Phân loại bài tập sóng cơ và sóng âm ppt

* Kí hiệu λ Biên độ sóng tại một điểm sóng truyền qua bằng biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó..  Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường: v f

Chương trình vật lí 12 chuẩn có 9 chương Trong đó chương 2 “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” tuy là chương tương đối “ngắn” so với một số chương như chương 1 “DAO ĐỘNG CƠ HỌC” hay chương 3

“DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” nhưng kiến thức của nó cũng rất đa dạng và phong phú Học sinh thường cảm thấy hơi mơ hồ đối với một số khái niệm thiếu tính trực quan như sóng âm chẳng hạn Nếu giáo viên khi giảng dạy chung chung như sách giáo khoa mà không khắc sâu kiến thức và không phân loại các dạng bài tập, phương pháp giải cụ thể cho từng dạng bài tập sẽ làm cho học sinh sẽ có cảm giác chung chung, rối rắm

và học thiếu hiệu quả…

Tôi viết chuyên đề này với mục đích phân loại cụ thể cho từng dạng bài tập trong chương và đồng thời đưa ra phương pháp giải cụ thể cho từng dạng bài tập ấy sẽ góp phần giúp cho giáo viên đạt hiệu quả hơn trong quá trình giảng dạy Ngoài ra, sau mỗi dạng bài tập và hướng dẫn giải, tôi có soạn thêm một số bài tập cùng dạng để cung cấp cho học sinh tự giải để củng cố thêm kiến thức của mình

Viết chuyên đề này, bản thân tôi rất muốn trao đổi, học hỏi và rút kinh nghiệm cùng với quí đồng nghiệp nhằm hoàn thiện hơn chuyên đề giúp nâng cao hiệu quả giáo dục Đây cũng là mục đích chung của tất

cả chúng ta…

II- CHUẨN BỊ:

- Đọc kĩ kiến thức chương 2 “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” và chuẩn kiến thức và kĩ năng của chương trình vật lí 12 chuẩn để nắm được mục tiêu của chương trình đặt ra

- Đọc tài liệu trong các sách tham khảo Đặc biệt là các sách do nhà xuất bản giáo dục phát hành

- Tham khảo các chuyên đề cùng loại trong các sách và trên các trang web giáo dục như: trang giáo án Bạch kim, vatli.net…

- Trao đổi, học hỏi quí đồng nghiệp một số vấn đề có liên quan

- Tổng kết lại các kinh nghiệm giảng dạy các năm qua Chú trọng những khó khăn của học sinh ở những đơn vị kiến thức mà học sinh hay nhằm

III- NỘi DUNG:

A DẠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ

Sóng cơ sóng ngang, sóng dọc, chu kì, tần số, vận tốc truyền sóng, biên độ sóng, năng lượng sóng.

Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong một môi trường vật chất.

Sóng ngang

Sóng dọc là sóng cơ có phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng

Chu kì của sóng là chu kì dao động chung của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua Kí hiệu: T (Số

chu kì trong 1 đơn vị thời gian là tần số f )

Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động cùng pha trên cùng phương truyền sóng

(Quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kì sóng)

* Kí hiệu λ

Biên độ sóng tại một điểm sóng truyền qua bằng biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó Kí

hiệu A

 Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường: v f

Tλ λ

= =

Từ biểu thức tốc độ sóng suy ra: λ = vT =v/f, ta có định nghĩa khác về bước sóng:

“Bước sóng là quảng đường sóng truyền đi trong 1 chu kì”

Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng (cũng là sự truyền pha dao động)

 Biên độ sóng = biên độ dđ của phần tử vật chất (có thay đổi khi truyền), chu kì-tần số sóng =chu kì tần số

A

Phương truyền sóng

dđ(khụng đổi khi truyền), nhưng vận tốc súng khỏc với vận tốc dao động của cỏc phần tử vật chất

 Phương của một súng hỡnh sin truyền theo trục x

T A t A

cos cos

+ Pt súng tại điểm M cỏch O một đoạn x là: u M Acos (t x) Acos 2 (t x)

λ

Hay: 









 −

=

λ

π

ωt x A

trong đú uM là li độ tại M cú tọa độ x vào thời điểm t

* Cõu 1 : Chọn câu trả lời sai:

A Sóng cơ học là những dao động truyền theo thời gian và trong không gian

B Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong một môi trờng vật chất

C Phơng trình sóng cơ là một hàm biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T

D Phơng trình sóng cơ là một hàm biến thiên tuần hoàn trong không gian với chu kì λ

* H ướng dẫn : Súng cơ học là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong một mụi trường vật

chất => Chọn cõu A

* Cõu 2: Cụng thức liờn hệ vận tốc truyền súng v, bước súng λ, chu kỡ súng T và tần số súng f là:

T

v =

=

f

v

vT =

=

f T

v=λ = λ

* Hướng dẫn: Từ cụng thức v f

Tλ λ

= = => Chọn C

* Cõu 3: Một súng truyền trờn mặt biển cú bước súng λ=2m Khoảng cỏch giữa hai điểm gần nhau nhất trờn cựng một phương truyền súng dao động cựng pha nhau là:

* Hướng dẫn: Bước súng là khoảng cỏch giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động cựng pha trờn cựng

phương truyền súng => Chọn cõu D.

* Cõu 4: Một súng cơ học cú tần số 420 Hz lan truyền trong khụng khớ với tốc độ 336m/s Độ lệch pha của

súng tại hai điểm A, B trong mụi trường truyền súng cỏch nguồn õm trờn lần lượt là 4,2m và 4,4m là:

A

4

π

2

π

4

3π rad

* Hướng dẫn: Bước súng

f

v

=

λ = 0,8 m

Độ lệch pha giữa A, B nằm trong mụi trường truyền súng:

2

λ π

AB

d d

rad

* Cõu 5: Một súng õm cú tần số 425 Hz lan truyền trong khụng khớ với vận tốc 340 m/s Độ lệch pha giữa

hai điểm M, N cỏch nhau 0,4m trờn cựng một phương truyền súng là:

A

4

π

2

π

4

3π rad

* Hướng dẫn: Bước súng

f

v

=

λ = 0,8 m.

Độ lệch pha giữa M, N nằm trờn cựng một phương truyền súng: π

λ

π MN

MN =2

BÀI TẬP CÙNG DẠNG Cõu 1: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền

C truyền trạng thái dao động D cả A,B,C

Cõu 2: khi một sóng cơ học truyền từ không khí vào nớc thì đại lợng nào sau đây không thay đổi:

Cõu 3: Chọn định nghĩa đúng về bớc sóng

A Bớc sóng là quãng đờng truyền của sóng trong thời gian một chu kì

B Bớc sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm có dao động cùng pha ở trên cùng một phong truyền sóng

C Bớc sóng là đại lợng đặc trng cho phơng truyền của sóng

D A và B

Cõu 4 Một ngời quan sát trên mặt biển thấy chiếc phao nhô lên cao 10 lần trong 36 s và đo đợc khoảng cách

hai đỉnh lân cận là 10m Tính vận tốc truyền sóng trên mặt biển

Cõu 5: Tỡm vận tốc súng õm biểu thị bởi phương trỡnh: u = 28cos(20x - 2000t)

A 334m/s B 331m/s C 314m/s D 100m/s

Cõu 6: Một nguồn sóng cơ dao động điều hoà theo phơng trình 









=

2 10 cos πt π

A

giữa hai điểm gần nhau nhất trên phơng truyền sóng mà tại đó dao động của các phần tử môi tr -ờng lệch pha nhau

2

π

là 5 (m) Hãy tính vận tốc truyền sóng

Cõu 7: Thực hiện thớ nghiệm giao thoa súng trờn mặt chất lỏng với hai nguồn súng kết hợp Những

điểm dao động cú biờn độ lớn nhất, khi:

A ; 0,1,2,

2

2

1−d =n n=

B ; 0,1,2,

2

2

1+d =n n=

C d1−d2 =nλ;n=0,1,2, D d1+d2 =nλ;n=0,1,2,

Cõu 8: Trong thớ nghiệm tạo võn giao thoa súng trờn mặt nước, ngườI ta nguồn dao động cú tần số 100 Hz

và đo được khoảng cỏch giữa hai gợn súng liờn tiếp nằm trờn đường nối hai tõm dao động là 4 mm Vận tốc súng truyền trờn mặt nước là

A v = 0,2 m/s B v = 0,4 m/s C v = 0,6 m/s D v = 0,8 m/s

Cõu 9: Chọn dữ kiện đỳng nhất trong cỏc dữ kiện sau điền vào chổ trống bờn dưới:

Súng cơ học là quỏ trỡnh truyền… trong một mụi trường vật chất theo thời gian

A dao động B cỏc phần tử vật chất C năng lượng D A hoặc C

Cõu 10: Điều nào sau đõy khi núi về phương dao động của cỏc phần tử tham gia súng ngang?

A Nằm theo phương ngang B Vuụng gúc với phương truyền súng

C Nằm theo phương thẳng đứng D Trựng với phương truyền súng

Cõu 11: Điều nào sau đõy khi núi về phương dao động của cỏc phần tử tham gia súng dọc?

A Nằm theo phương ngang B Vuụng gúc với phương truyền súng

C Nằm theo phương thẳng đứng D Trựng với phương truyền súng

Cõu 12: Súng ngang truyền được trong cỏc mụi trường :

A rắn, lỏng và khớ B rắn và trờn mặt mụi trường lỏng C lỏng và khớ D khớ và rắn Cõu 13: 12: Súng dọc truyền được trong cỏc mụi trường :

A rắn, lỏng và khớ B rắn và trờn mặt mụi trường lỏng C lỏng và khớ D khớ và rắn

Cõu 14: Tại nguồn O pt dao động của súng là u = a cosωt pt nào sau đõy là pt dao động của súng tại M cỏch

O một khoảng OM = d?

λ

π

ωt d a

v

d t a

u M = M ω − π

λ

π

ωt d a

λ

π

ω t d a

Cõu 15: Hai điểm M1 , M2 ở trờn cựng một phương truyền súng, cỏch nhau một khoảng d Súng truyền từ M1

đến M2 Độ lệch pha của súng ở M2 so với M1 là ∆ϕ Hóy chọn kết quả đỳng:

A

λ

π

ϕ = 2 d

λ

π

ϕ =−2 d

d

πλ

ϕ = 2

d

πλ

ϕ =−2

∆

Cõu 16: Tại một điểm O trờn mặt nước yờn tĩnh, cú một nguồn súng d đ đ htheo phương thẳng đứng với chu

kỡ 0,5 s.Từ O cú những gợn súng trũn lan rộng ra Xung quanh Khoảng cỏch giữa hai gợn súng liờn tiếp là 20cm Vận tốc truyền súng trờn mặt nước là:

A 160 cm/s B 80 cm/s C 40 cm/s D 180 cm/s.

Cõu 17: Phương trỡnh truyền súng trong một mụi trường từ nguồn O đến điểm M cỏch nguồn một khoảng d

(tớnh theo m) là: u=5cos(6π −t πd) cm Vận tốc truyền súng v trong mụi trường này là:

Cõu 18 : Cho một súng ngang cú phương trỡnh súng là 









 −

=

50 1 , 0 2 cos

u π mm, trong đú x tớnh bằng cm,

t tớnh bằng giõy Vận tốc truyền súng v trong mụi trường này là:

Cõu 19: Trong cỏc yếu tố sau đõy, vận tốc truyền súng khụng phụ thuộc vào yếu tố nào?

A Biờn độ súng B Chu kỡ súng C Bản chất của mụi trường

D Biờn độ súng và chu kỡ của súng

Cõu 20 Tại điểm S trờn mặt một chất lỏng cú một tõm súng dao động với tần sụ120 Hz, S tạo ra trờn mặt chất

lỏng một súng mà trờn một phương truyền súng khoảng cỏch giữa 9 gợn lồi liờn tiếp là 4 cm Vận tốc truyền súng trờn mặt chất lỏng là:

A 120 cm/s B 100 cm/s C 30 cm/s D 60 cm/s

Cõu 21: Một người quan sỏt thấy một cỏnh hoa trờn mặt hồ nước nhụ lờn 10 lần trong khoảng thời gian 36 s

Khoảng cỏch giữa hai đỉnh súng kế tiếp là 12 m Tớnh vận tốc truyền súng nước trờn mặt hồ?

A 3 m/s B 3,32 m/s C 3,76 m/s D 6 m/s

Cõu 22: Nguồn phỏt súng S trờn mặt nước dao động với tần sụ100 Hzgay6 ra cỏc súng cú biờn độ A khụng

đổi Biết khoảng cỏch giữa 7 gợn lồi liờn tiếp trờn một phương truyền súng là 3 cm Vận tốc truyền súng trờn mặt nước là:

A 25 cm/s B 50 cm/s C 100 cm/s D 150 cm/s

Cõu 23: Một người quan sỏt một chiếc phao trờn mặt biển thấy nú nhụ lờn cao 10 lần trong 18 s, khoảng cỏch

giữa 2 ngọn súng kề nhau là 2 m Vận tốc truyền súng trờn mặt biển là:

Cõu 24: Một súng truyền trờn sợi dõy đàn hồi rất dài với tần số 500 Hz, người ta thấy khoảng cỏch giữa hai

điểm gần nhau nhất dao động cựng pha là 80 cm Vận tốc truyền súng trờn dõy là:

Súng õm- Tốc độ õm

Súng õm là cỏc súng cơ học (dọc) lan truyền trong cỏc mụi trường vật chất, gõy ra cảm giỏc õm đối với tai

người và cỏc động vật cú thớnh giỏc

Người cú thớnh lực bỡnh thường nghe được õm cú tần số từ khoảng 16Hz đến 20KHz Tức chu kỡ súng õm

s T

s

20000

1 16

Súng cú tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là hạ õm và lớn hơn 20KHz gọi là siờu õm ; tai người khụng nghe được

cỏc õm này nhưng một số loài động vật như chú, dơi cú thể nghe được

 Tốc độ õm là tốc độ lan truyền súng õm trong mụi trường

 Tốc độ õm phụ thuộc vào tớnh đàn hồi và mật độ vật chất của mụi trường: núi chung vận tốc õm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, vận tốc õm trong chất khớ là nhỏ nhất, súng õm khụng truyền được trong chõn khụng Những vật liệu cú tớnh đàn hồi kộm như bụng, xốp truyền õm kộm nờn được dựng làm vật liệu cỏch

õm (chõn khụng cỏch õm tốt nhất vỡ khụng cho súng cơ học truyền qua)

Tốc độ õm cũn phụ thuộc vào nhiệt độ mụi trường

* Cõu 1 : So sỏnh giữa súng õm, hạ õm và siờu õm :

A Bản chất súng õm, hạ õm và siờu õm giống nhau, đều là súng cơ học dọc lan truyền trong m.trường v.chất

B Chu kỡ súng õm lớn hơn chu kỡ hạ õm

C Chu kỡ súng õm nhỏ hơn chu kỡ hạ õm

D Cả A, B, C đều đỳng

* Hướng dẫn : So sỏnh giữa súng õm, hạ õm và siờu õm đều cựng bản chất là súng cơ học dọc, lan truyền

trong mụi trường vật chất => Chọn A

Cõu 3: Một súng cơ học cú tần số f = 1000 Hz lan truyền trong khụng khớ Súng đú được gọi là:

A súng siờu õm B súng õm C súng hạ õm D chưa đủ điều kiện để kết luận

Cõu 4: Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào:

A Tần số âm B Biên độ âm C Vận tốc truyền âm D Năng lợng âm

Cõu 5: Khi õm thanh truyền từ khụng khớ vào nước ,bước súng và tần số õm thanh thay đổi khụng?

A.Tần số thay đổi nhưng bước súng thỡ khụng; B.Cả hai đại lượng đều khụng thay đổi;

C.Cả hai đại lượng đều thay đổi; D.Bước súng thay đổi nhưng tần số thỡ khụng

Cõu 6: Chọn phỏt biểu đỳng.

A Súng õm khụng thể truyền được trong cỏc vật rắn cứng như đỏ, thộp…

B Vận tốc truyền õm khụng phụ thuộc nhiệt độ

C Súng õm truyền trong nước với vận tốc lớn hơn trong khụng khớ

D Súng õm truyền trong khụng khớ với vận tốc lớn hơn trong chõn khụng

Cõu 7: Vận tốc truyền õm trong khụng khớ là 340 m/s, khoảng cỏch giữa hai điểm gần nhau nhất trờn cựng

một phương truyền súng dao động ngược pha nhau là 0,85 m Tần số của õm là

A f = 85 Hz B f = 170 Hz C f = 200 Hz D f = 255 Hz

Cõu 8: Súng cơ học lan truyền trong khụng khớ với cường độ đủ lớn, tai ta cú thể cảm thụ được súng cơ học

nào sau đõy?

A Súng cơ học cú tần số 10 Hz B Súng cơ học cú tần số 30 kHz

B Súng cơ học cú chu kỡ 2,0 sà . D Súng cơ học cú chu kỡ 2,0 ms.

Cõu 9: Vận tốc truyền õm trong khụng khớ là 340m/s, khoảng cỏch giữa hai điểm gần nhau nhất trờn cựng

một phương truyền súng dao động ngược pha nhau là 0,85m Tần số của õm là

A f = 85 Hz B f = 170 Hz C f = 200 Hz D f = 255 Hz

Cõu 10: Một súng cơ học cú tần số f = 1000 Hz lan truyền trong khụng khớ Súng đú được gọi là

A Súng siờu õm B Súng õm C Súng hạ õm D Chưa đủ điều kiện kết luận

Cõu 11 : Sóng lan truyền trong môi trờng nào tốt nhất

Cường độ õm và mức cường độ õm

Cường độ õm (kớ hiệu I) là năng lượng õm được súng õm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn

vị diện tớch đặt vuụng gúc với phương truyền õm Đơn vị cường độ õm là W/m2 Cường độ õm khụng được

dựng để đo độ to của õm vỡ 2 õm cựng cường độ nhưng khỏc tần số sẽ cho cảm giỏc to nhỏ khỏc nhau

Mức cường độ õm là một đại lượng đặc trưng cho độ to của õm( cảm giỏc nghe to hay nhỏ) cú giỏ trị

bằng logarit thập phõn của tỉ số cường độ õm cần xỏc định độ to I với cường độ một õm được chọn làm chuẩn I 0 (thường chọn I 0 =10 -12 W/m 2 ứng với tần số 1000Hz-5000Hz là õm nhỏ nhất mà tai người bỡnh

thường nghe được) Vậy độ to phụ thuộc 2 đại lượng vật lớ là cường độ và tần số õm

+ Kớ hiệu mức cường độ õm là L Cụng thức :

0

lg I

L I

+ Đơn vị mức cđộ õm là Ben (B) ; nhưng thường sử dụng ước số đề xi ben (dB) : 1B =10dB

+ VD một õm cú độ to 90dB (9B) cú cường độ lớn gấp 109 lần õm chuẩn

Cõu 1: Hóy chọn cõu đỳng:

Khi cường độ õm tăng gấp 100 lần thỡ mức cường độ õm tăng

Cõu 2: Chỉ ra phỏt biểu sai.

A Tần số càng thấp õm càng trầm

B Âm sắc là một đặc tớnh sinh lớ của õm dựa trờn tần số và biờn độ

C Cường độ õm lớn tai nghe thấy õm to

D Mức cường độ õm đặc trưng cho độ to của õm tớnh theo cụng thức:

0

lg 10 ) (

I

I dB

Cõu 3 Cường độ õm chuẩn là I0 = 10-12W/m2 Cường độ õm tại một điểm trong mụi trường truyền õm là

10-5W/m2 Mức cường độ õm tại điểm đú là:

A 50dB B 60dB C 70dB D 80dB

Tần số õm ảnh hưởng đến tớnh chất õm, độ cao của õm và õm sắc.

Âm cú tần số xỏc định như tiếng đàn, tiếng hỏt…gõy cảm giỏc ờm ỏi, dễ chịu gọi là nhạc õm Âm khụng

cú tần số xỏc định như tiếng ồn trong giờ ra chơi, ngoài đường phố gõy mệt mỏi, khú chịu gọi là tạp õm.

B l

d2

Độ cao của âm là đặc trưng sinh lí của âm phụ thuộc vào tần số :

+ Âm có tần số cao gây ra cảm giác thanh, dễ nghe

+ Âm có tần số thấp gây ra cảm giác trầm, khó nghe

Do đó phát thanh viên thường chọn nữ hoặc nam có giọng cao.

Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm phụ vào nhiều yếu tố trong đó quan trọng nhất là biên độ và tần số Âm

sắc giúp ta phân biệt được tiếng đàn và tiếng kèn, giọng nói của người này và người khác Khi một nguồn âm

phát ra âm có tần số f 0 (gọi là âm cơ bản) thì đồng thời cũng phát ra các âm có tần số 2f 0 , 3f 0 , 4f 0 gọi là các

họa âm Sự tổng hợp của âm cơ bản và các họa âm là sóng âm tổng hợp biến thiên tuần hoàn với tần số f 0

nhưng đồ thị là đường cong có biên độ thay đổi phức tạp, tạo nên sắc thái riêng của từng nguồn âm gọi là âm sắc

Câu 1: Phát biểu nào sau đây KHÔNG ĐÚNG?

A Nhạc âm là do nhiều nhạc cụ phát ra B Tạp âm là các âm có tần số không xác định

C Độ cao của âm là một đặc tính của âm D Âm sắc là một đặc tính của âm

Câu 2 Âm do hai nhạc cụ khác nhau phát ra luôn luôn khác nhau về

A độ cao B độ to C âm sắc D cả độ cao, độ to lẫn âm sắc

Câu 3: Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí tương ứng với đặc trưng vật lí nào duới đây của âm?

A Tần số B Cường độ âm C Mức cường độ âm D Đồ thị dao động âm

Hiện tượng sóng - Giao thoa

Nếu nguồn phát sóng dao động với PT 1 2

2 t

=Acos

T

S S

u =u π thì tại điểm M trên phương truyền sóng, cách

nguồn một khoảng d 1 , d 2 sẽ dao động với PT1

1

cos (t- ) cos 2 ( - )

M

T

λ

PT2:

2

cos (t- ) cos 2 ( - )

M

T

λ

trong đó v là tốc độ truyền sóng hay tốc độ truyền pha (không phải là tốc

độ dao động của nguồn!), d

v là thời gian để sóng truyền từ nguồn tới M

(kí hiệu d hoặc kí hiệu bất kì)

Điều kiện xảy ra giao thoa hoặc sóng dừng: các sóng gặp nhau phải là sóng kết hợp

(cùng tần số, cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi)

cos 2 ( ) cos 2 ( )

2

M

T

Biên độ tổng hợp ( 2 1 )

2 cos

M

λ

−

= phụ thuộc vào độ lệch pha

* Điều kiện để có cực đại giao thoa: d2− =d1 kλ (k= ± ± ±1; 2; 3 )

(Hiệu 2 đường truyền bằng số nguyên lần bước sóng)

* Điều kiện để có cực tiểu giao thoa: 2 1 ( 1)

2

d − = +d k λ ; (k = ± ± ±1; 2; 3 ) (Hiệu 2 đường truyền bằng số bán nửa ;lần bước sóng)

* Tại các điểm khác biên độ dao động có giá trị trung gian

1 Điều nào sau đây đúng khi nói về giao thoa sóng:

A Giao thoa là sự tổng hợp hai hay nhiều sóng kết hợp

B Điều kiện để có giao thoa sóng là các sóng phải là sóng kết hợp (cùng tần số và hiệu pha không đổi theo thời gian)

C Quĩ tích những điểm có biên độ cực đại là họ các đường hyperbol

D Cả ba phương ỏn trờn đều đỳng.

2.Hai nguồn kết hợp là hai nguồn cú:

A.cựng tần số B.cựng biờn độ C.cựng pha ban đầu

D.cựng tần số và hiệu pha khụng đổi theo thời gian

3 Một súng cơ học cú bước súng λ truyền theo một đường thẳng từ điểm M đến điểm N Biết MN = d Độ

lệch pha ∆ϕ của dao động tại hai điểm M và N là

A

d

πλ

=

ϕ

λ

π

= ϕ

d

2πλ

= ϕ

λ

π

= ϕ

∆ 2 d

4 Ngời ta tạo đợc 1 nguồn sóng âm tần số 612 Hz trong nớc, vận tốc âm trong nớc là 1530 m/s Khoảng cách

giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động ngợc pha bằng:

5 Vận tốc sóng phụ thuộc:

A Bản chất môi trờng truyền sóng B Năng lợng sóng

6 Hai sóng cùng pha khi:

A Δφ = 2kπ ( k = 0; 1; 2 ) B Δφ = ( 2k + 1 )π ( k = 0; 1; 2 )

C Δφ = ( k +

2

1 )π ( k = 0; 1; 2 ) D Δφ = ( 2k - 1 )π ( k = 0; 1; 2 )

7 Hai sóng ngược pha khi:

A Δφ = 2kπ ( k = 0; 1; 2 ) B Δφ = ( 2k + 1 )π ( k = 0; 1; 2 )

C Δφ = ( k +

2

1 )π ( k = 0; 1; 2 ) D Δφ = ( 2k - 1 )π ( k = 0; 1; 2 )

8.Trong hiện tượng giao thoa trờn mặt nước nằm ngang của hai súng cơ học được truyền đi từ hai nguồn A và

B thỡ khoảng cỏch giữa hai điểm gần nhau nhất trờn đoạn AB dao động với biờn độ cực đại là

9 Khi một súng cơ học truyền từ khụng khớ vào nước thỡ đại lượng nào sau đõy khụng đổi.

10 Tại điểm M cỏch tõm súng một khoảng x cú phương trỡnh dao động uM = 4cos(200 t 2 x)

λ

π

−

của súng là

A f = 200 Hz B f = 100 Hz C f = 100 s D f = 0,01

11 Cho một súng ngang cú phương trỡnh súng là u = 8cos )

50

x 1 , 0

t (

2π − mm, trong đú x tớnh bằng cm, t tớnh bằng giõy Chu kỡ của súng là

A T = 0,1 s B T = 50 s C T = 8 s D T = 1 s

12 Cho một súng ngang cú phương trỡnh súng là u = 8cos )

50

x 1 , 0

t (

2π − mm,trong đú x tớnh bằng cm, t tớnh bằng giõy Bước súng là

13 Một súng truyền trờn sợi dõy đàn hồi rất dài với tần số 500 Hz, người ta thấy khoảng cỏch giữa hai điểm

gần nhau nhất dao động cựng pha là 80cm Vận tốc truyền súng trờn dõy là

A v = 400 cm/s B v = 16 m/s C v = 6,25 m/s D v = 400 m/s

14 Cho một súng ngang cú phương trỡnh súng là u = 5cos )

2

x 1 , 0

t

π mm, trong đú x tớnh bằng cm, t tớnh bằng giõy Vị trớ của phần tử súng M cỏch gốc toạ độ 3m ở thời điểm t = 2s là

A uM = 0 mm B uM = 5 mm C uM = 5 cm D uM = 2,5 cm

15 Một súng cơ học lan truyền với vận tốc 320m/s, bước súng 3,2m Chu kỡ của súng đú là

A T = 0,01 s B T = 0,1 s C T = 50 s D T = 100 s

Súng dừng súng truyền trờn sợi dõy trong trường hợp xuất hiện cỏc nỳt và cỏc bụng gọi là súng dừng.

(là trường hợp riờng của giao thoa khi 2 súng kết hợp gặp nhau là súng tới và súng phản xạ trờn cựng một phương truyền)

* Khi súng dừng xảy ra trờn một sợi dõy, ta quan sỏt thấy hỡnh ảnh những “bú” súng; trong đú cú những điểm dao động với biờn độ cực đại (gọi là bụng), và những điểm đứng yờn gọi là nỳt

* Khoảng cỏch giữa hai nỳt hoặc bụng liờn tiếp bằng nửa bước súng

Điều kiện để cú súng dừng trờn dõy dài l:

- Hai đầu dõy cố định :

2

l k= λ

trong đú λ là bước súng, k (số bụng hay số bú súng)

- Một đầu dõy cố định :

l k= λ λ+

=

2

) 2

1

k với k ( số bú súng)

* Chỳ ý: + Khi giải bài tập súng dừng ta thường kết hợp với cụng thức λ = vT =v/f

+ Số bụng súng = số nỳt - 1

Cõu 1 Sợi dây có sóng dừng, vận tốc truyền sóng trên dây là 200 cm/s, tần số dao động là 50 Hz Khoảng

cách giữa 1 bụng và 1 nút kế cận là:

Cõu 2 Dây AB nằm ngang dài 1,5m, đầu B cố định còn đầu A đợc cho dao động với tần số 40 Hz(A,B là hai

nỳt) Vận tốc truyền sóng trên dây là 20 m/s Trên dây có sóng dừng Số bụng sóng trên dây là:

Cõu 3 Súng dừng xảy ra trờn dõy AB=11cm với đầu B tự do, bước súng bằng 4cm Trờn dõy cú

A 5 bụng, 5 nỳt B 6 bụng, 5 nỳt C 6 bụng, 6 nỳt D 5 bụng, 6 nỳt

Cõu 4.Chọn cõu đỳng.Súng phản xạ

A.luụn ngược pha với súng tới tại điểm phản xạ

B.luụn cựng pha với súng tới tại điểm phản xạ

C.ngược pha với súng tới ở điểm phản xạ nếu vật cản cố định

D.ngược pha với súng tới tại điểm phản xa nếu vật cản tự do

Cõu 5.Súng dừng là súng:

A.khụng lan truyền được nữa do bị vật cản

B.súng tạo thành giữa hai điểm cố định trong mụi trường

C.súng tạo thành do sự giao thoa của hai súng tới và súng phản xạ

D.súng trờn sợi dõy mà cú hai đầu cố định

Cõu 6 Trong hệ súng dừng mà hai đầu được giữ cố định thỡ bước súng bằng?

A.khoảng cỏch giữa hai nỳt hay hai bụng B.độ dài dõy

C.hai lần độ dài dõy D.hai lần khoảng cỏch giữa hai nỳt hay hai bụng

Cõu 7 Điều kiện để cú súng dừng trờn sợi dõy cú hai đầu cố định

A

2

l k= λ

B

4

l k= λ

C (2 1)

4

l= k+ λ

D ( 1)

2

l= +k λ

Cõu 8 Một sợi dõy AB dài 1,25m, đầu B cố định, đầu A dao động với tần số f Người ta đếm được trờn dõy

cú 3 nỳt súng, kể cả hai nỳt ở hai đầu dõy Biết tốc độ truyền súng trờn dõy là 20m/s Tần số súng là:

Cõu 9 Trong hệ súng dừng trờn một dõy, khoảng cỏch giữa hai nỳt liờn tiếp nhau bằng:

A.một bước súng B.nửa bước súng C.một phần tư bước súng D.hai lần bước súng

Cõu 10 Một sợi dõy cú độ dài L,hai đầu dõy cố định, súng dừng trờn dõy cú bước súng dài nhất là:

Cõu 11 Một sợi dõy dài 1,05m một đầu cố định, đầu kia dao động với tần số 100Hz, thấy co 7 bụng súng

Cõu 12 Một dõy dài 90cm một đầu cố định, đầu cũn lại kớch dao động cú tần số 200Hz Tớnh số bụng súng

trờn dõy Biết hai đầu dõy cố định và tốc độ truyền súng là 40m/s

Cõu 13 Súng dừng xảy ra rờn dõy AB dài 11 cm, với đầu B tự do, bước súng 4cm Trờn dõy cú:

A.5 bụng và 5 nút B.6 bụng và 5 nút C.6 bụng và 6 nút D.5 bụng và 6 nút

Câu 14.Quan sát sóng dừng trên sợi dây, người ta thấy khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp là 100cm Biết

tần số sóng trên dây là 100Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là:

B CÁC DẠNG BÀI TẬP Qui ước kí hiệu: ví dụ (VD) - bài giải vắn tắt (kí hiệu) và bài tập tương tự (kí hiệu ):

Dạng 1: Tìm tốc độ truyền sóng, tần số và bước sóng trong giao thoa và sóng dừng

VD1: Người quan sát sóng biển thấy phao trên mặt biển nhô cao 10 lần trong 1 phút và 2 đỉnh sóng

cách nhau 12m Tính tốc độ truyền sóng

 mỗi lần thấy sóng nhô cao là một chu kì T =60s/10=6s; khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp bằng nửa bước sóng⇒λ=24m; vận tốc truyền sóng v=λ/T=…

trong hiện tượng giao thoa sóng nước tạo bởi âm thoa có tần số 100Hz đếm được 29 gợn lồi cố định và khoảng cách giữa hai gợn lồi ngoài cùng đo được 2,8cm Tính vận tốc truyền sóng

VD2: 1 dây dẽo dài 1,2m hai đầu cố định được kích thích dao động tạo sóng dừng thấy có 7 nút sóng

Biết tần số sóng là 100Hz Tính tốc độ truyền sóng

 7 nút sóng ứng với 6 bó sóng, áp dụng công thức điều kiện xảy ra sóng dừng hai đầu dây cố định l k= λ2

(k=6) suy ra λ=0,4m; vận tốc truyền sóng v=λf=40m/s

l=1m; có 5 nút; f=50Hz bụng sóng rộng 1dm Tính tốc độ truyền sóng và vận tốc dao động cực đại của

một điểm trên dây

VD3: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 16Hz Tại

M cách A một khoảng 30cm và cách B một khoảng 25,5cm sóng có biên độ cực đại, giữa M và đường

trung trực của AB có hai dãy cực đại khác Tính tốc độ truyền sóng

 */

sađường trung trực là dãy cực đại ứng với n=0 suy ra M thuộc dãy cực đại ứng với n =3: d =3λ⇒

λ= =1,5cm tốcđộ v =λf =24cm/s

MA=20cm; MB=28cm phương trình dao động của nguồn: x = 0,4cos40πt (cm) giữa M và trung trực của

AB có 3 cực đại khác

VD4: Khi âm truyền từ nước ra không khí, bước sóng của nó tăng hay giảm bao nhiêu lần? Biết vận tốc

âm trong nước là 1500m/s và trong không khí là 340m/s

 khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác, tần số (chu kì sóng không đổi) nhưng bước sóng thay đổi (do vận tốc thay đổi):v 1 =λ 1 f; v 2 =λ 2 f; lập tỉ số suy ra kết quả

so sánh bước sóng của âm phát ra từ một nguồn khi âm lần lượt truyền trong nước và trong thép biết vận tốc âm lần lượt là 1500m/s; 5200m/s

Ghi nhớ:

Chu kì và tần số dđ của phần tử vật chất khi sóng truyền qua bằng với chu kì và tần số của

nguồn phát sóng

Vận tốc dao động của phần tử vật chất khi sóng truyền qua là vận tốc dao động điều hòa, khác

với tốc độ truyền sóng là vận tốc thẳng.

Trong hiện tượng sóng dừng, khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liên tiếp bằng nửa bước sóng

Trong hiện tượng giao thoa, hình ảnh giao thoa quan sát được là hệ 2 đường hypebol xen kẽ

Các dãy cực đại gồm đường trung trực của AB (n = 0) và các đường hypebol ứng với n =1,2,3…

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VÀ GỢI Ý CHỌN (KÍ HIỆU) : Câu 1 Âm phát ra từ một nguồn nhưng được truyền vào 3 môi trường khác nhau là nước, không khí

và thép Bước sóng của nó trong ba môi trường trên được xếp theo thứ tự:

A trong thép>trong nước>trong không khí B trong nước >trong thép >trong không khí

C trong không khí >trong thép >trong nước D trong không khí >trong nước >trong thép

 tần số không đổi, vận tốc phụ thuộc môi trường, vT v

f

λ = = suy ra…

Câu 2.Một âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp:

A 80 lần so với ngưỡng nghe B 100 triệu lần so với cường độ âm chuẩn

C 80% so với ngưỡng đau D 8 lần so với cường độ âm chuẩn

lg I 80dB 8B I 10

Câu 3.Khi sóng ngang truyền qua một môi trường vật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi trường:

A chuyển động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

B dao động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc dao động của nguồn sóng

C dao động theo phương vuông góc phương truyền sóng với tần số bằng tần số dao động của nguồn sóng

D chuyển động theo phương vuông góc phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

 Biên độ sóng = biên độ dđ của phần tử vật chất, chu kì-tần số sóng = chu kì tần số dđ, nhưng tốc độ sóng khác với vận tốc dao động của các phần tử vật chất, lưu ý thêm đây là sóng ngang

Câu 4.Khi sóng âm truyền qua một môi trường vật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi trường:

A dao động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

B dao động theo phương truyền sóng với tần số bằng tần số dao động của nguồn sóng

C dao động theo phương vuông góc phương truyền sóng với tần số bằng tần số dao động của nguồn sóng

D chuyển động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

 sóng âm là sóng dọc

Câu 5.Khi sóng cơ học truyền trong môi trường vật chất đàn hồi:

A Các phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân bằng, pha dao động truyền đi theo phương truyền sóng, càng xa nguồn, năng lượng dao động của các phần tử vật chất nói chung càng giảm

B Các phần tử vật chất chuyển động theo phương truyền sóng, pha dao động của các phần tử vật chất là khác nhau, càng xa nguồn, năng lượng dao động của các phần tử vật chất nói chung càng giảm

C Các phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân bằng; năng lượng truyền đi theo phương truyền sóng; càng xa nguồn, pha dao động của các phần tử vật chất nói chung càng giảm

D Các phần tử vật chất chuyển động theo phương truyền sóng, pha dao động của các phần tử vật chất là khác nhau và được truyền đi theo phương truyền sóng, càng xa nguồn, năng lượng dao động của các phần tử vật chất nói chung càng giảm

 quá trình truyền sóng đồng thời là quá trình truyền năng lượng và truyền pha dao động (các phần tử vật chất chỉ dao động tại chỗ), càng xa nguồn, do số phần tử đông và do ma sát nên nói chung năng lượng mà mỗi phần tử vật chất nhận được nhỏ dần do đó biên độ dao động (cũng là biên độ sóng) giảm dần

Câu 6 Độ to của âm gắn liền với:

A Mức cường độ âm B Cường độ âm C Năng lượng âm D Tần số âm

 độ to của âm có đơn vị thông dụng là dB

Câu 7 Âm thứ nhất có tần số 100Hz và cường độ 10 -9 W/m 2 , âm thứ hai có tần số 10000Hz và cường độ

10 -11 W/m 2 ; đối với người có thính lực bình thường:

A Âm thứ nhất nghe to hơn âm thứ hai vì có cường độ lớn hơn

B Âm thứ hai nghe to hơn âm thứ nhất vì có tần số lớn hơn

C Hai âm có độ to như nhau vì tần số âm thứ hai gấp 100 lần âm thứ nhất và cường độ âm thứ nhất gấp 100 lần âm thứ hai

D Không thể so sánh độ to vì hai âm có tần số khác nhau

 để so sánh độ to thường chọn một âm có tần số xác định làm âm chuẩn

Câu 8.Các phát thanh viên thường được chọn là nữ hoặc nam có giọng cao là vì:

A Âm do họ phát ra có năng lượng cao nên dễ nghe

B Âm do họ phát ra có tần số cao nên gây cảm giác thanh

C Âm do họ phát ra có tần số cao nên có độ to lớn dễ nghe

D Âm do họ phát ra có năng lượng cao nên gây cảm giác thanh

 độ cao của âm phụ thuộc vào tần số

Câu 9.Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, sóng do hai nguồn A và B phát ra có bước sóng 2cm Điểm M cách A 30cm và cách B 23cm Điểm N cách A 22,5cm và cách B 36,5cm: