Giáo án và PPT Vật lí 11 kết nối Bài 13: Sóng dừng

BÀI 13: SÓNG DỪNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định thì?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Thí nghiệm tạo sóng dừng

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: 

Sản phẩm dự kiến:

- 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.

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,…

II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG DỪNG

Hoạt động 1.  Đặc điểm của sóng dừng

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Đặc điểm của sóng dừng là?

Sản phẩm dự kiến:

Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi ở Hình 13.3 SGK có 3 bụng và 4 nút.

*Kết luận

- 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.

Hoạt động 2. Điều kiện để có sóng dừng

 GV đưa ra câu hỏi: Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là?

 Sản phẩm dự kiến:

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,…

………………..

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

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

Câu 1: Một sợi dây dài 2L được kéo căng hai đầu cố định A và B. Kích thích để trên dây có sóng dừng ngoài hai đầu là hai nút chỉ còn điểm chính giữa C của sợi dây là nút. M và N là hai điểm trên dây đối xứng nhau qua C. Dao động tại các điểm M và N sẽ có biên độ:

• A. như nhau và cùng pha.
• B. khác nhau và cùng pha.
• C. như nhau và ngược pha nhau
• D. khác nhau và ngược pha nhau.

Câu 2: Trên một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là điểm bụng gần A nhất với AB = 18 cm, M là một điểm trên dây cách B một khoảng 12 cm. Biết rằng trong một chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà độ lớn vận tốc dao động của phần tử B nhỏ hơn vận tốc cực đại của phần tử M là 0,1s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:

• A. 3,2 m/s.   
• B. 5,6 m/s.
• C. 2,4 m/s.   
• D. 4,8 m/s.

Câu 3: Người ta tạo sóng dừng trên một sợi dây căng giữa 2 điểm cố định. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 525 Hz và 600 Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên dây đó là:

• A. 75 Hz.   
• B. 125 Hz.
• C. 50 Hz.   
• D. 100 Hz.

Câu 4: Các tần số có thể tạo sóng dừng trên sợi dây hai đầu cố định theo thứ tự tăng dần là f1, f2, f3, f4,…Tỉ số hai tần số liên tiếp bằng tỉ số:

• A. hai số nguyên liên tiếp.
• B. tỉ số hai số nguyên lẻ liên tiếp.
• C. tỉ số hai nguyên chẵn liên tiếp.
• D. tỉ số hai số nguyên tố liên tiếp.

Câu 5: Sóng truyền trên một sợi dây hai đầu cố định có bước sóng λ. Để có sóng dừng trên dây thì chiều dài L của dây phải thỏa mãn điều kiện là (với k = 1, 2, 3, ...)

• A. L = kλ/2.    
• B. L = kλ.
• C. L = λ/k.     
• D. L = λ2.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Trên một dây có sóng dừng mà các tần số trên dây theo quy luật: f1:f2:f3:........:fn = 1:2:3:.........:n. Số nút và số bụng trên dây là?

Câu 2: Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ?