Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động; các phần tử càng xa tâm dao động càng trễ pha hơn Hoạt động 2: Tìm hiểu những đại [r]
Trang 1Tiết : 24 Tuần : 08
Chương III : SÓNG CƠ Bài 14 SÓNG CƠ – PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm được định nghĩa sóng cơ, các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ
2 Kĩ năng: Phân biệt được sóng dọc, sóng ngang; nguyên nhân gây ra sóng
3 Thái độ: Tích cực, chăm chỉ
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm sóng trên mặt nước, TN sóng dọc và sóng ngang
2 Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
1 Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Dao động là gì?
3 Bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu sóng cơ qua vài quan sát thực tế
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
Quan sát thí nghiệm, rút ra nhận
xét về sự chuyển động của các
phần tử môi trường và sự lan
truyền của sóng?
Có những vòng tròn đồng tâm
lồi lõm xen kẽ nhau Phương
dao động vuông góc với phương
truyền sóng
Quan sát sóng trên lò lo khi nó
bị nén hay dãn?
Mỗi vòng lò xo chuyển động
quanh một vị trí cân bằng xác
định Phương dao động trùng
với phương truyền sóng
Vì sao sóng trên mặt nước là
sóng ngang?
Do lực căng bề mặt và trọng lực
hợp thành giống như lực đàn hồi
Làm thí nghiệm sóng trên mặt nước và sóng trên lò xo
Giới thiệu cho học sinh: Sóng dọc và sóng ngang
HDHS: Nhìn vào H 14.3 tr 72 sgk giải thích trạng thái chuyển động của các phần tử vật chất
Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện mà bị biến dạng lệch thì truyền sóng ngang (mặt nước, sợi dây đàn hồi, tấm kim loại mỏng, …)
Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện mà bị biến dạng nén dãn thì truyền sóng dọc (không khí, dây lò xo bị biến dạng nén dãn, …)
1 Hiện tượng sóng
a Quan sát hiện tượng: Trên mặt nước xuất hiện những vòng tròn đồng tâm lồi lõm xen kẽ nhau lan rộng ra xa
Hiện tượng đó được gọi là sóng trên mặt nước
b Khái niệm sóng cơ: Sóng cơ
là những dao động cơ lan truyền trong một môi trường liên tục Sóng ngang: Sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng (do môi trường bị biến dạng lệch)
Sóng dọc: có phương dao động trùng với phương truyền sóng (do môi trường bị biến dạng nén dãn)
c Giải thích sự tạo thành sóng: Truyền cho phần tử 0 một dao động theo phương thẳng đứng
có chu kì T Ở thời điểm ban đầu
0
t , tất cả các phần tử đều
đứng yên ở vị trí I
Trong khoảng thời gian 4
T
t
, phần tử 0 chuyển động từ vị trí cân bằng lên vị trí cao nhất Nhờ lực liên kết đàn hồi kéo phần tử
1 chuyển động theo, nhưng chuyển động sau một chút Tương tự như thế chuyển động được truyền đến phần tử 2, sau phần tử 1 một chút Các phần tử
Trang 2Dao động của phần tử 0 đã gây
ra hiện tượng gì?
Phần tử 0 tiếp tục dao động và
dao động này lần lượt được
truyền cho các phần tử tiếp theo
Các phần tử này thực hiện dao
động cùng tần số, cùng biên độ
với phần tử 0 nhưng trễ pha hơn Nguyên nhân gây ra sóng cơ học
môi trường bị biến dạng làm xuất hiện lực đàn hồi
ở vị trí II
Phần tử 0 tiếp tục dao động và dao động này lần lượt được truyền cho các phần tử tiếp theo Các phần tử này thực hiện dao động cùng tần số, cùng biên độ với phần tử 0 nhưng trễ pha hơn
Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động; các phần tử càng xa tâm dao động càng trễ pha hơn
Hoạt động 2: Tìm hiểu những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng?
Hoạt động của trò Trợ giúp của giáo viên Ghi bảng
Học sinh thảo luận: Trả lời C3 tr
73 sgk?
Học sinh phải dùng mũi tên biểu
diễn hướng chuyển động của các
phần tử môi trường Các mũi tên
cùng hướng là các dao động
cùng pha
Học sinh thảo luận: Trả lời C4 tr
73 sgk?
Lực cản của không khí, ma sát
nhớt, sự lan toả năng lượng ngày
càng rộng
Học sinh thảo luận: Trả lời C5 tr
74 sgk?
Các khoảng cách giữa hai mũi
tên cùng hướng, các khoảng
cách giữa từng cặp điểm đều
bằng nhau và bằng một bước
sóng
Chu kì và tần số của sóng bằng chu kì và tần số của nguồn dao động cho nên dao động sóng là dao động cưỡng bức
Chú ý: Quá trình truyền sóng
là quá trình truyền pha dao động, các phần tử môi trường vẫn dao động quanh vị trí cân bằng của chúng.
2 Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng
a Chu kì, tần số: Tất cả các phần tử của sóng đều dao động với cùng chu kì và tần số, gọi là chu kì 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
c Bước sóng (): Quãng đường
mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động gọi là một bước sóng
Bước sóng là khoảng cách gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha.
d Tốc độ truyền sóng: Trong thời gian bằng một chu kì, sóng truyền đi được một khoảng bằng bước sóng
Tốc độ truyền sóng v f
T
e Năng lượng sóng: Sóng truyền dao động cho các phần tử của môi trường
Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động (
2
E A ) Quá trình truyền sóng
là quá trình truyền năng lượng
4 Củng cố: Nắm được hiện tượng sóng cơ và các đại lượng đặc trưng
5 Bài tập về nhà: Trả lời câu 1; 2; 3 tr 78 skg
6 Hướng dẫn bài mới: Tìm hiểu phương trình sóng