Giáo án và PPT Vật lí 11 kết nối Bài 9: Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ

BÀI 9: SÓNG NGANG. SÓNG DỌC. SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu mỗi em học sinh nhắc lại một ý đã học ở tiết học trước theo thứ tự từ em đầu lớp học đến cuối lớp học và trả lời câu hỏi:

Sóng mặt nước và sóng âm truyền trong không khí có đặc điểm gì chung và riêng?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. SÓNG NGANG

Hoạt động 1: Tìm hiểu sóng ngang

GV yêu cầu một nhóm HS lên thực hiện thí nghiệm hình 8.1 SGK, yêu cầu các nhóm khác nhận xét dao động của miếng xốp và sự lan truyền sóng nước.

Sản phẩm dự kiến:

- Sóng trong đó các phân tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang.

II. SÓNG DỌC

Hoạt động 2: Tìm hiểu sóng dọc

GV cho học sinh quan sát video tạo sóng dọc, thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi: Chỉ ra đặc điểm của phương dao động với phương truyền sóng trong sóng dọc. Em hãy cho biết điểm giống và khác nhau giữa sóng dọc và sóng ngang.

Sản phẩm dự kiến:

- Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc.

III. QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG BỞI SÓNG

Hoạt động 3: Tìm hiểu sự truyền năng lượng bởi sóng

GV thực hiện lại thí nghiệm 8.1 SGK, yêu cầu 4 nhóm học sinh hoạt động nhóm trả lời các câu hỏi:

Sóng nước có lan truyền không?

Phần tử nước mà sóng lan truyền tới như thế nào?

Vì sao phần tử nước dao động?

Sóng có mang năng lượng không?

Các phần tử nước dao động như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Nguồn sóng là năng lượng của nguồn. Khi sóng lan truyền đến đâu thì các phân tử nước ở đó bắt đầu dao động. Năng lượng dao động mà các phần tử nước này có được là do sóng mang năng lượng của nguồn đến cho chúng.

- Mọi sóng mang năng lượng đi xa mà không mang các phần tử vật chất đi cùng. Đó là điểm khác biệt căn bản giữa chuyển động của sóng và chuyển động của hạt.

IV. SỬ DỤNG MÔ HÌNH SÓNG ĐỂ GIẢI THÍCH MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ÂM

Hoạt động 4: Giải thích một số tính chất của âm thanh và ánh sáng bằng mô hình

GV yêu cầu HS quan sát mô hình sóng truyền trong không khí, trả lời các câu hỏi:

Khi có nguồn âm, các lớp không khí như thế nào?

Các lớp nén, giãn của không khí có truyền đi không?

Sóng âm truyền đến tai, bộ phận nào của tai sẽ dao động?

Dựa vào kiến thức lớp 7, các nhóm hoạt động trả lời:

Đại lượng nào quyết định độ to, độ cao của âm?

Âm nghe được có tần số bao nhiêu?

Sản phẩm dự kiến:

- Sóng dọc chạy trên lò xo là mô hình giúp ta hiểu được sự lan truyền và một số tính chất của sóng âm.

- Các lớp không khí nén, dãn truyền đi tạo thành sóng âm truyền theo mọi hướng trong không khí. Khi sóng âm truyền đến tai người làm cho màng nhĩ dao động, do đó ta nghe được âm thanh.

- Biên độ của sóng âm càng lớn thì biên độ dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng to. Tần số của sóng âm càng lớn thì tần số dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng cao.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Sóng cơ không truyền được trong

A. chân không.

B. không khí.

C. nước.

D. kim loại.

Câu 2: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài từ P đến Q. Hai điểm P. Q trên phương truyền sóng cách nhau PQ = . Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực đại.

B. Li độ P, Q luôn trái dấu.

C. Khi Q có li độ cực đại thì P có vận tốc cực đại.

D. Khi P có li độ cực đại thì Q qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Khi Q có li độ cực đại thì P qua vị trí cân bằng theo chiều dương.

Câu 3: Một sóng ngang có tần số 100 Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60 m/s, qua điểm A rồi đến điểm B cách nhau 7,95 m. Tại một thời điểm nào đó A có li độ âm và đang chuyển động đi lên thì điểm B đang có li độ

A. âm và đang đi xuống.

B. âm và đang đi lên.

C. dương và đang đi lên.

D. dương và đang đi xuống.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: A

Câu 3: A

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Một sóng cơ có tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 1,5 m/s. Trên phương truyền sóng, sóng truyền tới điểm P rồi mới tới điểm Q cách nó 16,125 cm. Tại thời điểm t, điểm P hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu điểm Q sẽ hạ xuống thấp nhất?

Câu 2: Một sóng dọc truyền trong môi trường với bước sóng 15 cm, biên độ không đổi A = 5 cm. Gọi P và Q là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sóng. Khi chưa có sóng truyền đến hai điểm P và Q nằm cách nguồn các khoảng lần lượt là 20 cm và 30 cm. Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại P và Q khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?