Slide bài giảng Vật lí 11 cánh diều Chủ đề 2 Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang

Tóm lược nội dung

BÀI 2: SÓNG DỌC VÀ SÓNG NGANG

KHỞI ĐỘNG

GV đặt câu hỏi: Em hãy nhắc lại khái niệm về sóng đã được học ở bài trước. 

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• SÓNG DỌC
• Mô tả sóng dọc 
• Sóng âm 
• Đo tần số sóng âm 
• SÓNG NGANG
• Mô tả sóng ngang
• Sóng điện từ

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. SÓNG DỌC

1. Mô tả sóng dọc

GV đặt câu hỏi: Em hãy quan sát video tạo sóng dọc và chỉ ra đặc điểm của phương dao động với phương truyền sóng trong sóng dọc. Sóng dọc có thể lan truyền trong các môi trường nào?

Nội dung ghi nhớ:

- Sóng có các phần tử dao động theo phương truyền sóng được gọi là sóng dọc.

- Phần tử dao động có thể là phần tử của môi trường hoặc là điểm sóng theo mô hình.

- Chất rắn, chất lỏng, chất khí đều có thể có sự lan truyền dao động của các phần tử môi trường theo kiểu sóng dọc.

2. Sóng âm

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

- Âm nghe được có tần số bao nhiêu?

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

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

Nội dung ghi nhớ:

- Âm thanh truyền trong không khí là một ví dụ về sóng dọc.

- Vật dao động làm cho môi trường bên cạnh liên tục bị nén và giãn. Lực đàn hồi của môi trường khiến cho dao động đó được truyền đi.

- Sóng âm mà con người có thể nghe được có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.

- Sóng âm có thể truyền trong các chất rắn, lỏng, khí nhưng không truyền được trong chân không. Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng dọc và sóng ngang.

3. Đo tần số sóng âm

Với các dụng cụ và phương án tiến hành như SGK thì kết quả đo với tần số ghi ở âm thoa sẽ không chênh lệch quá 5%.

II. SÓNG NGANG

4. Mô tả sóng ngang

- GV yêu cầu HS quan sát hình 8.1 và hãy nhận xét dao động của miếng xốp và sự lan truyền sóng nước.

Nội dung ghi nhớ:

- Sóng có các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang.

- Sự lan truyền dao động của các phần tử môi trường theo kiểu sóng ngang khá phổ biến trong chất rắn. Sóng nước cũng là một sóng ngang thường gặp. 

- Ngoài ra, ánh sáng, sóng vô tuyến,…là các sóng ngang được lan truyền không phải do dao động của của các phần tử môi trường. Vì thế, ta sử dụng mô hình điểm sóng để mô tả về các sóng này.

5. Sóng điện từ

- Sóng điện từ là sóng ngang hay sóng dọc? Nó có thể truyền trong chân không hay không?

Nội dung ghi nhớ:

- Sóng điện từ là sự lan truyền của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên trong không gian.

- Sóng điện từ là sóng ngang.

- Sóng điện từ có thể truyền qua chân không. Trong chân không, các sóng điện từ truyền với tốc độ ánh sáng, tức là xấp xỉ 300 000 km/s.

- Các bức xạ điện từ có tần số trong khoảng giá trị rất rộng, được gọi là thang sóng điện từ và được chia thành các miền theo bậc độ lớn của tần số (bảng 2.2)

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Một sóng ngang truyền trên trục Ox được mô tả bởi phương trình u = 0,5cos(50x – 1000t) cm, Trong đó x có đơn vị là cm. Tốc độ dao động cực đại của phần tử môi trường lớn gấp bao nhiêu lần tốc độ truyền sóng?

A. 20 lần.                             

B. 25 lần.                             

C. 50 lần.                             

D. 100 lần.

Câu 2: Một người quan sát mặt biển thấy có 5 ngọn sóng đi qua trước mặt mình Trong khoảng thời gian 10 (s) và đo được khoảng cách giữa 2 ngọn sóng liên tiếp bằng 5 m. Coi sóng biển là sóng ngang. Tốc độ của sóng biển là

A. v = 6 m/s.                        

B. v = 4 m/s.                        

C. v = 2 m/s.                       

D. v = 8 m/s.

Câu 3: Trên mặt nước có một nguồn dao động tạo ra tại điểm O một dao động điều hoà có tần số ƒ = 50 Hz. Trên mặt nước xuất hiện những sóng tròn đồng tâm O cách đều, mỗi vòng cách nhau 3 cm. Tốc độ truyền sóng ngang trên mặt nước có giá trị bằng

A. v = 150 cm/s.                 

B. v = 120 cm/s.                 

C. v = 360 cm/s.                 

D. v = 150 m/s.

Câu 4: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài có li độ u = 6 cos(πt + ) cm, d đo bằng cm. Li độ của sóng tại d = 1 cm và t = 1 (s) là

A. u = –6 cm. 

B. u = 6 cm.                         

C. u = 3 cm.                         

D. u = 0 cm.                        

Câu 5: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với tần số ƒ = 100 Hz. Trên cùng phương truyền sóng ta thấy 2 điểm cách nhau 15 cm dao động cùng pha nhau. Tính tốc độ truyền sóng, biết tốc độ sóng này nằm Trong khoảng từ 2,8 m/s đến 3,4 m/s.

A. v = 2,8 m/s.                

B. v = 3 m/s.                        

C. v = 3,1 m/s.                    

D. v = 3,2 m/s.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ v = 0,5 m/s, chu kỳ dao động là T = 10 (s). Khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động vuông pha là bao nhiêu?

Câu 2: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với tần số ƒ = 100 Hz. Trên cùng phương truyền sóng ta thấy 2 điểm cách nhau 15 cm dao động cùng pha nhau. Tính tốc độ truyền sóng, biết tốc độ sóng này nằm Trong khoảng từ 2,8 m/s đến 3,4 m/s.