GIÁO ÁN LÝ: BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC

Chia sẻ: Paradise7 Paradise7 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nêu được định nghĩa sóng. Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng. 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) Lập được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: GIÁO ÁN LÝ: BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC

BÀI 21 + 22 : SÓNG CƠ HỌC I / MỤC TIÊU : Nêu được định nghĩa sóng. Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng. Nêu được ý nghĩa của các đại l ượng đặc trưng cho sóng cơ (biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng) Lập được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình. II / CHUẨN BỊ :  Chậu nước có đường kính 50cm.  Lò xo để làm TN sóng ngang và sóng dọc.  Hình vẽ phóng to các phần tử của sóng ngang ở các thời điểm khác nhau . III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Trên mặt nước xuất hiện những GV : Ném một viên đá xuống mặt vòng tròn đồng tâm lồi. Lõm xen kẽ lan nước. rộng dần tạo thành sóng nước. GV : Quan sát và nêu nhận xét. HS : Khi cột A dao động lên, xuống,
dao động đó được truyền cho các phần GV : Tạo sóng nước trong một thiết bị tử nước từ gần ra xa. bằng kính, hình hộp chữ nhật. HS : Hình sin . HS : Dao động lên xuống tại chổ, còn GV : Mặt cắt của nước có dạng hình gì các đỉnh sóng chuyển động theo phương ? nằm ngang ngày càng ra xa tâm dao động. GV : Các hạt mạt cưa nổi trên mặt nước dao động như thế nào ? Hoạt động 2 : HS : Quan sát và nêu nhận xét. HS : Sóng ngang : là sóng mà các phần GV : GV biểu diễn TN sóg trên mặt tử của sóng dao động theo phương nước. vuông góc với phương truyền sóng. GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động của mỗi phần tử của môi trường ? GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động HS : Quan sát và nêu nhận xét. lan truyền của sóng. HS : Sóng dọc : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương trùng GV : GV biểu diễn TN sóng trên dây với phương truyền sóng. lò xo GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động của mỗi phần tử của môi trường ? Hoạt động 3 : HS : Sóng cơ học được tạo thành nhờ GV : Hãy nêu nhận xét chuyển động
lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của lan truyền của sóng. môi trường truyền dao động đi, và các phần tử càng ở xa tâm dao động cùng trễ GV : Cho học sinh quan sát mô hình pha hơn. biểu diễn vị trí của các phần tử của sóng ngang ở những thời điểm liên HS : Mặt nước, sợi dây đàn hồi, tấm tiếp. kim loại mỏng. GV : Nêu nhận xét. HS : Không khí, chất lỏng, dây lò xo bị GV : Khi nào một môi trường truyền nén dãn. sóng ngang ? Cho ví dụ ? Hoạt động 4 : HS : Nêu định nghĩa chu kỳ và tần số. GV : Khi nào một môi trường truyền HS : Nêu định nghĩa biên độ. sóng dọc ? Cho ví dụ ? HS : Bước sóng là khoảng cách giữa hai GV : Chu kỳ sóng là gì ? điểm gần nhau nhất trên phương truyền GV : Tần số sóng là gì ? sóng có dao động cùng pha. GV : Biên độ sóng là gì ? GV : Phân tích hình vẽ 21.4 SGK có HS : Hay bước sóng là quảng đường thể nhận thấy sau một chu kì dao động, sóng truyền được trong một chu kỳ. sóng truyền đi được một khoảng không đổi gọi là bước sóng. Nêu định nghĩa.
GV : Tất cả những điểm cách nhau một bước sóng đều cách vị trí cân bằng một khoảng bằng nhau (Cùng li độ) và chuyển động về cùng một phía, nghĩa l = l .f v= HS : T là dao động cùng pha. Nêu định nghĩa. Vận tốc truyền sóng là vận tốc truyền pha dao động. GV : Cần nhấn mạnh ( dựa trên phân Trong khi sóng truyền đi, các tích hình 21.3 ) rằng các phần tử của phần tử của sóng vẫn dao động tại môi trường không chuyển động theo chỗ. sóng, chỉ có dao động được truyền đi. Hoạt động 5 : Bởi vậy khi nói vận tốc sóng là nói vận 2 HS : u0 ( t ) = A sin t tốc truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn là T vận tốc truyền pha dao động.  x t HS : uM ( t ) = A sin  2       T    GV : Hướng dẫn học sinh viết phương HS : Học sinh phải nắm vững tại sao trình sóng tại O ? trong dao điều hòa ta sử dụng hàm cos GV : Hướng dẫn học sinh viết phương trong khi đó bên sóng ta phải sử dụng trình sóng tại M ? hàm sin. GV : Lưu ý HS rằng phương trình này có hai biến số x và t, u là một hàm số sin của cả x và t, có nghĩa là li độ u của
sóng vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa Hoạt động 6 : tuần hoàn theo không gian. d  HS : uP = A sin   t   v  GV : Hướng dẫn học sinh viết công thức 21.4 HS : u ( x +  ) = u ( x ) GV : Nhận xét tính tuần hoàn theo thời gian. GV : Hướng dẫn học sinh viết công thức 21.6 GV : Nhận xét tính tuần hoàn theo không gian. IV / NỘI DUNG : 1. Hiện tượng sóng : Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong một môi tr ường vật chất liên tục. Có 2 loại : sóng ngang và sóng dọc - Sóng ngang : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. - Sóng dọc : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Giải thích sự tạo thành sóng cơ học : Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động đi, và các phần tử càng ở xa tâm dao động cùng trễ pha hơn. 2. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng. a. Chu kỳ, tần số sóng : Tất cả các phần tử của sóng đều dao động với cùng chu kỳ và tần số, gọi là chu kỳ 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. Trong thực tế, càng ra xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ vì lực cản, sự lan tỏa năng lượng càng rộng hơn. c. Bước sóng () : Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng có dao động cùng pha. Hay bước sóng là quảng đường sóng truyền được trong một chu kỳ. ì l : ( m) ï ï v ï í v : (m / s)  = v.T = ï f ï f : ( Hz ) ï ï î d. Vận tốc truyền sóng :
l = l .f v= T Vận tốc truyền sóng là vận tốc truyền pha dao động. Trong khi sóng truyền đi, các phần tử của sóng vẫn dao động tại chỗ. e. Năng lượng sóng : Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. 3. Phương trình sóng : a. Lập phương trình : Xét trường hợp sóng ngang truyền dọc theo một đ ường thẳng Ox. Bỏ qua mọi lực cản. Chọn : - Trục tọa độ Ox là đường truyền sóng. - Gốc tọa độ O là điểm bắt đầu truyền dao động. - Chiều dương là chiều truyền sóng. - Gốc thời gian t = 0 là lúc bắt đầu truyền dao động. 2 Gs phương trình sóng tại O : u0 ( t ) = A sin t T Gọi : + M là một điểm bất kỳ trên đường truyền sóng + v là vận tốc truyền sóng. x + Thời gian sóng truyền từ O đến M : t = v Phương trình sóng tại M. 2  x uM ( t ) = A sin t  v T
 x  t uM ( t ) = A sin  2      T    b. Một số tính chất của sóng suy ra từ phương trình sóng : Tính tuần hoàn theo thời gian. Xét điểm M xác định, trạng thái dao động của M ở các thời điểm t, t + T, t + 2T, ... hoàn toàn giống nhau. Tính tuần hoàn theo không gian Xét điểm M có li độ x. Trên đường truyền sóng, những điểm cách nhau một khoảng bằng một bước sóng thì có cùng li độ. (cùng trạng thái dao động). V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và các bài tập 1, 2, 3 Xem bài 23