Giáo án điện tử Vật lí 11 kết nối Bài 13: Sóng dừng

THÂN MẾN CHÀO CÁC EM HỌC SINH ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

KHỞI ĐỘNG

Quan sát hình ảnh

Vậy đó là loại sóng gì và có những đặc điểm nào?

BÀI 13: SÓNG DỪNG

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. THÍ NGHIỆM TẠO SÓNG DỪNG
2. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG DỪNG
3. SÓNG DỪNG TRONG CÁC NHẠC CỤ
4. THÍ NGHIỆM TẠO SÓNG DỪNG

THẢO LUẬN NHÓM

Dụng cụ thí nghiệm

Các bước tiến hành

Bước 1: Giữ cho dây căng, đầu P mắc vào ròng rọc, đầu rung mắc vào dây.

Bước 2: Cho bộ rung hoạt động để rung đầu P. Điều chỉnh tần số của bộ rung cho đến khi trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ cực đại và có  những điểm đứng yên. Ghi lại tần số của bộ rung.

Bước 3: Thay đổi tần số của bộ rung cho đến khi quan sát được những điểm dao động với biên độ cực đại và những điểm đứng yên. Ghi lại tần số mới của bộ rung.

Quan sát sóng xuất hiện trên dây, ta thấy trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ cực đại và có những điểm đứng yên. Hiện tượng như vậy gọi là hiện tượng sóng dừng

Câu hỏi (SGK – tr52)

Từ kết quả thí nghiệm rút ra điều kiện để có sóng dừng.

Để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định thì hai sóng giao nhau phải là hai sóng có cùng tần số (một sóng tới và một sóng phản xạ) và chiều dài L của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.

 với n = 1, 2, 3,…

1. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG DỪNG
2. Đặc điểm của sóng dừng

Quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi

Sóng dừng được tạo thành khi nào?

Nêu đặc điểm của nút sóng và bụng sóng

Sóng dừng được tạo thành mỗi khi có hai sóng cùng biên độ, cùng bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau. Hai sóng này gặp nhau, giao thoa nhau tạo nên sóng tổng hợp là sóng dừng

Những điểm tại đó hai sóng ngược pha nhau thì không dao động và được gọi là nút sóng. Những điểm tại đó hai sóng đồng pha nhau thì dao động với biên độ cực đại và được gọi là bụng sóng

2. Điều kiện để có sóng dừng

Xác định số nút và số bụng của sóng dừng trên sợi dây ở Hình 13.1.

Hãy nêu đặc điểm dao động của sợi dây khi có sóng dừng và điều kiện để có sóng dừng trên dây có hai đầu cố định

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.

 với n = 1, 2, 3,…

Câu hỏi (SGK – tr53)

Hãy xác định số nút và số bụng của sóng dừng trên sợi dây Hình 13.3.

3 bụng

4 nút

III. SÓNG DỪNG TRONG CÁC NHẠC CỤ

Quan sát hình ảnh

Câu hỏi 1:Hãy giải thích sự tạo thành sóng dừng trên dây PQ ở thí nghiệm Hình 13.1.

Câu hỏi 2:

1. Một dây đàn hồi dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng sóng.
2. a) Tính bước sóng của sóng trên dây.
3. b) Nếu dây dao động với 3 bụng sóng thì bước sóng là bao nhiêu?
4. Trên sợi dây đàn hồi, có chiều dài L = 1,2 m người ta tạo ra sóng dừng có hình dạng được mô tả ở Hình 13.6. Biết tần số rung của sợi dây là f = 13,3 Hz. Xác định tốc độ truyền sóng trên dây.

Câu hỏi 3 Tìm điều kiện để có sóng dừng trong cột không khí một đầu cố định, một đầu tự do

Trả lời câu 1

Sóng từ nguồn là bộ rung truyền tới đầu P của sợi dây đàn hồi PQ có hai đầu cố định tại P và Q. Thông qua sợi dây đàn hồi, sóng truyền từ P tới Q là vật cản cố định và bị phản xạ trở lại. Sóng phản xạ trở lại từ Q ngược pha với sóng tới từ P và có cùng tần số, nên hai sóng này là hai sóng kết hợp. Do vật tại một điểm bất kì trên sợi dây PQ luôn nhận được hai sóng kết hợp (một sóng từ P và một sóng phản xạ từ Q), chúng giao thoa với nhau và tạo nên hiện tượng sóng dừng trên dây.

Trả lời câu 2

1. a) Vì sợi dây đàn hồi hai đầu cố định có một bụng duy nhất (ở giữa dây) nên: m.
2. b) Nếu sợi dây dao động với 3 bụng thì:
3. m => m/s.

Trả lời câu 3

Điều kiện để có sóng dừng trong cột không khí một đầu cố định, một đầu tự do :  với n = 1, 2, 3,…