Bài 9 sóng ngang sóng dọc

BÀI 9: SÓNG NGANG SÓNG DỌC SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ I MỤC TIÊU Về kiến thức - Quan sát hình ảnh, video chuyển động phần tử mơi trường để so sánh sóng dọc sóng ngang - Nêu định nghĩa sóng ngang, sóng dọc - Nêu đặc điểm sóng dọc sóng ngang - Hiểu q trình truyền lượng sóng - Sử dụng mơ hình sóng âm truyền khơng khí để giải thích số tính chất âm - Vận dụng kiến thức sóng dọc, sóng ngang truyền lượng sóng để giải tập Về lực - Năng lực giải vấn đề sáng tạo: + Phân tích số ảnh hưởng sóng sống, phát triển khoa học, công nghệ kĩ thuật + Nêu ví dụ thực tế sóng dọc, sóng ngang ví dụ để chứng tỏ sóng truyền lượng + Nêu ví dụ chứng tỏ sóng âm sử dụng số lĩnh vực khác - Năng lực giao tiếp hợp tác: Tiếp thu kiến thức trao đổi với bạn bè thơng qua hoạt động nhóm Hồn thành nhiệm vụ thân hợp tác với thành viên nhóm để hồn thành nhiệm vụ học tập - Năng lực sử dụng ngôn ngữ: Học sinh biết sử dụng ngơn ngữ vật lí để mơ tả tượng truyền sóng Về phẩm chất - Chăm chỉ: Tích cực tìm hiểu tài liệu - Trách nhiệm: Có trách nhiệm thực nhiệm vụ phân công - Trung thực: Có ý thức báo cáo xác, khách quan II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU + Hình ảnh phần mở số hình ảnh liên quan đến nội dung học + Sợi dây lò xo mềm, thí nghiệm hình 8.1, hình ảnh 9.1, 9.2, 9.3 SGK + Máy chiếu + SGK, tranh ảnh, tư liệu sưu tầm liên quan đến học theo yêu cầu GV III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1.Ổn định tổ chức lớp Lớp Ngày dạy Sĩ số Tên HS vắng Kiểm tra cũ: Câu 1: Thế sóng cơ? Nêu ví dụ đời sống? Câu 2: Nêu đại lượng đặc trưng sóng? Bài Ghi ( Đã dừng lại ở…) Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình phát biểu vấn đề để tìm hiểu vật lí a Mục tiêu: - Tạo cảm giác hứng thú cho học sinh trước bước vào học - Sử dụng hình ảnh, video sóng mặt nước sóng âm để học sinh nêu điểm giống khác sóng b Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh Dự kiến sản phẩm *Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV cho HS quan sát hình ảnh, video sóng mặt nước sóng âm truyền khơng khí để trả lời câu hỏi: Sóng mặt nước sóng âm truyền khơng khí có điểm chung riêng *Thực nhiệm vụ học tập HS hoạt động nhóm đơi thực nhiệm vụ học tập *Báo cáo kết thảo luận GV gọi ngẫu nhiên HS đại diện cho nhóm trình bày, nhóm khác bổ sung (nếu có) - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá - GV nhận xét đặt câu hỏi: Vậy sóng phân loại có đặc điểm nào? Sóng mặt nước sóng âm truyền khơng khí: Giống - Sóng mặt nước sóng âm truyền khơng khí sóng Khác - Sóng mặt nước lan truyền từ nước lại tạo gợn sóng nhấp nhơ - Các phần tử sóng âm truyền khơng khí theo chiều sóng truyền Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới: Hoạt động 2.1: Tìm hiểu sóng ngang, sóng dọc a Mục tiêu: - Bằng thí nghiệm hình ảnh trực quan nêu định nghĩa sóng ngang, sóng dọc - Nêu đặc điểm sóng dọc sóng ngang - So sánh giống khác sóng dọc, sóng ngang b Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh *Chuyển giao nhiệm vụ học tập Chia lớp thành nhóm thực nhiệm vụ 1: Nhóm 1, 3: Tìm hiểu sóng ngang Dựa vào thí nghiệm 8.1 nêu đặc điểm phương truyền sóng nêu đặc điểm phương dao động phần tử nước O M - Sóng thí nghiệm H8.1 sóng ngang Nêu định nghĩa sóng ngang - Hình 9.1 mơ tả sóng ngang truyền dây đàn hồi Hãy quan sát mũi tên, từ phương dao động phần tử Dự kiến sản phẩm I Sóng ngang - Sóng ngang: sóng mà phần tử mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng - Sóng ngang truyền chất rắn bề mặt chất lỏng II Sóng dọc: - Sóng dọc sóng mà phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng - Sóng dọc truyền chất khí, dây phương truyền sóng Nhóm 2,4: Tìm hiểu sóng dọc - Sử dụng lò xo nhựa (lò xo đồ chơi trẻ em) tạo sóng mặt phẳng nằm ngang Nêu đặc điểm phương truyền sóng phương dao động vòng lò xo - Nêu định nghĩa sóng dọc Nhiệm vụ 2: Dựa vào Hình 9.1 Hình 9.2, điểm giống khác sóng dọc sóng ngang *Thực nhiệm vụ học tập HS hoạt động nhóm thực nhiệm vụ học tập GV quan sát hướng dẫn học sinh gặp khó khăn việc thực nhiệm vụ *Báo cáo kết thảo luận GV gọi HS đại diện cho nhóm trình bày, nhóm khác bổ sung (nếu có) Nhóm 1,3 - TN 8.1: Các phần tử nước O M dao động lên xuống theo phương thẳng đứng cịn sóng truyền từ O đến M theo phương nằm ngang Vậy sóng ngang: sóng mà phần tử mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng - Hình 9.1 mơ tả sóng ngang truyền dây đàn hồi Phương dao động phần tử dây vng góc với phương truyền sóng Nhóm 2,4 - Sóng truyền sợi lị xo mềm: Các vịng lò xo sát bàn tay bị nén bị dãn Nhờ lực đàn hồi vòng lò xo mà biến dạng nén - dãn lan truyền xa dọc theo trục lò xo - Vậy sóng dọc sóng mà phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá - GV nhận xét chốt nội dung chất rắn chất lỏng * Chú ý: Sóng khơng truyền chân khơng So sánh sóng dọc sóng ngang Sóng dọc Sóng ngang Giống Đều lan truyền dao động mơi trường vật chất Khác Có phương dao động phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng Có phương dao động phần tử mơi trường vng góc với phương truyền sóng Hoạt động 2.2: Tìm hiểu q trình truyền lượng sóng a Mục tiêu: - Từ thực nghiệm thực tiễn nêu q trình truyền sóng q trình truyền lượng b Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh Dự kiến sản phẩm *Chuyển giao nhiệm vụ học tập + Phân tích thí nghiệm H8.1 - Sóng lan truyền mặt nước từ đâu? Đâu nguồn lượng? - Năng lượng dao động phần tử nước lấy từ đâu? - Các phần tử nước dao động chỗ quanh vị trí cân mình, chứng tỏ điều gì? Phân tích thí nghiệm H9.2 - Giải thích truyền lượng sóng lị xo + Giải thích cách mà sóng âm truyền lượng từ loa đến tai người nghe *Thực nhiệm vụ học tập HS hoạt động nhóm đơi thực nhiệm vụ học tập *Báo cáo kết thảo luận GV gọi ngẫu nhiên HS đại diện cho nhóm trình bày, nhóm khác bổ sung (nếu có) - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá - GV nhận xét chốt nội dung III Quá trình truyền lượng sóng - Nguồn sóng nguồn lượng Sóng mang lượng nguồn đến nơi khác phương truyền sóng - Mọi sóng mang lượng xa mà không mang phần tử Đó điểm khác biệt chuyển động sóng chuyển động hạt Hoạt động 2.3: Sử dụng mơ hình sóng để giải thích số tính chất âm a Mục tiêu: - Sử dụng mơ hình sóng âm truyền khơng khí để giải thích số tính chất âm b Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh Dự kiến sản phẩm *Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nhiệm vụ 1: HS tìm hiểu SGK để giải thích số tính chất âm mơ hình sóng Nhiệm vụ 2: Quan sát Hình 9.4 mô tả biên độ tần số âm qua dao động kí để trả lời câu hỏi sau: - Ở Hình 9.4a loa phát âm có chu kì IV Sử dụng mơ hình để giải thích số tính chất âm - Sóng dọc lị xo mơ hình giúp ta hiểu số tính chất sóng âm - Nguồn âm dao động khơng khí theo phương truyền âm, tạo nén – dãn lớp khơng khí truyền làm sóng âm - Sóng âm truyền đến tai người làm màng nhĩ dao động nên ta nghe âm bằng bao nhiêu? So với Hình 9.4a: - Ở hình biên độ âm lớn tần số không thay đổi? - Ở hình tần số âm giảm khơng giảm biên độ? - Ở hình biên độ âm giảm không giảm tần số? Nhiệm vụ 3: Câu Tại thời điểm mà sóng lị xo mơ tả Hình 9.2 Hãy xác định: a) Sóng truyền bước sóng? b) Trong điểm X, Y, Z điểm điểm chưa dao động? Câu 2: Dải tần số mà học sinh nghe thấy từ 30 Hz đến 16 000 Hz Tốc độ truyền âm khơng khí 330 m/s Tính bước sóng ngắn âm khơng khí mà bạn học sinh nghe *Thực nhiệm vụ học tập HS hoạt động nhóm đôi thực nhiệm vụ học tập *Báo cáo kết thảo luận GV gọi ngẫu nhiên HS đại diện cho nhóm trình bày, nhóm khác bổ sung (nếu có) Nhiệm vụ 2: - Ở hình a ta thấy khoảng 0,01 s sóng âm thực dao động nên chu kì sóng âm T = 0,0025 s So với Hình 9.4a: - Ở hình b có biên độ âm lớn tần số khơng thay đổi - Ở hình e tần số giảm (vì chu kì tăng) biên độ âm khơng giảm - Ở hình c biên độ giảm không giảm tần số Nhiệm vụ 3: Câu 1: a) Nhìn vào hình ảnh ta thấy lị xo có khoảng dãn, khoảng nén nên thấy sóng thực dao động tương ứng với bước sóng b) Điểm X điểm chưa dao động Câu 2: - Biên độ sóng âm lớn âm nghe to - Tần số sóng âm lớn âm nghe cao Bước sóng ngắn tương ứng với tần số v lớn nhất: λ= = 0, 02m f max Vậy bước sóng ngắn âm khơng khí mà bạn học sinh nghe 0,02 m - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá - GV nhận xét chốt nội dung Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: - Vận dụng lí thuyết sóng dọc, sóng ngang, truyền lượng sóng để giải câu hỏi, tập b Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh *Chuyển giao nhiệm vụ học tập 9.1 Chọn câu đủng A Sóng dọc sóng truyền dọc theo sợi dây B Sóng dọc sóng truyền theo phương thẳng đứng, cịn sóng ngang sóng truyền theo phương nằm ngang C Sóng dọc sóng phương dao động (của phần tử môi trường) trùng với phương truyền D Sóng ngang sóng phương dao động (của phần tử môi trường) trùng với phương truyền 9.2 Tìm phát biễu sai nói sóng A Bước sóng khoảng cách hai điểm gần củng phương truyền sóng dao động ngược pha B Sóng phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi sóng dọc C Tại điểm mơi trường có sóng truyền qua, biên độ sóng biên độ dao động phần từ mơi trường D Sóng phần tử mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng gọi sóng ngang 9.3 Sóng không truyền A chân không B không C nước D kim loại 9.4 Một sóng ngang truyền mơi trường phương dao động phần tử môi trường A phương ngang B phương thẳng đứng C trùng với phương truyền sóng D vng góc với phương truyền sóng 9.5 Một sóng dọc truyền mơi trường phương dao động phần tử môi trường A phương ngang B phương thẳng đứng C trùng với phương truyền sóng D vng góc với phương truyền sóng Dự kiến sản phẩm 9.6 Để phân biệt sóng ngang với sóng dọc ta dựa vào A.Phương dao động phương truyền sóng B.Phương truyền sóng tần số C.Vận tốc truyền sóng phương truyền sóng D.Vận tốc truyền sóng bước sóng 9.7 Một sóng ngang có tần số 100 Hz truyền sợi dây nằm ngang với tốc độ 60 m / s , qua điếm A đến điểm B cách 7,95 m Tại thời điểm A có li độ âm chuyển động lên điểm B có li độ A âm xuống B âm lên C dương lên D dương xuống 9.8 Mũi tên Hình 9.1 mơ tả hướng truyền dao động phần tử môi trường? A  B  C  D  9 Nếu tốc độ truyền sóng âm Hình 9.1 340 m / s tần số sóng khoảng A 566, Hz B 204 Hz C 0, 00176 Hz D 0,176 Hz 9.10 Một sóng ngang truyền sợi dây dài từ P đến Q Hai 5 PQ  P, Q Kết luận điểm phương truyền sóng cách sau đúng? A Khi P có li độ cực đại Q có vận tốc cực đại B Li độ P, Q trái dấu C Khi Q có li độ cực đại P có vận tốc cực đại D Khi P có li độ cực đại Q qua vị trí cân theo chiều âm Khi Q có li độ cực đại P qua vị trí cân theo chiều dương *Thực nhiệm vụ học tập HS hoạt động cá nhân thực nhiệm vụ học tập *Báo cáo kết thảo luận GV gọi ngẫu nhiên HS trình bày, bạn khác bổ sung (nếu có) - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá - GV nhận xét chốt nội dung Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: - Vận dụng lý thuyết sóng dọc, sóng ngang vào giải thích tượng thực tế - Nêu ví dụ sóng dọc sóng ngang - Sử dụng mơ hình sóng để giải thích số tính chất đơn giản âm b Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh Dự kiến sản phẩm *Chuyển giao nhiệm vụ học tập Trả lời câu hỏi Câu 1: Nêu ví dụ thực tế chứng tỏ sóng truyền lượng Câu 2: Nêu ví dụ sóng dọc sóng ngang thực tiễn Câu 3: Sử dụng mơ hình sóng để giải thích số tính chất đơn giản âm *Thực nhiệm vụ học tập HS hoạt động nhóm đơi thực nhiệm vụ học tập *Báo cáo kết thảo luận GV gọi ngẫu nhiên HS đại diện cho nhóm trình bày, nhóm khác bổ sung (nếu có) - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá *Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét, đánh giá - GV nhận xét chốt nội dung Câu 1: Ví dụ: Ta nghe tiếng người nói chuyện ồn đằng xa, chứng tỏ sóng âm truyền khơng khí mang lượng âm từ người nói tới tai ta Câu 2: - Ví dụ sóng ngang: sóng trịn truyền qua bề mặt nước ném đá - Ví dụ sóng dọc: sóng địa chấn vụ động đất, núi lửa, … Câu 3: Âm truyền môi trường chất rắn, lỏng, khí có độ to, nhỏ, trầm, bổng khác đặc điểm lớp phần tử vật chất môi trường tiếp xúc với nguồn âm dao động (nén, giãn) với biên độ tần số khác môi trường khác Lớp phần tử vật chất môi trường truyền âm lại làm cho lớp phần tử vật chất môi trường truyền âm dao động, … dao động nguồn âm lớp phần tử vật chất môi trường truyền âm truyền tới tai ta, làm cho màng nhĩ dao động, ta nghe âm phát từ nguồn âm