Slide bài giảng Vật lí 11 cánh diều Chủ đề 2 Bài 4: Sóng dừng

Tóm lược nội dung

BÀI 4: SÓNG DỪNG

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG TRÊN DÂY 
• Hiện tượng sóng dừng trên dây 
• GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG DỪNG 
• Tìm hiểu giao thoa ánh sáng

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG TRÊN DÂY

1. Hiện tượng sóng dừng trên dây

- Hiện tượng xuất hiện các điểm đứng yên ở những vị trí xác định khi đang có sóng lan truyền như trên được gọi là hiện tượng sóng dừng.

- Khi có sóng dừng, sẽ có các điểm đứng yên xen kẽ với những điểm dao động với biên độ lớn. Những điểm đứng yên được gọi là nút sóng, những điểm dao động với biên độ lớn nhất được gọi là bụng sóng

II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG DỪNG

2. Giải thích sự tạo thành sóng dừng 

+ Giữa số lượng điểm cực đại và cực tiểu trên dây với tần số của máy phát tần số có sự phụ thuộc như thế nào?

+ Để một điểm là bụng sóng hay nút sóng cần có điều kiện gì?

Nội dung ghi nhớ:

- Trên dây những điểm xác định đứng yên do sóng tới và sóng phản xạ ở điểm đó ngược pha nên triệt tiêu lẫn nhau, đó là vị trí các nút sóng.

- Chính giữa hai nút sóng liên tiếp là vị trí bụng sóng nên khoảng cách giữa bụng sóng và nút sóng gần nhất bằng một phần tư bước sóng. Bụng sóng dao động với biên độ lớn nhất do sóng tới và sóng phản xạ ở điểm đó đồng pha nên tăng cường lẫn nhau.

- 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.

L=n2 với n = 1, 2, 3,…

III. ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN  ÂM

3. Đo tốc độ truyền  âm

- Sóng dừng là một trường hợp của giao thoa sóng.

- Hiện tượng sóng dừng được ứng dụng để đo được tốc độ truyền âm trong ống cộng hưởng.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Trên một sợi dây đàn hồi dài có sóng dừng với bước sóng 0,6 cm. Trên dây có hai điểm A và B cách nhau 2,05 cm, tại A là một bụng sóng. Số nút sóng trên đoạn dây AB là:

A. 7     

B. 8

C. 6     

D. 4

Câu 2: 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. tỉ số hai số nguyên lẻ liên tiếp. 

B. hai số nguyên liên tiếp.

C. tỉ số hai nguyên chẵn liên tiếp.

D. tỉ số hai số nguyên tố liên tiếp.

Câu 3: Trên một sợi dây dài 30 cm, hai đầu cố định đang có sóng dừng. Trên dây có tất cả 2 điêm M, N luôn dao động với biên độ cực đại là 2 cm. Chọn phương án chính xác nhất.

A. MN > 15,l cm.

B. MN = 30 cm.

C. 15 cm ≤ MN < 15,6 cm.

D. MN = 15 cm.

Câu 6: 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 = λ2

B. L = kλ.

C. L = λ/k.      

D. L = kλ/2.     

Câu 5: Khi có sóng dừng trên dây khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là:

A. một phần tư bước sóng  

B. một phần ba bước sóng.

C. một nửa bước sóng.

D. một bước sóng.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng sóng trên dây là bao nhiêu?

Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 13Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d₁ = 19cm, d₂ = 21cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?