THÔNG TIN TÀI LIỆU
Trường: Tổ: Họ tên giáo viên: …………………… Ngày soạn …………………… TIẾT: BÀI 15: THỰC HÀNH ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I MỤC TIÊU Kiến thức - Thông qua thực hành học sinh ơn lại kiến thức sóng dừng, sóng dừng cột khí; kiến thức liên quan tốc độ, tần số bước sóng nhiư mối liên hệ gẵ dại lượng - Thảo luận để thiết kế phương án lựa chọn phương án thực phương án, đo tốc độ truyền âm dụng cụ thực hành Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học: + Tự giác tìm tịi, khám phá để dưa phương án thí nghiệm xác, phù hợp với điều kiện dụng cụ thực hành + Tự học để tìm hiểu nội dung yêu cầu thực hành + Có tinh thần xây dựng bài, hợp tác làm việc nhóm để xây dựng phương án thực hành xác định tốc độ truyền âm khơng khí - Năng lực giải vấn đề: + Năng lực sử dụng dụng cụ thực hành cách xác + Xây dựng phương án tiến hành làm thí nghiệm thực hành bạn nhóm + Giải câu hỏi, vấn đề đặt thực hành + Bố trí thí nghiệm gọn gàng, khoa học b Năng lực vật lí - Biết sử dụng công thức liên hệ tốc độ, bước sóng tần số để tính tốc độ truyền âm khơng khí - Rèn luyện kĩ thực hành, phương pháp làm giảm sai số chủ quan xác định giá trị phép đo - Biết tính sai số đại lượng vật lí thực hành - Viết báo cáo cách khoa học xác Phẩm chất - Chăm chỉ, tích cực hợp tác nhóm - Chủ động việc tìm tịi, nghiên cứu xây dựng phương án thực hành - Có tinh thần trách nhiệm, hợp tác trình thảo luận chung II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên: - SGK, SGV, Kế hoạch dạy Thực hành - Các dụng cụ thí nghiệm thực hành - Chuẩn bị phương án thực hành đo tốc dộ truyền âm - Máy chiếu (nếu có) Học sinh: - SGK, ghi, giấy nháp, bút, thước kẻ, máy tính cầm tay - Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động Mở đầu a Mục tiêu: - Hoạt động này, từ tình có vấn đề giúp học sinh tò mò để xác định tốc độ truyền âm khơng khí b Nội dung: - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: + Vì nói/hú trước núi, âm vọng lại? + Khoảng cách vị trí đứng núi L, thời gian từ nói/hú t, ta ước lượng tốc dộ truyền âm không khí lúc hay khơng? + Bây xây dựng phương án để đo tốc độ truyền âm khơng khí dây cách xác dựa vào tượng sóng dừng không? c Sản phẩm học tập: - Bước đầu HS đưa câu trả lời theo yêu cầu GV - Nêu cách khái quát phương án đo tốc độ truyền âm khơng khí d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước Bước 1: GV giao - Chia lớp học thành nhóm nhiệm vụ - GV nêu câu hỏi: + Âm truyền mơi trường có tốc độ xác định, làm đo tốc độ truyền âm khơng khí dụng cụ thí nghiệm? + Vì nói/hú trước núi, âm vọng lại? + Khoảng cách vị trí đứng núi L, thời gian từ nói/hú t, ta ướt lượng tốc dộ truyền âm khơng khí lúc hay khơng? Bước 2: HS thực - Các nhóm thảo luận, ghi chép vào giấy nhiệm vụ - HS trả lời câu hỏi theo yêu cầu GV Bước 3: Báo cáo, thảo luận Bước 4: GV kết luận nhận định - Các nhóm tiến hành thảo luận Báo cáo kết thảo luận Cử đại diện trình bày - GV tiếp nhận nhận xét câu trả lời HS - GV dẫn dắt HS vào bài: Xây dựng phương án thực hành để đo tốc độ truyền âm xác dựa vào kiến thức sóng dừng - Điều chỉnh phương án trả lời HS nhóm nhận xét Hoạt động Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1 Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm a Mục tiêu: - HS nhận biết nắm cách sử dụng dụng cụ thí nghiệm thực hành b Nội dung: - GV cho HS nghiên cứu SGK, mục I - HS thực yêu cầu GV c Sản phẩm học tập: - HS biết dụng cụ thí nghiệm - HS biết hoạt động cách sử dụng dụng cụ d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước Bước 1: GV giao nhiệm - GV cho HS nghiên cứu SGK, mục I vụ - Giới thiệu dụng cụ đo: + Ống trụ làm thuỷ tinh hữu suốt, có đường kính 40 mm, dài 670 mm, có chia độ ÷ 660 mm (1) + Pít-tơng làm thép bọc nhựa, có vạch dấu, nối với dây kéo rịng rọc, di chuyển dễ dàng ống (2) + Máy phát tần số phát tín hiệu có dạng sin (3) + Một loa nhỏ (4) + Giá đỡ ống trụ (5) Bước 2: HS thực - Quan sát dụng cụ tương ứng, nêu họat động dụng cụ vừa nhiệm vụ tìm hiểu Bước 3: Báo cáo, thảo - GV mời 1,2 bạn đứng chỗ trình bày câu trả lời cho câu hỏi luận - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức nhận định - GV nêu lại dẫn dụng cụ thí nghiệm thực hành Hoạt động 2.2 Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm khơng khí a Mục tiêu: - Các nhóm HS nêu phương án thí nghệm đo tốc độ truyền âm khơng khí b Nội dung: - GV tổ chức cho HS tìm hiểu SGK để đưa phương án tiến hành thực nghiệm đo tốc độ truyền âm khơng khí c Sản phẩm học tập: - Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm khơng khí với dụng cụ vừa tìm hiểu d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước Bước 1: GV giao - Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm khơng khí nhiệm vụ với dụng cụ vừa tìm hiểu - GV cho HS tự đọc SGK phần II, hướng dẫn HS thảo luận để từ học sinh lắp đặt thí nghiệm sở phương án thiết kế Bước 2: HS thực - Học sinh thiết kế phương án đo tốc độ truyền âm khơng khí nhiệm vụ - Lắp đặt dụng cụ thí nghiệm thực hành theo thiết kế: + Lắp ống trụ lồng pít-tơng ống lên giá đỡ, ghép loa sát đầu ống trụ (Hình 15.1 SGK) + Có thể sử dụng âm thoa La thay cho loa - Tổ chức cho HS thảo luận trả lời vấn đề sau: Nối máy phát tần số với loa, bật công tắc nguồn máy phát tần số, điều chỉnh biên độ tần số để nghe rõ âm (hoặc dùng búa cao su gõ vào nhánh âm thoa), đồng thời dịch chuyển dần pít-tơng xa loa Câu hỏi: + Khi pít-tơng di chuyển, độ to âm nghe thay đổi nào? + Khoảng cách hai vị trí liên tiếp pít-tơng mà âm nghe to cho phép xác định đại lượng sóng âm? + Cần đo đại lượng để tính tốc độ truyền âm? Bước 3: Báo cáo, thảo - HS tiến hành lắp đặt thí nghiệm thực hành đo tốc độ truyền âm hoàn luận chỉnh - Hiện tượng xảy ống thuỷ tinh sóng dừng + Khi pít-tơng di chuyển, độ to âm nghe thay đổi liên tục, có lúc to, có lúc nhỏ (hoặc khơng nghe thấy gì) Khi nghe thấy to có nghĩa có giao thoa với biên độ cực đại (hay bụng sóng), âm nhỏ khơng nghe thấy có giao thoa cực tiểu (nút sóng) + Khoảng cách hai vị trí liên tiếp pít-tơng mà âm nghe to cho phép xác định đại lượng bước sóng Vì khoảng cách hai vị trí liên tiếp cực đại giao thoa nửa bước sóng Từ ta xác định bước sóng âm + Để đo tốc độ truyền âm ta cần xác định thêm đại lượng chu kì (tần số) dựa đồ thị xuất máy phát tần số Bước 4: GV kết luận - GV kiểm tra lắp đặt TN, đánh giá, nhận xét nhận định Hoạt động 2.3 Tiến hành thí nghiệm a Mục tiêu: - Tiến hành thí nghiệm để lấy số liệu Bảng 15.1 b Nội dung: - GV cho HS đọc phần đọc hiểu mục III, GV đưa câu hỏi yêu cầu HS trả lời - GV yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu vào Bảng 15.1 - HS thực yêu cầu giáo viên c Sản phẩm học tập: - Bảng số liệu mẫu Bảng 15.1 Tần số nguồn âm: f = ….±…Hz Chiều dài cột khí âm to Lần Lần Lần Giiá trị trung bình (l) Sai số ∆l (cm) l1 l2 d Tổ chức hoạt động: Các bước thực Bước 1: GV giao nhiệm vụ Bước 2: HS thực nhiệm vụ Bước 3: Báo cáo, thảo luận Bước 4: GV kết luận nhận định Nội dung bước - GV yêu cầu HS đọc sách mục III tiến hành làm thí nghiệm phương án thiết kế - Tiến hành làm thí nghiệm phương án thiết kế; thảo luận nhóm để tiến hành TN xác nhanh + Điều chỉnh máy phát tần số đến giá trị 500 Hz, + Dùng dây kéo pít-tơng di chuyển ống thuỷ tinh, lúc âm nghe to Xác định vị trí âm nghe lớn lần Đo chiều dài cột khí l1 Ghi số liệu vào Bảng 15.1 Thực thao tác thêm hai lần + Tiếp tục kéo pít-tơng di chuyển thuỷ tinh,cho đến lúc lại nghe âm to Xác định vị trí pít-tơng mà âm nghe to lần Đo chiều dài cột khí l2 Ghi số liệu vào mẫu Bảng 15.1 Thực thao tác thêm hai lần - GV yêu cầu nhóm ghi kết vào bảng, đưa GV xem, kí duyệt - GV đánh giá, nhận xét, kí duyệt bảng số liệu để HS nhóm ghi lại làm Bài Báo cáo Thực hành (tránh chỉnh lí số liệu sau thực nghiệm) - Sử dụng số phân mềm điện thoại hay máy tính thay cho máy phát âm tần Hoạt động 2.4 Kết thí nghiệm, xử lí số liệu, tính sai số viết kết đo a Mục tiêu: - Ghi kết đo vào bảng 15.1 - Tính kết tốc độ truyền âm khơng khí - Tính sai số ghi kết đo xác b Nội dung: - Tiến hành thí nghiệm để ghi kết đo vào bảng 15.1 λ - Áp dụng công thức v= v = f tính kết tốc độ truyền âm khơng khí T - Tính sai số theo công thức ghi kết đo tốc độ truyền âm khơng khí xác c Sản phẩm học tập: - Bảng số liệu - Kết đo - Bài báo cáo thực hành d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Nội dung bước Bước 1: GV giao - GV yêu cầu HS đọc sách mục IV nhiệm vụ - Ghi kết đo vào bảng 15.1 - Tính kết tốc độ truyền âm khơng khí - Tính sai số ghi kết đo xác Bước 2: HS thực - Tiến hành thí nghiệm để ghi kết đo vào Bảng 15.1 nhiệm vụ λ v= T v = .f tính kết tốc độ truyền - Áp dụng công thức âm không khí - Tính sai số theo cơng thức ghi kết đo tốc độ truyền âm không khí xác - Xử lí kết thí nghiệm - Tính chiều dài cột khơng khí hai vị trí pít-tơng âm to d = l2 - l1 = ? - Tính tốc độ truyền âm v= λ ∙f = 2df = ? - Tính sai số: δv = δd + δf = ? - Tính ∆v = ? - Giải thích khơng xác định tốc độ truyền âm qua l1 ,l2 mà cân xác định qua l2 - l1 - Âm truyền mơi trường chất rắn, chất lịng chất khí với tốc độ khác Tốc độ truyền âm số môi trường bảng 15.2 SGK Bảng kết (dự kiến) Chiều dài cột không khí âm to lần lần Lần l1 (m) 2,55 2,53 2,57 l2 (m) 4,25 4,24 4,26 d = l2− l1 1,70 1,71 1,69 v = λ.ff = 2.d.ff (m/s) 340 342 338 v1 v v3 340m / s c) d d d3 d 1, 7m v v1 v v3 1,33 d d d3 d 0, 67 - Bài Báo cáo thực hành v Bước 3: Báo cáo, thảo luận Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét nhận định Hoạt động Luyện tập a Mục tiêu: - Giúp HS tổng kết lại kiến thức, kĩ thực thực hành đo tốc độ truyền âm khơng khí b Nội dung: - HS hệ thống lại kiến thức kĩ thực hiện, thông qua vấn đề tóm tắt GV c Sản phẩm học tập: - Các kiến thức kĩ cần đạt d Tổ chức thực hiện: - GV trao đổi, thuyết trình vấn đề liên quan Hoạt động Vận dụng Chế tạo đàn K’lông pút ống nứa ống nhựa rỗng, có độ dài khác phát âm có tần số tần số nốt nhạc Nêu phương án để xác định tốc độ truyền âm khác với phương án vừa tiến hành (trình bày Báo cáo) *Hướng dẫn nhà Hoàn thành Báo cáo thực hành (theo mẫu) theo cá nhân Nộp thực hành tiết học sau Chuẩn bị Bài 16 Lực tương tác hai điện tích IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM TRONG KHƠNG KHÍ Họ tên:…………………………… Nhóm:…………………………Lớp: 11……… I MỤC ĐÍCH THÍ NGIỆM: 1) Khảo sát tượng cộng hưởng sóng dừng cột khơng khí 2) Xác định tốc độ truyền âm khơng khí 3) II CỞ SỞ LÍ THUYẾT: Trả lời câu hỏi sau đây: Thế giao thoa sóng? Sóng dừng? đại lượng cơng thức đặc trưng sóng? Các công thức liên quan đến phương án thực hành này? III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM: A Phương án 1: Dùng máy phát tần số làm nguồn âm a) Đặt miệng ống cộng hưởng gần sát với mặt loa điện động Dùng hai dây dẫn có đầu phích nối loa điện động với lỗ cắm mặt sau máy phát tần số Cắm phích lấy điện máy phát tần số vào nguồn điện ~ 220 V Bật công tắc mặt sau máy phát tần số để chữ số hiển thị ô cửa tần số - Vặn núm THANG ĐO sang vị trí 100 – 1000 Hz - Nhấn nút TĂNG nút GIẢM để điều chỉnh s tần số hiển thị ô cửa TẦN SỐ đạt giá trị f = 500 Hz - Điều chỉnh núm BIÊN ĐỘ để nghe thấy âm phát từ loa điện động vừa đủ to b) Cầm đầu sợi dây có móc treo, thả cho mặt đáy pittông nằm gần sát đầu ống thủy tinh Sau kéo từ từ pittơng lên để tăng dần độ dài l cột khơng khí ống thủy tinh Do có giao thoa sóng ơng từ loa truyền tới sóng âm phản xạ từ mặt pittơng,nên cột khơng khí xảy tượng cộng hưởng sóng dừng gồm nút (có biên độ cực tiểu a min=0) bụng (có biên độ cực đại a max) nằm xen kẽ cách độ dài l cột không c) Khi xảy tượng cộng hưởng sóng dừng gồm nút có biên độ cực tiểu A (min) bụng có biên độ cực đại A (max) nằm xen kẽ cách độ dài l cột khơng khí có giá trị thích hợp bằng: l (2k 1) / (1) Với k = 0,1,2,3,…Ta suy khoảng cách d hai vị trí l l d l2 l1 / (1) khoảng cách hai bụng sóng có giá trị nửa bước sóng tức là: Bảng 1: Tần số nguồn âm: f = ….±…Hz Chiều dài cột khí Giiá trị trung Lần Lần Lần Sai số ∆l âm to bình (l) (cm) l1 l2 Xử lí kết thí nghiệm a) Tính chiều dài cột khơng khí hai vị trí pít-tơng âm to d = l2 - l1 = ? b) Tính tốc độ truyền âm v= λ ∙f = 2df = ? c) ∆v = ? d) Tính sai số: δ v = δ d + δ f = ? Kết quả: v = v v =……………………………………………(m/s) B Phương án 2: Dùng âm thoa làm nguồn âm a) Thay loa điện động âm thoa có tần số f = … Hz kẹp chặt vào trụ giá đỡ khớp nối đa Cầm đầu sợi dây có móc treo, thả cho mặt đáy pittơng nằm gần sát đầu ống thủy tinh.Lắng nghe âm phát để xác định vị trí l2 pittơng thước milimet lại nghe thấy âm to Thực lần phép đo Ghi vị trí l1 pittông lần đo vào bảng Bảng Lần đo f = ( ± 1) Hz l1 (mm) l (mm) d = l – l1 (m) = 2d (m) ∆ (m) III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Số liệu bảng 1: Căn giá trị khoảng cách d ghi Bảng 2, tính giá trị trung bình sai số tuyệt đối cực đại (∆ ) max bước sóng âm: = d =……………………………………………………………(m) ( )max =…………………………………………………………… (m) Xác định tốc độ v âm truyền khơng khí ( nhiệt độ phịng thí nghiệm) theo cơng thức : v = f = ……………………………………………………………(m/s) max v v = = ………………………………………………………(m/s) 3.Kết quả: v = v v =……………………………………………(m/s) Số liệu bảng 2: Căn giá trị khoảng cách d ghi Bảng 2, tính giá trị trung bình sai số tuyệt đối cực đại (∆ ) max bước sóng âm: = d =……………………………………………………………(m) ( )max =…………………………………………………………… (m) Xác định tốc độ v âm truyền khơng khí ( nhiệt độ phịng thí nghiệm) theo công thức : v = f = ……………………………………………………………(m/s) max v v = = ………………………………………………………(m/s) 3.Kết quả: v = v v =……………………………………………(m/s) Nhận xét chung: IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) V KÝ DUYỆT Nam Trực, ngày.f.f.f.f.f.f tháng.f.f.f.f.f.f.f năm 20.f.f.f DUYỆT CỦA BGH DUYỆT CỦA TỔ TRƯỞNG GIÁO VIÊN ĐOÀN VĂN DOANH
Ngày đăng: 07/11/2023, 21:57
Xem thêm: