi càng nhanh
Câu 9: Sóng âm truyền trong thép với vận tốc 500m/s Hai điểm trong thép gần nhau
nhất lệch pha
2
π
cách nhau 1,54m thì tần số của âm là :
Câu 10: Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28cos(20x -
2000t) (cm), trong đó x là toạ độ được tính bằng mét (m), t là thời gian được tính bằng
giây (s) Vận tốc của sóng là
Trang 3Câu 11: Đầu A của sợi dây đàn hồi dài dao động với phương trình u = Uocos4πt Tính chu kỳ sóng, độ lêch pha giữa hai điểm trên dây cách nhau 1,5m biết vận tốc truyền sóng
v = 12m/s
A T = 2 s, ∆ϕ = π/2 ; B T = 0.5 s , ∆ϕ = π/2
C T = 0.5s, ∆ϕ = π/6 ; D T = 2 s, ∆ϕ = 2π/3
Câu 12: (Chọn câu sai).Vận tốc truyền sóng cơ học phụ thuộc vào.
A tính đàn hồi của môi trường
B mật độ phân tử của môi trường
C nhiệt độ của môi trường
D bước sóng, chu kỳ và tần số của sóng.;
Câu 13: sóng cơ học không truyền được trong môi trường nào sau đây
A Chân không B Chất lỏng C Chất rắn D Chất khí
Câu 14: Khi sóng cơ học truyền từ không khí vào trong nước thì đại lượng nào sau đây
không đổi ?
A Vận tốc B Tần số C Năng lượng D Bước sóng
Câu 15: Sóng truyền từ A đến M cách A 4,5 cm, với bước sóng λ = 6 cm Hỏi sóng tại
M có tính chất nào sau đây?
A Chậm pha hơn sóng tại A góc 3π/2
B Sớm pha hơn sóng tại A góc 3π/2
C Cùng pha với sóng tại A
D Ngược pha với sóng tại A
Câu 16 Tìm phát biểu sai
A Sóng truyền đi không tức thời
B Quá trình truyền sóng là quá trình truyền dao động
C Sóng truyền đi mang theo vật chất của môi trường
D Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng
Câu 17 Chọn câu đúng
A Chỉ có chất khí mới truyền được sóng dọc
B Sóng truyền tại mặt nước là sóng ngang
C Khi sóng truyền thì vật chất cũng truyền theo
D Các câu trên đều sai
Câu 18 Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất:
A cùng phương với phương truyền sóng
B luôn nằm ngang
C vuông góc với phương truyền sóng
D luôn nằm ngang và vuông góc với phương truyền sóng
Câu 19 Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất:
A cùng phương với phương truyền sóng
B luôn hướng theo phương thẳng đứng
C vuông góc với phương truyền sóng
D luôn hướng theo phương thẳng đứng và cùng phương với phương truyền sóng
Câu 20 Một sóng truyền theo trục Ox được mô tả bỡi phương trình u = 8cos
) 4 5
,
0
(
2π πx− πt (cm) trong đó x tính bằng mét, t tính băng giây Vận tốc truyền sóng là
Câu 21 Chọn câu đúng
A Vận tốc truyền sóng không phụ thuộc vào môi trường
B Vận tốc truyền sóng phụ thuộc tần số của sóng
C Vận tốc truyền của sóng dọc lớn hơn sóng ngang
Trang 4D Các câu trên đều sai
Câu 22 Biên độ sóng tăng 2 lần và tần số sóng giảm hai lần thì năng lượng sóng
A tăng 2 lần B tăng 4 lần
C giảm 2 lần D vẫn không đổi
Câu 23 Sóng truyền tại mặt chất lỏng với vận tốc truyền sóng 0,9m/s, khoảng cách giữa
hai gợn sóng liên tiếp là 2cm Tần số của sóng là:
Câu 24 Phương trình dao động tại điểm O có dạng uo = 5 os 200 c ( π t ) (mm) Chu kỳ dao động tại điểm O là:
A 100 (s) B 100π (s) C 0,01(s) D 0,01π (s)
Câu 25 Sóng truyền tại mặt chất lỏng với bước sóng 0,8cm Phương trình dao động tại
điểm O có dạng u0 = 5cosωt (mm) Phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn
5,4cm theo hướng truyền sóng là phương trình nào?
A uM = 5cos(ωt + π/2) (mm) B uM = 5cos(ωt+13,5π) (mm)
C uM = 5cos(ωt – 13, 5π ) (mm) D B hoặc C
3 Đáp án
25 C
4 Tổng kết:
- Ghi nhớ định nghĩa sóng cơ, phân loại, đặc trưng của sóng cơ
- Ghi nhớ công thức λ = vT = v f để tìm bước sóng, vận tốc truyền sóng khi biết phương trình sóng
- Ghi nhớ công thức tính độ lệch pha giữa hai sóng bất kì cách nhau trên phương truyền sóng