8. Những từ viết tắc trong đề tài
4.2.5.Bài 18 Hiệu ứng Đốp-lơ
BÀI 18. HIỆU ỨNG ĐỐP-LƠ
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Nhận biết đƣợc thế nào là hiệu ứng Đốp- lơ
- Giải thích đƣợc nguyên nhân của hiệu ứng Đốp-lơ
2. Kỹ năng:
- Vận dụng đƣợc công thức tính tần số âm và máy thug hi nhận đƣợc khi nguồn âm chuyển động, máy thu đứng yên và khi nguồn âm đứng yên, máy thu chuyển động và giải bài tập.
- Rèn luyện kỹ năng logic toán học cho HS để xác định tần số âm khi hiệu ứng Đốp-lơ xảy ra.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
a. Kiến thức và dụng cụ:
- Chuẩn bị bộ thí nghiệm về hiệu ứng Đốp-lơ.
- Một nguồn phát âm nhỏ.
- Bảng vẽ sẳn
b. Phiếu học tập
Câu 1: Hiệu ứng Đốp-lơ gây ra hiện tƣợng gì?
A. Thay đổi cƣờng độ âm khi nguồn âm chuyển động so với ngƣời nghe.
B. Thay đổi độ cao của âm khi nguồn âm chuyển động so với ngƣời nghe.
C. Thay đổi âm sắc của âm khi ngƣời nghe chuyển động lại gần nguồn âm.
D. Thay đổi âm sắc và cƣờng độ âm khi nguồn âm chuyển động
Câu 2: Trong trƣờng hợp nào sau đây thì máy thu ghi nhận đƣợc có tần số kém
hơn tần số của âm do nguồn phát ra?
A. Nguồn âm chuyển động ra xa máy thu đứng yên.
B. Máy thu chuyển động ra xa nguồn âm đứng yên
C. Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên
92
Câu 3: Hiệu ứng Đốp-lơ xảy ra khi:
A. Có sự chuyển động tƣơng đối giữa nguồn âm và máy thu.
B. Nguồn âm và máy thu chuyển động trên hay đƣờng thẳng song song với cùng tốc độ.
C. Nguồn âm và máy thu đứng yên.
D. Nguồn âm và máy thu chuyển động nhƣng khoảng cách giữa chúng luôn bằng một hằng số. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
c. Đáp án phiếu học tập: 1(B); 2(C); 3(A)
d. Dự kiến ghi bảng:
BÀI 18: HIỆU ỨNG ĐỐP-LƠ
1. Thí nghiệm:
- Thí nghiệm: (H18.1)
- Định nghĩa hiệu ứng Đốp-ple
2. Giải thích hiện tƣợng
a. Nguồn âm đứng yên, ngƣời quan
sát (máy thu) chuyển động.
Tần số sóng ngƣời quan sát nghe đƣợc:
Số lần bƣớc sóng đi qua tai ngƣời trong thời gian đó bằng:
Tần số sóng mà ngƣời qua sát nghe đƣợc là:
Nếu ngƣời quan sát chuyển động ra xa nguồn âm thì ngƣời đó nghe đƣợc tần số âm là:
b. Nguồn âm chuyển động lại gần
ngƣời quan sát đứng yên.
Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp là:
Tần số âm mà ngƣời quan sát nghe đƣợc là:
93
III. Tiến trình xây dựng kiến thức
Nhƣ chúng ta đã biết. Khi ta lại gần một nguồn tivi hay thùng loa thì chúng ta nghe âm thanh to hơn khi chúng ta rời xa. Vậy chúng nó có tuân theo quy luật nào không?
TN H18.1:
- Nguồn âm lại gần nghe to hơn
- Nguồn âm ra xa nghe nhỏ hơn
có sự thay đổi tần số của sóng khi nguồn âm chuyển động Hiệu ứng Đốp-lơ
Giải thích hiện tƣợng
Nguồn âm đứng yên, ngƣời quan sát chuyển động: Tần số sóng mà ngƣời quan sát nghe đƣợc khi: Lại gần nguồn âm:
Âm nghe đƣợc có tần số lớn hơn âm phát ra Ra xa nguồn âm:
Âm nghe đƣợc có ần số âm phát ra.
Nguồn âm chuyển động lại gần ngƣời quan sát đứng yên: Tần số âm mà ngƣời quan sát nghe đƣợc khi nguồn âm: Lại gần
Âm nghe đƣợc có tần số lớn hơn âm phát ra (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ra xa: Âm nghe đƣợc có ần số âm phát ra
Bài tập vận dụng
Câu hỏi Bài tập về nhà
94
IV. Hoạt động dạy và học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, giới thiệu bài mới
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Lắng nghe
-Hai bạn An và Bình tranh cãi:
+ An nói: Một ngƣời chạy tiến lại phía ô tô đang đứng yên sẽ nghe thấy âm do còi ô tô phát ra to hơn
+ Bình lại cho rằng: ngƣời đó chỉ nghe thấy âm do còi ô tô phát ra khi ô tô chuyển động về phía ngƣời đó.
-Theo em giữa hai bạn trên bạn nào đúng? để giải thích đƣợc vấn đề trên ta qua bài mới.
Hoạt động2: Tìm hiểu hiệu ứng Đốp-ple
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Quan sát hiện tƣợng
+ Khi nguồn âm chuyển động lại gần phía HS thì thấy âm to hơn, khi nguồn âm đi ra xa thì thấy âm thấp hơn.
+ Lắng nghe.
-Quan sát TN
Cho HS nghe âm thanh phát ra do một nguồn âm nhỏ, sau đó buộc một sợi dây mềm vào nguồn âm, giữ cố định đầu dây kia và điều khiển nguồn âm quay tròn đều
? Hãy nhận xét âm nghe do nguồn âm phát ra?
-Nhƣ vậy, sự thay đổi tần số sóng do nguồn sóng chuyển động tƣơng đối so với máy thu nhƣ trên gọi là hiệu ứng Đốp-ple.
95
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
-Quan sát hiện tƣợng -Thảo luận nhóm
+ Tần số sóng ngƣời quan sát nghe đƣợc trong trƣờng hợp nguồn âm đứng yên và ngƣời quan sát đứng yên là:
+ Khi ngƣời quan sát chuyển động lại gần
nguồn âm đứng yên với tốc độ thì tốc độ
dịch chuyển của đỉnh sóng so với ngƣời quan sát là:
+ Trong thời gian t, một đỉnh sóng lại gần ngƣời quan sát một quãng đƣờng bằng:
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Số lần bƣớc sóng đi qua tai ngƣời trong thời gian đó bằng:
+ Tần số sóng mà ngƣời quan sát nghe đƣợc là:
-Vậy khi ngƣời quan sát chuyển động lại gần nguồn âm thì âm nghe đƣợc có tần số lớn hơn tần số âm phát ra.
? Hãy giải thích hiện tƣợng xảy ra ở trên theo hai trƣờng hợp: nguồn âm đứng yên, ngƣời quan sát chuyển động và nguồn âm chuyển động lại gần ngƣời quan sát đứng yên.
Gợi ý:
? So sánh tần số sóng ngƣời quan sát nghe đƣợc trong trƣờng hợp nguồn âm đứng yên và ngƣời quan sát đứng yên với tần số sóng trong trƣờng hợp ngƣời quan sát lại gần nguồn âm.
? Trong trƣờng hợp nguồn âm đứng yên và ngƣời quan sát đứng yên, tốc độ truyền của sóng âm thì tần số đƣợc xác định nhƣ thế nào?
? Nếu ngƣời quan sát chuyển động lại gần nguồn âm với tốc độ thì tốc độ dịch chuyển của đỉnh sóng so với ngƣời quan sát bằng bao nhiêu?
? Tần số sóng mà ngƣời quan sát nghe đƣợc là bao nhiêu?
? Xác định quãng đƣờng mà đỉnh sóng lại gần ngƣời quan sát trong khoảng thời gian ?
? Số lần bƣớc sóng đi qua tai ngƣời quan sát trong khoảng thời gian bằng bao nhiêu? Từ đó suy ra tần số sóng mà ngƣời quan sát nghe đƣợc.
? Nhận xét tần số âm mà ngƣời quan sát nghe đƣợc.
96 + Nếu ngƣời quan sát chuyển động ra xa nguồn âm thì ngƣời đó nghe đƣợc tần số âm là:
Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp là:
+ Tần số âm mà ngƣời quan sát nghe đƣợc là:
+ Trong trƣờng hợp nguồn âm chuyển động ra xa ngƣời quan sát thì bƣớc sóng âm tạo
thành . Do đó tần số âm nghe đƣợc
là:
-Lắng nghe
+ Khi đó trên mặt nƣớc ta thấy phía trƣớc nguồn sóng bị nén lại còn phía sau thì giãn ra.
xa nguồn âm thì ngƣời đó nghe đƣợc tần số âm là bao nhiêu?
? Tính quãng đƣờng mà đỉnh sóng truyền đƣợc trong một chu kì khi nguồn âm đứng yên và khi nguồn âm chuyển động lại ngƣời quan sát đứng yên? ? Giả sử gọi là tốc độ chuyển động của nguồn âm đến ngƣời quan sát thì tại
nguồn âm ra một đỉnh sóng truyền đi với tốc độ , sau mottj chu kì T thì nguồn phát cách đỉnh sóng một khoảng xác định nhƣ thế nào?
? Tiếp tục phát ra một đỉnh sóng thì
khoảng cách có giá trị là bao
nhiêu?
? Nhận xét về bƣớc sóng khi nguồn âm chuyển động về phía ngƣời quan sát và tần số ngƣời quan sát nghe đƣợc lúc đó?
? Nếu nguồn âm chuyển động ra xa ngƣời quan sát thì tần số sóng mà ngƣời quan sát nghe đƣợcbằng bao nhiêu? -Kết luận:
Hiệu ứng Đốp-ple không những xảy ra dễ dàng với sóng âm mà còn xảy ra với cả sóng siêu âm có bƣớc sóng rất ngắn, sóng vô tuyến, sóng ánh sáng. trên mặt nƣớc cũng dễ dàng quan sát đƣợc hiệu ứng Đốp-ple.
-Hãy quan sát hiệu ứng Đốp-ple trên nƣớc. -Nhƣ vậy, nếu nói một cách khác thì (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
97
khi có hiệu ứng Đốp-ple xảy ra các gợn sóng phía trƣớc ở nguồn sóng sẽ gần nhau hơn- bƣớc sóng ngắn, các gợn sóng phía sau xa nhau hơn, bƣớc sóng dài.
Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Lắng nghe và trả lời câu hỏi -Hãy nêu một số ứng dụng hiệu ứng
Đốp-ple trong cuộc sống?
? Giải thích hiện tƣợng ở đầu bài?
Hoạt động 5: Câu hỏi và bài tập về nhà
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
+ Lắng nghe và ghi nhận -HS về nhà làm tất cả các bài tập SGK
và SBT
-Ôn tập các kiến thức về sóng cơ, sóng âm đã học.
-Xem trƣớc các bài tập về sóng cơ
V. Rút kinh nghiệm: ……… ……… ……… ……… ………
98
CHƢƠNG 5. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM