Bài 8. Giao thoa sóng

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Truy Nhập
Ngày gửi: 20h:12' 28-11-2021
Dung lượng: 2.0 MB
Số lượt tải: 722
Nguồn:
Người gửi: Truy Nhập
Ngày gửi: 20h:12' 28-11-2021
Dung lượng: 2.0 MB
Số lượt tải: 722
Số lượt thích:
0 người
Môn : Vật lý
Lớp : 12.5
Giáo viên: Nguyễn Văn Hùng
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ
Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Sóng cơ, Sóng ngang là gì?
Trả lời: Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường.
Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng
Kiểm tra bài cũ
Câu 2:Phương trình sóng tại nguồn O có dạng
Hãy viết phương trình sóng tại một điểm M trên phương truyền sóng cách nguồn O một khoảng bằng d?
Trả lời: Phương trình sóng tại M có dạng
Dụng cụ:
+Cần rung có gắn hai mũi nhọn S1, S2 cách nhau vài cm
+Chậu nước
Hiện tượng:
Trên mặt nước có những gợn sóng ổn định hình các đường hypebol có tiêu điểm S1S2
Tiết 14. Bài 8: GIAO THOA SÓNG
I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
Thí nghiệm
Tiến hành:
Cho cần rung dao động
Hình 8.3
-Những đường cong dao động với biên độ cực đại ( 2 sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau)
-Những đường cong dao động với biên độ cực tiểu ( 2 sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau)
Vây: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng.
-Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa
C1: Những điểm nào trên hình 8.3 biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau?
Những đường hypebol liền nét biểu diễn những chỗ gặp nhau của hai sóng tăng cường lẫn nhau, những đường hypebol nét đứt biểu diễn những chỗ gặp nhau của hai sóng triệt tiêu lẫn nhau .
2. Giải thích:
II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
Giả sử hai sóng tại S1 và S2 có cùng biên độ, tần số f, cùng pha dao động.
Phương trình dao động của 2 nguồn:
-Phương trình sóng từ S1 đến M :
- Phương trình sóng từ S2 đến M :
- Sóng tổng hợp tại M:
Biên độ dao động tổng hợp tại M là:
(8.1)
Ví dụ 1: Tại hai điểm A,B trên mặt nước có hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng với phương trình UA= UB=3cos(20πt)(cm), tốc độ truyền sóng v = 600 cm/s. Viết phương trình sóng tại điểm M cách A đoạn 15 cm, các B đoạn 20 cm.
Giải
Ta có: ω=20π⇒T=2 π /20 π =0,1S
Bước sóng: λ=v.T=600.0,1=60cm
Phương trình sóng tại M:
II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
a) Vị trí các cực đại giao thoa
Điểm cực đại giao thoa là những điểm dao động với biên độ cực đại:
Do đó:
=> Hiệu đường đi = một số nguyên lần bước sóng
Quỹ tích những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm
là S1 và S2, chúng được gọi là các vân giao thoa cực đại
(8.2)
Ví dụ 2 : Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động với tần số f= 15Hz, cùng pha. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30m/s. Điểm nào sau đây dao động sẽ có biên độ cực đại (d1 và d2 lần lượt là khoảng cách từ điểm đang xét đến S1 và S2):
A. M (d1 = 25m và d2 =20m)
B. N (d1 = 24m và d2 =21m)
C. O (d1 = 25m và d2 =21m)
D. P (d1=26m và d2=27m)
Tại O ta có : d2 – d1 = 21 – 25 = - 4 (m) = kλ => k = - 2
Vậy: Điểm O dao động với biên độ cực đại
Trả lời
b)Vị trí các cực tiểu giao thoa
Điểm cực tiểu giao thoa là các điểm đứng yên:
=> Hiệu đường đi = một số nửa nguyên lần bước sóng
Quỹ tích những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm
là S1 và S2, chúng được gọi là các vân giao thoa cực tiểu
hay
(8.3)
Vân giao thoa
Các vân cực tiểu giao thoa nằm xen kẽ các vân cực đại giao thoa,
đối xứng nhau qua cực đại trung tâm
Vân cực đại thứ 2
Vân cực tiểu thứ 2
Vân cực đại trung tâm
III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP
Hướng dẫn học sinh tự học
Bước sóng λ=v/f=0,8/80=0,01m=1cm
Hiệu khoảng cách từ M đến 2 nguồn là:
d2−d1=26,75−20,25=6,5cm=6,5λ
Suy ra M thuộc đường cực tiểu thứ 7 kể từ vân cực đại trung tâm
.
Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp dao động với tần số 80Hz và lan truyền với tốc độ 0,8m/s. Điểm M cách hai nguồn những khoảng lần lượt 20,25cm và 26,75cm ở trên
A. đường cực tiểu thứ 6. B. đường cực tiểu thứ 7.
C. đường cực đại bậc 6. D. đường cực đại bậc 7.
Trả lời
VẬN DỤNG
Câu 1: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng:
Giao nhau của hai sóng tại một điểm của môi trường
Tổng hợp của hai dao động
Tạo thành các gợn lồi lõm
Hai sóng, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường
nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau
Câu 2: hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động có:
Cùng biên độ
Cùng tần số
Cùng pha ban đầu
Cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha không đổi
Câu 3: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A,B dao động với tần số f = 15Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách A,B những khoảng tương ứng d1=16cm, d2=20cm sóng có biên độ cực tiểu. Giữa M và trung trực của AB có 2 dãy cực đại. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A. 17cm/s B. 15cm/s C. 24cm/s D. 20cm/s
Vị trí điểm M thỏa mãn:
Theo gt => M nằm trên vân cực tiểu thứ 3
k = 2
20 – 16 = 2,5
= 1,6 cm
v = .f = 24cm
DẶN DÒ
Xem lại
* Thế nào là hiện tượng giao thoa sóng?
* Phương trình tổng hợp tại M?
* Biên độ tại M trong vùng giao thoa?
* Vị trí cực đại, cực tiểu trong vùng giao thoa?
* Bài tập về nhà bài 7, 8 sgk/ T45
Đọc trước
Bài: 9 SÓNG DỪNG
+ Sự phản xạ sóng?(các trường hợp)
+ Sóng dừng? Đặc điểm? Điều kiện?
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy (cô) và các em học sinh tham dự tiết học hôm nay!
Taïm bieät heïn gaëp laïi !
Lớp : 12.5
Giáo viên: Nguyễn Văn Hùng
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ
Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Sóng cơ, Sóng ngang là gì?
Trả lời: Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường.
Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng
Kiểm tra bài cũ
Câu 2:Phương trình sóng tại nguồn O có dạng
Hãy viết phương trình sóng tại một điểm M trên phương truyền sóng cách nguồn O một khoảng bằng d?
Trả lời: Phương trình sóng tại M có dạng
Dụng cụ:
+Cần rung có gắn hai mũi nhọn S1, S2 cách nhau vài cm
+Chậu nước
Hiện tượng:
Trên mặt nước có những gợn sóng ổn định hình các đường hypebol có tiêu điểm S1S2
Tiết 14. Bài 8: GIAO THOA SÓNG
I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC
Thí nghiệm
Tiến hành:
Cho cần rung dao động
Hình 8.3
-Những đường cong dao động với biên độ cực đại ( 2 sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau)
-Những đường cong dao động với biên độ cực tiểu ( 2 sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau)
Vây: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng.
-Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa
C1: Những điểm nào trên hình 8.3 biểu diễn chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau? Tăng cường lẫn nhau?
Những đường hypebol liền nét biểu diễn những chỗ gặp nhau của hai sóng tăng cường lẫn nhau, những đường hypebol nét đứt biểu diễn những chỗ gặp nhau của hai sóng triệt tiêu lẫn nhau .
2. Giải thích:
II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
Giả sử hai sóng tại S1 và S2 có cùng biên độ, tần số f, cùng pha dao động.
Phương trình dao động của 2 nguồn:
-Phương trình sóng từ S1 đến M :
- Phương trình sóng từ S2 đến M :
- Sóng tổng hợp tại M:
Biên độ dao động tổng hợp tại M là:
(8.1)
Ví dụ 1: Tại hai điểm A,B trên mặt nước có hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng với phương trình UA= UB=3cos(20πt)(cm), tốc độ truyền sóng v = 600 cm/s. Viết phương trình sóng tại điểm M cách A đoạn 15 cm, các B đoạn 20 cm.
Giải
Ta có: ω=20π⇒T=2 π /20 π =0,1S
Bước sóng: λ=v.T=600.0,1=60cm
Phương trình sóng tại M:
II. CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa
a) Vị trí các cực đại giao thoa
Điểm cực đại giao thoa là những điểm dao động với biên độ cực đại:
Do đó:
=> Hiệu đường đi = một số nguyên lần bước sóng
Quỹ tích những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm
là S1 và S2, chúng được gọi là các vân giao thoa cực đại
(8.2)
Ví dụ 2 : Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động với tần số f= 15Hz, cùng pha. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30m/s. Điểm nào sau đây dao động sẽ có biên độ cực đại (d1 và d2 lần lượt là khoảng cách từ điểm đang xét đến S1 và S2):
A. M (d1 = 25m và d2 =20m)
B. N (d1 = 24m và d2 =21m)
C. O (d1 = 25m và d2 =21m)
D. P (d1=26m và d2=27m)
Tại O ta có : d2 – d1 = 21 – 25 = - 4 (m) = kλ => k = - 2
Vậy: Điểm O dao động với biên độ cực đại
Trả lời
b)Vị trí các cực tiểu giao thoa
Điểm cực tiểu giao thoa là các điểm đứng yên:
=> Hiệu đường đi = một số nửa nguyên lần bước sóng
Quỹ tích những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm
là S1 và S2, chúng được gọi là các vân giao thoa cực tiểu
hay
(8.3)
Vân giao thoa
Các vân cực tiểu giao thoa nằm xen kẽ các vân cực đại giao thoa,
đối xứng nhau qua cực đại trung tâm
Vân cực đại thứ 2
Vân cực tiểu thứ 2
Vân cực đại trung tâm
III. ĐIỀU KIỆN GIAO THOA. SÓNG KẾT HỢP
Hướng dẫn học sinh tự học
Bước sóng λ=v/f=0,8/80=0,01m=1cm
Hiệu khoảng cách từ M đến 2 nguồn là:
d2−d1=26,75−20,25=6,5cm=6,5λ
Suy ra M thuộc đường cực tiểu thứ 7 kể từ vân cực đại trung tâm
.
Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp dao động với tần số 80Hz và lan truyền với tốc độ 0,8m/s. Điểm M cách hai nguồn những khoảng lần lượt 20,25cm và 26,75cm ở trên
A. đường cực tiểu thứ 6. B. đường cực tiểu thứ 7.
C. đường cực đại bậc 6. D. đường cực đại bậc 7.
Trả lời
VẬN DỤNG
Câu 1: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng:
Giao nhau của hai sóng tại một điểm của môi trường
Tổng hợp của hai dao động
Tạo thành các gợn lồi lõm
Hai sóng, khi gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường
nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau
Câu 2: hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động có:
Cùng biên độ
Cùng tần số
Cùng pha ban đầu
Cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha không đổi
Câu 3: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A,B dao động với tần số f = 15Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách A,B những khoảng tương ứng d1=16cm, d2=20cm sóng có biên độ cực tiểu. Giữa M và trung trực của AB có 2 dãy cực đại. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A. 17cm/s B. 15cm/s C. 24cm/s D. 20cm/s
Vị trí điểm M thỏa mãn:
Theo gt => M nằm trên vân cực tiểu thứ 3
k = 2
20 – 16 = 2,5
= 1,6 cm
v = .f = 24cm
DẶN DÒ
Xem lại
* Thế nào là hiện tượng giao thoa sóng?
* Phương trình tổng hợp tại M?
* Biên độ tại M trong vùng giao thoa?
* Vị trí cực đại, cực tiểu trong vùng giao thoa?
* Bài tập về nhà bài 7, 8 sgk/ T45
Đọc trước
Bài: 9 SÓNG DỪNG
+ Sự phản xạ sóng?(các trường hợp)
+ Sóng dừng? Đặc điểm? Điều kiện?
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy (cô) và các em học sinh tham dự tiết học hôm nay!
Taïm bieät heïn gaëp laïi !
 







Các ý kiến mới nhất