Giáo án Tập huấn Vật lý 12 - Bài 15: Sự phản xạ sóng, sóng dừng - Trường THPT chuyên Nguyễn Du

 SỞ GD & ĐT ĐAK LAK
TRƯỜNG THPT BC LÊ QUÝ ĐÔN 	 
BÀI 15 : SỰ PHẢN XẠ SÓNG - SÓNG DỪNG
I / MỤC TIÊU :
Bố trí được TN để tạo ra sóng dừng trên dây.
Nhận biết được hiện tượng sóng dừng. Giải thích được sự tạo thành sóng dừng.
Nêu được điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi.
Áp dụng hiện tượng sóng dừng để tính vận tốc truyền sóng trên dây đàn hồi.
II / CHUẨN BỊ :
- Một dây lò xo mềm đường kính vòng lò xo khoảng 5cm, có thể kéo dãn dài 2m.
- Một cần rung có tần số ổn định.
- Một sợi dây chun tiết diện đều, đường kính khoảng 1mm, dài 1m, một đầu buộc một quả nặng 20g vắt qua một ròng rọc.
III / TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC :
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :nhận biết sóng phản xạ
HS : Quan sát thí nghiệm.
HS : Ngược với lúc đầu.
HS : Ngược với lúc đầu.
HS : Nêu định nghĩa.
HS : Nêu định nghĩa.
HS : Sóng phản xạ có cùng tần số và bước sóng với sóng tới. Nếu đầu phản xạ cố định thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới.
Hoạt động 2 : nhận biết sóng dừng
HS : Quan sát thí nghiệm.
HS : Nút: Những điểm đứng yên.
HS : Bụng:Những điểm dao động với biên độ cực đại.
HS : khoảng cánh giữa 2 nút, hai bụng liên tiếp cách đều nhau.
Hoạt động 3 : giải thích sự tạo thành sóng dừng trên dây
HS : u = A cos 2
HS : uM = Acos()
HS : = Acos()
HS : Bụng: d = n . 
HS : Nút: d = 
Hoạt động 4 : ĐK để có sóng dừng trên dây có 2 đầu cố định
HS : Hai nút.
HS : Một nửa bước sóng.
HS : Một số nguyên lần nửa bước sóng.
HS : l = n . 
Hoạt động 5 : ĐK để có sóng dừng trên dây có 1 đầu cố định, một đầu tự do 
HS : Bụng sóng.
HS : Một số bán nguyên nửa bước sóng.
HS : l = 
Hoạt động 6 : nêu ứng dụng của sóng dừng
HS : Giải bài tập ví dụ.
HS : Nêu ứng dụng.
GV : Ta cầm đầu A của dây đưa lên đưa xuống gây ra một biến dạng trên dây.
GV : So sánh chiều biến dạng của dây. Nêu nhận xét ?
GV : So sánh chiều chuyển động của sóng trước và sau khi gặp đầu cố định ? Nêu nhận xét ?
GV : Sóng tới là gì ?
GV : Sóng phản xạ là gì ?
GV : Nêu nhận xét tổng quát ?
GV : GV trình bày thí nghiệm tạo ra sóng dừng. Hình 23.2 hoặc Hình 23.5.
GV : Yêu cầu HS mô tả hiện tượng : chỉ ra những điểm nút, điểm bụng và so sánh khoảng cách giữa hai nút, hai bụng liên tiếp.
dNN = dBB = 
GV :Hướng dẫn HS lập phương trình cho sóng tới và sóng phản xạ ?
GV : Hướng dẫn học sinh lập phương trình sóng tổng hợp tại M ?
GV : Phân tích phương trình của sóng tổng hợp để xác định những điểm nút ?
GV : Phân tích phương trình của sóng tổng hợp để xác định những điểm bụng ?
GV : Đối với sợi dây có hai đầu cố định hay một đầu dây cố định và một đầu dây dao động với biên độ nhỏ thì khi có sóng dừng hai đầu dây là nút hay bụng ?
GV : Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng bao nhiêu ?
GV : Chiều dài của dây bằng bao nhiêu ?
GV : Viết biểu thức ?
GV : Đối với sợi dây có một đầu tự do thì khi có sóng dừng đầu tự do của dây là nút hay bụng ?
GV : Chiều dài của dây bằng bao nhiêu ?
GV : Viết biểu thức ?
GV : Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức về hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng trên dây.
IV / NỘI DUNG :
1. Sự phản xạ sóng.
Sóng đang truyền trong một môi trường mà gặp vật cản thì bị phản xạ.
Sóng phản xạ có cùng tần số và bước sóng với sóng tới.
Nếu vật cản cố định (đầu phản xạ cố định) thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới (đổi chiều).
2. Sóng dừng
Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương có thể giao thoa với nhau và tạo thành một hệ sóng dừng.
Sóng dừng là sóng có các nút và bụng cố định trong không gian.
+ Những điểm đứng yên gọi là nút.
+ Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi là bụng.
+ Những nút và bụng xen kẽ, cách đều nhau.
3. Điều kiện để có sóng dừng :
a. Đối với dây có 2 đầu cố định hay một đầu cố định, một đầu dao động.
Hai đầu dây là 2 nút.
Khoảng cách giữa 2 nút hay 2 bụng liên tiếp là 
Chiều dài dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.
l = n . (n = 1, 2, ... là số bó nguyên.)
Trên dây có n bó sóng.
Số bụng = n
Số nút = n + 1
b. Đối với dây có một đầu tự do
Đầu tự do là bụng sóng.
Khoảng cách giữa nút và bụng liên tiếp là 
Chiều dài dây bằng một nửa số bán nguyên nửa bước sóng.
	l = : (n = 1, 2, ... số bó nguyên) 
Trên dây có : n + bó sóng
	Số bụng = số nút = n + 1
Ứng dụng :
Có thể ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng trên dây.