Giáo án và PPT Vật lí 11 kết nối Bài 12: Giao thoa sóng

BÀI 12: GIAO THOA SÓNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực có 2 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC

Hoạt động 1. Thí nghiệm:

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:  Đối với cần rung có gắn một quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng cho thấy?

Sản phẩm dự kiến:

- Đối với cần rung có gắn một quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng cho thấy có các hình tròn sáng, tối đồng tâm xen kẽ, lan truyền từ tâm dao động ra xa.

- Đối với cần rung có gắn hai quả cầu, hình ảnh trên màn thẳng đứng ta thấy ảnh của các gợn sóng là các đường sáng và tối ổn định.

Hoạt động 2.  Giải thích

 GV đưa ra câu hỏi: Những điểm nào cách nguồn một khoảng bằng k thì dao động đồng pha với nguồn, còn những điểm nào cách nguồn một khoảng k+12 thì?

 Sản phẩm dự kiến:

- Mỗi nguồn sóng phát ra một sóng có các gợn sóng là những đường tròn giống hệt như khi không có các nguồn sóng khác ở bên cạnh.

- Những điểm nào cách nguồn một khoảng bằng k thì dao động đồng pha với nguồn, còn những điểm nào cách nguồn một khoảng thì dao động ngược pha với nguồn.

- Trong thí nghiệm ta đã dùng hai nguồn sóng giống hệt nhau dao động theo phương vuông góc với mặt nước. Vì thế trên mặt nước có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau ở đó dao động ngược pha, triệt tiêu nhau. Có những điểm dao động rất mạnh do hai sóng ở đó dao động đồng pha. 

- Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng ổn định gọi là các vân giao thoa.

………….

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học,GV yêu cầu HS luyện tập làm bài:

Câu 1: Điều kiện có giao thoa sóng là gì?

• A. Có hai sóng chuyển động ngược chiều giao nhau.
• B. Có hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi.
• C. Có hai sóng cùng bước sóng giao nhau.
• D. Có hai sóng cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.

Câu 2: Thế nào là 2 sóng kết hợp?

• A. Hai sóng chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ.
• B. Hai sóng luôn đi kèm với nhau.
• C. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
• D. Hai sóng có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.

Câu 3: Có hiện tượng gì xảy ra khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng?

• A. Sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe.
• B. Sóng gặp khe phản xạ trở lại.
• C. Sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới.
• D. Sóng gặp khe rồi dừng lại.

Câu 4: Hiện tượng giao thoa xảy ra khi có:

• A. hai sóng chuyển động ngược chiều nhau.
• B. hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau.
• C. hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ gặp nhau.
• D. hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng pha, cùng pha gặp nhau.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Hiện tượng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng được tạo ra từ hai tâm sóng có các đặc điểm sau:

• A. cùng tần số, cùng pha.
• B. cùng tần số, ngược pha.
• C. cùng tần số, lệch pha nhau một góc không đổi.
• D. cùng biên độ, cùng pha.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu?

Câu 2: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là bao nhiêu?