Giáo án Chương 2. Sóng cơ và sóng âm theo hướng phát triển năng lực của học sinh, đúng chuẩn. Đầy đủ các 4 bước theo quy định. Có đầy đủ câu hỏi đánh giá cuối mỗi chủ đề để củng cố kiến thức. Giáo án được soạn công phu theo từng chủ đề hoặc từng bài cụ thể.
CHƯƠNG SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Tiết 16 – 17 – 18: CĐ SÓNG CƠ VÀ SỰ TỔNG HỢP SÓNG CƠ Xác định vấn đề cần giải chuyên đề: Nội dung kiến thức cần xây dựng chuyên đề 2.1 Nội dung 1: Sóng truyền sóng I Sóng Thí nghiệm + Cho cần rung dao động mũi S không chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ M đứng bất động + Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt nước, ta thấy sau thời gian ngắn, mẩu nút chai dao động Vậy, dao động từ O truyền qua nước tới M Ta nói có sóng mặt nước O nguồn sóng Định nghĩa Sóng dao động lan truyền môi trường Các gợn sóng phát từ O đường trịn tâm O Vậy sóng nước truyền theo phương khác mặt nước với tốc độ v Sóng ngang Sóng ngang sóng phần tử mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang truyền chất rắn Sóng dọc Sóng dọc sóng phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền chất khí, chất lỏng chất rắn Sóng không truyền chân không II Các đặc trưng sóng hình sin Sự truyền sóng hình sin Căng ngang sợi dây mềm, dài, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo dao động điều hòa Khi cho P dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Trên dây xuất sóng có dạng hình sin lan truyền đầu Q Quan sát ta thấy dây có điểm dao động hồn tồn giống có điểm dao động hồn tồn ngược Sóng lan truyền dây với tốc độ v Các đặc trưng sóng hình sin + Biên độ sóng A: biên độ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua + Chu kì T, tần số f sóng: Chu kì T sóng chu kì dao động phần tử môi f = T gọi tần số sóng trường có sóng truyền qua Đại lượng + Tốc độ truyền sóng v: tốc độ lan truyền dao động môi trường v + Bước sóng : quãng đường sóng lan truyền chu kỳ: = vT = f + Hai phần tử cách bước sóng dao động pha với + Năng lượng sóng lượng dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua III Phương trình sóng Nếu phương trình sóng nguồn O u O = Acost phương trình sóng M phương OM x truyền sóng (trục Ox) là: uM = Acos (t - 2 ) = Acos (t - 2 ) 2.2 Nội dung 2: Giao thoa sóng I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước Thí nghiệm Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt S 1, S2 lan tỏa gặp nhau, sau thời gian ta thấy mặt nước xuất loạt gợn sóng ổn định có hình đường hypebol có tiêu điểm S1, S2 Giải thích Ở miền hai sóng gặp nhau, có điểm dao động mạnh, hai sóng gặp chúng tăng cường lẫn nhau, có điểm đứng yên, hai sóng gặp chúng triệt tiêu Tập hợp điểm cực đại thành đường hypebol, tập hợp điểm đứng yên tạo thành đường hypebol khác Hiện tượng hai sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định gọi tượng giao thoa hai sóng Các gợn sóng có hình đường hypebol gọi vân giao thoa II Cực đại cực tiểu Xét điểm M vùng giao thoa sóng phát từ nguồn S S2 Gọi d1 = S1M, d2 = S2M đường sóng tới M + Tại M có cực đại khi: d2 – d1 = k; với k Z Những điểm dao động có biên độ cực đại điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số ngun lần bước sóng Quỹ tích điểm đường hypebol có hai tiêu điểm S S2, chúng gọi vân giao thoa cực đại + Tại M có cực tiểu (đứng yên) khi: d2 – d1 = (2k + 1) = (k + ); với k Z Những điểm dao động triệt tiêu điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số ngun lẻ bước sóng Quỹ tích điểm đường hypebol có hai tiêu điểm S1 S2, chúng gọi vân giao thoa cực tiểu III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp + Nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Hai nguồn dao động phương tần số có hiệu số pha không thay đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp Hai nguồn dao động phương tần số pha gọi hai nguồn đồng + Để có vân giao thoa ổn định mặt nước hai nguồn phát sóng mặt nước phải hai nguồn kết hợp + Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng: q trình sóng gây tượng giao thoa ngược lại trình gây tượng giao thoa chắn q trình sóng 2.3 Nội dung 3: Sóng dừng: I Sự phản xạ sóng Phản xạ sóng vật cản cố định Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ Phản xạ sóng vật cản tự Khi phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ ln pha với sóng tới điểm phản xạ II Sóng dừng Sóng dừng a) Thí nghiệm Cho đầu P dây dao động liên tục, sóng tới sóng phản xạ liên tục gặp nhau, chúng giao thoa với tạo dây điểm luôn đứng yên (nút) điểm luôn dao động với biên độ cực đại Đó sóng dừng b) Định nghĩa Sóng dừng sóng truyền sợi dây trường hợp xuất nút bụng Sóng dừng dây có đầu cố định + Hai đầu cố định hai nút sóng + Vị trí nút: Các nút sóng nằm cách đầu cố định khoảng số nguyên nửa bước sóng Hai nút liên tiếp nằm cách khoảng /2 + Vị trí bụng: Xen nút bụng, nằm cách hai nút Các bụng nằm cách hai đầu cố định khoảng số nguyên lẽ phần tư bước sóng Hai bụng liên tiếp nằm cách khoảng /2 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định chiều dài sợi dây phải số nguyên lần nửa bước sóng l = k./2 Sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự Điều kiện để có sóng dừng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự chiều dài sợi dây phải số nguyên lẻ phần tư bước sóng: l = (2k + 1)/4 Chuẩn kiến thức, kĩ số lực phát triển 3.1 Kiến thức - Phát biểu khái niệm liên quan tới sóng truyền sóng cơ: sóng dọc, sóng ngang, vận tốc, gia tốc vật dao động điều hịa, tần số, tần số góc, chu kì, pha - Viết phương trình sóng, nêu đặc trưng sóng hình sin - Mơ tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước - Nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng - Viết cơng thức xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa - Mơ tả tượng sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng - Viết cơng thức xác định vị trí nút bụng sợi dây trường hợp dây có hai đầu cố định dây có đầu cố định, đầu tự 3.2 Kĩ - Phát triển học sinh kỹ quan sát, phân tích, tổng hợp để thu nhận kiến thức - Học sinh cần vận dụng linh hoạt kiến thức học để từ giải số tập liên quan giải thích số tượng thực tế liên quan - Rèn luyện cho học sinh kỹ làm việc cá nhân làm việc theo nhóm tương tác với giáo viên - Vận dụng biểu thức để làm tập đơn giản - Biết tiến hành, quan sát phân tích rút nhận xét từ thí nghiệm 3.3 Thái độ - Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà - Chủ động trao đổi, thảo luận với học sinh khác với giáo viên - Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu - HS hứng thú học tập, nghiên cứu mơ hình, tích cực làm thí nghiệm - Có tác phong nhà khoa học 3.4 Năng lực phát triển - Năng lực sử dụng kiến thức: sử dụng kiến thức giải thích tượng có liên quan đến sóng cơ, truyền sóng, sóng dừng Giải tập đơn giản có liên quan - Năng lực phương pháp: biết thiết kế thí nghiệm có phương pháp tìm hiểu kiến thức phù hợp - Năng lực trao đổi thông tin: thực trao đổi, thảo luận với bạn bè để thực nhiệm vụ, tìm kiếm thông tin mạng - Năng lực cá thể: kết hợp kiến thức việc giải tình huống, sử dụng kiến thức học vào lí giải vận dụng tình thực tế Tiến trình dạy học 4.1 Nội dung 1: Sóng truyền sóng cơ: Hướng dẫn chung Nội dung thực thời gian 01 tiết Chủ đề gồm hoạt động: Khởi động Hình thành kiến thức Luyện tập - củng cố vận dụng Bước vận dụng - tìm tịi - mở rộng giáo viên giao cho học sinh tự tìm hiểu nhà nộp cho GV sau Có thể mô tả chuỗi hoạt động học dự kiến thời gian sau: Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời gian Khởi động Hoạt động Tạo tình sóng phút Hoạt động Tìm hiểu định nghĩa phân loại sóng 10 phút Hình thành Hoạt động Tìm hiểu đặc trưng sóng hình sin 10 phút kiến thức Hoạt động Xây dựng phương trình sóng 10 phút Luyện tập Hoạt động Luyện tập, củng cố học phút Tìm tịi, mở Hoạt động Vận dụng phương trình sóng đại lượng phút rộng liên quan Hướng dẫn cụ thể hoạt động: 2.1 Hoạt động 1: Tạo tình sóng a) Mục tiêu hoạt động: Làm xuất vấn đề cần nghiên cứu tiết học b) Nội dung: Mâu thuẫn nhận thức dẫn đến nhiệm vụ học tập học sinh c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên mơ tả hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm biểu diễn sóng SGK (hình 7.1) Thí nghiệm cho thấy, sau thời gian tất phân tử nước dao động Như vậy, dao động lan truyền theo thời gian nút chai khơng bị đẩy xa? Từ tình huống, giáo viên đặt hai câu hỏi có vấn đề: - Dao động điều hịa lan truyền mơi trường gọi gì? có đặc trưng gì, biểu diễn phương trình tốn học nào? Bài học hôm giúp trả lời câu hỏi d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến nhóm nội dung ghi học sinh - Dao động điều hịa lan truyền mơi trường gọi sóng - Trong q trình truyền sóng, khơng có lan truyền phần tử vật chất mà lan truyền dao động e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.2 Hoạt động 2: Hình thành khái niệm sóng phân loại sóng a) Mục tiêu: + Thực thí nghiệm hình 7.1 SGK thí nghiệm hình 7.2 SGK + Nêu khái niệm sóng cơ, sóng dọc sóng ngang b) Nội dung: GV cho nhóm học sinh tự tiến hai thí nghiệm hình 7.1 SGK hình 7.2 SGK Từ đó, học sinh tự rút kiến thức sóng cơ, sóng dọc sóng ngang c) Tổ chức hoạt động: - Cho học sinh làm thí nghiệm phân tích rút định nghĩa - Yêu cầu hs định nghĩa sóng - Đặt vấn đề phương dao động phần tử sóng + Nếu phương dao động vng góc với phương truyền sóng + Phương dao động trùng phương truyền sóng - Giải thích thêm phần tạo thành sóng phân tử - Cung cấp cho HS mơi trường truyền sóng sóng dọc, sóng ngang sóng d) Sản phẩm mong đợi: - Các thí nghiệm thành cơng - Khái niệm sóng cơ, sóng dọc sóng ngang e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.3 Hoạt động 3: Hình thành kiến thức đặc trưng sóng hình sin a) Mục tiêu: + Thực thí nghiệm hình 7.3 SGK + Khảo sát vẽ đồ thị sóng hình sin sợi dây + Nắm đặc trưng sóng hình sin (các đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, lượng sóng) b) Nội dung: GV cho nhóm học sinh tự tiến thí nghiệm hình 7.3 SGK khảo sát vẽ đồ thị sóng hình sin sợi dây Từ đó, học sinh tự rút kiến thức đồ thị sóng hình sin, đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, lượng sóng c) Tổ chức hoạt động: - Cho học sinh làm thí nghiệm khảo sát vẽ đồ thị sóng hình sin - Vẽ hình giải thích cách tạo sóng hình sin dây - Yêu cầu học sinh trình bày cách truyền sóng sóng hình sin - Yêu cầu học sinh nhắc lại đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, lượng dao động điều hịa Từ u cầu học sinh định nghĩa đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng lượng sóng - Nhận xét vận tốc dịch chuyển đỉnh sóng - Yêu cầu học sinh đọc SGK rút đặc trưng sóng hình sin biên độ sóng, chu kì sóng, tốc độ truyền sóng, bước sóng, lượng sóng Q trình truyền sóng q trình truyền lượng d) Sản phẩm mong đợi: + Khảo sát vẽ đồ thị sóng hình sin sợi dây + Nắm đặc trưng sóng hình sin (các đại lượng: Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, bước sóng, lượng sóng) e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.4 Hoạt động 4: Xây dựng phương trình sóng a) Mục tiêu: - Xây dựng phương trình sóng - Chứng tỏ phương trình sóng hàm vừa tuần hồn theo thời gian, vừa tuần hồn theo khơng gian b) Nội dung: GV cho nhóm học sinh tự thảo luận để đưa phương trình sóng nhận xét c) Tổ chức hoạt động: - Giáo viên đặt vấn đề nghiên cứu định lượng chuyển động sóng, cần thiết phải lập phương trình sóng: Sự phụ thuộc li độ x thời gian t GV yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để đưa phương trình sóng nhận xét - Gọi học sinh lên bảng viết phương trình sóng M với φ = - Gọi học sinh nhận xét phụ thuộc li độ sóng điểm vào t x từ kết luận tính tuần hồn sóng + Theo thời gian + Theo khơng gian d) Sản phẩm mong đợi: - Xây dựng phương trình sóng - Chứng tỏ phương trình sóng hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hồn theo khơng gian e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.5 Hoạt động 5: Luyện tập, củng cố vận dụng a) Mục tiêu Hệ thống hóa kiến thức vận dụng làm tập đặc trưng sóng hình sin phương trình sóng Nội dung hoạt động: Học sinh hệ thống hóa kiến thức học hồn thành tập giao phiếu học tập b) Nội dung: GV cho nhóm học sinh tự thảo luận để đưa đáp án báo cáo c) Tổ chức hoạt động: Giáo viên yêu cầu làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức sóng truyền sóng u cầu học sinh hồn thành tập phiếu học tập theo nhóm đ) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi học sinh e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.6 Hoạt động 6: (Vận dụng - tìm tịi mở rộng): Yêu cầu học sinh nhà làm dạng tập tài lệu a) Mục tiêu: Nêu dạng tập giải b) Nội dung: - Tìm hiểu dạng tập + Xác định chu kỳ, tần số, bước sóng + Viết PT sóng điểm … c) Tổ chức hoạt động: - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực lớp học - HS ghi nhiệm vụ chuyển giao GV vào Sau nhà tìm hiểu để thực nhiệm vụ - HS báo cáo kết thảo luận nhiệm vụ giao - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức d) Sản phầm mong đợi: Bài làm học sinh e) Đánh giá: Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 4.2 Nội dung 2: Giao thoa sóng: Hướng dẫn chung Từ việc quan sát video thí nghiệm truyền sóng mặt nước, yêu cầu học sinh nhắc lại truyền sóng (hình 7.1) u càu học sinh dự đốn hình ảnh quan sát dùng thí nghiệm tương tự hình 7.1, sử dụng nguồn giống hệt Thơng qua quan sát thí nghiệm hướng dẫn học sinh giải thích thí nghiệm thực nghiệm quan sát chứng minh cịn đường lý thuyết từ giải vấn đề liên quan đến tượng giao thoa nêu điều kiện giao thoa sóng Học sinh giao nhiệm vụ tìm tịi khám phá giải vấn đề, tự học cá nhân, thảo luận nhóm, báo cáo kết học tập, ghi chép thông tin… tương tác thầy với trò, trò với trò, trò với thiết bị, phương tiện học liệu (môi trường học tập) Bài học thiết kế theo chuỗi hoạt động học: Tình xuất phát/ Nhiệm vụ mở đầu – Hình thành kiến thức – Hệ thống hóa kiến thức luyện tập – Vận dụng vào thực tiễn – Tìm tịi mở rộng Dự kiến chuỗi hoạt động học sau: Hoạt động Thời gian Các bước Nội dung hoạt động - Hoạt động Tạo tình phát biểu vấn đề giao thoa sóng nước Hình thành - Hoạt động - Hiện tượng giao thoa sóng sóng kiến thức mặt nước - Cực đại cực tiểu giao thoa - Hoạt động - Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp Khởi động phút phút 12 phút phút - Hoạt động - Hoạt động - Luyện tập, củng cố học - Hoạt động Áp dụng kiến thức học giao thoa Tìm tịi, mở điều kiện giao thoa để giải tập liên hệ rộng thực tiễn Luyện tập 10 phút phút Tổ chức hoạt động 2.1 Hoạt động 1: Tạo tình xuất phát phát biểu vấn đề giao thoa sóng nước a) Mục tiêu - Kiểm tra kiến thức cũ học sóng truyền sóng - Tìm hiểu hình ảnh giao thoa sóng mặt nước b) Nội dung + Kiểm tra kiến thức cũ hình thức vấn đáp + Nhắc lại hình ảnh thí nghiệm hình 7.1 sgk Gợi ý vấn đề cách đặt câu hỏi: trượng sóng mặt nước thay đổi sử dụng hai nguồn giống hệt nhau? c) Tổ chức hoạt động - GV phát vấn kiểm tra cũ - GV cho HS quan sát đoạn video thí nghiệm hình 7.1 sgk u cầu học sinh mơ tả lại hình ảnh quan sát - u cầu học sinh dự đốn hình ảnh quan sát sử dụng hai nguồn giống hệt - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu HS mơ tả hình dạng sóng quan sát Giải thích hình ảnh quan sát - Tổ chức HS báo cáo kết trước lớp dẫn dắt HS giải vấn đề cần xác định d) Sản phẩm: Ý kiến nhóm nội dung ghi học sinh e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.2 Hoạt động 2: Hiện tượng giao thoa sóng mặt nước a) Mục tiêu + Mô tả tượng giao thoa sóng + Giải thích tượng giao thoa sóng b) Nội dung - GV làm thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước: sử dụng nguồn giống hệt (Trình chiếu video thí nghiệm, hình ảnh vân giao thoa) - Học sinh quan sát thí nghiệm gợi ý để mơ tả giải thích tượng giao thoa sóng - Dưới hướng dẫn giáo viên, nhóm học sinh thực yêu cầu sau: + Mô tả tượng giao thoa sóng quan sát qua thí nghiệm + Giải thích nguyên nhân gây tượng quan sát + Định nghĩa tượng giao thoa sóng c) Tổ chức hoạt động - Học sinh quan sát thí nghiệm (video thí nghiệm, hình ảnh vân giao thoa) giao thoa sóng từ mơ tả lại hình ảnh quan sát - GV hướng dẫn nhóm thảo luận để giải thích hình thành vân giao thoa quan sát được, từ đưa định nghĩa tượng giao thoa sóng - GV chuyển giao nhiệm vụ: Giải thích tượng quan sát - Trong q trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS + Trên mặt nước xuất loạt gợn sóng cố định có hình đường hypebol, có tiêu điểm S1 S2 Trong đó: * Có điểm đứng n hồn tồn khơng dao động * Có điểm đứng yên dao động mạnh + Hiện tượng giao thoa tượng hai sóng gặp nhau, có điểm chúng ln ln tăng cường nhau, có điểm chúng ln ln triệt tiêu Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.3 Hoạt động 3: Cực đại cực tiểu a) Mục tiêu + Viết phương trình giao thoa sóng điểm M + Xác định vị trí cực đại giao thoa cực tiểu giao thoa b) Nội dung - Dựa vào phương trình truyền sóng, GV hướng dẫn học sinh viết phương trình truyền sóng từ nguồn đến điểm M - Dưới hướng dẫn giáo viên, nhóm học sinh thực yêu cầu sau: + Dao động tổng hợp M có biểu thức? + Dựa vào biểu thức, có nhận xét dao động tổng hợp M? + Biên độ dao động tổng hợp a phụ thuộc yếu tố nào? + Những điểm dao động với biên độ cực đại điểm nào? c) Tổ chức hoạt động - GV hướng dẫn nhóm thảo luận để giải thích hình thành vân giao thoa quan sát được, từ đưa định nghĩa tượng giao thoa sóng - GV chuyển giao nhiệm vụ: Giải thích tượng quan sát - Trong q trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS - Biểu thức dao động điểm M vùng giao thoa: =>Dao động M dao động điều hoà với chu kì T biên độ dao động M: - Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa + Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa): + Những điểm đứng yên, có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa): e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.4 Hoạt động 4: Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp a) Mục tiêu + Nêu điều kiện xảy giao thoa sóng + Nêu định nghĩa sóng kết hợp b) Nội dung - Dưới hướng dẫn giáo viên, học sinh thực yêu cầu sau: + Tìm hiểu sách giao khao cho biết hai nguồn kết hợp? + Nhận xét phương dao động, tần số hiệu số pha dao động nguồn sóng làm thí nghiệm + Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa sóng c) Tổ chức hoạt động - GV hướng dẫn cho học sinh tìm hiểu sách giáo khoa để đưa khái niệm nguồn kết hợp, sóng kết hợp - GV chuyển giao nhiệm vụ: + Nhận xét nguồn sóng sử dụng thí nghiệm + Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa sóng - Trong q trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS - Hai nguồn kết hợp: phát sóng có phương, f có hiệu số pha khơng phụ thuộc thời gian - Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp - Điều kiện để xảy tựơng giao thoa sóng: nguồn sóng nguồn kết hợp - Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.5 Hoạt động 5: Luyện tập, củng cố học: a) Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập giao thoa sóng b) Nội dung: - Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp M, công thức xác định cực đại cực tiểu giao thoa - Học sinh làm việc nhóm, trả lời câu hỏi tập giao thoa sóng c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ HS ghi nhiệm vụ vào Câu 4: Vận tốc truyền sóng sợi dây phụ thuộc vào yếu tố nào? Hãy giải thích cụ thể? Câu 5: Một sợi dây dài 54 cm treo lơ lửng, đầu A gắn vào âm thoa thẳng đứng có tần số 50Hz Khi âm thoa dao động dây có sóng dừng người ta thấy khoảng cách từ nút thứ đến B 18 cm a Tính bước sóng vận tốc truyền sóng dây b Tính số nút số bụng dây Câu 6: Một sợi dây AB chiều dài l= 80cm căng ngang, đầu B buộc chặt, đầu A dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f = 40Hz với biên độ a= 1cm Vận tốc truyền sóng v= 2m /s Sóng truyền tới điểm A phản xạ lại a Viết phương trình sóng tới, sóng phản xạ sóng dừng điểm M cách B khoảng x b Tính số bụng sóng nút sóng dây Câu 7: Một sợi dây dài m, hai đầu cố định Kích thích để có sóng dừng dây với múi sóng Khoảng cách ngắn điểm khơng dao động điểm dao động cực đại dây A 1m B 0,5m C 0,25m D 2m Câu 8: Một sợi dây AB đàn hồi căng ngang dài l = 120cm, hai đầu cố định có sóng dừng ổn định Bề rộng bụng sóng 4a Khoảng cách gần hai điểm dao động pha có biên độ a 20 cm Số bụng sóng AB A B C D Câu 9: Quan sát sóng dừng sợi dây đàn hồi người ta thấy khoảng thời gian hai thời điểm gần mà dây duỗi thẳng 0,2s, khoảng cách hai chỗ đứng yên liền 10cm Tốc độ truyền sóng dây A 25cm/s B 50cm/s C 20cm/s D 100cm/s Câu 10: Một sợi dây đàn hồi dài 100cm, có hai đầu A, B cố định Một sóng truyền có tần số 50Hz, với tốc độ truyền sóng 20m/s Số bó sóng dây A 500 B 50 C D 10 Câu 11: Một sợi dây AB dài 1,25m căng ngang, đầu B cố định, đầu A dao động với tần số f Người ta đếm dây có ba nút sóng, kể hai nút hai đầu A, B Biết tốc độ truyền sóng dây 20m/s Tần số sóng A 8Hz B 16Hz C 12Hz D 24Hz F ; F lực căng sợi dây, mật độ Câu 12: Vận tốc truyền dao động dây đàn khối lượng dài (khối lượng đơn vị chiều dài) Cho dây đàn dài 100cm, nặng 10g, có F = 100N Tần số dao động nhỏ dây đàn bằng: A 100Hz B 50Hz C 25Hz D 20Hz Câu 13: Khi có sóng dừng dây AB căng ngang thấy có nút dây, tần số sóng 42Hz Với dây AB tốc độ truyền sóng trên, muốn dây có nút tần số phải A 30Hz B 28Hz C 58,8Hz D 63Hz Tiết 19: BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức - Học sinh biết điều kiện xuất sóng dừng Hiểu cách xác định giá trị k( bó sóng) - Học sinh biết phản xạ sóng Tìm tịi mở rộng xây dựng phương trình sóng dừng kĩ Vận dụng kiến thức để giải tập đơn giản Thái độ: Rèn luyện thái độ nghiêm túc nghiên cứu Hăng say tích cực có trách nhiệm với tập thể thân Năng lực hướng tới a Phẩm chất lực chung Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm thân cộng đồng Năng lực chung: Năng lực tự học; lực giải vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngơn ngữ; Năng lực tính tốn b Năng lực chuyên biệt môn học Học sinh Vận dụng kiến thức làm câu hỏi lí thuyết tập Học sinh năm số câu hỏi tập đơn giẩn, pp giải rèn luyện thành kĩ II PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT Phương pháp PP hoạt động nhóm Kĩ thuật dạy học Kĩ thuật chia nhóm Kĩ thuật khăn trải bàn III Chuẩn bị Giáo viên: Chuẩn bị hệ thống tập sóng dừng, có hướng dẫn giải Học sinh: Học cũ làm tập giao IV Hoạt động dạy học 1) Ổn định tổ chức : 2) Kiểm tra cũ Nêu định nghĩa sóng dừng? Đặc điểm sóng dừng? Điều kiện xuất sóng dừng 3) Bài Hoạt động vận dụng ST BƯỚC NỘI DUNG T Chuyển giao nhiệm Phát phiếu học tập cho nhóm vụ Phát phiếu học tập cho học sinh làm Thực nhiệm vụ Nhóm trưởng nhận phiếu học tập, Phận cơng tahnhf viên tronh nhóm giải nhanh Báo cáo kết Các nhóm báo cáo kết thảo luận Đánh giá kết thực Bài 1: Tần số rung nhiệm vụ học tập lk 0,8 � f 50( Hz ) 2f Giáo viên đánh giá v ' v v lk 4 4 ; l k' k' k' nhận xét kết học f 2 2f 2f ' tập nhóm theo Bài 2: kết chuẩn 10 Lập tỉ số: k’=2 Vậy số nút dây nút 2l 2.2 3 � / 3( m) 2 3 Bài 3: v 10 l k 3 3 � l 0,75( m) 2 f 2.20 Bài 4: 2l 2.0,8 lk � 0, 32(m) k Bài 5: a/ v � v f 0,32.50 16(m / s) f b/ lk Bài 6: l (2k 1) v 0, 08(m) 0, f 100 Với l (2k 1) 0, 42 →2k+1=21 a/ Suy k=14,5 Vậy sóng dừng dây b/ Suy k=10 Có sóng dừng dây Phiếu học tập số Bài 1(N1) Một sợi dây MN dài 80cm, treo phương thẳng đứng, đầu M nối với rung, đầu N gắn với vật cản cố định Tốc độ truyền sóng dây v=8m/s Biết dây có sóng dừng với 11 nút (kể hai đầu dây) Tính tần số rung Bài 2(N2) Trên dây cố định hai đầu, có sóng dừng xuất với nút sóng (kể nút hai đầu dây) Nếu tần số sóng giảm nửa tốc độ truyền sóng khơng đổi số nút sóng dây bao nhiêu? Bài 3(N3) Một sợi dây đàn hồi dài 2m, có hai đầu cố định Khi dây có sóng dừng, quan sát thấy khoảng hai đầu dây có nút sóng Hỏi sóng dây có bước sóng bao nhiêu? Bài 4(N4) Một sợi dây đàn hồi có đầu cố định, đầu dây buộc vào nhánh âm thoa có tần số 20Hz Cho âm thoa dao động, quan sát dây thấy có sóng dừng với bụng sóng Tốc độ truyền sóng dây 10m/s Tính chiều dài dây đàn hồi Bài 5(N1,4) Trong thí nghiệm, dùng máy rung có tần số 50Hz truyền dao động cho đầu M sợi dây đàn hồi có chiều dài l=80cm, đầu N sợi dây nối với vật cản cố định Trên dây xuất diện sóng dừng đếm bụng sóng Hãy tính: a/ Bước sóng dây b/ Tốc độ truyền sóng dây Bài 6(N2,3) Treo đầu sợi dây dài l vào cần rung dao động với tần số 100Hz, đầu thả tự Biết tốc độ truyền sóng dây v=8m/s a/ Nếu dây dài l1=60cm có sóng dừng dây khơng? b/ Nếu dây dài l2=42cm quan sát thấy bụng, nút sóng dừng? Củng cố Hoạt động: Luyện tập PP hoạt động nhóm Kĩ thuật chia nhóm Kĩ thuật khăn trải bàn ST BƯỚC NỘI DUNG T Chuyển giao Phát phiếu học tập cho nhóm trưởng nhiệm vụ Phát phiếu học tập cho học sinh làm trắc nghiệm Thực nhiệm Nhóm trưởng nhận phiếu học tập, Phận cơng tahnhf viên tronh vụ nhóm giải nhanh Báo cáo kết Các nhóm báo cáo kết thảo luận Đánh giá kết thực nhiệm Câu B Câu C Câu D Câu B Câu B vụ học tập Câu C Câu A Câu A Câu A Câu 10 C Giáo viên đánh giá Câu 11 B Câu 12 A Câu 13 B Câu 14 A Câu 15 A nhận xét kết học tập nhóm theo kết chuẩn Phiếu học tập số Câu Một dây AB dài 100cm có đầu B cố định Tại đầu A thực dao động điều hồ có tần số f = 40Hz Vận tốc truyền sóng dây v = 20m/s Số điểm nút, số điểm bụng dây bao nhiêu? A nút, bụng B nút, bụng C nút, bụng D nút, bụng Câu Sóng dừng dây dài 1m với vật cản cố định, tần số f = 80Hz Vận tốc truyển sóng 40m/s Cho điểm M1, M2,M3, M4 dây cách vật cản cố định 20 cm, 25 cm, 50 cm, 75 cm A M1 M2 dao động pha B M2 M3 dao động pha C.M2 M4 dao động ngược pha D M3 M4 dao động pha Câu Một sợi dây mảnh AB dài 1,2m không giãn, đầu B cố định, đầu A dao động với f = 100Hz xem nút, tốc độ truyền sóng dây 40m/s, biên độ dao động 1,5cm Số bụng bề rộng bụng sóng dây A bụng, 6cm B bụng, 3cm C bụng, 1,5cm D bụng, 6cm Câu Sợi dây OB = 10cm, đầu B cố định Đầu O nối với rung có tần số 20Hz Ta thấy sóng dừng dây có bó biên độ dao động 1cm Tính biên độ dao động điểm M cách O 60 cm A 1cm B /2cm C D /2cm Câu Trên sợi dây dài 2m có sóng dừng với tần số 100 Hz người ta thấy đầu dây cố định cịn có điểm khác ln đứng yên Vận tốc truyền sóng dây là: A 40 m /s B 100 m /s C 60 m /s D 80 m /s Câu Một dây AB dài 1,80m căng thẳng nằm ngang, đầu B cố định, đầu A gắn vào rung tần số 100Hz Khi rung hoạt động, người ta thấy dây có sóng dừng gồm bó sóng, với A xem nút Tính bước sóng vận tốc truyền sóng dây AB A λ = 0,30m; v = 30m/s B λ = 0,30m; v = 60m/s C λ = 0,60m; v = 60m/s D λ = 1,20m; v = 120m/s Câu Một sợi dây có đầu bị kẹp chặt, đầu buộc vào nhánh âm thoa có tần số 600Hz Âm thoa dao động tạo sóng có bụng Có tốc độ sóng dây 400 m/s Chiều dài dây là: A 4/3 m B m C 1,5 m D giá trị khác Câu Một sợi dây có đầu bị kẹp chặt, đầu buộc vào nhánh âm thoa có tần số 400Hz Âm thoa dao động tạo sóng có bụng Chiều dài dây 40 cm Tốc độ sóng dây : A 80 m/s B 80 cm/s C 40 m/s D Giá trị khác Câu Một dây AB đàn hồi treo lơ lửng Đầu A gắn vào âm thoa rung với tần số f = 100Hz Vận tốc truyền sóng 4m/s Cắt bớt để dây cịn 21cm Bấy có sóng dừng dây Hãy tính số bụng số nút A 11 11 B 11 12 C 12 11 D Đáp án khác Câu 10 Một dây AB dài 20cm, Điểm B cố định Đầu A gắn vào âm thoa rung với tần số f = 20Hz Vận tốc truyền sóng 1m/s Định số bụng số nút quan sát có tượng sóng dừng A bụng, nút B bụng, nút C bụng, nút D nút, bụng Câu 11 Một sợi dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào nhánh âm thoa có tần số f = 100Hz.Cho biết khoảng cách từ B đến nút dao động thứ (kể từ B) 5cm Tính bước sóng ? A.5cm B 4cm C 2,5cm D 3cm Câu 12 Sợi dây AB = 21cm với đầu B tự Gây A dao động ngang có tần số f Vận tốc truyền sóng 4m/s, muốn có bụng sóng tần số dao động phải ? A 71,4Hz B 7,14Hz C 714Hz D 74,1Hz Câu 13 Sợi dây AB = 10cm, đầu A cố định Đầu B nối với nguồn dao động, vận tốc truyền sóng 1m/s Ta thấy sóng dừng dây có bó biên độ dao động 1cm Vận tốc dao động cực đại bụng là: A.0,01m/s B 1,26m/s C 12,6m/s D 125,6m/s Câu 14 Một sợi dây đàn hồi OM = 90cm có hai đầu cố định Khi kích thích dây có sóng dừng với bó sóng Biện độ bụng sóng 3cm Tại điểm N dây gần O có biên độ dao động 1,5cm ON có giá trị A 10cm B 5cm C cm D 7,5cm Câu 15 Một dây AB = 90cm đàn hồi căng thẳng nằm ngang Hai đầu cố định Được kích thích dao động, dây hình thành bó sóng Biên độ bụng sóng 3cm.Tại C gần A có biên độ dao động 1,5cm Tính khoảng cách C A A 10cm B.20cm C.30cm D.15cm Về nhà Yêu cầu học sinh trả lời giải thích tập trắc nghiệm khách quan sách tập Tiết 20 – 21: CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM Xác định vấn đề cần giải chuyên đề: Nội dung kiến thức cần xây dựng chuyên đề 2.1 Nội dung 1: Đặc trưng vật lí âm I Âm, nguồn âm Âm gì? Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn Tần số sóng âm tần số âm Nguồn âm Nguồn âm vật dao động phát âm Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm Âm nghe được, hạ âm, siêu âm Âm nghe (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz Âm có tần số 16 Hz gọi hạ âm Âm có tần số 20 000 Hz gọi siêu âm Sự truyền âm a) Môi trường truyền âm Âm truyền qua chất rắn, lỏng khí Âm khơng truyền chân không Âm không truyền qua chất xốp bơng, len, … Những chất gọi chất cách âm b) Tốc độ truyền âm Trong môi trường, âm truyền với tốc độ xác định Khi sóng âm truyền qua khơng khí, phần tử khơng khí dao động quanh vị trí cân theo phương trùng với phương truyền sóng, làm cho áp suất khơng khí điểm dao động quanh giá trị trung bình II Những đặc trưng vật lí âm Nhạc âm âm có tần số xác định Tạp âm âm khơng có tần số xác định Tần số âm Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm Cường độ mức cường độ âm a) Cường độ âm Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian Đơn vị cường độ âm W/m2 b) Mức cường độ âm I Đại lượng L = lg I gọi mức cường độ âm âm có cường độ I Với I0 = 10-12W/m2 cường độ âm chuẩn âm có tần số 1000Hz Đơn vị mức cường độ âm ben (B) Trong thực tế người ta thường dùng ước số ben đêxiben (dB): 1dB = 0,1B I Cơng thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đềxiben: L (dB) = 10lg I Âm họa âm Khi nhạc cụ phát âm có tần số f nhạc cụ đồng thời phát loạt âm có tần số 2f0, 3f0, có cường độ khác Âm có tần số f gọi âm hay họa âm thứ nhất, âm có tần số 2f 0, 3f0, … gọi họa âm thứ 2, thứ 3, … Biên độ họa âm lớn, nhỏ không nhau, tùy thuộc vào nhạc cụ Tập hợp họa âm tạo thành phổ nhạc âm Phổ âm nhạc cụ khác phát hồn tồn khác Tổng hợp đồ thị dao động tất họa âm nhạc âm ta đồ thị dao động nhạc âm Đồ thị dao động âm đặc trưng vật lý thứ ba âm 2.2 Nội dung 2: Đặc trưng sinh lý âm: I Độ cao Độ cao âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với tần số âm Âm nghe (cao) tần số lớn Âm nghe trầm (thấp) tần số nhỏ II Độ to Độ to âm khái niệm nói đặc trưng sinh lí âm gắn liền với với đặc trưng vật lí mức cường độ âm Tuy nhiên ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm dược Độ to âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm tần số âm III Âm sắc + Các nhạc cụ khác phát âm có độ cao tai ta phân biệt âm nhạc cụ, chúng có âm sắc khác + Âm có độ cao nhạc cụ khác phát có chu kì đồ thị dao động chúng có dạng khác Vậy, âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm Chuẩn kiến thức, kĩ số lực phát triển 3.1 Kiến thức - Nắm khái niệm: sóng âm, nguồn âm, âm nghe được, hạ âm, siêu âm - Nêu ví dụ mơi trường truyền âm khác - Nắm ba đặc trưng vật lý âm là: tần số âm, cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, khái niệm âm họa âm - Nêu ba đặc trưng sinh lí âm là: độ cao, độ to âm sắc - Nêu ba đặc trưng vật lí âm tương ứng với ba đặc trưng sinh lí âm - Giải thích tượng thực tế liên quan đến đặc trưng sinh lí âm 3.2 Kĩ - Phát triển học sinh kỹ quan sát, phân tích, tổng hợp để thu nhận kiến thức - Học sinh cần vận dụng linh hoạt kiến thức học để từ giải số tập liên quan giải thích số tượng thực tế liên quan - Rèn luyện cho học sinh kỹ làm việc cá nhân làm việc theo nhóm tương tác với giáo viên - Vận dụng biểu thức để làm tập đơn giản - Biết tiến hành, quan sát phân tích rút nhận xét từ thí nghiệm 3.3 Thái độ - Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà - Chủ động trao đổi, thảo luận với học sinh khác với giáo viên - Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu - HS hứng thú học tập, nghiên cứu mơ hình, tích cực làm thí nghiệm - Có tác phong nhà khoa học 3.4 Năng lực phát triển - Năng lực sử dụng kiến thức: sử dụng kiến thức giải thích tượng có liên quan đến sóng đặc trưng âm Giải tập đơn giản có liên quan - Năng lực phương pháp: biết thiết kế thí nghiệm có phương pháp tìm hiểu kiến thức phù hợp - Năng lực trao đổi thông tin: thực trao đổi, thảo luận với bạn bè để thực nhiệm vụ, tìm kiếm thơng tin mạng - Năng lực cá thể: kết hợp kiến thức việc giải tình huống, sử dụng kiến thức học vào lí giải vận dụng tình thực tế Tiến trình dạy học 4.1 Nội dung 1: Đặc trưng vật lí âm: Hướng dẫn chung Nội dung thực thời gian 01 tiết Chủ đề gồm hoạt động: Khởi động Hình thành kiến thức Luyện tập - củng cố vận dụng Bước vận dụng - tìm tịi - mở rộng giáo viên giao cho học sinh tự tìm hiểu nhà nộp cho GV sau Có thể mơ tả chuỗi hoạt động học dự kiến thời gian sau: Các bước Khởi động Hình thành kiến thức Hoạt động Thời gian Hoạt động Tạo tình phát biểu vấn đề phút đặc trưng vật lý âm Hoạt động - Khảo sát âm, nguồn âm 10 phút Nội dung hoạt động Hoạt động - Xác định đặc trưng vật lý âm 15 phút Hoạt động - Hệ thống hóa kiến thức 10 phút Luyện tập - Bài tập tần số âm, cường độ âm mức cường độ âm Hoạt động Áp dụng phương pháp khảo sát đặc phút trưng vật lý âm từ tìm hiểu ảnh hưởng âm đến đời sống xã hội Tìm Tìm tòi mở rộng hiểu điều kiện để dụng cụ âm thanh, ca sĩ … có chế độ âm hay nhất… Tổ chức hoạt động 2.1 Hoạt động 1: Tạo tình phát biểu vấn đề đặc trưng vật lý âm a) Mục tiêu: - Kiểm tra chuẩn bị kiến thức cũ GV giao nhà - Tìm hiểu âm tượng động đất, sóng thần, ca sĩ … truyền đến tai người cách nào, vận tốc truyền có phụ thuộc vào mơi trường truyền âm không? Các đại lượng vật lý đặc trưng tiêu biểu âm? b) Nội dung: + Kiểm tra chuẩn bị học sinh phiếu trả lời câu hỏi GV + Quan sát video mô âm, nguồn âm, truyền âm đại lượng vật lý âm c) Tổ chức hoạt động: - GV phát phiếu kiểm tra cho nhóm (mỗi HS tờ giấy có đánh số thứ tự từ đến 10) YC HS ghi phương án lựa chọn vào phiếu GV đọc câu hỏi từ đến 10 Sau thu số HS để chấm điểm - GV cho HS quan sát đoạn video nguồn âm truyền âm - Yêu cầu HS thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu HS mô tả âm, nguồn âm, xác định tần số âm tai người nghe được? Nêu chất môi trường truyền âm? Các đặc trưng vật lý quan trọng âm? - Tổ chức HS báo cáo kết trước lớp dẫn dắt HS giải vấn đề cần xác định d) Sản phẩm: Ý kiến nhóm nội dung ghi học sinh - Âm Nguồn âm - Các đặc trưng vật lý âm e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.2 Hoạt động 2: Khảo sát âm, nguồn âm a) Mục tiêu: + Nêu âm gì? Nguồn âm + Thế âm nghe được, hạ âm, siêu âm? + Phân tích truyền âm? b) Nội dung: - GV làm thí nghiệm âm HS phát âm, nguồn âm Từ xác định âm nghe - Học sinh hướng dẫn để phân tích âm nghe được, hạ âm, siêu âm truyền âm - GV tổ chức cho HS xác định tần số âm nghe được, hạ âm, siêu âm Dưới hướng dẫn giáo viên, nhóm thực theo yêu cầu sau: + Để khảo sát nguồn âm, âm nguồn âm + Phân tích truyền âm môi trường khác nhau? c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm quan sát dụng cụ phát âm - GV cho HS nghe âm có tần số khác khơng khí khảo sát âm môi trường khác - GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát âm có tần số khác khảo sát môi trường truyền âm + Tác dụng âm màng nhĩ người + Xác định môi trường truyền âm, tốc độ truyền âm môi trường - Trong trình hoạt động nhóm, GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập d) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi HS + Âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn đến ta làm cho màng nhĩ dao động, gây cảm giác âm + Nguồn âm vật dao động phát âm + Phân biệt âm người nghe được, hạ âm, siêu âm + Nêu môi trường truyền âm tính chất mơi trường truyền âm e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.3 Hoạt động 3: Những đặc trưng vật lý âm a) Mục tiêu: - Xác định đặc trưng vật lý âm - Xác định khái niệm cường độ âm, mức cường độ âm - Xác định cơng thức tính cường độ âm, mức cường độ âm b) Nội dung: - Dựa vào số liệu khảo sát âm có tần số xác định, âm có tần số khơng xác định để xét đặc trưng vật lý tiêu biểu nhạc âm c) Tổ chức hoạt động: - GV chuyển giao nhiệm vụ: Khảo sát đặc trưng vật lý tiêu biểu nhạc âm + Nêu tầm quan trọng tần số âm + Nêu cách xác định cường độ âm, mức cường độ âm + Nêu cách xác định đặc trưng vật lý thứ ba âm đồ thị dao động âm d) Sản phẩm: - Tần số đặc trưng quan trọng âm - Cường độ âm (I) : Tại điểm đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm ,vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian Đơn vị I (W/m2) - Mức cường độ âm (L): L( dB) 10 lg L lg I I0 I I0 - Đồ thị dao động nhạc âm nhạc cụ phát hồn tồn khác e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.4 Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức Luyện tập a) Mục tiêu: - Hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập đặc trưng vật lý âm - Giải tập đơn giản đặc trưng vật lý âm b) Nội dung: - GV chiếu tập có mơ với kiện có sẵn - Học sinh làm việc cá nhân vào làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết trình bày bảng - Yêu cầu lớp giải tập 6, 7, 8, 9, 10- trang 55 SGK c) Sản phẩm: - Bài giải học sinh e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.5 Hoạt động 5: Tìm tịi mở rộng: u cầu HS xem mục “Bài đọc thêm” Một số ứng dụng siêu âm Sôna” a) Mục tiêu: - Nêu tần số siêu âm dụng cụ sử dụng sóng siêu âm - Xác định tầm xa siêu âm khơng khí, nước - Nêu ý nghĩa ứng dụng siêu âm sống b) Nội dung: - Tìm hiểu để giải thích: + Hoạt động ứng dụng sôna? + Những ứng dụng khác siêu âm đời sống người, lợi ích siêu âm sống - Thiết kế thêm số thí nghiệm đơn giản khảo sát âm - Tìm hiểu ứng dụng âm qua tài liệu, Internet … c) Tổ chức hoạt động: - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực lớp học HS ghi nhiệm vụ chuyển giao GV vào Sau nhà tìm hiểu để thực nhiệm vụ - HS báo cáo kết thảo luận nhiệm vụ giao - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức d) Sản phầm: Bài làm học sinh e) Đánh giá: Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn IV Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề Câu (nhận biết).Hãy chọn câu đúng.Người ta nghe âm có tần số A từ 16 Hz đến 20.000 Hz B từ thấp đến cao.C 16 Hz D 20.000 Hz Câu (thông hiểu) Một thép mỏng, đầu cố định, đầu cịn lại kích thích để dao động với chu kì khơng đổi 0,08s Âm thép phát A âm mà tai người nghe B nhạc âm C hạ âm D siêu âm Câu (thơng hiểu) Chọn phát biểu sai nói âm A Mơi trường truyền âm rắn, lỏng khí B Những vật liệu bơng, xốp, nhung truyền âm tốt kim loại C Tốc độ truyền âm thay đổi theo nhiệt độ D Đơn vị cường độ âm W/m2 Câu (nhận biết) Đơn vị thơng dụng mức cường độ âm ? A Ben B Đêxiben C Oát mét vuông D Niutơn mét vuông Câu (nhận biết) Mức cường độ âm tính cơng thức: A L(B) = lg(I/I0) B L(B) = 10lg(I/I0) C L(dB) = lg(I/I0) D L(B) = 10lg(I0/I) Câu (thơng hiểu) Sóng siêu âm không sử dụng vào việc sau đây? A Dùng đẻ soi phận thể B Dùng để nội soi dày C Phát khuyết tật khối kim loại D Thăm dò: đàn cá; đáy biển Câu (vận dụng thấp).Hãy chọn câu Khi cường độ âm tăng 100 lần mức cường độ âm tăng A 100dB B 20dB C 30dB D 40dB 4 Câu (vận dụng thấp) Cường độ điểm môi trường truyền âm 10 w / m 12 Biết cường độ âm chuẩn I 10 w / m Mức cường độ âm điểm 8 A 10 dB B 10 dB C 80dB D 8dB Câu (vận dụng cao) Để đảm bảo an toàn lao động cho công nhân, mức cường độ âm phân xưởng nhà máy phải giữ mức không vượt 85dB Biết cường độ âm chuẩn 12 I 10 w / m Cường độ âm cực đại mà nhà máy quy định 21 4 12 20 A 3, 6.10 (w / m ) B 3,16.10 (w / m ) C 10 (w / m ) D 3,16.10 (w / m ) Câu 10 (vận dụng cao) Tại điểm nghe đồng thời hai âm tần số: âm truyền tới có mức cường độ 65dB âm phản xạ có mức cường độ 60dB Mức cường độ âm tồn phần điểm là: A 5dB B 125 dB C 66,19 dB D 62,5 dB 4.2 Nội dung 2: Đặc trưng sinh lí âm: Hướng dẫn chung Nội dung thực thời gian 01 tiết Chủ đề gồm hoạt động: Khởi động Hình thành kiến thức Luyện tập - củng cố vận dụng Bước vận dụng - tìm tịi - mở rộng giáo viên giao cho học sinh tự tìm hiểu nhà nộp cho GV sau Có thể mơ tả chuỗi hoạt động học dự kiến thời gian sau: Các bước Hoạt động Nội dung hoạt động Thời gian Khởi động Hoạt động Tạo tình xuất phát phút Hình thành kiến Hoạt động Tìm hiểu độ cao, độ to âm sắc 20 phút thức Luyện tập Hoạt động Luyện tập, củng cố học 10 phút Tìm tịi mở rộng Hoạt động 10 phút Hướng dẫn cụ thể hoạt động: 2.1 Hoạt động 1: Tạo tình đặc trưng sinh lí âm a) Mục tiêu hoạt động: HS biết nội dung học cần đạt được, tạo tâm cho học sinh vào tìm hiểu mới: đặc trưng sinh lý âm b) Nội dung: Tạo tò mò dẫn đến nhiệm vụ học tập học sinh c) Gợi ý tổ chức hoạt động: - Tiết trước ta biết âm có ba đặc trưng vật lí Nhưng cảm nhận âm người không phụ thuộc vào đăc trưng vật lí âm mà cịn phụ thuộc vào đặc trưng sinh lí âm Vậy âm có đặc trưng sinh lí ta tìm hiểu “Đặc trưng sinh lý âm” d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến nhóm nội dung ghi học sinh - Độ cao - Độ to - Âm sắc e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu độ cao, độ to, âm sắc a) Mục tiêu hoạt động: - Hiểu được ba đặc trưng sinh lí âm: độ cao, độ to âm sắc - Nêu ba đặc trưng vật lý tương ứng với ba đặc trưng sinh lí c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Cảm giác mà âm gây cho quan thính giác khơng phụ thuộc đặc trưng vật lí mà cịn phụ thuộc sinh lí tai người Tai phân biệt âm khác nhờ ba đặc trưng sinh lí âm là: độ cao, độ to, âm sắc - Gợi ý cho HS Hiểu khái niệm độ cao - Độ cao âm gắn liền với đặc trưng vật lí nào? - Gơi ý cho HS tìm hiểu độ to âm phụ thuộc yếu tố nào? - Độ to âm gắn liền với đặc trưng vật lí nào? - Nếu cho nhiều nhạc cụ phát âm có tần số f ta dễ dàng nhận âm nhạc cụ phát nhờ đăc trưng thứ âm sắc -Tại âm âm thoa, sáo kèn săcxô phát nốt La ta phân biệt chúng? - Vậy âm sắc gì? Âm sắc âm gắn liền với đặc trưng vật lí nào? d) Sản phẩm mong đợi: Ý kiến nhóm nội dung ghi học sinh I- ĐỘ CAO - Là đặc tính sinh lí âm gắn liền với tần số - f lớn nghe cao ngược lại - f nhỏ nghe trầm II- ĐỘ TO -Là đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm -Độ to âm không trùng với cường độ âm -Độ to âm phụ thuộc cường độ âm mà phụ thuộc tần số âm III- ÂM SẮC -Là đặc tính sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm nguồn âm khác phát - Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.3 Hoạt động 3: Luyện tập, củng cố học a) Mục tiêu hoạt động: Luyện tập củng cố nội dung học b) Nội dung: - GV chiếu tập có mơ với kiện có sẵn - Học sinh làm việc cá nhân vào làm việc nhóm nội dụng GV yêu cầu c) Tổ chức hoạt động: - Các nhóm thảo luận kết trình bày bảng c) Sản phẩm mong đợi: - Kết học sinh e) Đánh giá: - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) - GV tổ chức cho HS đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép) - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn 2.4 Hoạt động 4: Tìm tịi mở rộng: a) Mục tiêu: - Tìm hiểu thêm chủ đề - Giải số tập nhà - Nêu ý nghĩa ứng dụng sóng âm sống b) Nội dung: - Thiết kế thêm số thí nghiệm đơn giản khảo sát âm - Tìm hiểu ứng dụng âm qua tài liệu, Internet … - Giải tập SGK c) Tổ chức hoạt động: - GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ để thực lớp học HS ghi nhiệm vụ chuyển giao GV vào Sau nhà tìm hiểu để thực nhiệm vụ - HS báo cáo kết thảo luận nhiệm vụ giao - GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức d) Sản phầm mong đợi: Bài làm học sinh e) Đánh giá: Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập, GV đánh giá tiến HS, đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn IV Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề Câu 1: Hai nhạc cụ phát âm có số họa âm cường độ họa âm khác âm tổng hợp giống A độ to B cường độ âm C âm sắc D mức cường độ âm Câu 2: Hai âm có âm sắc khác chúng có A tần số khác B cường độ khác C độ cao độ to khác D số lượng tỉ lệ cường độ họa âm khác Câu 3: Tìm câu trả lời không câu sau A Đối với tai người, cường độ âm lớn cảm giác âm to B Độ to âm tỉ lệ thuận với cường độ âm C Tai người nghe âm cao cảm giác “to” nghe âm trầm chúng có cường độ D Ngưỡng nghe thấy thay đổi tùy theo tần số âm Câu 4: Tai ta cảm nhận âm khác biệt nốt nhạc Đô, Rê, Mi, Fa, Son, La, Si chúng phát từ nhạc cụ định âm có A âm sắc khác B tần số âm khác C biên độ âm khác D cường độ âm khác Câu 5: Để so sánh vỗ cánh nhanh hay chậm ong với muỗi, người ta dựa vào đặc tính sinh lí âm cánh chúng phát A Độ cao B Độ to C Cường độ âm D Âm sắc Câu 6: Có hai nguồn sóng âm kết hợp đặt cách khoảng m dao động ngược pha Trong khoảng hai nguồn âm, người ta thấy vị trí âm có độ to cực tiểu Biết tốc độ truyền âm khơng khí 340 m/s Tần số f âm có giá trị thỏa mãn điều kiện nêu đây? A 272 Hz < f < 350 Hz B 136 Hz < f < 530 Hz C 86 Hz < f < 350 Hz D 125 Hz < f < 195 Hz Câu 7: Hai nguồn âm giống coi nguồn điểm đặt cách khoảng Chúng phát âm có tần số f = 2200 Hz Tốc độ truyền âm 330 m/s Trên đường thẳng nối hai nguồn, hai điểm mà âm nghe to gần cách A 2,5 cm B 4,5 cm C 7,5 cm D 1,5 cm Câu 8: Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào A cường độ âm B độ to âm C môi trường truyền âm D âm sắc Câu 9: Độ to âm cho biết A tần số âm lớn lần so với tần số chuẩn B tần số âm lớn lần so với cường độ chuẩn C tần số âm lớn lần so với tốc độ chuẩn D bước sóng âm lớn lần so với bước sóng chuẩn Câu Đáp án C D B B A A C C B Tiết 21 ÔN TẬP CHƯƠNG ... Tần số sóng âm tần số âm Nguồn âm Nguồn âm vật dao động phát âm Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm Âm nghe được, hạ âm, siêu âm Âm nghe (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz Âm có tần... sóng âm, nguồn âm, âm nghe được, hạ âm, siêu âm - Nêu ví dụ mơi trường truyền âm khác - Nắm ba đặc trưng vật lý âm là: tần số âm, cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, khái niệm âm. .. trưng vật lí âm Nhạc âm âm có tần số xác định Tạp âm âm khơng có tần số xác định Tần số âm Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm Cường độ mức cường độ âm a) Cường độ âm Cường độ âm I điểm đại