§6. SÓNG CƠ HỌC pptx

§6. SÓNG CƠ HỌC I- MỤC TIÊU  Nhận biết được hiện tượng sóng. Phân biệt được sóng ngang và sóng dọc.  Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng cơ.  Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ, biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng.  Viết được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình sóng. II- CHUẨN BỊ - Thiết bị tạo sóng nước (kênh tạo sóng). - Lò xo để làm thí nghiệm sóng ngang và sóng dọc. - Hình vẽ phóng to các phần tử sóng ở các thời điểm khác nhau. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Quan sát hiện tượng sóng Trước hết GV làm thí nghiệm cho HS quan sát sóng ngang, sóng mặt nước. Đặc biệt lưu ý HS nhận biết hai loại chuyển động : Dao động tại chỗ của mỗi phần tử của sóng và chuyển động lan truyền của các gợn sóng. 2. Tìm hiểu định nghĩa sóng cơ học, nguyên nhân gây ra sóng cơ và phân biệt hai loại sóng (sóng ngang và sóng dọc). GV phân tích hiện tượng, chỉ ra rằng dao động mà ta truyền cho phần tử nước đầu tiên được truyền cho các phần tử khác ở xa hơn, tạo thành chuyển động sóng. Đưa ra định nghĩa sóng cơ học. GV làm thêm thí nghiệm về sóng dọc trên dây lò xo. Dùng màu đánh dấu một số vòng lò xo để HS dễ nhận thấy các vòng lò xo chỉ dao động tại chỗ chứ không chuyển động theo sóng. Trên cơ sở đó phân biệt sóng dọc và sóng ngang. GV yêu cầu HS quan sát Hình 6.3 SGK để hình dung rõ quá trình truyền dao động trên dây lò xo. GV giải thích ngắn gọn hai nguyên nhân tạo ra chuyển động sóng. Nhờ lực đàn hồi, dao động được truyền từ phần tử này sang phần tử khác, chuyển động không truyền đi tức khắc mà cần có thời gian, cho nên các phần tử càng ở xa tầm dao động càng bắt đầu dao động muộn hơn, trễ pha hơn. 3. Nhận biết các đại lượng đặc trưng của sóng. Dựa trên những điều quan sát được trên thí nghiệm và trên Hình 6.3, GV lần lượt nêu lên ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng. Nhận xét một cách cảm tính chứ không dựa vào phương trình sóng. 4. Nhận biết dạng của phương trình sóng và ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình sóng. Với biên độ, chu kì, tần số thì HS đã quen khi học dao động. Đặc biệt lưu ý các đại lượng mới là bước sóng và vận tốc truyền sóng. Không yêu cầu HS phải thiết lập được phương trình sóng. GV đặt vấn đề cần phải tìm một phương trình giúp ta xác định được tọa độ điểm M của sóng ở một thời điểm t. Sau đó thông báo cho HS phương trình sóng có dạng : uM(t) = A 1 sin 2 x T p l æ ö ÷ ç - ÷ ç ÷ ç è ø Chỉ ra cho HS thấy phương trình này có hai biến số là x và t. Ở một thời điểm t cố định thì uM phụ thuộc vào x theo một hàm số sin, điều đó có nghĩa là ở một thời điểm xác định thì sóng có dạng một hình sin tuần hoàn (Hình 6.5 SGK). Còn ở một điểm có toạ độ x xác định thì li độ u của dao động phụ thuộc thời gian t theo một hàm số sin : uM = Asin 2 t T p j æ ö ÷ ç - ÷ ç ÷ ç è ø §7. SỰ GIAO THOA SÓNG SÓNG DỪNG I- MỤC TIÊU  Nhận biết được hiện tượng giao thoa sóng nước. Giải thích được sự tạo thành vân giao thoa. Nêu được điều kiện để có vân giao thoa.  Nhận biết được sóng dừng trên dây đàn hồi. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng dừng.  Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng giao thoa và sóng dừng. II- CHUẨN BỊ - Thiết bị để tạo giao thoa sóng nước. - Lò xo để tạo sóng dừng. - Cần rung có dây mềm để tạo sóng dừng trên dây. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Dự đoán hiện tượng xảy ra khi hai sóng kết hợp giao nhau. Áp dụng kết quả thu được từ việc khảo sát dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa có cùng tần số, xuất phát từ hai tâm dao động cùng pha, lan truyền với cùng vận tốc, ta dự đoán là : - Những điểm dao động với biên độ cực đại (bằng tổng biên độ của hai sóng), nối liền với nhau thành những đường hypebol. - Những điểm dao động với biên độ cực tiểu (bằng hiệu biên độ của hai sóng), nối liền với nhau thành những đường hypebol xen kẽ với những đường trên. 2. Làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán. GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm tạo vân giao thoa của sóng nước, khẳng định dự đoán trên là đúng. 3. Tìm hiểu điều kiện để có vân giao thoa GV phân tích, lập luận, giải thích sự tạo thành vân giao thoa để rút ra kết luận. Muốn cho các vân giao thoa có hình dạng cố định thì hai sóng phải có cùng tần số và hai nguồn phát sóng phải có độ lệch pha không đổi (Trong thí nghiệm là hai nguồn dao động cùng pha) 4. Tìm hiểu hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi. GV biểu diễn thí nghiệm cho HS quan sát được sóng phản xạ ở đầu dây cố định. Nêu đặc điểm của sóng phản xạ. Thay đổi tần số của dao động truyền cho một đầu dây lò xo đến khi xuất hiện các điểm nút và bụng sóng. Sau đó giải thích hiện tượng, sóng tới và sóng phản xạ được coi như hai sóng kết hợp giao nhau. Thông báo thêm : Sóng dừng có thể xảy ra cả trong trường hợp dây có một đầu tự do. Nên làm thí nghiệm biểu diễn trường hợp sóng dừng trên dây đàn hồi có một đầu tự do. Hiện tượng này sẽ được áp dụng cho hiện tượng sóng dừng trong ống khí ở bài sóng âm. Nêu lên nguyên tắc ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng trên dây đàn hồi. §8 – 9. SÓNG ÂM I- MỤC TIÊU  Nhận biết được bản chất của quá trình truyền âm là quá trình truyền dao động.  Nêu được những đặc tính của âm phụ thuộc vào tính chất của dao động âm như độ cao, âm sắc, cường độ và đặc tính phụ thuộc cả vào tai người như mức cường độ âm, độ to của âm.  Hiểu được hiện tượng cộng hưởng âm và ứng dụng. II- CHUẨN BỊ - Hai âm thoa có tần số khác nhau. - Hộp cộng hưởng của âm thoa. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Tìm hiểu về sự truyền âm và nguồn gốc của cảm giác âm. Bằng phương pháp thuyết trình nêu vấn đề, GV trình bày quá trình truyền âm, từ dao động của nguồn phát ra, sự truyền dao động âm qua không khí đến tai, tác dụng vào màng nhĩ gây ra cảm giác âm. Từ đó xác định được là cảm giác âm vừa phụ thuộc vào đặc tính khách quan của âm, vừa phụ thuộc đặc điểm sinh lý của tai. 2. Tìm hiểu những đặc tính của âm. GV giới thiệu phương pháp khảo sát những đặc tính của âm dựa trên đồ thị của dao động âm. Nếu có điều kiện thì nên dùng dao động kí điện tử để HS có thể quan sát được trên màn hình dạng của đồ thị biểu diễn sự biến đổi của li độ dao động âm theo thời gian. Dựa trên đồ thị âm, nhận biết các đặc tính của âm : độ cao, cường độ âm, âm sắc - Các khái niệm mức cường độ âm, độ to của âm chỉ thông báo vắn tắt về mặt định tính để chứng tỏ người ta có thể đo được các đại lượng đó chứ không đi sâu tính toán định lượng. 3. Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng âm và ứng dụng. Áp dụng những kết quả về hiện tượng cộng hưởng dao động và sóng dừng đã học ở trên vào sóng âm, GV giúp HS nhận biết hiện tượng cộng hưởng và sóng dừng của âm. Từ đó hiểu được những ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng âm nói chung và hộp cộng hưởng nói riêng. GV nên làm thí nghiệm biểu diễn hiện tượng cộng hưởng âm trong cột khí. Cho âm thoa dao động gần miệng hở của một ống trụ rỗng, đầu dưới của ống ngâm trong nước. Có thể thay đổi chiều dài cột khí trong ống. Cho âm thoa dao động phát ra âm và làm thay đổi chiều dài cột khí trong ống bằng cách nâng dần ống lên cao, ta sẽ phát hiện được những vị trí của ống ở đó nghe được âm có cường độ tăng đột ngột (điểm bụng) và những điểm ở đó âm hầu như tắt dần (điểm nút). §11 – 12. THỰC HÀNH : KIỂM NGHIỆM CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO I- MỤC ĐÍCH - Kiểm nghiệm các đặc điểm của chu kì dao động của con lắc đơn - Xác định gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm. - Rèn luyện kĩ năng đánh giá kết quả thí nghiệm dựa trên kiến thức về sai số. . §6. SÓNG CƠ HỌC I- MỤC TIÊU  Nhận biết được hiện tượng sóng. Phân biệt được sóng ngang và sóng dọc.  Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng cơ.  Nêu được ý nghĩa. sóng và chuyển động lan truyền của các gợn sóng. 2. Tìm hiểu định nghĩa sóng cơ học, nguyên nhân gây ra sóng cơ và phân biệt hai loại sóng (sóng ngang và sóng dọc). GV phân tích hiện tượng, chỉ. bị tạo sóng nước (kênh tạo sóng) . - Lò xo để làm thí nghiệm sóng ngang và sóng dọc. - Hình vẽ phóng to các phần tử sóng ở các thời điểm khác nhau. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1.