Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 9: Sóng dừng (Bản chuẩn kĩ năng)

KiÓm tra bµi cò 
C©u 1: HiÖn t­îng giao thoa cña hai sãng lµ g×? 
C©u 2: §iÒu kiÖn giao thoa lµ g×? 
§¸p ¸n: 
C©u 1 : HiÖn t­îng giao thoa lµ hiÖn t­îng hai sãng kÕt hîp khi gÆp nhau th× cã nh÷ng ®iÓm ë ®ã chóng lu«n lu«n t¨ng c­êng lÉn nhau; cã nh÷ng ®iÓm ë ®ã chóng lu«n lu«n triÖt tiªu lÉn nhau. 
C©u 2 : Hai nguån sãng ph¶i lµ hai nguån kÕt hîp 
Cïng tÇn sè( chu kú ), cïng ph­¬ng. 
Cã hiÖu sè pha kh«ng ®æi theo thêi gian. 
Bài 9: 
SÓNG DỪNG 
I.SỰ PHẢN XẠ CỦA SÓNG 
1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
- Thí nghiệm: 
VËt c¶n ë ®©y lµ g×? 
Nhận xÐt g× vÒ pha cña sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ t¹i ®iÓm ph¶n x¹? 
Q 
P 
M 
Soùng phaûn xaï 
d 
Soùng tôùi 
Q 
P 
KÕt luËn: Khi ph¶n x¹ trªn vËt c¶n cè ®Þnh, sãng ph¶n x¹ lu«n lu«n ng­îc pha víi sãng tíi ë ®iÓm ph¶n x¹. 
1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
Thí nghiệm: 
VËt c¶n ë ®©y lµ g×? 
Nhận xÐt g× vÒ pha cña sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ t¹i ®iÓm ph¶n x¹? 
Soùng phaûn xaï 
P 
M 
d 
Q 
Soùng tôùi 
Q 
P 
KÕt luËn: Khi ph¶n x¹ trªn vËt c¶n tù do, sãng ph¶n x¹ lu«n lu«n cïng pha víi sãng tíi ë ®iÓm ph¶n x¹. 
2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
* Phản xạ của sóng trên vật cản cố định , tự do 
Thí nghiệm 
Sóng tới 
Sóng phản 
 xạ 
P 
Q 
Ph©n biÖt sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ t¹i ®iÓm ph¶n 
x¹ cè ®Þnh vµ tù do? 
II. SÓNG DỪNG 
* ThÝ nghiÖm : 
HiÖn t­îng ? 
Tr×nh bµy kh¸i 
niÖm nót sãng, 
bông sãng, 
Sãng dõng? 
* §Þnh nghÜa: Sãng truyÒn trªn sîi d©y trong tr­êng hîp xuÊt hiÖn c¸c nót vµ c¸c bông gäi lµ sãng dõng. 
  Trong sóng dừng có : 
 + Những nút : là điểm luôn luôn đứng yên 
 + Những bụng : là điểm luôn luôn dao động với 
 biên độ cực đại 
II. SOÙNG DÖØNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng chaïy ) 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng dõng ) 
Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
 Quan saùt hieän töôïng (Ph©n biÖt sãng dõng víi sãng ch¹y)? 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
Q 
P 
Soùng tôùi 
Soùng phaûn xaï 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
P 
Q 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
Q 
P 
Soùng tôùi 
Soùng phaûn xaï 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
Q 
P 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
Q 
P 
Soùng tôùi 
Soùng phaûn xaï 
II. SOÙNG DÖØNG 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
Q 
P 
Q 
P 
Soùng tôùi 
Soùng phaûn xaï 
 Quan saùt hieän töôïng ( soùng döøng ) 
Q 
P 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
Trong c¸c tr­êng hîp 
trªn P,Q lµ nót sãng 
hay bông sãng? 
a. Hai ®Çu P,Q lµ hai nót 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
- X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai 
nót sãng,hai bông sãng liªn tiÕp? 
X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a mét 
nót sãng vµ mét bông sãng liªn tiÕp? 
Q 
P 
Nút 
Bụng 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
Q 
P 
Bụng sóng 
Nút sóng 
+ Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai 
 bụng liên tiếp bằng 
+ Kho¶ng c¸ch gi÷a mét nót vµ mét bông liªn tiÕp b»ng 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¸c nót sãng vµ c¸c bông 
sãng so víi hai ®Çu cè ®Þnh? 
II. SãNG DõNG 
1.Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã hai ®Çu cè ®Þnh. 
b. VÞ trÝ c¸c nót: C¸c nót n»m c¸ch hai ®Çu cè ®Þnh nh÷ng kho¶ng b»ng mét sè nguyªn lÇn 
c. VÞ trÝ c¸c bông: C¸c bông n»m c¸ch hai ®Çu cè ®Þnh nh÷ng kho¶ng b»ng mét sè lÎ lÇn 
d. Điều kiện để có sóng dừng trên dây 
 Trên dây có hai đầu cố định ( 2 nút ) 
Q 
P 
ChiÒu dµi cña d©y ph¶i tho¶ m·n 
®iÒu kiÖn g×? 
- §iÒu kiÖn: Chiều dài dây bằng số nguyên lần của nửa bước sóng 
K = 1, 2, 3 .. 
Chó ý: + k = Sè nót – 1 
 + Sè nót nhiÒu h¬n sè bông lµ 1 
P 
P 
Q 
2. Sãng dõng trªn mét sîi d©y cã mét ®Çu cè ®Þnh, 
mét ®Çu tù do 
- Trên dây có một đầu cố định 
( nút), một đầu tự do ( bụng ) 
Q 
ChiÒu dµi cña d©y ph¶i 
tho¶ m·n ®iÒu kiÖn g×? 
- §iÒu kiÖn: Chiều dài dây bằng số lẻ lần 
K = 1, 2, 3  
Chó ý: + k = Sè nót – 1 
 + Sè nót b»ng sè bông 
CỦNG CỐ - BÀI TẬP 
1.Chọn câu đúng . 
 Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ : 
 A. Luôn ngược pha với sóng tới 
 B. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định 
 C. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là tự do 
 D.Cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định 
2. Chọn câu đúng 
 Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây , khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng : 
 A. Một bước sóng 
 B. Hai bước sóng 
 C. Một nửa bước sóng 
 D. Một phần tư bước sóng 
Bài giải 
3.Một dây đàn dài 0,6m hai đầu cố định dao động với 
 một bụng độc nhất (ở giữa dây ) 
 a. Tính bước sóng trên dây 
 b. Nếu dây dao động với 3 bụng thì bước sóng là bao 
 nhiêu 
Hai đầu cố định chiều dài dây 
 l = 0,6m 
 k = 1 
Tính 
k / = 3 Tính 
b. 
4. Trên một sợi dây dài 1,2 m có một hệ sóng dừng . Kể cả hai đầu dây , thì trên dây có tất cả bốn nút . Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s . tính tần số và chu kỳ dao động của sóng 
Bài giải 
l = 1,2 m 
K = 3 
V = 80 m/s 
 f = ? 
T = ? 
Vì dây có hai đầu cố định nên :