Giáo án Vật lý 12 - Bài 7: Sóng cơ và sự lan truyền sóng cơ - Trường THPT Nguyễn Trãi

TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI.
BÀI 7. SÓNG CƠ VÀ SỰ LAN TRUYỀN SÓNG CƠ. ( SÁCH CƠ BẢN )
A. MỤC TIÊU 
. Kiến thức 
- Phát biểu được định nghĩa của sóng cơ .
- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng : sóng dọc , sóng ngang , tốc độ truyền sóng , tần số , chu kì , bước sóng , pha.
- Viết được phương trình sóng .
- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ , chu kì hay tần số , bước sóng và năng lượng sóng .
. Kỉ năng 
- Giải được các bài tập đơn giản về sóng cơ .
- Tự làm được thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây.
B.CHUẨN BỊ 
. Giáo viên 
 Các thí nghiệm mô tả trong bài 7 SGK , về sóng ngang , sóng dọc và sự truyền sóng ( H.7.1, H.7.2 , H.7.3 SGK)
. Học sinh 
 Ôn lại các bài về dao động điều hoà.
C.KIẾN THỨC CƠ BẢN 
I. SÓNG CƠ
1. Thí nghiệm 
2. Định nghĩa: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường .
3. Sóng ngang: Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dđ theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
4. Sóng dọc : Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN 
1. Sự truyền của một sóng hình sin 
2. Các đặc trưng của sóng hình sin 
a. Biên độ của sóng : Biên độ A của sóng là biên độ dao động của 1 phần tử của môi trường có sóng truyền qua
b. Chu kì ( hoặc tần số ) của sóng : 
 Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
 Đại lượng f = 1 / T gọi là tần số của sóng .
c. Tốc độ của sóng : Là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
 Đối với mỗi môi trường , tốc độ truyền sóng v có một giá trị không đổi 
d. Bước sóng : Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì := vT = v / f 
 ( Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động đồng pha với nhau , hai phần tử cách nhau một nửa bước
 sóng thì dao động ngược pha )
e. Năng lượng: là năng lượng dao động của các phân tử của môi trường có sóng truyền qua. 
III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG 
 Phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x : uM = A cos 
 trong đó uM là li độ tại điểm M có toạ độ x vào thời điểm t .
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 
1. ổn định lớp 
2. Kiểm tra bài cũ 
3. Nội dung bài mới 
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
HĐ1 : SÓNG CƠ :(Thí nghiệm, định nghĩa , sóng ngang , sóng dọc) . 
HS : Trên mặt nước xuất hiện những vòng tròn đồng tâm lan rộng dần tạo thành sóng nước.
HS : Mẫu nút chai dao động lên xuống tại chỗ. ..
HS : Quan sát và nêu nhận xét.
HS : Sóng ngang : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
HS : Sóng dọc : là sóng mà các phần tử của sóng dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
HS : 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.
HS : Mặt nước, sợi dây đàn hồi, tấm kim loại mỏng.
HS: Không khí, chất lỏng, dây lò xo bị nén dãn.
HĐ2 : CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN: (Sự truyền của sóng hình sin , biên độ , chu kì , tần số , bước sóng , năng lượng ) . 
HS : Nêu định nghĩa chu kỳ ,ø tần số và biên độ.
HS : Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng có dao động cùng pha.
HS : Hay bước sóng là quảng đường sóng truyền được trong một chu kỳ.
HS : v = 
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.
HĐ3 : PHƯƠNG TRÌNH SÓNG 
HS : u0 ( t ) = A cos t
HS : uM ( t ) = A cos 
GV : Cho mũi S vừa chạm vào mặt nước tại O ( H 7.1 SGK ).
GV : Gọi HS quan sát và nêu nhận xét.
GV: Gọi HS trả lời Câu hỏi C1
GV: Nêu định nghĩa 
GV : Mẫu nút chai nhỏ ở điểm M nổi trên mặt nước dao động như thế nào? Từ hãy nêu nhận xét chuyển động của mỗi phần tử của môi trường và nêu nhận xét chuyển động lan truyền của sóng. 
GV : GV biểu diễn TN sóng trên dây lò xo : Gọi HS nêu nhận xét chuyển động của mỗi phần tử của môi trường và chuyển động lan truyền của sóng.
GV : Khi nào một môi trường truyền sóng ngang ? Cho ví dụ ?
GV : Khi nào một môi trường truyền sóng dọc ? Cho ví dụ ?
GV: Phân tích sự truyền sóng hình sin Hình 7.3 (SGK)
GV : Chu kỳ , tần số , biên độ sóng là gì ?
GV : Phân tích hình vẽ 7.4 SGK có thể nhận thấy sau một chu kì dao động, 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 là dao động cùng pha. Nêu định nghĩa.
GV : Cần nhấn mạnh rằng các phần tử của môi trường không chuyển động theo sóng, chỉ có dao động được truyền đi. Bởi vậy khi nói vận tốc sóng là nói vận tốc truyền sóng hay nói chặt chẽ hơn là vận tốc truyền pha dao động.
GV: Nêu năng lượng của sóng .
GV : Hướng dẫn hs viết phương trình sóng tại O ?
GV : Hướng dẫn hs viết phương trình sóng tại M ?
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 tuần hoàn theo không gian.
V . CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
+ Trả lời câu hỏi 6,7 SGK
+ Làm bài tập 8 SGK và đọc trước bài 8