PHẢN XẠ SÓNG – SÓNG DỪNG
I.Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Mô tả được hiện tượng về phản xạ sóng và hiện tượng sóng dừng trên lị xo v dy
đàn hồi.
- Giải thích được sự tạo thành sóng dừng.
- Phân Bàiệt được những điểm nút và những điểm bụng.
- Vận dụng để giải bài toán xác định bước sóng, tốc độ truyền sóng khi có sóng
dừng trên dây.
2) Kĩ năng: Giải thích được hiện tượng vật lí.
II. Chuẩn bị:
1) Gio vin:
- Lị xo để làm sóng ngang và sóng dọc.
- Kênh sóng nước (nếu có)
- Bộ thí nghiệm về sóng dừng trên dây đàn hồi.
2) Học sinh: Ôn tập về phương trình SÓNG.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (5’) Kiểm tra:
GV đặt câu hỏi:
1) Một nguồn SÓNG phát sóng theo phương Ox (hình vẽ) từ A đến B. Lấy O làm
gốc, O dao động với phương trình: 0( ) cos2
u t a ft
. Viết phương trình SÓNG
tại A v B.
HS thực hiện trn bảng, GV nhận xt.
2) Nêu qui luật về tổng hợp hai dao động điều hịa cng phương.
Hoạt động 2. (15’) Tìm hiểu sự phản xạ SÓNG v SÓNG dừng:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
GV tiến hnh TN với lị xo
theo hình 15.1. Nu cu hỏi gợi
ý để HS nhận ra kiến thức:
H1. Gy một Bàiến dạng trn lị
xo. Hiện tượng gì xảy ra khi
Bàiến dạng truyền đến đầu cố
định của lị xo?
H2. Nhận xt gì về chiều Bàiến
dạng khi Bàiến dạng truyền
ngược lại?
GV giới thiệu Bàiến dạng bị
phản xạ.
Quan sát TN, mô tả hiện
tượng
-Bàiến dạng truyền đến đầu
cố định của lị xo bị truyền
ngược lại.
-Bàiến dạng truyền ngược
lại ngược chiều Bàiến dạng
truyền tới.
I. Sự phản xạ SÓNG:
-Mục a, b của SGK.
H3. Nếu đầu A dđđh, hiện
tượng gì xảy ra trn lị xo?
H4. Sóng tới và sóng phản xạ
có đặc điểm gì?
Thay đổi tần số dao động của
đầu A, gọi HS quan sát hình
ảnh lị xo yu cầu HS mơ tả
hiện tượng quan sát được.
GV thông báo về hiện tượng
sóng dừng.
-Cĩ SÓNG tới v SÓNG
phản xạ trn lị xo.
Quan st v mơ tả hình ảnh lị
xo: cĩ điểm luôn đứng yên,
có điểm luôn dao động với
Bàiên độ lha1 lớn xen kẽ
nhau.
-SÓNG tới v SÓNG phản
xạ cùng tần số và cùng
bước sóng.
-Đầu phản xạ cố định:
sóng phản xạ ngược pha
với sóng tới.
II. SÓNG dừng: SGK
Hoạt động 3. (15’) Giải thích sự tạo thnh SÓNG dừng trn dy.
GV nu cu hỏi gợi ý:
H1. (vẽ hình 15.3) Khi một
đầu dây dao động điều hịa
thì phần tử tại M thực hiện
những doa động từ đâu
truyền tới?
GV giới thiệu pt SÓNG tới
Nghe GV gợi ý, thảo luận nhĩm,
phn tích nội dung như SGK.
-Tại M có hai dao động truyền
tới: sóng tới và sóng phản xạ.
-Điểm M dao động sớm pha hơn
tại B.
cos2
B
u A ft
H2. Phần tử tại M dao động
sớm hay trễ pha hơn so với
sóng tới?
H3. Sóng phản xạ tại B có
đặc điểm gì?
H4. Đầu B cố định, pha dao
động của sóng phản xạ tại
như thế nào? (so với sóng
tới)
-Gọi HS ln bảng viết pt
SÓNG tới tại M, SÓNG
phản xạ tại B v M.
H5. Xác định pt dao động
tổng hợp tại M?
H6. Hy xc định vị trí những
điểm dao động cực đại,
những điểm không dao động
trên dây?
Nhận xt:
-Hướng dẫn HS vận dụng
toán học, chú ý cch chọn
B.
cos2
B
u a ft
cos 2 2
M
d
u A ft
-Ptrình SÓNG phản xạ tại B:
'
' cos 2
B B
B
u u
u A ft
-Ptrình SÓNG phản xạ tại M:
' cos 2 2
M
d
u a ft
-Ptrình SÓNG tổng hợp:
cos 2 cos 2
2
d
u A ft
-Theo hướng dẫn, thảo luận
nhóm xác định vị trí những điểm
nút, bụng.
Ghi nhận theo SGK.
Lưu ý cc Bàiểu thức cĩ
tn gọi.
1) Pt SÓNG dừng.
2) Bàiên độ sóng dừng
tại một điểm.
3) Vị trí điểm nút,
nghiệm thích hợp.
-Lưu ý về vị trí điểm nút,
bụng v khoảng cch giữa
chng.
điểm bụng.
Hoạt động 4. (10’) Tìm hiểu điều kiện để có sóng dừng.
Nu cu hỏi gợi ý.
H1. Nếu dây có hai đầu cố
định thì ở hai đầu là nút hay
bụng sóng?
H2. Hai nút hoặc hai bụng
sóng liên tiếp cách nhau bao
nhiêu? (tính theo bước sóng)
H3. Nếu trên dây có hai đầu
cố định ta đếm được n bụng
sóng thì chiều di dy bao
nhiu?
H4. Nếu dây có một đầu cố
định, một đầu tự do thì mỗi
đầu dây là nút hay bụng
sóng?
H5. Chiều dài dây liên hệ thế
nào với số bụng sóng và bước
sóng?
Thảo luận v trả lời cu hỏi
gợi ý.
-Hai đầu dây cố định là
nút.
-Hai nt lin tiếp cch nhau
2
-chiều di dy l n
2
.
-Đầu dây tự do là bụng
sóng.
n: số bụng SÓNG quan st
trn dy.
l: chiều di dy.
1) Dây có hai đầu cố định
hoặc một đầu cố định, một
đầu dao động.
2
l n
với n = 1, 2, 3…
2) Dây có một đầu cố định,
một đầu tự do:
1
2 2
l n
với n = 1, 2, 3…