Bài 7. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Các vấn đề nghiên cứu của chương:
Có nhiều loại sóng khác nhau như sóng nước, sóng âm, sóng siêu âm, sóng vô tuyến điện, sóng điện từ, sóng ánh sáng,.
Vậy sóng là gì ?
Quy luật của chuyển động sóng và những hiện tượng đặc trưng của sóng là gì ?
Việc nghiên cứu chuyển động sóng có những ứng dụng quan trọng nào trong đời sống và kĩ thuật ?
chương iii. sóng cơ học
bài 21-22. sóng cơ học
Mục tiêu bài học:
Nêu được định nghĩa sóng. Phân biệt được sóng dọc và sóng ngang
Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng
Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ ( biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng )
bài 21 - 22. sóng cơ học
1.Hiện tượng sóng.
a) Quan sát.
b) Khái niệm sóng cơ học
c) Giải thích sự tạo thành sóng cơ học
2. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng
a) Chu kì, tần số sóng.
b) Biên độ sóng.
c) Bước sóng.
d) Vận tốc truyền sóng.
e) Năng lượng sóng
quan sát
Quan sát thí nghiệm và trả lời các câu hỏi
2. Các đỉnh sóng ( chỗ mặt nước nhô lên) chuyển động theo phương nào ?
Mặt cắt của nước có dạng hình sin
Các đỉnh sóng chuyển động theo phương nằm ngang ngày càng ra xa tâm dao động
Các hạt mạt cưa nổi trên mặt nước dao động lên, xuống tại chỗ
3. Nếu ta thả các mạt cưa nổi trên mặt nước thì nó sẽ dao động như thế nào ?
1. Mặt cắt của nước có dạng hình hình gì ?
bài 21-22. sóng cơ học
Chọn câu đúng:
Sóng cơ học :
a) là dao động của mọi điểm trong một môi trường
b) là một dạng chuyển động đặc biệt của một môi trường
c) là sự truyền chuyển động trong một môi trường
d) là những dao động cơ học lan truyền trong một môi
trường liên tục
Khái niệm sóng cơ học
bài 21-22. sóng cơ học
Khái niệm sóng cơ học
bài 21-22. sóng cơ học
Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong một môi trường liên tục.
Quan sát hiện tượng và trả lời các câu hỏi
sóng ngang
2. Sóng truyền theo phương nào ?
Các điểm của sóng dao động lên xuống theo phương thẳng đứng
Sóng truyền theo phương ngang
bài 21-22. sóng cơ học
1. Các điểm của sóng dao động theo phương nào ?
Chọn câu trả lời đúng nhất :
Sóng ngang là:
a) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng trùng với phương truyền sóng
b) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng khác với phương truyền sóng
c) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng vuông góc với phương truyền sóng
d) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng hợp với phương truyền sóng một góc bất kì

sóng ngang
bài 21-22. sóng cơ học
sóng ngang
bài 21-22. sóng cơ học
Sóng ngang là sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng vuông góc với phương truyền sóng
sóng dọc
Quan sát hiện tượng sóng truyền trên dây lò xo và trả lời các câu hỏi
2. Sóng truyền theo phương nào ?
Các phần tử của sóng dao động dọc theo phương ngang
Sóng truyền theo phương ngang
bài 21-22. sóng cơ học
1. Các phần tử của sóng dao động theo phương nào ?
sóng dọc
Chọn câu trả lời đúng nhất :
Sóng dọc là:
a) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng trùng với phương truyền sóng
b) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng khác với phương truyền sóng
c) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng vuông góc với phương truyền sóng
d) sóng trong đó phương dao động của các phần tử của sóng hợp với phương truyền sóng một góc bất kì

bài 21-22. sóng cơ học
sóng dọc
bài 21-22. sóng cơ học
Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng
giải thích sự tạo thành sóng cơ học
Ta quan sát sóng truyền trên một sợi dây đàn hồi.
Giữa các phần tử của dây có lực đàn hồi liên kết chúng. Chúng ta dựa vào lực liên kết đàn hồi này để giải thích sự tạo thành sóng cơ học
bài 21-22. sóng cơ học
giải thích sự tạo thành sóng cơ học
Mô hình biểu biễn vị trí của các phần tử của sóng ngang (truyền trên dây đàn hồi ) ở những thời điểm liên tiếp
t = 0
Thời gian
Vị trí
IV
V
I
II
t = T
III
0
1
2
3
4
5
6
12
18
Tại thời điểm ban đầu t = 0 các phần tử của dây đều đứng yên ở vị trí I
Trong khoảng thời gian t = T/4, phần từ 0 chuyển động từ vị trí cân bằng lên vị trí cao nhất. Khi đó, lực liên kết đàn hồi kéo phần tử 1 chuyển động theo, nhưng chuyển động sau một chút. Cũng như thế chuyển động được truyền đến phần tử 2, sau phần tử 1 một chút. Dây có vị trí II
Phần tử 0 tiếp tục dao động và dao động này lần lượt truyền cho các phần tử tiếp theo của dây. Các phần tử này thực hiện dao động cùng tần số, cùng biên độ với phần tử 0 nhưng trễ pha hơn
bài 21-22. sóng cơ học
Sóng cơ học được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường truyền dao động đi, và các phần tử ở xa tâm dao động càng trể pha hơn
kết luận về sự tạo thành sóng cơ học
bài 21-22. sóng cơ học
Môi trường nào truyền được sóng ngang ? Môi trường nào truyền được sóng dọc?
. Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng lệch thì truyền sóng ngang ( như mặt nước, sợi dây đàn hồi, tấm kim loại mỏng ,.)
. Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng nén, dãn thì truyền sóng dọc ( như không khí, chất lỏng, lò xo bị nén, dãn ,.)
bài 21-22. sóng cơ học
giải thích sự tạo thành sóng cơ học
Tất cả các phần tử của sóng đều dao động với cùng chu kì và tần số gọi là chu kì và tần số sóng
bài 21-22. sóng cơ học
chu kì, tần số sóng
Hãy cho biết biên độ sóng tại mỗi điểm và biên độ giao động của phần tử môi trường tại điểm đó có đặc điểm gì giống nhau ?
Trả lời : Biên độ sóng tại mỗi điểm không gian chính là biên độ giao động của phần tử môi trường tại điểm đó
bài 21-22. sóng cơ học
biên độ sóng
Biên độ sóng tại mỗi điểm trong không gian chính là biên độ giao động của phần tử môi trường tại điểm đó
Trong thực tế, càng xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ

bài 21-22. sóng cơ học
biên độ sóng
Quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động gọi là một bước sóng
- Kí hiệu :
Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất của sóng dao động cùng pha
bài 21-22. sóng cơ học
bước sóng
t = 0
Thời gian
Vị trí
IV
V
I
II
t = T
III
0
1
2
3
4
5
6
12
18
bài 21-22. sóng cơ học
bước sóng
Quan sát mô hình chuyển động của các phần tử sóng ngang ta đã thấy rằng các phần tử của môi trường không chuyển động theo sóng mà chỉ có dao động được truyền đi. Vậy vận tốc truyền sóng chính là vận tốc của yếu tố nào của sóng ?
Trả lời : Vận tốc truyền sóng chính là vận tốc truyền pha dao động
bài 21-22. sóng cơ học
Vận tốc truyền sóng
Vận tốc truyền sóng chính là vận tốc truyền pha dao động

bài 21-22. sóng cơ học
Vận tốc truyền sóng
1. Một chất điểm dao động điều hoà có cơ năng tỉ lệ với đại lượng nào ?
Một chất điểm dao động điều hoà có cơ năng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động
2. Khi sóng truyền đến vị trí nào thì sẽ làm cho các phần tử của môi trường tại vị trí đó ở trạng thái như thế nào?
3. Điều này cho thấy quá trình truyền sóng là quá trình truyền đại lượng nào?
Điều này cho thấy quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng
Khi sóng truyền đến vị trí nào thì sẽ làm cho các phần tử của môi trường tại vị trí đó dao động, nghĩa là truyền cho chúng năng lượng
bài 21-22. sóng cơ học
Năng lượng sóng
bài 21-22. sóng cơ học
Năng lượng sóng
Vậy quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng
Câu 1. Điền các từ thích hợp vào chỗ trống
Sóng cơ học là những .... cơ học .......trong một môi trường ...
Câu 2. Sóng ngang là sóng:
a) lan truyền theo phương nằm ngang
b) trong đó các phần tử sóng dao động theo phương nằm ngang
c) trong đó các phần tử sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng
d) trong đó các phần tử sóng dao động theo cùng một phương với phương truyền sóng
dao động
lan truyền
liên tục
bài 21-22. sóng cơ học
Phiếu học tập
Câu 3. Bước sóng là:
a) quãng đường sóng truyền đi được trong 1s.
b) khoảng cách giữa hai phần tử dao động của sóng.
c) khoảng cách giữa hai điểm của sóng có li độ bằng không.
d) khoảng cách giữa hai điểm của sóng gần nhất có cùng pha dao động
Câu 4. Công thức liên hệ vận tốc truyền sóng, bước sóng, chu kì và tần số của sóng:
a)
b)
c)
d)
bài 21-22. sóng cơ học
Phiếu học tập