Trên lò xo xuất hiện những điểm đứng yên xen kẽ với những điểm dao động với biên độ khá lớn, hiện tượng đó là hiện tượng sóng dừng.. Những điểm đứng yên trên lò xo gọi là những điểm nú[r]
(1)Tiết : 26 Tuần : 09
Ngày soạn : 18/09/09 Lớp : 12
Bài 15 PHẢN XẠ SÓNG SÓNG DỪNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Kiến thức: Nắm phản xạ sóng, tượng sóng dừng
2 Kĩ năng: Giải thích tượng sóng dừng, điều kiện để có sóng dừng dây Thái độ: Biết ứng dụng vào thực tế
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Bộ thí nghiệm phản xạ sóng, sóng dừng Học sinh: Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức
2 Bài cũ
Câu hỏi: Nêu số tính chất sóng cơ? Bài
Hoạt động 1:Tìm hiểu phản xạ sóng qua thí nghiệm?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Học sinh quan sát rút nhận
xét?
Biến dạng gặp đầu cố định lò xo truyền ngược lại (biến dạng bị phản xạ) Khi phản xạ biến dạng đổi chiều Nếu cho đầu A lò xo thực dao động điều hồ theo phương vng góc với lị xo sóng truyền đến B gọi sóng tới Sau đó, dao động truyền ngược trở lại tạo thành sóng phản xạ
Nêu nhận xét sóng tới sóng phản xạ?
Sóng phản xạ dao động tần số bước sóng với sóng tới Đầu phản xạ cố định sóng phản xạ ngược pha với sóng tới
Làm thí nghiệm phản xạ
sóng lị xo Sự phản xạ sóngCầm đầu A lị xo đưa lên đưa xuống gây biến dạng lò xo Biến dạng gặp đầu cố định lị xo truyền ngược lại (biến dạng bị phản xạ) Khi phản xạ biến dạng đổi chiều Nếu cho đầu A lò xo thực dao động điều hoà theo phương vng góc với lị xo sóng truyền đến B gọi sóng tới Sau đó, dao động truyền ngược trở lại tạo thành sóng phản xạ
Sóng phản xạ dao động tần số bước sóng với sóng tới Đầu phản xạ cố định sóng phản xạ ngược pha với sóng tới
Hoạt động 2: Sóng dừng gì? Làm quan sát sóng dừng?
Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Học sinh quan sát rút nhận
xét?
Trên lò xo xuất điểm đứng yên xen kẽ với điểm dao động với biên độ lớn Tương tự sợi dây đàn hồi
Làm thí nghiệm phản xạ sóng lị xo phản xạ sóng sợi dây đàn hồi?
2 Sóng dừng
a Quan sát tượng:
Trên lò xo xuất điểm đứng yên xen kẽ với điểm dao động với biên độ lớn, tượng tượng sóng dừng
(2)Phương trình sóng truyền tới B có dạng u1B acos2 ft Viết phương trình truyền sóng từ M đến B?
1
2
cos(2 )
M
u a ft d
Viết phương trình sóng phản xạ B phương trình truyền sóng từ B đến M?
2B cos(2 )
u a ft
2
2
cos(2 )
M
u a ft d
Thảo luận: Tại M có tổng hợp sóng tới sóng phản xạ, viết phương trình sóng M?
2
2 cos cos
2
uM a d f
Chỉ độ lệch pha u u1 ; 2M M? 4 d
HDHS: Chọn gốc toạ độ O B, chiều dương từ B đến M Chọn gốc thời gian thích hợp để phương trình sóng truyền tới B có dạng u1B acos2ft
Để tìm dao động tổng hợp M, hướng dẫn học sinh phương pháp cộng lượng giác Hai dao động pha:
4 d k2
(2 1)
2 4
k
d k
Hai dao động ngược pha:
4 d 2k 1
2
k d
dừng dây:
Chọn gốc toạ độ O B, chiều dương từ B đến M Chọn gốc thời gian thích hợp để phương trình sóng truyền tới B có dạng
1B cos2
u a ft
Khi sóng tới truyền từ M đến B có phương trình
1
2
cos(2 )
M
u a ft d
Sóng phản xạ B tần số, bước sóng, biên độ ngược pha với sóng tới có phương trình
2B cos(2 )
u a ft
Khi sóng phản xạ truyền từ B đến M có phương trình
2
2
cos(2 )
M
u a ft d
Vào thời điểm, M ln nhận sóng tới sóng phản xạ nên uM u1Mu2M
2
2 cos cos
2
uM a d f
Biên độ
2 cos
2
A a d
Hoạt động 3: Điều kiện để có sóng dừng ứng dụng tượng sóng dừng
Hoạt động trị Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Học sinh ghi trị số đo được, tính
bước sóng rút cơng thức? Khoảng cách n bụng sóng với (n1) nút: l n2; n Z
Khoảng cách n bụng sóng với nnút: l 2n ; n Z
Qua rút ứng dụng tượng sóng dừng?
Cho học sinh đo khoảng cách n bụng sóng với (n1)
n nút.
3 Điều kiện để có sóng dừng Đối với sợi dây có hai đầu cố định hay đầu dao động với biên độ nhỏ l n2; n Z
Đối với đầu tự
2 ; 4
l n n Z
4 Ứng dụng
Để xác định tốc độ truyền sóng dây
Để xác định bước sóng dây Củng cố: Nắm phản xạ sóng, tượng sóng dừng điều kiện để có sóng dừng
5 Bài tập nhà: Trả lời câu 1; tr 82 skg Làm tập 1; 2; 3; tr 83 skg