Giáo án điện tử Vật lí 11 cánh diều Chủ đề 2 Bài 1: Mô tả sóng

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi

Vậy sóng được tạo ra và lan truyền như thế nào?

Câu hỏi 1 (SGK – tr37): Lấy một ví dụ về sóng

Ví dụ

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG

BÀI 1: MÔ TẢ SÓNG

NỘI DUNG BÀI HỌC

Các đại lượng đặc trưng của sóng

Liên hệ giữa sóng và dao động của điểm sóng

Một số tính chất đơn giản của âm thanh và ánh sáng

01 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

Quan sát hình ảnh và liệt kê các yếu tố có trên đồ thị

Li độ

Bước sóng

Biên độ

Lập bảng tổng hợp: tên gọi, ý nghĩa, kí hiệu, đơn vị của các đại lượng đặc trưng của sóng.

1. BIÊN ĐỘ SÓNG

Độ dịch chuyển của một điểm sóng so với vị trí cân bằng của nó là li độ của điểm sóng đó.

Độ lớn của độ dịch chuyển cực đại khỏi vị trí cân bằng của một điểm sóng được gọi là biên độ sóng, kí hiệu A

Đơn vị của biên độ sóng là mét (m)

Biên độ của sóng càng lớn, sóng càng mạnh

2. TẦN SỐ VÀ CHU KÌ

Thời gian thực hiện một dao động của một điểm sóng được gọi là chu kì sóng, kí hiệu là T.

Số dao động mà mỗi điểm sóng thực hiện trong một đơn vị thời gian được gọi là tần số sóng, kí hiệu là f và đơn vị là hertz (Hz)

Tần số f của một sóng liên hệ với chu kì sóng T theo công thức:

Đơn vị của chu kì là giây (s)

3. BƯỚC SÓNG

Quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kì sóng được gọi là bước sóng và kí hiệu là

Đơn vị của bước sóng là mét (m)

4. TỐC ĐỘ SÓNG

Tốc độ sóng là gì?

Tốc độ lan truyền năng lượng của sóng trong không gian được gọi là tốc độ của sóng và kí hiệu là v. Tốc độ này được đo bằng m/s.

Tốc độ của sóng âm

Tốc độ của sóng âm trong không khí xấp xỉ 340 m/s; trong khi đó tốc độ ánh sáng trong chân không có giá trị cỡ 3.10⁸ m/s.

Chứng tỏ rằng từ định nghĩa về bước sóng, tốc độ sóng, tần số sóng, có thể rút ra công thức (1.2).

Bước sóng là quãng đường sóng lan truyền trong mỗi chu kì nên   thoả mãn công thức 1.2.

KẾT LUẬN

Từ định nghĩa quãng đường chu kì T, ta có thể rút ra công thức tính tốc độ sóng:

5. Cường độ sóng

Nêu khái niệm cường độ sóng

• Cường độ sóng I là năng lượng truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian:

Cường độ sóng

hay .

Với E là năng lượng sóng truyền qua một diện tích S đặt vuông góc với phương truyền sóng trong thời gian t.

• Cường độ sóng được đo bằng oát trên mét vuông (W/m²).

Viết biểu thức tính cường độ sóng

Ví dụ: Khi Mặt Trời chiếu vuông góc với mặt đất, cường độ của bức xạ Mặt Trời xấp xỉ 1,0 kW/m². Điều này có nghĩa là trong một giây, có 1 kJ (1000J) chiếu đến diện tích của một mét vuông trên mặt đất.

Câu hỏi 3 (SGK – tr39)

Lấy ví dụ chứng tỏ sóng truyền năng lượng.

Sóng biển đập vào bờ

sóng âm làm các phần tử môi trường dao động, tác động lên màng nhĩ

sóng điện từ được dùng để diệt khuẩn, tiêu diệt tế bào ung thư,…

02 LIÊN HỆ GIỮA SÓNG VÀ DAO ĐỘNG CỦA ĐIỂM SÓNG

THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI

Câu hỏi 4 (SGK – tr40)

Mô tả chuyển động của phần tử số 0 trên Hình 1.4 trong thời gian từ t = 0 đến t = T.

Từ đó, chỉ ra mối liên hệ giữa khoảng thời gian T biểu diễn trong Hình 1.4 với chu kì dao động của phần tử số 0 và với chu kì sóng trên dây.

Câu hỏi 5 (SGK – tr40)

Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm , phần tử số 12 ở thời điểm , phần tử số 18 ở thời điểm  và so sánh với hướng truyền sóng. Phân biệt phương dao động với phương truyền sóng. Từ đó, phân biệt tốc độ của phần tử môi trường đang dao động với tốc độ sóng.

TRẢ LỜI CÂU 4