Bài 7. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Bùi Thị Thanh Hương
Ngày gửi: 10h:14' 30-11-2023
Dung lượng: 5.4 MB
Số lượt tải: 168
Nguồn:
Người gửi: Bùi Thị Thanh Hương
Ngày gửi: 10h:14' 30-11-2023
Dung lượng: 5.4 MB
Số lượt tải: 168
Số lượt thích:
0 người
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
1. Thí nghiệm:
Ê tô
Quả bóng
Cần rung
Mũi nhọn S
O
M
Chậu nước
Quan sát hiện tượng
ÊTÔ
Cần rung
Mũi S
O
M
x
Quan sát mặt nước và quả bóng
ta thấy hiện tượng gì?
Khi nguồn O dao động:
- Trên mặt nước xuất hiện
những vòng tròn đồng
tâm lồi lõm xen kẽ lan
rộng dần tạo thành
sóng nước.
- Còn quả bóng không bị
đẩy đi xa O mà chỉ dao
động lên xuống tại chỗ.
O
Giải thích hiện tượng?
ÊTÔ
Cần rung
Mũi S
O
M
x
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
2. Định nghĩa:
Sóng cơ là gì?
Soùng cô laø dao ñoäng cơ lan truyeàn trong
moät moâi tröôøng.
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
Truyền 1
dao động
Truyền
nhiều dao
động
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
vùng bị Nén
vùng bị dãn
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
Phöông dao
ñoäng
Phöông truyeàn soùng
Phöông dao
ñoäng
Phöông truyeàn soùng
Thế nào là sóng ngang ?
Thế nào là sóng dọc ?
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
3. SÓNG NGANG:
- Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của
môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng.
Chú ý: Sóng ngang truyền được trong chất rắn và
trên bề mặt chất lỏng.
Phương dao động
Phương truyền sóng
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
4) Sóng dọc :
- Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường
dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Chú ý : Sóng dọc truyền được trong chất rắn, chất
lỏng và chất khí.
Phương dao động
Phương truyền sóng
Chú ý:
Sóng cơ (sóng ngang và sóng dọc)
không truyền được trong chân không.
Hãy nhận xét về hình
dạng
Sợi
dâysợi
có dây?
hình dạng như
một đường hình sin
• Vaäy: Khi soùng truyeàn ñi thì caùc phaân töû vaät
chaát khoâng truyeàn ñi, maø chæ dao ñoäng taïi choã.
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN:
1. Sự truyền của một sóng hình sin:
A
B
D
C
t=0
E
B
T
t=
4
C
T
t=
2
D
E
3T
t=
4
t=T
Chú ý: - Trong quá trình truyền sóng cơ, các phần tử
của môi trường chỉ dao động tại chỗ mà không bị lôi
cuốn theo sóng, chỉ có pha dao động được lan truyền.
- Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền
dao động.
Sau hai chu kỳ dao động sóng truyền được từ A đến G.
A
E
G
H
Sau ba chu kỳ dao động sóng truyền được từ A đến H.
A
E
G
H
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
a. Biên độ A của sóng :
Là biên độ dao động của một phần tử
của môi trường có sóng truyền qua.
b. Chu kì và tần số của sóng:
Chu kì (T):Là chu kỳ dao động của một
phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Tần số (f):Là tần số dao động của một
phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Tần số (f):
c. Tốc độ truyền sóng v: Là tốc độ v lan
truyền dao động trong môi trường
v
Chú ý : Đối với mỗi môi trường nhất định thì tốc độ
lan truyền là không đổi
d. Bước sóng :
Bước sóng là quãng đường sóng truyền được
trong một chu kỳ T.
v
= v.T =
f
A
E
G
H
Chú ý : Hai phần tử cách nhau một bước sóng (dọc
theo phương truyền sóng ) thì dao động cùng pha , cách
nhau nửa bước sóng ( /2 ) thì dao động ngược pha .
Năng lượng
sóng là gì?
e. Năng lượng sóng:
- Là năng lượng dao động của các phần tử
của môi trường mà sóng truyền qua.
- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền
năng lượng.
III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG:
- Xét 1 sóng hình sin có 1 điểm M nằm trên phương
truyền sóng và cách nguồn sóng O một khoảng OM = x
x
O*
*
M
+Nếu p.trình sóng tại nguồn O là: u0 A.cos(t )
+ Thì p.trình sóng tại M do O truyền tới:
x
uM A cos (t t ) uM A cos t
v
2 t 2 x
uM A Cos
Tv
T
2
Vậy ta có phương trình uM A.cos(t
x)
2
uM A.cos(t
x) (1)
x: là khoảng cách từ nguồn O tới điểm M
x
λ = v.T ; t =
v
Phương trình ( 1) là phương trình của một sóng hình
sin truyền theo trục x.
Phương trình cho biết li độ u của phần tử có tọa độ x
vào thời điểm t.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Phương trình truyền sóng trong một môi
trường từ một nguồn O đến điểm M cách nguồn một
khoảng x (tính bằng m): uM 5.cos(4 t x)(cm)
a.Tìm biên độ và chu kì sóng?
b.Tìm tốc độ truyền sóng?
HƯỚNG DẪN
2
2
0, 5( s )
a. A = 5 cm; T
4
2
b.Từ phương trình
2(m)
v.T 2 v.0,5 v 4(m / s)
Câu 2: Một dây đàn hồi nằm ngang có điểm A dao
động theo phương thẳng đứng với phương trình:
u A 5.cos t (cm)
Pha dao động của A truyền dọc theo dây với vận tốc
50 cm/s. Viết phương trình dao động của M cách A
một đoạn 25cm?
HƯỚNG DẪN
2
2
50.
100(cm)
Ta có: v.
2
2 .25
uM A.cos(t
x) 5.cos( t
)
100
uM 5.cos( t )(cm)
2
Công nghệ khai thác năng lượng sóng biển, nhằm góp
phần hạn chế tối đa sự phát thải khí CO2 vào môi trường
sống. Nhiều quốc gia đã có nhà máy điện dùng năng lượng
sóng biển. Việc này có thể áp dụng tốt ở vùng biển nước ta,
theo số liệu khảo sát của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc,
công nghệ Việt Nam. Sóng biển tạo ra nguồn năng lượng vô
tận. Các kết quả tính toán cho thấy năng lượng sóng dọc dải
ven bờ của nước ta rất phong phú. Dòng năng lượng trung
bình yếu nhất đạt 15kW/m; mạnh nhất 30kW/m. Cụ thể
vịnh Hạ Long, Quảng Ninh, vịnh Gành Rái, Bà Rịa - Vũng
Tàu hội tụ đủ ba yếu tố: Mật độ năng lượng GWh/km2;
tiềm năng GWh; hiệu suất GWh/km. Đủ điều kiện để xây
dựng nhà máy thủy điện thủy triều. Đã có nhiều nước trên
thế giới đang khai thác nguồn năng lượng sạch này góp
phần tích cực, mục đích giảm phát thải CO2 bằng các công
nghệ thiết bị dưới đây:
Trạm điện sóng biển đầu tiên tại Hawaii.
Trạm điện sóng biển tại Na Uy.
Đan Mạch đã cho ra đời thiết bị Wavestar sử
dụng sóng biển để tạo ra năng lượng.
Đan Mạch đã cho ra đời thiết bị Wavestar sử
dụng sóng biển để tạo ra năng lượng.
HỆ THỐNG KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
TỪ SÓNG BIỂN CỦA AUSTRALIA
NỘI DUNG CẦN NẮM
1. Sóng cơ
Khái niệm
Phân loại
Môi trường truyền sóng
2. Những đại lượng đặc trưng của sóng
Chu kỳ, tần số
Biên độ
Bước sóng
3. Công thức liên hệ
Tốc độ truyền sóng Năng lượng
v
v.T
f
:Bước sóng (m)
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 1: Chọn phát biểu đúng
A Sóng ngang có phương dao động
trùng với phương truyền sóng.
B Sóng dọc có phương dao động vuông
góc với phương truyền sóng.
C Sóng cơ học truyền được trong chân
không.
D Sóng trên mặt nước là sóng ngang.
Câu 2: Chọn phát biểu đúng
A Chất rắn và bề mặt chất lỏng truyền được
cả sóng ngang và sóng dọc.
B Chỉ có chất khí mới truyền được
sóng ngang.
C Sự truyền sóng cũng làm vật chất
truyền theo.
D Vận tốc truyền sóng ngang lớn hơn
vận tốc truyền sóng dọc.
Câu 3: Quãng đường mà sóng truyền đi
được trong một chu kỳ dao động của sóng
gọi là
A. Vận tốc truyền
B. Bước sóng
C. Chu kỳ
D. Tần số
Câu 4: Một sóng có tần số 120 Hz truyền
trong một môi trường với tốc độ 60 m/s,
thì bước sóng của nó là bao nhiêu ?
A. 1,0 m
B. 2,0 m
C. 0,5 m
D. 0,25 m
v
v.T
f
Câu 5: Để phân loại sóng ngang và sóng dọc
người ta căn cứ vào :
A.Phương truyền sóng
B.Tần số của sóng
C.Phương dao động
D.Phương dao động và phương truyền sóng.
Caâu 6: Moät quan saùt vieân ñöùng ôû bôø bieån
thaáy soùng treân maët bieån coù khoaûng caùch
giöõa 5 ngoïn soùng lieân tieáp laø 12 m. Böôùc
soùng laø
A.12 m.
B. 1,2 m.
C. 3 m.
D. 2,4 m.
4 12 3( m)
I. SÓNG CƠ:
1. Thí nghiệm:
Ê tô
Quả bóng
Cần rung
Mũi nhọn S
O
M
Chậu nước
Quan sát hiện tượng
ÊTÔ
Cần rung
Mũi S
O
M
x
Quan sát mặt nước và quả bóng
ta thấy hiện tượng gì?
Khi nguồn O dao động:
- Trên mặt nước xuất hiện
những vòng tròn đồng
tâm lồi lõm xen kẽ lan
rộng dần tạo thành
sóng nước.
- Còn quả bóng không bị
đẩy đi xa O mà chỉ dao
động lên xuống tại chỗ.
O
Giải thích hiện tượng?
ÊTÔ
Cần rung
Mũi S
O
M
x
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
2. Định nghĩa:
Sóng cơ là gì?
Soùng cô laø dao ñoäng cơ lan truyeàn trong
moät moâi tröôøng.
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
Truyền 1
dao động
Truyền
nhiều dao
động
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
vùng bị Nén
vùng bị dãn
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
Phöông dao
ñoäng
Phöông truyeàn soùng
Phöông dao
ñoäng
Phöông truyeàn soùng
Thế nào là sóng ngang ?
Thế nào là sóng dọc ?
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
3. SÓNG NGANG:
- Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của
môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng.
Chú ý: Sóng ngang truyền được trong chất rắn và
trên bề mặt chất lỏng.
Phương dao động
Phương truyền sóng
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
4) Sóng dọc :
- Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường
dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Chú ý : Sóng dọc truyền được trong chất rắn, chất
lỏng và chất khí.
Phương dao động
Phương truyền sóng
Chú ý:
Sóng cơ (sóng ngang và sóng dọc)
không truyền được trong chân không.
Hãy nhận xét về hình
dạng
Sợi
dâysợi
có dây?
hình dạng như
một đường hình sin
• Vaäy: Khi soùng truyeàn ñi thì caùc phaân töû vaät
chaát khoâng truyeàn ñi, maø chæ dao ñoäng taïi choã.
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN:
1. Sự truyền của một sóng hình sin:
A
B
D
C
t=0
E
B
T
t=
4
C
T
t=
2
D
E
3T
t=
4
t=T
Chú ý: - Trong quá trình truyền sóng cơ, các phần tử
của môi trường chỉ dao động tại chỗ mà không bị lôi
cuốn theo sóng, chỉ có pha dao động được lan truyền.
- Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền
dao động.
Sau hai chu kỳ dao động sóng truyền được từ A đến G.
A
E
G
H
Sau ba chu kỳ dao động sóng truyền được từ A đến H.
A
E
G
H
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
a. Biên độ A của sóng :
Là biên độ dao động của một phần tử
của môi trường có sóng truyền qua.
b. Chu kì và tần số của sóng:
Chu kì (T):Là chu kỳ dao động của một
phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Tần số (f):Là tần số dao động của một
phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Tần số (f):
c. Tốc độ truyền sóng v: Là tốc độ v lan
truyền dao động trong môi trường
v
Chú ý : Đối với mỗi môi trường nhất định thì tốc độ
lan truyền là không đổi
d. Bước sóng :
Bước sóng là quãng đường sóng truyền được
trong một chu kỳ T.
v
= v.T =
f
A
E
G
H
Chú ý : Hai phần tử cách nhau một bước sóng (dọc
theo phương truyền sóng ) thì dao động cùng pha , cách
nhau nửa bước sóng ( /2 ) thì dao động ngược pha .
Năng lượng
sóng là gì?
e. Năng lượng sóng:
- Là năng lượng dao động của các phần tử
của môi trường mà sóng truyền qua.
- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền
năng lượng.
III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG:
- Xét 1 sóng hình sin có 1 điểm M nằm trên phương
truyền sóng và cách nguồn sóng O một khoảng OM = x
x
O*
*
M
+Nếu p.trình sóng tại nguồn O là: u0 A.cos(t )
+ Thì p.trình sóng tại M do O truyền tới:
x
uM A cos (t t ) uM A cos t
v
2 t 2 x
uM A Cos
Tv
T
2
Vậy ta có phương trình uM A.cos(t
x)
2
uM A.cos(t
x) (1)
x: là khoảng cách từ nguồn O tới điểm M
x
λ = v.T ; t =
v
Phương trình ( 1) là phương trình của một sóng hình
sin truyền theo trục x.
Phương trình cho biết li độ u của phần tử có tọa độ x
vào thời điểm t.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Phương trình truyền sóng trong một môi
trường từ một nguồn O đến điểm M cách nguồn một
khoảng x (tính bằng m): uM 5.cos(4 t x)(cm)
a.Tìm biên độ và chu kì sóng?
b.Tìm tốc độ truyền sóng?
HƯỚNG DẪN
2
2
0, 5( s )
a. A = 5 cm; T
4
2
b.Từ phương trình
2(m)
v.T 2 v.0,5 v 4(m / s)
Câu 2: Một dây đàn hồi nằm ngang có điểm A dao
động theo phương thẳng đứng với phương trình:
u A 5.cos t (cm)
Pha dao động của A truyền dọc theo dây với vận tốc
50 cm/s. Viết phương trình dao động của M cách A
một đoạn 25cm?
HƯỚNG DẪN
2
2
50.
100(cm)
Ta có: v.
2
2 .25
uM A.cos(t
x) 5.cos( t
)
100
uM 5.cos( t )(cm)
2
Công nghệ khai thác năng lượng sóng biển, nhằm góp
phần hạn chế tối đa sự phát thải khí CO2 vào môi trường
sống. Nhiều quốc gia đã có nhà máy điện dùng năng lượng
sóng biển. Việc này có thể áp dụng tốt ở vùng biển nước ta,
theo số liệu khảo sát của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc,
công nghệ Việt Nam. Sóng biển tạo ra nguồn năng lượng vô
tận. Các kết quả tính toán cho thấy năng lượng sóng dọc dải
ven bờ của nước ta rất phong phú. Dòng năng lượng trung
bình yếu nhất đạt 15kW/m; mạnh nhất 30kW/m. Cụ thể
vịnh Hạ Long, Quảng Ninh, vịnh Gành Rái, Bà Rịa - Vũng
Tàu hội tụ đủ ba yếu tố: Mật độ năng lượng GWh/km2;
tiềm năng GWh; hiệu suất GWh/km. Đủ điều kiện để xây
dựng nhà máy thủy điện thủy triều. Đã có nhiều nước trên
thế giới đang khai thác nguồn năng lượng sạch này góp
phần tích cực, mục đích giảm phát thải CO2 bằng các công
nghệ thiết bị dưới đây:
Trạm điện sóng biển đầu tiên tại Hawaii.
Trạm điện sóng biển tại Na Uy.
Đan Mạch đã cho ra đời thiết bị Wavestar sử
dụng sóng biển để tạo ra năng lượng.
Đan Mạch đã cho ra đời thiết bị Wavestar sử
dụng sóng biển để tạo ra năng lượng.
HỆ THỐNG KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
TỪ SÓNG BIỂN CỦA AUSTRALIA
NỘI DUNG CẦN NẮM
1. Sóng cơ
Khái niệm
Phân loại
Môi trường truyền sóng
2. Những đại lượng đặc trưng của sóng
Chu kỳ, tần số
Biên độ
Bước sóng
3. Công thức liên hệ
Tốc độ truyền sóng Năng lượng
v
v.T
f
:Bước sóng (m)
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 1: Chọn phát biểu đúng
A Sóng ngang có phương dao động
trùng với phương truyền sóng.
B Sóng dọc có phương dao động vuông
góc với phương truyền sóng.
C Sóng cơ học truyền được trong chân
không.
D Sóng trên mặt nước là sóng ngang.
Câu 2: Chọn phát biểu đúng
A Chất rắn và bề mặt chất lỏng truyền được
cả sóng ngang và sóng dọc.
B Chỉ có chất khí mới truyền được
sóng ngang.
C Sự truyền sóng cũng làm vật chất
truyền theo.
D Vận tốc truyền sóng ngang lớn hơn
vận tốc truyền sóng dọc.
Câu 3: Quãng đường mà sóng truyền đi
được trong một chu kỳ dao động của sóng
gọi là
A. Vận tốc truyền
B. Bước sóng
C. Chu kỳ
D. Tần số
Câu 4: Một sóng có tần số 120 Hz truyền
trong một môi trường với tốc độ 60 m/s,
thì bước sóng của nó là bao nhiêu ?
A. 1,0 m
B. 2,0 m
C. 0,5 m
D. 0,25 m
v
v.T
f
Câu 5: Để phân loại sóng ngang và sóng dọc
người ta căn cứ vào :
A.Phương truyền sóng
B.Tần số của sóng
C.Phương dao động
D.Phương dao động và phương truyền sóng.
Caâu 6: Moät quan saùt vieân ñöùng ôû bôø bieån
thaáy soùng treân maët bieån coù khoaûng caùch
giöõa 5 ngoïn soùng lieân tieáp laø 12 m. Böôùc
soùng laø
A.12 m.
B. 1,2 m.
C. 3 m.
D. 2,4 m.
4 12 3( m)
 







Các ý kiến mới nhất