Bài 20. Thực hành: Xác định tốc độ truyền âm

Bài 20. Thực hành: Xác định tốc độ truyền âm tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất...

Bµi 20 - ThÝ nghiƯm thùc hµnh – Bµi sè XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Văn An - Thái Nguyên VẬT LÍ LỚP 12 NC - Bài 20: THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I Mơc ®Ých thÝ nghiệm Khảo sát tợng cộng hởng sóng dừng cột không khí Xác định tốc độ truyền ©m kh«ng khÝ II Dơng thÝ nghiƯm ng thuỷ tinh hữu suốt, dài 70 cm, ® êng kÝnh 40 mm, cã g¾n th milimÐt 2.íc Pittông kim loại bọc nhựa, đờng kính 38 mm, có vạch chuẩn xác định vị tríDây treo pittông, dài 1,5 m, đầu có móc treo Trụ thép inốc đặc, dài 75 cm, đờng kính 10 mm Đế ba chân thép, có hệ vít chỉnh cân Tay đỡ ống cộng hởng 10 13 11 14 12 Hình Bộ thiết bị thí nghiệm Xác định tốc độ truyền âm không khí Dụng thí nghiệm 7.II Ròng rọc, cụ đờng kính 40 mm, cã ỉ bi Loa ®iƯn ®éng Ω - 3 W nèi tiÕp víi ®iƯn trở 10 - W, lắp hộp bảo vệ có cán trụ thép lỗ cắm điện Khớp nối đa năng, có vít 10 hÃm 10 Máy phát tần số 0,1ữ 1000 Hz, 11 ¢m thoa 440 Hz 11 13 12 14 12 ¢m thoa 512 Hz 13 Bóa gâ âm thoa, cán Hình Bộ thiết bị thí gỗ, đầu cao su nghiệm 14 Bộ dây nối mạch Xác định tốc độ truyền điện, dài 50 cm, hai đầu âm không khí III thí nghiệm a) Tiến Dùng hành hai dây dẫn có đầu Phươnối ngưánưI : Dùng máy phích loa điện động vớiphát tần số làm nguồn âm hai lỗ cắm mặt sau máy phát tần số Cắm phích lấy điện máy phát tần số vào nguồn điện ~ 220V 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 ữ 1000 Hz Nhấn nút Tăng nút Giảm để điều chỉnh cho tần số hiển thị ô cửa tần số đạt giá trị f=500 Hz - Điều chỉnh núm Biên ộ để Hình Bộ thiết bị thí nghiệm Xác định tốc độ truyền âm không khí dùng máy phát tần số làm b) Cầm đầu sợi dây có móc treo, th cho mặt đáy Tiếnnằm hành nghiệm pittông gầnthí sát đầu dới ống thuỷ tinh Sau kéo từ từ pittông lên để tng dần độ dài l cột không khí èng thuû tinh Do cã sù giao thoa sóng âm từ loa truyền tới sóng âm phn xạ từ mặt pittông, nên cột không khí xy hịên tợng cộng hởng sóng dừng gồm nút (có biên độ cực tiểu (amin= 0) bụng (có biên độ cực đại ( amax ) nằm xen kẽ cách độ dài l cét λ l = ( k + ) không khí có giá trị thích hợp : víi k = 0, 1, 2, 3,… lµ mét sè nguyên bớc sóng âm truyền không khí Vì thế, vừa kéo pittông lên cao dần khỏi miệng ống thuỷ tinh vừa lắng nghe âm phát ta xác định đ ợc hai vị trí l1 l2 pittông thớc milimét nghe thấy âm to Thực lần phép đo Ghi vị trí l1 l2 pittông lần đo vào Bảng Từ công thức (1) ta suy khong cách d gia hai vị trí l1 l2 ®óng b»ng khoảng c¸ch hai bơng λ íc sãng sóng có giá trị nöa b d = l − l1 = âm, tức : c) Cn cac giá trị cđa khoảng c¸ch d ghi Bảng 1, tÝnh gi¸ trị trung bỡnh sai số tuyệt đối ( ) max cực đại bớc sóng âm: = d = (m) d) Xác định tốc độ v âm truyền không khí (ở nhiệt độ phòng thí nghiệm) theo công thức : = v= λ f (m/s) Bảng f =(500 ± 1) Hz = 2d (m) Lần l1 l2 d = l2 đo (mm (mm) l (m) ) ∆λ (m) λ = … (∆λ ) max =… Ghi­ chó­ :ư Có thể làm lại thí nghiệm với ©m cã tÇn sè f = 600, 700, 800 Hz Với tần số, thực lần phép đo khong cách d gia hai vị trí l1 l2 pittông nghe thấy âm to a) ơng Thay loa động âm thoa âm làm nguồn âm Ph án điện : Dùng thoa có tần số f = 440 Hz đợc kẹp chặt vào trụ giá đỡ khớp nối đa Cầm đầu sợi dây có móc treo, thả cho mặt đáy pittông nằm gần sát đầu dới ống thuỷ tinh Dùng búa có đầu cao su gõ nhẹ đặn vào đầu nhánh âm thoa phía trên, đồng thời kéo từ từ pittông lên để tăng dần độ dài l cột không khí ống thuỷ tinh Lắng nghe âm phát để xác định vị trí l1 pittông th ớc milimét nghe thấy âm to Thực lần phép đo Hình Bộ thiết bị thí nghiệm Xác định tốc độ truyền âm không khí b) Tiếp tục gõ nhẹ đặn vào đầu nhánh âm thoa phía trên, đồng thời kéo pittông lên cao để tăng thêm độ dài l cột không khí ống thuỷ tinh Lắng nghe âm phát để xác định vị trí l2 pittông thớc milimét lại nghe thấy âm to Thực lần phép đo Ghi vị trí l2 pittông lần đo vào Bảng Bng Lần đo f = ( 1) Hz d = l2 L1(mm l2(mm) l1(m) ) λ= 2d(m) ∆λ (m) λ =… = …… (∆λ ) max c) Cn cac giá trị khong cách d ghi Bang 2, tính giá trị trung bỡnh sai số tuyệt ( ) max đối cực đại bớc sóng âm (m) = 2d = d) Xác định tốc độ v âm truyền không khí (ở nhiệt độ phòng thí nghiệm) theo c«ng thøc : v = λ f = ………………… (m/s) Ghiư chúư :ư Có thể làm lại thí nghiệm với âm thoa có tần số f = 520 Hz Thực lần phép đo khong cách d gia hai vị trí l1 l2 pittông nghe thÊy ©m to nhÊt BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH VẬT LÝ Bài  : XÁC ĐỊNH VẬN TỐC TRUYỀN ÂM Kết quả: Chiều dài cột khơng khí Lần Lần Lần Lần Lần Giá trị trung bình Khi có cộng hưởng âm lần đầu l (cm) Khi có cộng hưởng âm lần hai l/ (cm) / / λ = 2(l − l ) = f = 440Hz ± 1Hz ; …………………… ∆v = v ( ∆λ ∆f + ) f λ ∆λ = 2(∆l − ∆l ) = v = f λ= v = v + ∆v = Sai số trung bình ...VẬT LÍ LỚP 12 NC - Bài 20: THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I Mơc ®Ých thÝ nghiệm Khảo sát tợng cộng hởng sóng dừng cột không khí Xác định tốc độ truyền ©m kh«ng khÝ II Dơng thÝ... nghiệm Xác định tốc độ truyền âm không khí b) Tiếp tục gõ nhẹ đặn vào đầu nhánh âm thoa phía trên, đồng thời kéo pittông lên cao để tăng thêm độ dài l cột không khí ống thuỷ tinh Lắng nghe âm phát... bớc sóng âm (m) = 2d = d) Xác định tốc độ v âm truyền không khí (ở nhiệt độ phòng thí nghiệm) theo c«ng thøc : v = λ f = ………………… (m/s) Ghiư chúư :ư Có thể làm lại thí nghiệm với âm thoa có