(SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân...

12
Chương 2: Sóng cơ và sóng âm Lưu hành nội bộ Biên soạn GV: Phan Thành Luân 1 CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM ---------o0o------- BI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I. Sóng cơ 1. Thí nghiệm (SGK) 2. Định nghĩa - Sóng cơ là truyề n dao đô ̣ ng trong một môi trường. - So ́ ng cơ không truyền đươ ̣ c trong……………….……….Truyền được trong môi trươ ̀ ng …………………….. 3. Sóng ngang - Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử dao đô ̣ ng theo phương ……………..……. vơ ́ i phương truyền sóng. - Vi ́ d: ………….………………….……… - Sóng ngang chỉ truyền trong chấ t rắn và truyền trên bề mặ t chấ t lo ̉ ng. 4. Sóng dọc - Sóng dọc là sóng mà trong đó các phần tử dao động theo phương ………..…………với phương truyền sóng. - Vi ́ d: ………….………………….……… - Sóng dọc truyền được trong môi trường rắ n, lo ̉ ng va ̀ khi ́ . II. Các đặc trưng của một sóng hình sin a./ Biên độ của sóng: Biên độ A của sóng là biên đô ̣ dao đô ̣ ng cu ̉ a 1 phầ n tư ̉ của môi trường có sóng truyền qua. b./ Chu kì của sóng: Là chu kì dao động của mộ t phầ n tư ̉ cu ̉ a môi trươ ̀ ng co ́ sóng truyền qua. Tần số: Là đại lượng nghịch đảo của chu kỳdao đô ̣ ng. c./ Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Đối với 1 môi trường vận tốc truyền sóng không đổ i. d./ Bước sóng: Bước sóng λ là quãng đường mà sóng ………..……….............................................................................................. Hoặ c…………………..………..........................................................................……………………..………..................... ............................ e./ Năng lượng của sóng: Là năng lượng của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

Transcript of (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân...

Page 1: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 1

CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

---------o0o-------

BAI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I. Sóng cơ

1. Thí nghiệm (SGK)

2. Định nghĩa

- Sóng cơ là truyên dao đông trong một môi trường.

- Song cơ không truyên đươc trong……………….……….Truyên đươc trong môi trương ……………………..

3. Sóng ngang

- Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử dao đông theo phương ……………..……. vơi phương truyền sóng.

- Vi du: ………….………………….………

- Sóng ngang chỉ truyền trong chât răn và truyền trên bê măt chât long.

4. Sóng dọc

- Sóng dọc là sóng mà trong đó các phần tử dao động theo phương ………..…………với phương truyền sóng.

- Vi du: ………….………………….………

- Sóng dọc truyền được trong môi trường răn, long va khi.

II. Các đặc trưng của một sóng hình sin

a./ Biên độ của sóng: Biên độ A của sóng là biên đô dao đông cua 1 phân tư của môi trường có sóng truyền

qua.

b./ Chu kì của sóng: Là chu kì dao động của môt phân tư cua môi trương co sóng truyền qua.

Tần số: Là đại lượng nghịch đảo của chu kỳdao đông.

c./ Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.

Đối với 1 môi trường vận tốc truyền sóng không đôi.

d./ Bước sóng: Bước sóng λ là quãng đường mà sóng ………..………..............................................................................................

Hoăc…………………..………..........................................................................……………………..………..................... ............................

e./ Năng lượng của sóng: Là năng lượng của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

Page 2: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 2

d1 0 N

N

d M

d2

III. Phương trình sóng: Xét sóng hình sin truyền từ nguồn O đến M cách O một đoạn x = OM

Nếu phương trình sóng tại nguồn O là )cos(0 tAu chiều dương từ O sang x.

thì phương trình sóng tại M là: 12cos( ) M

xu A t

.

Phương trình tại N là: 22cos( ) N

xu A t

Cách chọn dấu:

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox hoặc truyền sau nguồn: dâu -

* Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox hoặc truyền trước nguồn: dấu +

* Đô lêch pha:

Nếu 2 điểm M và N trên phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì đô lêch pha la: = 2d

- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: d = MN = k

+ dao động ngược pha khi: d = MN = (2k + 1)

2

+ dao động vuông pha khi: d = MN = (2k + 1)

4

với k = 0, ±1, ±2 ...

Lưu ý: Đơn vị của x, d, và v phải tương ứng với nhau.

* Ghi nhơ:

+ Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha.

+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là …..……..…..

+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động vuông pha là …..……..….

+ Sau ………..……………………………… dao động tại một điểm lập lại như cũ.

+ Cách nhau một …..…………………..………….thì các điểm dao động giống hệt nhau.

+ Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha là: …..……..….

+ Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là: …..……..…………..

x1 x

M O N

+ x2

Page 3: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 3

A

C

B

I

D

G

H F

E

J

Phương truyên song

λ

2

23

+ Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng.

Khoang cach giữa n đỉnh (ngọn) sóng la L co nghia: (n - 1) = L

Sô lân nhô lên n lân trong t giây thì (n - 1)T = t

a. Bài tập:

Câu 1) Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nhô 10 lần trong khoảng thời gian 27s. Chu kì sóng

biển là

A. 2,45s. B. 2,8s. C. 2,7s. D. 3s.

Câu 2) Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 120cm và có 4

ngọn sóng qua trước mặt trong 6s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là

A. 0,6m/s. B. 0,8m/s. C. 1,2m/s. D. 1,6m/s.

Câu 3) Một sóng âm có tần số 510Hz lan truyền trong không khí với tốc độ 340m/s, độ lệch pha của sóng tại hai

điểm M, N trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 50cm là

A. rad2

3. B. rad

3

2. C. rad

2

. D. rad

3

.

Câu 4) Sóng âm có tần số 450Hz lan truyền với tốc độ 360m/s trong không khí. Giữa hai điểm cách nhau 1m trên

cùng phương truyền thì chúng dao động

A. cùng pha. B. vuông pha. C. ngược pha. D. lệch pha /4.

Câu 5) Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm

A. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha.

B. gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

C. gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

D. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

Câu 6) Sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = acos(4t – 0,02x) (u và x tính bằng cm, t tính bằng giây).

Tốc độ truyền của sóng này là

A. 100 cm/s. B. 150 cm/s. C. 200 cm/s. D. 50 cm/s.

Câu 7) Chọn câu trả lời đúng. Để phân loại sóng ngang hay sóng dọc người ta dựa vào:

A. tốc độ truyền sóng và bước sóng.

B. phương truyền sóng và tần số sóng.

C. phương truyền sóng và tốc độ truyền sóng.

D. phương dao động và phương truyền sóng.

b. Trích đề thi

Câu 1) (TN2007) Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ học?

A. Sóng âm truyền được trong chân không.

B. Sóng dọc là sóng có phương dđ vuông góc với phương truyền sóng.

C. Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng.

D. Sóng ngang là sóng có phương dđ trùng với phương truyền sóng.

Câu 2) (TN2008) Khi nói về sóng cơ học, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Sóng cơ học là sự lan truyền dđ cơ học trong môi trường vật chất

B. Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không.

C. Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc.

D. Sóng cơ học lan truyền trên mặt nước là sóng ngang

Câu 3) (TN2008) Một sóng âm truyền từ không khí vào nước thì

A. tần số và bước sóng đều thay đổi.

B. tần số thay đổi, còn bước sóng không thay đổi.

C. tần số không thay đổi, còn bước sóng thay đổi.

D. tần số và bước sóng đều không thay đổi.

Page 4: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 4

Câu 4) (TN2007) Một sóng âm truyền trong không khí, các đại lượng: biên độ sóng, tần số sóng, vận tốc truyền

sóng, bước sóng; đại lượng nào không phụ thuộc vào các đại lượng còn lại là

A. bước sóng. B. biên độ sóng. C. vận tốc truyền sóng. D. tần số sóng

Câu 5) (ĐH2011): Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ?

A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng

pha.

B. Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc.

C. Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang.

D. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai

điểm đó cùng pha.

Câu 6) (TN2008): Sóng cơ có tần số 50 Hz truyền trong môi trường với vận tốc 160 m/s. Ở cùng một thời điểm,

hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách nhau

A. 3,2m. B. 2,4m C. 1,6m D. 0,8m.

Câu 7) (TN2009): Một sóng ngang truyền theo chiều dương trục Ox, có phương trình sóng là u = 6cos(4t -

0,02x); trong đó u và x tính bằng cm, t tính bằng s. Sóng này có bước sóng là

A. 150 cm. B. 50 cm. C. 100 cm. D. 200 cm

Câu 8) (TN2011): Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là 5cos(6 )u t x (cm), với t đo bằng s,

x đo bằng m. Tốc độ truyền sóng này là

A. 3 m/s. B. 60 m/s. C. 6 m/s. D. 30 m/s.

Câu 9) (TN2012): Một sóng hình sin có tần số 450Hz, lan truyền với tốc độ 360m/s. Khoảng cách giữa hai điểm

gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là

A. 0,8m B. 0,4m C. 0,4cm D. 0,8cm

Câu 10) (CĐ2008): Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u cos(20t 4x)

(cm)(x tính bằng mét, t tính bằng giây). Vận tốc truyền sóng này trong môi trường trên bằng

A. 5 m/s. B. 50 cm/s. C. 40 cm/s D. 4 m/s.

Câu 11) (CĐ2008): Sóng cơ có tần số 80Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các

phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31 cm và 33,5 cm,

lệch pha nhau góc

A. 2

rad. B. rad. C. 2 rad. D.

3

rad.

Câu 12) (CĐ2012): Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4m/s và tần số sóng có giá

trị từ 33 Hz đến 43 Hz. Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần

số sóng trên dây là

A. 42 Hz. B. 35 Hz. C. 40 Hz. D. 37 Hz.

Câu 13) (ĐH2009): Một sóng âm truyền trong thép với vận tốc 5000m/s. Nếu độ lệch của sóng âm đố ở hai điểm

gần nhau nhất cách nhau 1m trên cùng một phương truyền sóng là / 2 thì tần số của sóng bằng:

A. 1000 Hz B. 1250 Hz C. 5000 Hz D. 2500 Hz.

Câu 14) (ĐH2009): Một nguồn phát sóng cơ dao động theo phương trình 4cos 4 ( )4

u t cm

. Biết dao

động tại hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5 m có độ lệch pha là 3

. Tốc độ

truyền của sóng đó là:

A. 1,0 m/s B. 2,0 m/s. C. 1,5 m/s. D. 6,0 m/s.

Câu 15) (TN2014): Một sóng có tần số 50 Hz truyền theo phương Ox với tốc độ 30 m/s. Khoảng cách giữa hai điểm

gần nhau nhất trên phương Ox mà dao động của các phần tử môi trường tại đó lệch pha nhau 3

bằng

A. 10 cm B. 20 cm C. 5 cm D. 60 cm

Câu 16) (TN2014): Ở một mặt nước (đủ rộng), tại điểm O có một nguồn sóng dao động theo phương thẳng đứng

với phương trình uO = 4cos20t (u tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 m/s, coi biên

độ sóng không đổi trong quá trình truyền đi. Phương trình dao động của phần tử nước tại điểm M (ở mặt nước), cách

O một khoảng 50 là:

A. uM = 4cos(20t +

2) cm B. uM = 4cos(20t -

4) cm

C. uM = 4cos(20t -

2) cm D. uM = 4cos(20t -

2) cm

Page 5: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 5

BAI 8: GIAO THOA SÓNG. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA 2 SÓNG NƯỚC

I. Hiên tương giao thoa song nươc

1. Thí nghiệm:

+ Hai mũi nhọn gắn vào cần rung chạm nhẹ mặt nước ở

hai điểm S1, S2.

+ Cho cần rung dao động điều hòa, ta được hai hệ thống

sóng lan truyền theo những hình tròn đồng tâm mở rộng

dần và đan trộn vào nhau.

+ Khi đã ổn định, trên mặt nước có một nhóm đường

hypebol dao động với biên độ dao động cực đại, đan xen

giữa chúng có một nhóm đường hypebol khác tại đó mặt

nước không dao động.

+ Hệ thống các đường hypebol này cố định.

2. Giải thích:

Trong miền hai sóng gặp nhau:

+ Những điểm đứng yên, do ……………………………………………………………….

+ Những điểm …………………………………………, do hai sóng gặp nhau tăng cường nhau.

3. Đinh nghia hiên tương giao thoa: la hiên tương hai song kêt hơp khi găp nhau co nhưng điêm

chung tăng cương lân nhau va co nhưng điêm chung triêt tiêu nhau.

- Các gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân giao thoa.

II- CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU

1-Dao động của một điểm trong vùng giao thoa:

Chọn điều kiện ban đầu thích hợp sao cho phương

trình dao động của hai nguồn là:

1 2

2 tu u Acos

T

Xét M trong vùng giao thoa cách S1 đoạn d1 = S1M cách S2 đoạn d2 = S2M.

- Phương trình sóng từ S1 đến M: 1 11

2cos ( ) cos2 ( )M

d dtu A t A

T v T

- Phương trình sóng từ S2 đến M: 2 22

2cos ( ) cos2 ( )M

d dtu A t A

T v T

- Sóng tổng hợp tại M:

1 21 2 cos 2 ( ) cos 2 ( )M M M

d dt tu u u A

T T

2S1S

Hình 8.4

S1 S2

Page 6: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 6

2 1 1 2( )2 cos cos 2

2

M

d d d dtu A

T

- Biên độ dao động là:………………………………………………………………………………..…………….

2) Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

a) Vị trí các cực đại giao thoa:

M dao động với Amax khi: ………………..………………………………………..…………………………………

• Nhưng điêm dđ biên đô cưc đai khi …………………………………..…………… ( 0; 1; 2....)k

b) Vị trí các cực tiểu giao thoa (điêm đưng yên):

M dao động với A = 0 khi: ………………..……………………… ( 0; 1; 2....)k

• Nhưng điêm dđ triêt tiêu khi …………………………………..……………….…………………………………

III. ĐK GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP

• Hai sóng nguồn kết hợp

a) ………………..………………………………………..………………………

b) ………………..………………………………………..………………………

Hai nguồn kết hợp phát ra 2 ……..………………………

• Điều kiện giao thoa: phải có sự tổng hợp của hai hoặc nhiều sóng kết hợp.

➢ Chú ý: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của ………….

Trường hợp Hai nguồn

cùng pha

Hai nguồn

dao động ngược pha

Hai nguồn

dao động vuông pha

Độ lệch pha Δ = 0 hoặc

Δ = k.2π

Δ = π hoặc

Δ = (2k + 1)π Δφ = (2k +1)

2

Biên độ . . cos 2 1d d2 a

. . cos 2 1d d

2 a2 2

2 12. . cos

4a d d

Điều kiện điểm

M cực đại d2- d1= kλ d2- d1= (2k + 1)

2

d2- d1= (k +

4

3)λ

Điều kiện điểm

Mcực tiểu d2- d1= (2k + 1)

2

d2- d1= kλ d2 – d1 = (k +

4

1)λ

Số cực đại l l

k

1 1

2 2

l lk

1 1 (k Z)

4 4

l lk

Số cực tiểu 1 1

2 2

l lk

l lk

1 1 (k Z)

4 4

l lk

a. Bài tập

Câu 1) Chọn câu trả lời đúng. Hai sóng kết hợp là các nguồn sóng có

A. cùng tần số. B. cùng biên độ.

C. độ lệch pha không đổi theo thời gian. D. cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Câu 2) Trong hiện tượng giao thoa sóng, những điểm trong môi trường truyền sóng là cực đại giao thoa khi

hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là

A. d2 - d1 = 0,5k B. d2 - d1 = (2k + 1)/2

C. d2 - d1 = k D. d2 - d1 = (k + 1)/2

Page 7: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 7

B A

h1

Câu 3) Giả sử phương trình sóng tại hai nguồn kết hợp A, B là: tcosAuu BA . Xét một điểm M trên

mặt chất lỏng cách A, B lần lượt là d1, d2. Coi biên độ sóng không thay đổi khi truyền đi. Biên độ sóng tổng

hợp tại M là:

A.

12

M

ddcosA2A . B.

12

M

ddcosA2A .

C. v

ddcosA2A 12

M

. D.

12

M

ddcosAA .

Câu 4) Trong hiện tượng giao thoa cơ học với 2 nguồn A và B thì khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau

nhất trên đoạn AB dao động với biên độ cực đại là

A. 4

. B.

2

. C. bội số của . D. .

b. Trích đề thi

Câu 1) (TN2007) Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S1 và S2 dđ theo phương thẳng đứng,

cùng pha, với cùng biên độ a không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Khi có sự giao thoa hai

sóng đó trên mặt nước thì dđ tại trung điểm của đoạn S1S2 có biên độ

A. cực đại B. cực tiểu C. bằng a/2 D. bằng a

Câu 2) (TN2011): Ở mặt nước, có hai nguồn kêt hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương

trình uA = uB = 2cos20t (mm). Tốc độ truyền sóng là 30 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền

đi. Phần tử M ở mặt nước cách hai nguồn lần lượt là 10,5 cm và 13,5 cm có biên độ dao động là

A. 4 mm. B. 2 mm. C. 1 mm. D. 0 mm.

Câu 3) (CĐ2007): Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S1, S2 cách nhau 8,2 cm, người ta đặt hai

nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz và luôn dao động

đồng pha. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi.

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 là

A. 11. B. 8. C. 5. D. 9.

Câu 4) (CĐ2008): Tại hai điểm M và N trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp cùng

phương và cùng pha dao động. Biết biên độ, vận tốc của sóng không đổi trong quá trình truyền, tần số của

sóng bằng 40 Hz và có sự giao thoa sóng trong đoạn MN. Trong đọan MN, hai điểm dao động có biên độ

cực đại gần nhau nhất cách nhau 1,5 cm. Vận tốc truyền sóng trong môi trường này bằng

A. 2,4 m/s. B. 1,2 m/s. C. 0,3 m/s. D. 0,6 m/s.

Câu 5) (CĐ2011): Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20cm, dao động theo phương thẳng

đứng với phương trình là 2 os50A Bu u c t (t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là

1,5m/s. Trên đoạn thẳng AB, số điểm có biên độ dao động cực đại và số điểm đứng yên lần lượt là

A. 9 và 8 B. 7 và 8 C. 7 và 6 D. 9 và 10

Câu 6) (CĐ2012): Tại mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng S1 và S2 dao động theo phương

thẳng đứng với cùng phương trình u = acos40t (a không đổi, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt

chất lỏng bằng 80 cm/s. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai phần tử chất lỏng trên đoạn thẳng S1S2 dao động

với biên độ cực đại là

A. 4 cm. B. 6 cm. C. 2 cm. D. 1 cm.

Câu 7) (CĐ2012): Tại mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 dao động theo phương

vuông góc với mặt chất lỏng có cùng phương trình u=2cos40 t (trong đó u tính bằng cm, t tính bằng s).

Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80cm/s. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng cách S1,S2 lần lượt là

12cm và 9cm. Coi biên độ của sóng truyền từ hai nguồn trên đến điểm M là không đổi. Phần tử chất lỏng

tại M dao động với biên độ là

A. 2 cm. B. 2 2 cm C. 4 cm. D. 2 cm.

BAI 9: SÓNG DỪNG

I- PHẢN XẠ CỦA SÓNG

1) Phản xạ của sóng trên vật cản cố định:

-Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn

………………………với sóng tới ở điểm phản xạ va triêt tiêu

Page 8: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 8

lân nhau.

2) Phản xạ trên vật cản tự do:

- Khi phản xạ trên vật cản tư do, sóng phản xạ luôn …………………..………với sóng tới ở điểm phản xạ va

........................................

II- SÓNG DỪNG

1) Sóng dừng:

Một sợi dây dài, mềm, căng ngang đầu Q gắn cố định.Cho đầu P

dao động điều hòa, thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau

và giao thoa với nhau. Kết quả trên dây có những điểm luôn dao

động với biên độ lớn nhất gọi là …………….…….Những điểm luôn đứng yên gọi là ……………

Định nghĩa: Sóng dừng là sóng có các nut và các bung cố định trong không gian.

2) Sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định

+ Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng

liên tiếp bằng …………….…….…………….…….

+ Khoảng cách giữa nút – bụng liên tiếp bằng

…………….…….…………….…….

+ Khoảng cách giữa 2 nút bất kì

bằng..…………….…….……………

+ Khoảng cách giữa 2 bụng bất kì

bằng..…………….…….……………

+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây hai đầu cố định là chiều dài dây bằng ………….…….…………….…….

Số bụng sóng = số bó sóng =…………..; Số nút sóng = …………………

3) Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định - một đầu

tự do:

+ Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố

định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng

…………….…….…………….…

Số bụng sóng = số nút sóng = …………..

* Thời gian để sợi dây duỗi thẳng liên tiếp là T

2.

a. Bài tập

Câu 1) Trên một sợi dây dài 1,5m, có sóng dừng được tạo ra, ngoài 2 đầu dây người ta thấy trên dây còn

có 4 điểm không dao động. Biết tốc độ truyền sóng trên sợi dây là 45m/s. Tần số sóng bằng

A. 45Hz. B. 60Hz. C. 75Hz. D. 90Hz.

Câu 2) Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2m đầu A cố định, đầu B tự do, dao động với tần số f = 85Hz. Quan

sát sóng dừng trên dây người ta thấy có 9 bụng. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 12cm/s. B. 24m/s. C. 24cm/s. D. 12m/s.

Câu 3) Sóng dừng xảy ra trên dây AB = 11cm với đầu B tự do, bước sóng bằng 4cm thì trên dây có

A. 5 bụng, 5 nút. B. 6 bụng, 5 nút. C. 6 bụng, 6 nút. D. 5 bụng, 6 nút.

Câu 4) Hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng bao nhiêu ?

A. Bằng hai lần bước sóng. B. Bằng một bước sóng.

Q P

H 9.4

4

2

2

k 2

Q

P

2

2

k 2

Q P

Page 9: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 9

C. Bằng một nửa bước sóng. D. Bằng một phần tư bước sóng.

Câu 5) Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ

A. luôn ngược pha với sóng tới. B. ngược pha với sóng tới nếu vật cản cố định.

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

Câu 6) Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao

động điều hoà với tần số 40 Hz. Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền

sóng trên dây là 20 m/s. Kể cả A và B, trên dây có

A. 5 nút và 4 bụng. B. 3 nút và 2 bụng. C. 9 nút và 8 bụng. D. 7 nút và 6 bụng.

b. Trích đề thi

Câu 1) (TN2007) Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ một bụng đến nút gần

nó nhất bằng

A. một số nguyên lần bước sóng. B. một nửa bước sóng.

C. một bước sóng. D. một phần tư bước sóng.

Câu 2) (CĐ2012): Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Tần số của sóng phản xạ luôn lớn hơn tần số của sóng tới.

B. Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

C. Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ hơn tần số của sóng tới.

D. Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

Câu 3) (TN2011): Sóng truyền trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do. Muốn có sóng dừng

trên dây thì chiều dài của sợi dây phải bằng

A. một số chẵn lần một phần tư bước sóng. B. một số lẻ lần nửa bước sóng.

C. một số nguyên lần bước sóng. D. một số lẻ lần một phần tư bước sóng.

Câu 4) (ĐH2012): Trên một sợ dây đàn hồi dài 100 cm với hai đầu A và B cố định đang có sóng dừng, tần

số sóng là 50 Hz. Không kể hai đầu A và B, trên dây có 3 nút sóng . Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 15 m/s B. 30 m/s C. 20 m/s D. 25 m/s

Câu 5) (ĐH2013): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng

(kể cả hai đầu dây). Bước sóng của sóng truyền trên đây là

A. 1m. B. 1,5m. C. 0,5m. D. 2m.

Câu 6) (TN2007): Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung

dao động điều hòa với tần số 50Hz theo phương vuông góc với AB. Trên dây có một sóng dừng với 4

bụng sóng, coi A và B là nút sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là

A. 10m/s. B. 5m/s. C. 20m/s. D. 40m/s.

Câu 7) (TN2008) Quan sát sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, người ta đo được khoảng cách giữa 5 nút

sóng liên tiếp là 100 cm. Biết tần số của sóng truyền trên dây bằng 100 Hz, vận tốc truyền sóng trên dây là:

A. 50 m/s B. 100 m/s C. 25 m/s D. 75 m/s

Câu 8) (TN2009): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1m, hai đầu cố định, có sóng dừng với 2 bụng sóng. Bước

sóng của sóng truyền trên đây là

A. 1m. B. 0,5m. C. 2m. D. 0,25m.

Câu 9) (TN2010): Trên môt sơi dây dai 0,9 m co song dưng. Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có

10 nút sóng.Biết tần số của sóng truyền trên dây là 200Hz. Sóng truyền trên dây có tôc đô la

A. 90 cm/s B. 40 m/s C. 40 cm/s D. 90 m/s

Câu 10) (TN2012): Trên môt sơi dây dai 60cm co song dưng. Trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng. Biết

tần số của sóng truyền trên dây là 100Hz. Sóng truyền trên dây có tôc đô la

A. 200m/s B. 20m/s C. 40m/s D. 400m/s

Câu 11) (CĐ2009)Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng

truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng sóng trên dây là

A. 3. B. 5. C. 4. D. 2.

Câu 12) (CĐ2010) Môt sơi dây AB co chiêu dai 1m căng ngang, đâu A cô đinh, đâu B găn vơi môt nhanh

cua âm thoa dao đông điêu hoa vơi tân sô 20Hz. Trên dây AB co môt song dưng ôn đinh vơi 4 bung song,

B đươc coi la nut song. Tôc đô truyên song trên dây la

A. 50 m/s B. 2 cm/s C. 10 m/s D. 2,5 cm/s

Câu 13) (CĐ2013): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng

(kể cả hai đầu dây). Bước sóng của sóng truyền trên dây là

A. 0,5 m. B. 2 m. C. 1 m. D. 1,5 m.

Câu 14) (ĐH2007) Trên một sợi dây dài 2m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2

đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Vận tốc truyền sóng trên dây là:

Page 10: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 10

A. 60 m/s B. 80 m/s C. 40 m/s D. 100 m/s

Câu 15) (ĐH2010): Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của

âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút

sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s. Kể cả A và B, trên dây có

A. 3 nút; 2 bụng. B. 7 nút; 6 bụng. C. 9 nút; 8 bụng. D. 5 nút; 4 bụng.

Câu 16) (CĐ2014): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,6 m , hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết tần số

của sóng là 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Số bụng sóng trên dây là

A. 15 B. 32 C. 8 D. 16

BAI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM

I. ÂM, NGUỒN ÂM

1. Âm là gì

Sóng âm (gọi tắt là âm) là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn.

2. Nguồn âm

Vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm. Tần số của sóng âm bằng tần số dao động của nguồn.

3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

- Âm nghe được (âm thanh) là âm có tần số từ ….…………….…….…………….…….

- Hạ âm là âm có tần số nhỏ hơn….…………….…….…………….…….

- ….…………….…….…………….…là âm có tần số lớn hơn 20.000Hz

4. Sự truyền âm

a) Môi trường truyền âm:

- Sóng âm truyền được trong các môi trường vật chất đàn hồi như rắn, lỏng, khí.

- Sóng âm không truyền được trong chân không.

- Các chất liệu như bông, nhung, len…... truyền âm kém vì tính đàn hồi kém nên được dùng làm vật

liệu cách âm.

b) Tốc độ truyền âm:

- Trong một môi trường tốc độ âm không đổi.

- Tốc độ âm phụ thuộc vào độ đàn hồi, mật độ của môi trường. Tốc độ truyền âm trong chất

rắn….…………….……trong chất lỏng và trong chất lỏng ….…………….trong chất khí.

II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM (Sau đây ta chỉ xét đặc trưng vật lí của nhạc âm)

1. Tần số âm

Tần số là một đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.

2. Cường độ âm và mức cường độ âm

a) Cường độ âm (I):

Là năng lượng được sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian, qua một đơn vị diện tích đặt

vuông góc với phương truyền âm. . . 2

P PI

S 4 R

Đơn vị (W/m2)

b) Mức cường độ âm (L): Đai lương 0 0

lg ( ) 10.lg ( ) I I

L B dBI I

goi la mưc cương đô âm cua âm I so

vơi âm chuẩn I0

Page 11: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 11

3. Âm cơ bản và họa âm

- Khi một nhạc cụ phát ra một âm cơ bản f0 (hay họa âm thứ nhất) thì bao giờ cũng phát ra các họa

âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 .v.v. Biên độ của các họa âm lớn nhỏ khác nhau. Tổng hợp âm cơ bản và các

họa âm tạo ra phổ của nhạc âm đó.

- Phổ của một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì khác nhau.

- Đồ thị của một âm do các nhạc cụ phát ra thì hoàn toàn khác nhau. (Xem đồ thị sgk hình 10.6).

Vậy: Đặc trưng vật lí thứ ba của âm là đồ thị dao động.

Kết lụân: Về phương diện vật lí âm có ba đặc trưng gồm:…………………………………………………

*Ren luyên:

1. Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng âm ?

A. Sóng âm là sóng dọc truyền trong các môi trường vật chất như rắn, lỏng hoặc khí.

B. Sóng âm có tần số nằm trong khoảng từ 200 Hz đến 16.000 Hz.

C. Sóng âm không truyền được trong chân không.

D. Vận tốc truyền âm thay đổi theo nhiệt độ.

2. Cường độ tại một điểm trong môi trường truyền âm là 4 210 w / m . Biết cường độ âm chuẩn là

12 2

0 10 w /I m . Mức cường độ âm tại điểm đó bằng

A. 810 dB B. 810 dB C. 80dB D. 8dB

3. Khi cường độ âm tăng gấp 3 lần thì mức cường độ âm

A. tăng thêm 10lg3 (dB). B. giảm đi 10lg3 (dB).

C. tăng thêm 10ln3 (dB) D. giảm đi 10ln3 (dB).

BAI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM

1. Độ cao

Độ cao của âm là đặc tính sinh lí của âm, dựa vào tần số âm.

+ Âm có tần số lớn gọi là ………….…….….………………………..

+ Âm có tần số nhỏ gọi là ………….…….….………………………..

2. Độ to

Độ to của âm đối với tai người (âm lượng) không tăng tỉ lệ với cường độ âm, mà tăng tỉ lệ với mức

cường độ âm nó phụ thuộc vào cường độ và tần số.

Ví dụ: Với âm 1000Hz có cường độ 10-7 W/m2 đã là âm to, nhưng âm 50Hz có cường độ 10-7 W/m2 là

một âm nhỏ.

Vậy: Độ to là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí

………….…….….………………………..

3. Âm sắc

Âm sắc là một đặc tính sinh lí của âm giúp ta phân biệt được các âm cùng tần số nhưng phát ra từ các

nguồn khác nhau. Âm sắc có liên quan mật thiết với ………….…….….………………………..

+ Nhờ ……………………..ta phân biệt được giọng của từng người, âm của từng nhạc cụ.

+ Hai nhạc cụ cùng phát ra âm cơ bản thì đồ thị dao động có cùng chu kỳ nhưng khác hình dang.

Page 12: (SGK) - Microsoft › ...gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà các phân tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha là A. 0,8m

Chương 2: Song cơ va song âm

Lưu hanh nôi bô Biên soạn GV: Phan Thành Luân 12

Kết luận: Về phương diện sinh lí âm có ba đặc trưng gồm ………….…….….………………………..

a. Bài tập

Câu 1: Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10-5 W/m2. Biết cường độ âm chuẩn là I0

=10-12 W/m2. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng

A. 50dB. B. 60dB. C. 70dB. D. 80dB.

Câu 2: Tai con người chỉ nghe được các âm có tần số nằm trong khoảng

A. từ 16 Hz – 2000 Hz B. từ 16 Hz - 20000Hz

C. từ 16 KHz – 20000 KHz D. từ 20 KHz – 2000 KHz

Câu 3: Các đặc trưng sinh lý của âm gồm:

A. độ cao của âm và âm sắc B. độ cao của âm và cường độ âm

C. độ to của âm và cường độ âm D. độ cao của âm, âm sắc, độ to của âm

Câu 4: Tại một điểm, đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt tại

điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian là

A. độ to của âm. B. cường độ âm. C. độ cao của âm. D. Mức cường độ âm.

Câu 5: Mức cường độ âm của một âm có cường độ âm là I được xác định bởi công thức:

A.0

lg)(I

IdBL B.

0

lg10)(I

IdBL C.

I

IdBL 0lg)( D.

I

IdBL 0lg10)(

Câu 6: Trong các môi trường truyền âm, tốc độ của âm giảm dần theo thứ tự sau

A. vrắn , vlỏng , vkhí B. vlỏng , vrắn , vkhí C. vkhí , vlỏng , vrắn D. vkhí , vrắn , vlỏng

Câu 7: Độ to của âm là một đặc tính sinh lý gắn liền với:

A. bước sóng và năng lượng âm. B. mức cường độ âm

C. vận tốc âm. D. vận tốc và bước sóng

b. Trích đề thi

Câu 1) (TN2009): Tại một điểm, đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm truyền qua một đơn vị

diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian là

A. cường độ âm B. độ cao của âm. C. độ to của âm. D. mức cường độ âm

Câu 2) (TN2010): Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây sai?

A. Siêu âm có thể truyền được trong chất rắn. B. Siêu âm có tần số lớn hơn 20 KHz.

C. Siêu âm có thể truyền được trong chân không. D. Siêu âm có thể bị phản xạ khi gặp vật cản.

Câu 3) (TN2010): Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm, nước, không khí với tôc đô

tương ứng là v1,v2, v.3. Nhận định nào sau đây là đúng

A. v2 > v1 > v.3 B. v1 > v2 > v.3 C. v3 > v2 > v.1 D. v2 > v3 > v.2

Câu 4) (TN2007) Âm sắc là đặc tính sinh lí của âm

A. chỉ phụ thuộc vào biên độ. B. chỉ phụ thuộc vào tần số.

C. chỉ phụ thuộc vào cường độ âm. D. phụ thuộc vào tần số và biên độ.

Câu 5) (ĐH2012): Một sóng âm và một sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng

A. của sóng âm tăng còn bước sóng của sóng ánh sáng giảm.

B. của sóng âm giảm còn bước sóng của sóng ánh sáng tăng.

C. của sóng âm và sóng ánh sáng đều giảm.

D. của sóng âm và sóng ánh sáng đều tăng.

Câu 6) (TN2011): Một sóng âm truyền trong một môi trường. Biết cường độ âm tại một điểm gấp 100 lần

cường độ âm chuẩn của âm đó thì mức cường độ âm tại điểm đó là :

A. 50dB B. 20dB C.100dB D.10dB

Câu 7) (CĐ2010): Tại một vị trí trong môi trường truyền âm, khi cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị

cường độ âm ban đầu thì mức cường độ âm

A. giảm đi 10 B. B. tăng thêm 10 B. C. tăng thêm 10 dB. D. giảm đi 10 dB.

Câu 8) (CĐ2011): Trong môi trường truyền âm, tại hai điểm A và B có mức cường độ âm lần lượt là 90

dB và 40 dB với cùng cường độ âm chuẩn. Cường độ âm tại A lớn gấp bao nhiêu lần so vớ cường độ âm

tại B? A. 2,25 lần B. 3600 lần C. 1000 lần D. 100000 lần