Giải thích được hiện tượng sóng dừng .Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định , một đầu tự
Trang 1 Giáo án Vật lí 12 cơ bản Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang 1
Bài 9: SÓNG DỪNG Tiết 16-Tuần 8
Ngày 13/9/2010
I-MỤC TIÊU : Mô tả được hiện tương sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng Giải thích được hiện tượng
sóng dừng Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định , một đầu tự do Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp trên –Giải bài tập đơn giản sóng dừng
II- CHUẨN BỊ
1) Giáo viên: Chuẩn bị các TN hình 9-1; 9-2 SGK
2) Học sinh : Đọc kĩ bài 9 SGK
III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
Hoạt động 1: Ổn định lớp
Hoạt động 2: Kiểm tra bài cũ :
Hoạt động 3: PHẢN XẠ CỦA SÓNG
-GV : Treo hình vẽ trên bảng và trình bày TN
-Tay cầm đầu P của dây mềm dài chừng vài m,
giật mạnh đầu nó lên trên rồi hạ xuống về chổ
cũ ⇒biến dạng dây hướng lên trên và truyền
từ P đến Q Đến Q nó phản xạ trở lại từ Q đến
P nhưng biến dạng của dây hướng xuống dưới
-Nếu cho P dao động điều hòa có sóng hình sin
từ P đến Q (sóng tới ) đến Q sóng bị phản
xạ Sóng phản xạ ngược pha với sóng tới
-Nếu sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau thì có
hiện tượng gì xảy ra ?
-Làm lại thí nghiệm (hình 9.2) nhưng cầm đầu
P để sợi dây thõng xuống 1 cách tự nhiên, theo
đường thẳng đứng Giật mạnh đầu P của sợi
dây sang phải, rồi trở về ngay, để tạo 1 biến
dạng nhỏ, hướng sang phải Khi truyền tới đầu
Q, biến dạng cũng phản xạ trở lại, nhưng biến
dạng của dây vẫn hướng sang phải, tức là
không bị đổi chiều
-Em có kết luận gì về thí nghiệm trên ?
Hoạt động 4: SÓNG DỪNG
-GV treo hình 9.4 sgk trên bảng và nêu thí
nghiệm :
Giả sử ta cho đầu P của dây dao động liên tục,
thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau
và giao thoa với nhau vì chúng là các sóng kết
hợp Kết quả là trên sợi dây xuất hiện những
điểm luôn luôn đứng yên và những điểm luôn
luôn dao động với biên độ lớn nhất.Những
điểm luôn luôn đứng yên là những nút, những
điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất
là những bụng
-Hãy định nghĩa sóng dừng là gì ?
-Thông báo: Vì P và Q là 2 điểm cố định nên
tại P và Q có 2 nút :
Vị trí các nút: hai nút liên tiếp nằm cách nhau
1 khoảng bằng λ / 2
Vị trí các bụng: Xen giữa 2 nút là 1 bụng, nằm
cách đều 2 nút đó.Như vậy các bụng nằm cách
2 đầu cố định những khoảng bằng 1 số lẻ lần
/ 4
λ Hai bụng liên tiếp cũng cách nhau
/ 2
λ
-Cho biết điều kiện để có sóng dừng ?
-HS : quan sát TN và nghe
gv trình bày thí nghiệm ,từ
đó rút ra các kết luận
-Đó là 2 sóng kết hợp
-Quan sát hình vẽ và nghe
gv trình bày thí nghiệm
- Khi phản xạ trên vật cản
tự do , sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới
ở điểm tới (vật cản tự do là đầu dây để tự do)
-Quan sát hình vẽ và chú ý
nghe gv nêu thí nghiệm
-HS định nghĩa sóng dừng
-HS chú ý nghe gv nghe giảng
-Điều kiện để có sóng dừng trên 1 sợi dây có 2 đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng 1 số nguyên lần nữa bước sóng (hình 9.6)
-HS chú ý nghe gv giảng và
I- PHẢN XẠ CỦA SÓNG 1) Phản xạ của sóng trên vật cản cố định : a) TN : Một sợi dây dài, mềm căng ngang, đầu Q gắn
vào tường, còn đầu P dùng tay giật mạnh cho dao động rồi hạ tay cho về chỗ cũ Dây biến dạng và truyền từ P đến Q và từ Q phản xa ngược chiều trở lại
P
b) Kết luận :
-Khi phản xạ trên vật cản cố định biến dạng bị đổi chiều
-Khi phản xạ trên vật cản cố định , sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ
2) Phản xạ trên vật cản tự do a) TN : xem sgk
b) Kết luận :
Khi phản xạ trên vật cản tự do , sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm tới
II- SÓNG DỪNG 1) Sóng dừng : a)TN :
-Cho đầu P dao động liên tục sóng tới và sóng phản
xạ liên tục gặp nhau và giao thoa với nhau vì chúng là các sóng kết hợp
-Trên dây có những điểm luôn đứng yên (nút) và những điểm dao động với biên độ cực đại ( bụng )
b) Định nghĩa : Sóng dừng là sóng truyền trên sợi
dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng
2) Sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định a) Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp ( hoặc 2 bụng liên
tiếp ) bằng
2 λ
b) Điều kiện để có sóng dừng :
Điều kiện để có sóng dừng trên 1 sợi dây có 2 đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng 1 số nguyên lần nữa bước sóng
2
k λ
=
l với k = 1,2,3,
Trang 2 Giáo án Vật lí 12 cơ bản Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang 2
-Đầu P cố định vẫn là 1 nút,đầu Q tụ do là 1
bụng khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp vẫn
bằng
2
λ
Xen giữa 2 nút là 1 bụng, khoảng
cách giữa 2 bụng liên tiếp cũng là
2
λ
>Hãy cho biết điều kiện để có sóng dừng của 1 sợi
dây có 1 đầu cố định và 1 đầu để tự do ?
tự rút điều kiện để có sóng dừng
k : số bụng Số nút = k+1
3) Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định , một đầu tự do:
Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có 1 đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần
4
λ
4
l k= 0,1,2 ,3
k : số bụng ( nguyên , không kể
4
λ
)
số nút = k +1
Hoạt động 3:Củng cố-giao nhiệm vụ về nhà
-Nhắc lại kiến thức cơ bản trong bài học
-Về nhà xem bài mới
- Làm các bài tập: 9,10 trang 49 Sgk
-Nắm vững kiến thức cơ bản trong bài học -Nhận nhiệm vụ về nhà
-Nhận nhiệm vụ về nhà