8. Cấu trúc luận văn
2.5.Xây dựng tiến trình dạy và học một số bài trong chương “Sóng
sóng âm” nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh với sử hỗ trợ của Website
Tiến trình dạy học được thực hiện gồm 4 bài: Tiết 1 của bài 7 “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ”; bài 8 “Giao thoa sóng”; bài 9 “Sóng dừng”; bài 10 “Đặc trưng vật lý của âm”. Lý do chọn lựa các bài học này để thực tiến trình dạy và học trong luận văn vì đây là các bài học mang tính chất cơ bản và trọng tâm trong chương “Sóng cơ và sóng âm”, các bài học mang tính chất trừu tượng, các kiến thức trong bài dễ tạo tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS.
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- HS phát biểu được định nghĩa của sóng cơ.
- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan tới sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kỳ, bước sóng, pha.
- Trình bày được cơ cấu của sự truyền sóng.
2. Kỹ năng:
- Hình thành kỹ năng quan sát hiện tượng, khái quát hoá và rút ra kết luận. - Kỹ năng truyền đạt thông tin bằng lời thông qua việc phát biểu các định nghĩa, kết luận.
3. Thái độ:
- Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập, lòng ham hiểu biết, tinh thần đoàn kết, hợp tác thông qua việc tự giác hoạt động nhóm.
Giáo án số 1
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
- Các thí nghiệm và hình ảnh hỗ trợ cho dạy học trong bài về sóng dọc, sóng ngang, sự truyền sóng ...
- Phiếu học tập.
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức phần dao động điều hoà. Các khái niệm liên quan đến kiến thức dao động điều hoà.
III. Tiến trình dạy học:
ĐVĐ: Đây là những hình ảnh quen thuộc về sóng mà trong đời sống thường ngày ta đã bắt gặp người ta gọi chung là sóng cơ. Vậy sóng cơ là gì? Bản chất của sóng cơ là gì? Sóng cơ truyền đi như thế nào?
Hoạt động 1: Tìm hiểu về sóng cơ
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
GV giới thiệu và làm thí nghiệm mô phỏng
CH1:Khi cần rung chưa dao động.Quan sát quả bóng trên mặt nước và nêu nhận
xét?
CH2:Kích thích cho cần rung dao động. Quan sát quả bóng trên mặt nước và nêu nhận xét?
CH3: Khi cần rung dao động. Trên mặt nước có hình dạng như thế nào và đã xảy ra hiện gì trên mặt nước?
Như vậy trên mặt nước có tồn tại một hệ thống sóng với O là tâm sóng
GV giới thiệu mặt cắt của mặt nước theo phương thẳng đứng.
CH4: Quan sát các thí nghiệm mô phỏng. Nhận xét phương dao động của quả bóng, trong quá trình dao động quả bóng có bị đẩy ra xa không?
GV: Hiện xảy ra như vậy gọi là sóng cơ. CH5: Sóng cơ là gì? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV lưu ý HS: Mô phỏng ở đây là môi trường chứa các phần tử vật chất liên kết với nhau bằng những lực đàn hồi.
CH6: Sóng cơ có truyền được trong chân không không? Vì sao?
- Do các gợn sóng phát ra từ tâm O đều là những đường tròn đồng tâm xác định nên sóng truyền trên mặt nước theo các phương khác nhau có cùng một vận tốc.
- Quả bóng dao động.
- Khi cần rung dao động. Trên mặt nước có dạng là những đường tròn đồng tâm và đã xảy ra hiện tường truyền dao động từ cần rung qua mặt nước tới quả bóng.
- Quả bóng dao động theo phương thẳng đứng và không bị đẩy ra xa.
HS: Nêu định nghĩa sóng cơ
- Sóng cơ không truyền được trong chân không. Vì trong chân không không chứa các phần tử vật chất.
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
GV giới thiệu TN mô phỏng sóng mặt nước
CH7: Nhận xét phương dao động của các phần tử nước và phương truyền sóng?
GV: Yêu cầu HS nêu định nghĩa sóng ngang.
GV: Biểu diễn hình vẽ lên bảng
CH8: Vậy sóng nước có phải là sóng ngang không? Vì sao?
Vậy sóng ngang truyền được trên mặt chất lỏng.
CH9: Sóng ngang còn truyền được trong những môi trường nào?
GV: Giới thiệu cách làm TN kiểm chứng sóng ngang còn truyền được trên chất rắn.
Như vậy sóng ngang truyền được trên
- Các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng và vuông góc với phương truyền sóng
- Nêu định nghĩa sóng ngang.
- Sóng nước là sóng ngang. Vì các phân tử nước dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
- Sóng ngang còn truyền được trong chất rắn
Phương dao động
Phương truyền sóng
bề mặt chất lỏng và trong chất rắn. CH10: Có trường hợp nào phương dao động trùng với phương truyền sóng không?
GV: Giới thiệu TN mô phỏng
CH11: Nêu nhận xét về phương dao động của lò và phương truyền sóng GV: Yêu cầu HS nêu định nghĩa sóng dọc. CH12: Sóng dọc truyền được trong những môi trường nào?
- Phương dao động của lò xo trùng với phương truyền sóng.
- Định nghĩa sóng dọc.
- Sóng cơ truyền được trong chất khí, chất lỏng và chất rắn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hoạt động 3: Tìm hiểu bản chất của quá trình truyền sóng
ĐVĐ: Nhìn hình ảnh mô tả DĐ của các phân tử nước ta thấy: Ban đầu các phân tử nước ở VTCB. Các phân tử này liên kết với nhau bằng lực đàn hồi. Nếu một phân tử nào đó lệch khỏi VTCB nó cũng tác dụng lên các phân tử bên cạnh làm cho chúng dao động lệch khỏi VTCB. Cứ như vậy dao động được lan truyền đi
Vậy sự lan truyền đó có tuân theo quy luật nào không?
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
GV: Giới thiệu thí nghiệm mô phỏng
CH13: Có những viên bi nào dao động cùng trạng thái?
CH14: Xác định trạng thái của bi mầu
- HS quan sát thí nghiệm và trả lời. - Sau một chu kỳ trạng thái của các bi mầu đỏ đều giống nhau.
đỏ sau một chu kỳ?
CH15: Vậy quá trình truyền sóng là gì? GV gợi ý: Quá trình truyền sóng có phải là quá trình truyền dao động mà các phân tử dịch chuyển theo phương truyền sóng không?
CH16: Dựa vào TN hãy xét xem yếu tố nào được lan truyền theo phương truyền sóng.
GVKL: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền trạng thái dao động (hoặc truyền pha dao động).
- Không.
- Trạng thái dao động lan truyền theo phương truyền sóng.
Hoạt động 4: Cũng cố. HS trả lời các câu hỏi ĐVĐ. Hoàn thành nội dung phiếu học tập.
Hoạt động 5: Giao bài tập về nhà và chuẩn bị cho bài học mới.
- Hoàn thành nội dung phiếu học tấp số 1 và số 2 Bài 7 ở site Phiếu học tập.
- Làm các bài tập trong SGK.
- Ôn lại các khái niệm liên quan đến dao động điều hòa.
Giáo án số 2
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Mô tả được giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa của hai sóng.
- Viết được công thức xác định vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa. - Vận dụng được công thức (8.2), (8.3) SGK để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa.
2. Kỹ năng:
- Hình thành kỹ năng quan sát hiện tượng, khái quát hoá và rút ra kết luận. - Kỹ năng truyền đạt thông tin bằng lời thông qua việc phát biểu các định nghĩa, kết luận.
- Vận dụng kiến thức để giải bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
3. Thái độ:
- Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập, lòng ham hiểu biết, tinh thần đoàn kết, hợp tác thông qua việc tự giác hoạt động nhóm.
II. Chuẩn bị: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Giáo viên:
- Các thí nghiệm và hình ảnh hỗ trợ cho dạy học trong bài về hiện tượng giao thoa.
- Phiếu học tập.
2. Học sinh:
-Ôn lại kiến thức phần tổng hợp hai dao động điều hoà.
III. Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi 1: Sóng cơ là gì? Phân biệt sóng dọc, sóng ngang? Viết phương trình sóng?
ĐVĐ: Trong tiết trước chúng ta đã nghiên cứu thí nghệm tạo sóng
nước. Trong trường hợp này ta chỉ có một nguồn sóng. Vậy trong trường hợp ta có hai nguồn sóng (cách nhau vài cm, năm trong vùng gặp nhau của hai sóng). Thì hiện tượng gì sẽ xảy ra ? Hiện tượng đó là gì ?
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
GV giới thiệu và làm thí nghiệm mô phỏng (Sử dụng hai nguồn sóng)
CH1: Nhận xét về hình ảnh xuất hiện trên mặt nước?
GV thả hai quả bóng ở các vị trí khác nhau trên mặt nước. Gợi ý HS quan sát hình ảnh kết hợp với đồ thị
CH2: Nhận xét gì về sự dao động của hai quả bóng ở các vị trí khác nhau?
CH3: Trong vùng gặp nhau của hai
- Sau một thời gian ngắn trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định, có dạng đường hypepol rõ nét xen kẻ với những đường Hypepol nhòe và có tiêu điểm là S1S2 (là hai nguồn sóng)
- Tại các vị trí trên đường Hypepol rõ nét quả bóng dao động rất mạnh. Còn tại các vị trí đường Hypepol nhòe quả bóng gần như không dao động.
sóng các điểm dao động như thế nào? CH4: Tại sao lại xuất hiện những điểm dao động rất mạnh và những điểm đứng yên?
CH5: Dựa vào hình ảnh xác định những chổ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau và triệt tiêu lẫn nhau? GV: Sử dụng TN mô phỏng và hình ảnh phân tích làm nổi bật các đường Hypepol
GV: Như vậy trong miền gặp nhau của hai sóng xuất hiện những điểm đứng yên và những điểm dao động rất mạnh. Tập hợp các điểm dao động mạnh hợp thành đường Hypepol rõ nét (đường liền nét). Còn những điểm không dao động hợp thành các đường Hypepol nhòe (đường nét đứt)
GV Hiện tương xảy ra như ở TN trên gọi là hiện tượng gaio thoa.
CH6: Hiện tượng giao thoa là gì? GV KL: Hiện tượng trên mặt nước có những điểm cố định không dao động hoặc dao động rất mạnh. Mặc dù vẫn còn sóng phát ra từ hai nguồn. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng giao thoa. Các gợn sóng có hình Hypepol gọi là các vân giao thoa.
những điểm gần như dao động .
HS: Đọc mục I.2 SGK và trả lời câu hỏi: Vì những điểm dao động rất mạnh do hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau và ngược lại.
- Đường liền nét biểu điễn hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau. Đường nét đứt biểu diễn hai sóng gặp nhau triệt tiêu nhau.
HS: Suy nghĩ và trả lời câu hỏi HS: Ghi nhớ kết luận
Hoạt động 3: Tìm hiểu việc xác định cực đại, cực tiểu trong giao thoa Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
GV Hướng dẫn HS xét điểm phần tử M trong vùng giao thoa.
CH7: Phần tử M nhận được mấy sóng truyền tới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CH8: Thực chất dao động của M là gì? CH9: Bằng cách nào xác định được dao động của M.
GV: Giả sử năng lượng sóng do hai nguồn truyền đến M là không đổi ⇒
Biên độ sóng truyền đến M là không đổi (Tức là AM =A1 = A2 =A).
Gọi d1=S1M, d2=S2M lần lượt là đường đi từ nguồn S1S2 tới M.
Chọn gốc thời gian sao cho phương trình dao động của hai nguồn là:
T t A u us S 2π cos 2 1 = = GV hướng dẫn HS lập phương trình sóng tại M (Gọi HS lên bảng trình bầy) CH10: Lập PT sóng truyền từ S1, S2
đến M
CH11: Lập PT dao động tổng hợp tại M. CH12: Nhận xét về PT dao động tổng hợp tại M.
CH13: biên độ của dao động tổng hợp tại M bằng bao nhiêu?
- Nhận được hai sóng truyền tới.
- Dao động của M là sự tổng hợp của hai dao động do hai nguồn truyền tới.
- Áp dụng nguyên lý chồng chất. 2 1 u u uM = + ) 2 ( 2 cos ) ( cos 2 2 1 1 2 λ π λ π d d T t d d A uM = − − +
- Dao động tổng hợp tại M là dao động cùng tần số với tần số của hai nguồn dao động.
GV hướng dẫn HS xác định vị trí cực đại và cưc tiểu giao thoa. (Gọi HS lên bảng trình bày)
CH14: Biên độ dao động tổng hợp tại M phụ thuộc vào yêu tố nào?
CH15: Khi nào biên độ đạt giá trị cực đại, khi nào biên độ đạt giá trị cực tiểu? CH16: Những điểm có biên độ dao động đại và cực tiểu là những điểm nào GVKL: Vậy tùy thuộc vào hiệu đường đi d2-d1 mà khi hai sóng gặp nhau tại M có thê luôn tăng cường lẫn nhau hoặc triệt tiêu lẫn nhau.
CH17: Độ lệch pha của hai sóng truyền đến M bằng bao nhiêu?
CH18: Độ lệch pha nay phụ thuộc và không phụ thuộc vào những yếu tố nào? GV (Thông báo): Hai sóng có đủ điều kiện: dao động cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. Gọi là hai sóng kết hợp. Sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp.
CH19: Công thức (8.2) và (8.3) đúng trong trường hợp nào?
GV: Lưu ý HS: Nguyên lý chồng chất chỉ đúng trong trường hợp những sóng có biên độ nhỏ
CH20: Hiện tượng giao thoa có ứng
λ π( ) cos 2 d2 d1 A AM = −
- Phụ thuộc vào hiệu đường đi d2-d1. - Xây dựng và đưa ra công thức (8.2) và (8.3)
λ π
ϕ =2 d2 −d1
∆
- Phụ thuộc vào hiệu đường đi d2-d1 và không phụ thuộc vào thời gian.
- Đúng trong trường hợp hai nguồn phát ra hai sóng là hai nguồn kết hợp.
dụng gì?
(Ứng dụng để xác định bước sóng ánh sáng) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HS suy nghĩ
Hoạt động 4: Củng cố. HS: hoàn thành nội dung phiếu học tấp
Hoạt động 5: Giao bài tập về nhà và chuẩn bị cho bài học mới.
- HS: hoàn thành nội dung phiếu học tấp số 1 và số 2 Bài 8 ở site Phiếu học tập.
- Làm bài tập 7,8 SGK
- Tìm hiểu nội dung bài 9 SGK
I.Mục tiêu:
1. Kiến thức
- Nêu được đặc điểm của sự phản xạ của sóng trên một vật cản cố định và trên một vật cản tự do.
- Phát biểu được định nghĩa sóng dừng.
- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng khi đó.
- Viết được các công thức xác định vị trí các nút và các bụng trong hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây.
2. Kỹ năng
- Hình thành kỹ năng quan sát hiện tượng, khái quát hoá và rút ra kết luận. - Vận dụng các công thức có trong bài để giải bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
3. Thái độ
- Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập, lòng ham hiểu biết, tinh thần đoàn kết, hợp tác thông qua việc tự giác hoạt động nhóm.
Giáo án số 3 Bài 9. SÓNG DỪNG
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
- Các thí nghiệm và hình ảnh hỗ trợ cho dạy học trong bài về sóng dừng. - Phiếu học tập.
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức phần tổng hợp hai dao động điều hoà.
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Tìm hiểu sự phản xạ của sóng
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV: Giới thiệu và làm TNMP:
CH1: Hãy quan sát sự biến dạng của sợi dây và sự truyền biến dạng đó trên sợi dây?
CH2: Nhận xét sự biến dạng khi truyền đi và khi truyền ngược trở lại?
CH3: Dự đoán hiện tượng xảy ra nếu cho P dao động điều hoà?
CH4: So sánh pha dao động của sóng tới và sóng phản xạ? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV kết luận: Khi gặp phản xạ trên vật cản cố định thì sóng phản xạ luôn ngược
- Quan sát TN mô phỏng.
- Khi giật mạnh dây ở đầu P, trên dây xuất