Sóng dừng

Xem: 1099
Thảo luận: 0

Giáo viên giảng dạy: NGUYỄN THỊ VIỆT CHINH
Ngày soạn: 10/10/2021
Môn: Vật Lý- Lớp 12
BÀI 9:            SÓNG DỪNG

I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây.
- Giải thích định tính hiện tượng sóng dừng.
- Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp: hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do.
2. Năng lực
a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
b. Năng lực đặc thù môn học
   - Quan sát thí nghiệm, phân tích hiện tượng và rút ra nhận xét.
   - Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng
   - Giải được các bài tập đơn giản về sóng dừng.
3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

Phần mềm

+ Phần mềm Ispring.
+ Ứng dụng chuyển đổi video thành Gif.

Học liệu:

+ Sách giáo khoa vật lý 12
+ Sách giáo viên vật lý 12
+ Hình ảnh tìm qua google
+ Video tìm qua Youtube.

Thiết bị dạy học

+ Hệ thống web, Zalo, Zoom, LMS, Google Meeting…
+ Giáo viên: Máy tính, điện thoại, loa…
+ Học sinh: điện thoại, máy tính, Ipad, Tivi box Android…
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC E LEARNING
Hoạt động 1: Khởi động

Mục tiêu:

Ôn tập lại kiến thức cũ
Đặt vấn đề cần giải quyết.

Nội dung:

Học sinh trả lời câu hỏi ôn tập.
Học sinh theo dõi video chiếc đàn bầu, nhận thức vấn đề cần giải đáp.

Sản phẩm:

Kết quả bài làm:

Sóng cơ

Là dao động cơ lan truyền trong một môi trường
Là một dạng chuyển động đặc biệt của môi trường
Là dao động của mọi điểm trong môi trường.
là sự di chuyển của các phần tử trong môi trường.

Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây đúng?

Vận tốc truyền sóng là vận tốc dao động của phần tử vật chất.
Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một một giây
Khi có sóng truyền qua các phần tử vật chất sẽ di chuyển theo phương truyền sóng.
Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha trên cùng một phương truyền sóng

Điều kiện có giao thoa sóng là gì?

Có hai sóng chuyển động ngược chiều giao nhau.
Có hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi.
Có hai sóng cùng bước sóng giao nhau.
Có hai sóng cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.

Hiện tượng giao thoa sóng là hiện tượng

Giao của hai sóng tại một điểm trong môi trường
Tổng hợp hai dao động
Tạo thành các gợn lồi, lõm
Hai sóng gặp nhau có những điểm chúng luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn triệt tiêu nhau.

Vấn đề cần giải quyết: “ Vì sao đàn bầu chỉ có một dây nhưng vẫn có thể tạo ra những âm thanh và những bản nhạc khác nhau”.

Tổ chức thực hiện

Bước thưc hiện	Nội dung các bước
Bước 1	Giới thiệu bài giảng Nhắc lại bài cũ, yêu cầu học sinh làm bài ôn tập. Đặt vấn đề. Nêu mục tiêu và bố cục bài giảng.
Bước 2	Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo các bước
Bước 3	Hoàn thành bài tập, nếu vấn đề.

Hoạt động 2: Tìm hiểu sự phản xạ của sóng

Mục tiêu:

Mô tả được hiện tượng phản xạ của sóng trong hai trường hợp.
Nhận xét về sóng tới và sóng phản xạ.

Nội dung: Học sinh theo dõi và tiếp thu kiến thức
Sản phẩm:

I- Phản xạ của sóng
- TN:
- Kết luận:
+ Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ

+Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm tới .

Các bước thưc hiện

Bước thưc hiện	Nội dung các bước
Bước 1	Giáo viên trình bày thí nghiệm mô phỏng
Bước 2	Nhận xét về sóng tới và sóng phản xạ trong hai trường hợp Theo dõi và rút ra các kết luận: + Phản xạ của sóng trên vật cản cố định + Phản xạ của sóng trên vật cản tự do.
Bước 3	Kết luận về đặc điểm của sóng tới và sóng phản xạ
Bước 4	Nhận xét về sự phản xạ sóng trên chiếc đàn bầu

Hoạt động 3: Tìm hiểu sóng dừng
a. Mục tiêu:
- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây.
- Giải thích định tính hiện tượng sóng dừng.
- Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp: hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do.
- Áp dụng sự tổng hợp dao động và giao thoa giải thích được sơ lược về sóng dừng.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm:
II- Sóng dừng
- Định nghĩa : Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng.

Câu hỏi củng cố

Trong hiện tượng sóng dừng trên sợi dây thì nút là

Những điểm luôn đứng yên
Những điểm luôn chuyển động
Những điểm luôn dao động
Những điểm dao động với biên độ lớn nhất

Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện

các đỉnh sóng
các gợn sóng
các nút và các bụng
các điểm luôn đứng yên

Trong hiện tượng sóng dừng trên sợi dây, những điểm trên dây luôn dao động với biên độ lớn nhất gọi là bụng

- Khoảng cách giữa 2 nút (hoặc 2 bụng liên tiếp) bằng

- Điều kiện để có sóng dừng:
+ Sóng dừng trên một sợi dây có 2 đầu cố định:

(1). k = 1, 2, 3, . . . .
k: số bụng Số nút = k+1
+ Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do:

(2). k = 0,1,2,3…
số nút = số bụng = k +1
d. Tổ chức thực hiện:

Bước thực hiện	Nội dung các bước
Bước 1	Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Tìm hiểu về sóng dừng.
Bước 2	Học sinh thực hiện nhiệm vụ
Bước 3	Quan sát thí nghiệm và rút ra các kết luận: + Sóng tới và sóng phản xạ giao thoa với nhau. + Trên dây có những điểm luôn đứng yên (nút) và những điểm dao động với biên độ cực đại (bụng)F định nghĩa sóng dừng.
Bước 4	Học sinh trả lời câu hỏi củng cố kiến thức
Bước 4	Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Tìm hiểu điều kiện để có sóng dừng.
Bước 6	§Quan sát và rút ra các kết luận: Điều kiện để có sóng dừng trong hai trường hợp.

Hoạt động 4: Luyện tập
a. Mục tiêu:
- Giải được các bài tập đơn giản về sóng dừng.
- Thông qua các bài toán, hiểu hơn về các hiện tượng liên quan đến sóng dừng
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.
- Bảng tóm tắt kiến thức của bài học

Luyện tập

Một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng, Sóng truyền trên dây có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp là

λ/4.
2λ.
λ.
λ/2.

Trên một sợi dây đang có sóng dừng, khoảng cách giữa một nút và một bụng là 2cm. Sóng truyền trên dây có bước sóng là

2cm
1cm.
8cm.
4cm

Chọn đáp án đúng. Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ

luôn ngược pha với sóng tới.
ngược pha với sóng tới nếu vật cản cố định.
ngược pha với sóng tới nếu vật cản tự do.
cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

Một sợi dây dài 2 m, hai đầu cố định. Kích thích để có sóng dừng trên dây với 4 bó sóng. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm không dao động trên dây bằng 0,5m
Trên một sợi dây dài 1,2m có hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây thì trên dây có tất cả 4 nút. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v=80m/s. Tính tần số và chu kì dao động của sóng.

Vì dây có hai đầu cố định nên:

l=k (λ/2) ⇒ λ=2l/k=0,8m

λ=v/f⇒f=v/λ=100Hz

T=1/f=1/100=0,01s

d. Tổ chức thực hiện:

Bước thực hiện	Nội dung các bước
Bước 1	Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Làm BT vận dụng củng cố
Bước 2	Học sinh thực hiện nhiệm vụ
Bước 3	Hoàn thành bài làm
Bước 4	Gợi ý và giải thích bài làm

Hoạt động 4: Vận dụng
a. Mục tiêu:
Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân
c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS.
d. Tổ chức thực hiện:

Nội dung 1:
Mở rộng sóng dừng

- Giải thích về sự tạo thành âm thanh trong chiếc đàn bầu

- Tìm hiểu: Ứng dụng của hiện tượng sóng dừng trong việc hế tạo nhạc cụ khác. Ứng dụng trong việc xác định tốc độ truyền sóng.

V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................

Người soạn
Nguyễn Thị Việt Chinh

Thông tin bài học