Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm | Giáo án Vật Lí 11 Kết nối tri thức

Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm | Giáo án Vật Lí 11 Kết nối tri thức được biên soạn rất cẩn thận, trình bày khoa họcgiúp giáo viên có một cách dạy mạch lạc, rõ ràng, dễ hiểu giúp học sinh tiếp thu kiến thức tốt nhất. Thầy cô và các bạn xem, tải về ở bên dưới.

Thông tin:
9 trang 9 tháng trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm | Giáo án Vật Lí 11 Kết nối tri thức

Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm | Giáo án Vật Lí 11 Kết nối tri thức được biên soạn rất cẩn thận, trình bày khoa họcgiúp giáo viên có một cách dạy mạch lạc, rõ ràng, dễ hiểu giúp học sinh tiếp thu kiến thức tốt nhất. Thầy cô và các bạn xem, tải về ở bên dưới.

96 48 lượt tải Tải xuống
1
!
TIẾT:
BÀI 15: THỰC HÀNH ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Thông qua bài thc hành hc sinh ôn li kiến thc vsóng dng, sóng dng trong ct khí; các
kiến thc liên quan về tốc đ, tn svà bưc sóng cũng nhiư mi liên hệ gẵ các di lưng.
- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án thực hiện phương án, đo được tốc
độ truyền âm bằng dụng cụ thực hành.
2. Năng lực
a. Năng lực chung
- Năng lc tự học:
+ Tgiác tìm tòi, khám phá đdưa ra phương án thí nghim chính xác, phù hp vi điu kin
dụng cthc hành.
+ Tự học đtìm hiu ni dung yêu cu bài thc hành.
+ tinh thn xây dng bài, hp tác làm vic nhóm để xây dng phương án thc nh xác đnh
tốc đtruyn âm trong không khí.
- Năng lc gii quyết vn đ:
+ Năng lc sử dụng các dng cthc hành mt cách chính xác.
+ Xây dng phương án và tiến hành làm thí nghim thc hành cùng các bn trong nhóm.
+ Gii quyết các câu hi, vn đề đặt ra trong bài thc hành.
+ Bố trí thí nghim gn gàng, khoa học.
b. Năng lực vật lí
- Biết sdụng công thc liên htốc đ, c sóng và tn sđể tính đưc tc đ truyn âm trong
không khí.
- Rèn luyn kĩ năng thc hành, phương pháp làm gim sai số chquan trong khi xác đnh các giá
trị của phép đo.
- Biết tính đưc sai scác đi lưng vt lí trong bài thc hành.
- Viết bài báo cáo mt cách khoa hc và chính xác.
3. Phẩm chất
- Chăm ch, tích cc hợp tác nhóm.
- Chủ động trong vic tìm tòi, nghiên cu xây dng phương án thc hành.
- Có tinh thn trách nhim, hp tác trong quá trình tho lun chung.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên:
- SGK, SGV, Kế hoch bài dy Thc hành.
- Các dng cthí nghim thc hành.
- Chun bcác phương án thc hành đo tc dtruyn âm.
- Máy chiếu (nếu có).
2. Học sinh:
- SGK, vở ghi, giấy nháp, bút, thước kẻ, máy tính cầm tay.
- Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. Mở đầu
a. Mục tiêu:
- Hoạt động này, từ một tình huống vấn đề giúp học sinh để xác định tốc độ truyền âm
trong không khí.
b. Nội dung:
- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:
+ Vì sao khi nói/hú trước ngọn núi, âm vọng lại?
+ Khong cách gia vtrí đng ngn núi L, thi gian tkhi nói/hú t, vy ta th ước
ng đưc tc dtruyn âm trong không khí lúc này hay không?
2
!
+ Bây gichúng ta có thxây dng mt phương án đđo tc đtruyn âm trong không khí dây
một cách chính xác hơn da vào hin tưng sóng dng đưc không?
c. Sản phẩm học tập:
- Bước đầu HS đưa ra các câu trả lời theo yêu cầu GV
- Nêu đưc mt cách khái quát vphương án đo tc đtruyn âm trong không khí.
d. Tổ chức thực hiện:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
c 1: GV giao
nhim v
- Chia lớp học thành 4 nhóm
- GV nêu câu hỏi:
+ Âm thanh truyn trong mt môi trưng tc đxác đnh, làm thế
nào đo đưc tc đ truyn âm trong không khí bng dng c thí
nghim?
+ Vì sao khi nói/hú trước ngọn núi, âm vọng lại?
+ Khoảng cách giữa vị trí đứng ngọn núi L, thời gian từ khi nói/hú
t, vậy ta thể ướt lượng được tốc dộ truyền âm trong không khí lúc
này hay không?
c 2: HS thc
hin nhim v
- Các nhóm tho lun, ghi chép vào giấy.
- HS trả lời câu hi theo yêu cu ca GV.
c 3: Báo cáo,
tho luận
- Các nhóm tiến hành tho lun và Báo cáo kết quđã tho lun. Cử đại
din trình bày.
c 4: GV kết lun
nhn đnh
- GV tiếp nhn và nhn xét câu trả lời ca HS.
- GV dn dt HS vào bài: Xây dng phương án thc hành như thế nào
để đo đưc tc đtruyn âm chính xác da vào kiến thc sóng dng.
- Điu chnh các phương án trả lời ca HS các nhóm và nhn xét.
Hot đng 2. Hình thành kiến thức
Hot đng 2.1. Gii thiệu dụng cụ thí nghiệm
a. Mục tiêu:
- HS nhận biết và nắm được cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm thực hành.
b. Ni dung:
- GV cho HS nghiên cứu SGK, mục I.
- HS thực hiện yêu cầu của GV.
c. Sản phẩm học tập:
- HS biết được các dụng cụ trong bài thí nghiệm.
- HS biết được hoạt động và cách sử dụng các dụng cụ đó.
d. Tổ chức thực hiện:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
c 1: GV giao
nhim v
- GV cho HS nghiên cứu SGK, mục I.
- Giới thiệu các dụng cụ đo:
+ Ống trlàm bng thutinh hu cơ trong sut, có đưng
kính trong 40 mm, dài 670 mm, có chia đ0 ÷ 660 mm (1)
+ Pít-tông làm bng thép bc nha, vch du, ni vi dây kéo
ròng rc, có thdi chuyn ddàng trong ng (2).
+ Máy phát tn sphát ra tín hiu có dng sin (3).
+ Một loa nh(4).
+ Giá đỡ ống tr(5).
c 2: HS thc hin
nhim v
- Quan sát các dụng cụ tương ứng, nêu được họat động của các dụng cụ
vừa tìm hiểu.
c 3: Báo cáo, tho
luận
- GV mời 1,2 bạn đứng tại chỗ trình bày câu trả lời cho câu hỏi.
- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.
c 4: GV kết lun
- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.
3
!
nhn đnh
- GV nêu lại và chỉ dẫn các dụng cụ thí nghiệm trong bài thực hành
Hoạt động 2.2. Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí
a. Mục tiêu:
- Các nhóm HS nêu được các phương án thí nghệm đo tốc độ truyền âm trong không khí.
b. Nội dung:
- GV tổ chức cho HS m hiểu SGK để đưa ra phương án tiến hành thực nghiệm đo tốc độ truyền
âm trong không khí.
c. Sản phẩm học tập:
- Thiết kế được phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí với các dụng cụ vừa
tìm hiểu
d. Tổ chức thực hiện:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước
c 1: GV giao
nhim v
- Thiết kế đưc phương án thí nghim đo tc đtruyn âm trong không
khí vi các dng cụ vừa tìm hiu.
- GV cho HS tđọc SGK phn II, ng dn HS tho lun đtừ đó hc
sinh lp đt thí nghim trên cơ sphương án như thiết kế.
c 2: HS thc
hin nhim v
- Học sinh thiết kế phương án đo tc độ truyn âm trong không khí.
- Lắp đt các dng cthí nghim thc hành theo thiết kế:
+ Lắp ng tr đã đưc lng pít-tôngtrong ng lên giá đ, ghép loa sát
đầu dưi ca ng tr(Hình 15.1 SGK).
+ Có thể sử dụng âm thoa La thay cho loa.
- Tổ chc cho HS tho lun trlời các vn đsau: Nối máy phát tn s
với loa, bt công tc ngun ca máy phát tn s, điu chnh biên đ
tần sđể nghe âm (hoc dùng búa cao su vào mt nhánh ca âm
thoa), đng thi dch chuyn dn pít-tông ra xa loa. Câu hi:
+ Khi pít-tông di chuyn, đ to ca âm thanh nghe đưc thay đi như
thế nào?
+ Khong cách gia hai vtrí liên tiếp ca pít-tông âm thanh nghe
đưc to nht cho phép xác đnh đi lưng nào ca sóng âm?
+ Cần đo đi lưng nào đtính đưc tc đtruyn âm?
Bước 3: Báo cáo,
tho luận
- HS tiến hành lp đt bthí nghim thc hành đo tc đ truyn âm
hoàn chnh.
- Hin tưng xy ra trong ng thutinh là sóng dng.
+ Khi pít-tông di chuyn, đto ca âm thanh nghe đưc sthay đi liên
tục, lúc to, lúc rt nh(hoc không nghe thy gì). Khi chúng ta
nghe thy to nghĩa ti đó đang giao thoa vi biên đcực đi
(hay bng sóng), khi âm thanh rt nhhoc không nghe thy ti đó
đang có giao thoa cc tiu (nút sóng).
+ Khong cách gia hai vtrí liên tiếp ca pít-tông âm thanh nghe
đưc to nht cho phép xác đnh đi ng c sóng. khong cách
gia hai vtrí liên tiếp ca cc đi giao thoa bng na c sóng. Tđó
ta xác đnh đưc bưc sóng ca âm.
+ Để đo được tốc độ truyền âm ta cần xác định thêm đại lượng chu
(tần số) dựa trên đồ thị xuất hiện ở máy phát tần số.
c 4: GV kết lun
nhn đnh
- GV kiểm tra lắp đặt TN, đánh giá, nhận xét.
Hot đng 2.3. Tiến hành thí nghiệm
a. Mục tiêu:
- Tiến hành thí nghim để lấy đưc sliu Bng 15.1
b. Nội dung:
- GV cho HS đọc phần đọc hiểu trong mục III, GV đưa ra câu hỏi và yêu cầu HS trả lời.
4
!
- GV yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu vào Bảng 15.1
- HS thực hiện yêu cầu của giáo viên.
c. Sản phẩm học tập:
- Bảng số liệu như mẫu Bảng 15.1
Tần sngun âm: f = ….±…Hz
Chiu dài
cột khí khi
âm to nht
(cm)
Lần 1
Lần 2
Giiá trtrung
bình (l)
Sai số ∆l
d. Tổ chức hoạt động:
Các bưc thc hiện
Nội dung các ớc
c 1: GV giao
nhim v
- GV yêu cầu HS đọc sách mục III tiến hành làm thí nghiệm như
phương án thiết kế.
c 2: HS thc
hin nhim v
- Tiến hành làm thí nghiệm như phương án thiết kế; thảo luận nhóm để
tiến hành TN chính xác và nhanh nhất.
+ Điu chnh máy phát tn số đến giá tr500 Hz,
+ Dùng dây kéo pít-tông di chuyn trong ng thutinh, cho đến lúc âm
thanh nghe đưc to nht. Xác đnh vtrí âm thanh nghe đưc ln nht
lần 1. Đo chiu dài ct k l
1
Ghi sliu vào Bng 15.1. Thc hin thao
tác thêm hai ln na.
+ Tiếp tc kéo pít-tông di chuyn trong ng thutinh,cho đến lúc li
nghe đưc âm thanh to nht. Xác định vtrí ca pít-tông mà âm thanh
nghe đưc là to nht ln 2. Đo chiu dài ct khí l
2
. Ghi sliu vào mẫu
Bảng 15.1. Thc hin thao tác thêm hai lần
c 3: Báo cáo,
tho luận
- GV yêu cầu các nhóm ghi kết quả vào bảng, đưa GV xem, kí duyệt.
c 4: GV kết lun
nhn đnh
- GV đánh giá, nhận xét, duyệt bảng số liệu để các HS trong nhóm
ghi lại về làm Bài Báo cáo Thực hành (tránh chỉnh lí số liệu sau khi thực
nghiệm).
- Sử dụng mt sphân mm trên đin thoi hay máy tính ththay thế
cho máy phát âm tn.
Hot đng 2.4. Kết quthí nghim, xử lí sliu, tính sai svà viết kết quđo
a. Mc tiêu:
- Ghi đúng kết quđo vào bng 15.1
- Tính ra đưc kết quả tốc đtruyn âm trong không khí
- Tính được sai số và ghi kết quả đo chính xác
b. Nội dung:
- Tiến hành thí nghim đghi kết quđo vào bảng 15.1
- Áp dng công thc
𝑣 =
!
"
hoc v = lf tính ra đưc kết quả tốc đtruyn âm trong không khí
- Tính đưc sai stheo công thc và ghi kết quđo tốc đtruyn âm trong không khí chính xác
c. Sản phẩm học tập:
- Bảng số liệu
- Kết quđo
- Bài báo cáo thc hành
d. Tổ chức thực hiện:
Các bưc thc hiện
Nội dung các bước
1
l
2
l
5
!
c 1: GV giao
nhim v
- GV yêu cầu HS đọc sách mục IV
- Ghi đúng kết quả đo vào bảng 15.1
- Tính ra được kết quả tốc độ truyền âm trong không khí
- Tính được sai số và ghi kết quả đo chính xác
c 2: HS thc
hin nhim v
- Tiến hành thí nghiệm để ghi kết quả đo vào Bảng 15.1
- Áp dụng công thức hoc v = l.f tính ra được kết quả tốc độ
truyền âm trong không khí.
- Tính được sai số theo công thức ghi kết quả đo tốc độ truyền âm
trong không khí chính xác.
- Xử lí kết quthí nghiệm
- Tính chiu dài ct không khí gia hai vtrí ca pít-tông khi âm to nht
d = l
2
- l
1
= ?
- Tính tc đtruyn âm v= λ f = 2df = ?
- Tính sai s: δv = δd + δf = ?
- Tính v = ?
- Gii thích ti sao không xác đnh tc đtruyn âm qua l
1
,l
2
cân
xác đnh qua l
2
- l
1
- Âm thtruyn trong các môi trưng cht rn, cht lòng cht khí
với tc đkhác nhau. Tc đtruyn âm trong mt smôi trưng như
bảng 15.2 SGK
Bảng kết qu(dkiến)
Chiều dài cột không
khí khi âm to nhất
lần 1
lần 2
Lần 3
l
1
(m)
2,55
2,53
2,57
l
2
(m)
4,25
4,24
4,26
d = l
2
l
1
1,70
1,71
1,69
v = λ.f = 2.d.f (m/s)
340
342
338
c)
c 3: Báo cáo,
tho luận
- Bài Báo cáo thực hành
c 4: GV kết lun
nhn đnh
- GV đánh giá, nhận xét.
Hot đng 3. Luyn tập
a. Mục tiêu:
- Giúp HS tng kết li kiến thc, năng đã thc hin trong bài thc hành đo tốc độ truyn âm
trong không khí.
T
v
l
=
123
vv v
v340m/s
3
++
==
123
ddd
d1,7m
3
++
==
123
vv v
v1,33
3
D+D +D
D= =
123
ddd
d0,67
3
D+D +D
D= =
6
!
b. Nội dung:
- HS hệ thống lại kiến thức kĩ năng đã thực hiện, thông qua các vấn đề tóm tắt của GV.
c. Sản phẩm học tập:
- Các kiến thức kĩ năng cần đạt trong bài
d. Tổ chức thực hiện:
- GV trao đổi, thuyết trình các vấn đề liên quan.
Hoạt động 4. Vận dụng
1. Chế tạo chiếc đàn K’lông pút bng các ng na hoc ng nha rng, có đdài khác nhau và
thphát ra đưc âm có tn số bằng tn scác nt nhc cơ bn.
2. Nêu phương án đxác đnh tc đtruyn âm khác vi phương án va tiến hành (trình bày
trong bài Báo cáo)
*Hưng dn vnhà
Hoàn thành bài Báo cáo thc hành (theo mu) theo cá nhân. Np bài thc hành trong tiết hc sau
Chun bị Bài 16. Lc tương tác gia hai đin tích.
IV. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
7
!
BÁO CÁO THC HÀNH THÍ NGHIM VT LÝ
ĐO TC ĐTRUYN ÂM TRONG KHÔNG KHÍ
Họ và tên:……………………………
Nhóm:…………………………Lp: 11………..
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGIM:
1) Kho sát hin tưng cng hưng sóng dng trong ct không khí
2) Xác đnh tc đtruyn âm trong không khí.
3).........................................................................................................................................................
II. CỞ SỞ LÍ THUYT:
Trả lời các câu hi sau đây:
Thế nào là giao thoa sóng? Sóng dng? các đi lưng và công thc đc trưng ca sóng? Các công
thc liên quan đến phương án thc hành này?
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
III. TIN HÀNH THÍ NGHIM:
A. Phương án 1: Dùng máy phát tn slàm ngun âm.
a) Đặt ming i ca ng cng ng gn sát vi mt loa đin đng. Dùng hai dây dn đu
phích ni loa đin đng vi 2 l cắm mặt sau ca máy phát tn s. Cm phích ly đin ca máy
phát tn svào ngun đin ~ 220 V. Bt công tc mặt sau ca máy phát tần sđể các chsố
hin thtrên ô ca tn số.
- Vặn núm THANG ĐO sang vtrí 100 1000 Hz.
- Nhn nút TĂNG hoc nút GIM đđiu chnh s tn shin thtrên ô ca TN Sđạt giá trf
= 500 Hz.
- Điu chnh núm BIÊN ĐỘ để nghe thy âm phát ra tloa điện đng va đto.
b) Cm đu si dây móc treo, thcho mt đáy ca pittông nm gn sát đu i ca ng thy
tinh. Sau đó kéo ttừ pittông lên đtăng dn đdài l ca ct không khí trong ng thy tinh. Do
sgiao thoa gia sóng ông tloa truyn ti sóng âm phn xạ từ mặt pittông,nên trong ct
không khí sxảy ra hin tưng cng ng sóng dừng gm các nút (có biên độ cực tiu a min=0)
và các bng (có biên độ cực đi a max) nm xen kcách đu nhau khi đdài l ca ct không.
c) Khi xy ra hin ng cng ng sóng dng gm các nút biên đcực tiu A (min) các
bụng có biên đcực đi A (max) nm xen kcách đu nhau khi đdài l ca ct không khí giá
trthích hp bng: (1) Với k = 0,1,2,3,…Ta suy ra khong cách d gia hai vtrí l
1
l
2
đúng bng khong cách gia hai bng sóng kế tiếp giá trbằng na c sóng tc là:
(1)
Bảng 1:
Tần sngun âm: f = ….±…Hz
Chiu dài
cột khí khi
âm to nht
(cm)
Lần 1
Lần 2
Giiá trtrung
bình (l)
Sai số ∆l
Xử lí kết quthí nghiệm
(2 1) / 4lk
l
=+
21
/2dl l
l
=-=
1
l
2
l
8
!
a) Tính chiu dài ct không khí gia hai vtrí ca pít-tông khi âm to nht d = l
2
- l
1
= ?
b) Tính tc đtruyn âm v=
λ
f = 2df = ?
c)
v = ?
d) Tính sai s:
δ
v =
δ
d +
δ
f = ?
Kết qu: v = =……………………………………………(m/s)
B. Phương án 2: Dùng âm thoa làm ngun âm.
a) Thay loa đin đng bng âm thoa có tn sf = ….. Hz đưc kp cht vào thanh trụ của giá đ
bằng khp ni đa năng. Cm đu si dây có móc treo, thcho mt đáy ca pittông nm gn sát
đầu dưi ca ng thy tinh.Lng nghe âm phát ra đxác đnh vtrí l
2
của pittông trên thưc
milimet khi li nghe thy âm to nht. Thc hin 3 ln phép đo này. Ghi vtrí l
1
của pittông trong
mỗi ln đo vào bng 2.
Bảng 2
Lần đo
f = (........ ± 1) Hz
(mm)
(mm)
= 2d (m)
(m)
1
2
3
III. KẾT QUTHÍ NGHIM:
Số liu bng 1:
1. Căn ccác giá trị của khong cách d ghi trong Bng 2, tính giá trtrung bình và sai stuyt
đối cc đi (∆ ) max ca bưc sóng âm:
= 2 =……………………………………………………………(m)
=……………………………………………………………..(m)
2. Xác đnh tc đv ca âm truyn trong không khí ( nhit đphòng thí nghim) theo công
thc :
= f = ……………………………………………………………(m/s).
= = ………………………………………………………(m/s)
3.Kết qu: v = =……………………………………………(m/s)
Số liu bng 2:
1. Căn ccác giá trị của khong cách d ghi trong Bng 2, tính giá trtrung bình và sai stuyt
đối cc đi (∆ ) max ca bưc sóng âm:
= 2 =……………………………………………………………(m)
=……………………………………………………………..(m)
2. Xác đnh tc đv ca âm truyn trong không khí ( nhit đphòng thí nghim) theo công
thc :
= f = ……………………………………………………………(m/s).
= = ………………………………………………………(m/s)
3.Kết qu: v = =……………………………………………(m/s)
Nhn xét chung:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
IV. KIN THC VÀ KĨ NĂNG:
( Ghi li nhng kiến thc và kĩ năng mà bn thân thu nhn đưc sau khi làm bài thc hành này )
v
±
vD
1
l
2
l
2
l
1
l
l
l
l
l
l
d
ax
()
m
l
D
v
l
vD
axm
v
l
l
D
v
±
vD
l
l
l
d
ax
()
m
l
D
v
l
vD
axm
v
l
l
D
v
±
vD
9
!
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
| 1/9

Preview text:

TIẾT:
BÀI 15: THỰC HÀNH ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
-
Thông qua bài thực hành học sinh ôn lại kiến thức về sóng dừng, sóng dừng trong cột khí; các
kiến thức liên quan về tốc độ, tần số và bước sóng cũng nhiư mối liên hệ gẵ các dại lượng.
- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được tốc
độ truyền âm bằng dụng cụ thực hành. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học:
+ Tự giác tìm tòi, khám phá để dưa ra phương án thí nghiệm chính xác, phù hợp với điều kiện dụng cụ thực hành.
+ Tự học để tìm hiểu nội dung yêu cầu bài thực hành.
+ Có tinh thần xây dựng bài, hợp tác làm việc nhóm để xây dựng phương án thực hành xác định
tốc độ truyền âm trong không khí.
- Năng lực giải quyết vấn đề:
+ Năng lực sử dụng các dụng cụ thực hành một cách chính xác.
+ Xây dựng phương án và tiến hành làm thí nghiệm thực hành cùng các bạn trong nhóm.
+ Giải quyết các câu hỏi, vấn đề đặt ra trong bài thực hành.
+ Bố trí thí nghiệm gọn gàng, khoa học. b. Năng lực vật lí
- Biết sử dụng công thức liên hệ tốc độ, bước sóng và tần số để tính được tốc độ truyền âm trong không khí.
- Rèn luyện kĩ năng thực hành, phương pháp làm giảm sai số chủ quan trong khi xác định các giá trị của phép đo.
- Biết tính được sai số các đại lượng vật lí trong bài thực hành.
- Viết bài báo cáo một cách khoa học và chính xác. 3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, tích cực hợp tác nhóm.
- Chủ động trong việc tìm tòi, nghiên cứu xây dựng phương án thực hành.
- Có tinh thần trách nhiệm, hợp tác trong quá trình thảo luận chung.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên:
- SGK, SGV, Kế hoạch bài dạy Thực hành.
- Các dụng cụ thí nghiệm thực hành.
- Chuẩn bị các phương án thực hành đo tốc dộ truyền âm. - Máy chiếu (nếu có). 2. Học sinh:
-
SGK, vở ghi, giấy nháp, bút, thước kẻ, máy tính cầm tay.
- Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1. Mở đầu a. Mục tiêu:

- Hoạt động này, từ một tình huống có vấn đề giúp học sinh tò mò để xác định tốc độ truyền âm trong không khí. b. Nội dung:
- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:
+ Vì sao khi nói/hú trước ngọn núi, âm vọng lại?
+ Khoảng cách giữa vị trí đứng và ngọn núi là L, thời gian từ khi nói/hú là t, vậy ta có thể ước
lượng được tốc dộ truyền âm trong không khí lúc này hay không? 1
+ Bây giờ chúng ta có thể xây dựng một phương án để đo tốc độ truyền âm trong không khí ở dây
một cách chính xác hơn dựa vào hiện tượng sóng dừng được không?
c. Sản phẩm học tập:
-
Bước đầu HS đưa ra các câu trả lời theo yêu cầu GV
- Nêu được một cách khái quát về phương án đo tốc độ truyền âm trong không khí.
d. Tổ chức thực hiện:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước Bước 1: GV giao
- Chia lớp học thành 4 nhóm nhiệm vụ - GV nêu câu hỏi:
+ Âm thanh truyền trong một môi trường có tốc độ xác định, làm thế
nào đo được tốc độ truyền âm trong không khí bằng dụng cụ thí nghiệm?
+ Vì sao khi nói/hú trước ngọn núi, âm vọng lại?
+ Khoảng cách giữa vị trí đứng và ngọn núi là L, thời gian từ khi nói/hú
là t, vậy ta có thể ướt lượng được tốc dộ truyền âm trong không khí lúc này hay không? Bước 2: HS thực
- Các nhóm thảo luận, ghi chép vào giấy. hiện nhiệm vụ
- HS trả lời câu hỏi theo yêu cầu của GV. Bước 3: Báo cáo,
- Các nhóm tiến hành thảo luận và Báo cáo kết quả đã thảo luận. Cử đại thảo luận diện trình bày.
Bước 4: GV kết luận - GV tiếp nhận và nhận xét câu trả lời của HS. nhận định
- GV dẫn dắt HS vào bài: Xây dựng phương án thực hành như thế nào
để đo được tốc độ truyền âm chính xác dựa vào kiến thức sóng dừng.
- Điều chỉnh các phương án trả lời của HS các nhóm và nhận xét.
Hoạt động 2. Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1. Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm a. Mục tiêu:
- HS nhận biết và nắm được cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm thực hành. b. Nội dung:
-
GV cho HS nghiên cứu SGK, mục I.
- HS thực hiện yêu cầu của GV.
c. Sản phẩm học tập:
- HS biết được các dụng cụ trong bài thí nghiệm.
- HS biết được hoạt động và cách sử dụng các dụng cụ đó.
d. Tổ chức thực hiện:

Các bước thực hiện
Nội dung các bước Bước 1: GV giao
- GV cho HS nghiên cứu SGK, mục I. nhiệm vụ
- Giới thiệu các dụng cụ đo:
+ Ống trụ làm bằng thuỷ tinh hữu cơ trong suốt, có đường
kính trong 40 mm, dài 670 mm, có chia độ 0 ÷ 660 mm (1)
+ Pít-tông làm bằng thép bọc nhựa, có vạch dấu, nối với dây kéo và
ròng rọc, có thể di chuyển dễ dàng trong ống (2).
+ Máy phát tần số phát ra tín hiệu có dạng sin (3). + Một loa nhỏ (4). + Giá đỡ ống trụ (5).
Bước 2: HS thực hiện - Quan sát các dụng cụ tương ứng, nêu được họat động của các dụng cụ nhiệm vụ vừa tìm hiểu.
Bước 3: Báo cáo, thảo - GV mời 1,2 bạn đứng tại chỗ trình bày câu trả lời cho câu hỏi. luận
- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: GV kết luận
- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức. 2 nhận định
- GV nêu lại và chỉ dẫn các dụng cụ thí nghiệm trong bài thực hành
Hoạt động 2.2. Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí a. Mục tiêu:
- Các nhóm HS nêu được các phương án thí nghệm đo tốc độ truyền âm trong không khí. b. Nội dung:
- GV tổ chức cho HS tìm hiểu SGK để đưa ra phương án tiến hành thực nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí.
c. Sản phẩm học tập:
- Thiết kế được phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí với các dụng cụ vừa tìm hiểu
d. Tổ chức thực hiện:

Các bước thực hiện
Nội dung các bước Bước 1: GV giao
- Thiết kế được phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không nhiệm vụ
khí với các dụng cụ vừa tìm hiểu.
- GV cho HS tự đọc SGK phần II, hướng dẫn HS thảo luận để từ đó học
sinh lắp đặt thí nghiệm trên cơ sở phương án như thiết kế. Bước 2: HS thực
- Học sinh thiết kế phương án đo tốc độ truyền âm trong không khí. hiện nhiệm vụ
- Lắp đặt các dụng cụ thí nghiệm thực hành theo thiết kế:
+ Lắp ống trụ đã được lồng pít-tông ở trong ống lên giá đỡ, ghép loa sát
đầu dưới của ống trụ (Hình 15.1 SGK).
+ Có thể sử dụng âm thoa La thay cho loa.
- Tổ chức cho HS thảo luận trả lời các vấn đề sau: Nối máy phát tần số
với loa, bật công tắc nguồn của máy phát tần số, điều chỉnh biên độ và
tần số để nghe rõ âm (hoặc dùng búa cao su gõ vào một nhánh của âm
thoa), đồng thời dịch chuyển dần pít-tông ra xa loa. Câu hỏi:
+ Khi pít-tông di chuyển, độ to của âm thanh nghe được thay đổi như thế nào?
+ Khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của pít-tông mà âm thanh nghe
được to nhất cho phép xác định đại lượng nào của sóng âm?
+ Cần đo đại lượng nào để tính được tốc độ truyền âm? Bước 3: Báo cáo,
- HS tiến hành lắp đặt bộ thí nghiệm thực hành đo tốc độ truyền âm thảo luận hoàn chỉnh.
- Hiện tượng xảy ra trong ống thuỷ tinh là sóng dừng.
+ Khi pít-tông di chuyển, độ to của âm thanh nghe được sẽ thay đổi liên
tục, có lúc to, có lúc rất nhỏ (hoặc không nghe thấy gì). Khi chúng ta
nghe thấy to có nghĩa là tại đó đang có giao thoa với biên độ cực đại
(hay bụng sóng), khi âm thanh rất nhỏ hoặc không nghe thấy là tại đó
đang có giao thoa cực tiểu (nút sóng).
+ Khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của pít-tông mà âm thanh nghe
được to nhất cho phép xác định đại lượng bước sóng. Vì khoảng cách
giữa hai vị trí liên tiếp của cực đại giao thoa bằng nửa bước sóng. Từ đó
ta xác định được bước sóng của âm.
+ Để đo được tốc độ truyền âm ta cần xác định thêm đại lượng chu kì
(tần số) dựa trên đồ thị xuất hiện ở máy phát tần số.
Bước 4: GV kết luận - GV kiểm tra lắp đặt TN, đánh giá, nhận xét. nhận định
Hoạt động 2.3. Tiến hành thí nghiệm a. Mục tiêu:
- Tiến hành thí nghiệm để lấy được số liệu Bảng 15.1 b. Nội dung:
-
GV cho HS đọc phần đọc hiểu trong mục III, GV đưa ra câu hỏi và yêu cầu HS trả lời. 3
- GV yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu vào Bảng 15.1
- HS thực hiện yêu cầu của giáo viên.
c. Sản phẩm học tập:
- Bảng số liệu như mẫu Bảng 15.1
Tần số nguồn âm: f = ….±…Hz Chiều dài cột khí khi Giiá trị trung Lần 1 Lần 2 Lần 3
Sai số ∆l âm to nhất
bình (l) (cm) l 1 l 2
d. Tổ chức hoạt động:
Các bước thực hiện
Nội dung các bước Bước 1: GV giao
- GV yêu cầu HS đọc sách mục III tiến hành làm thí nghiệm như nhiệm vụ phương án thiết kế. Bước 2: HS thực
- Tiến hành làm thí nghiệm như phương án thiết kế; thảo luận nhóm để hiện nhiệm vụ
tiến hành TN chính xác và nhanh nhất.
+ Điều chỉnh máy phát tần số đến giá trị 500 Hz,
+ Dùng dây kéo pít-tông di chuyển trong ống thuỷ tinh, cho đến lúc âm
thanh nghe được to nhất. Xác định vị trí âm thanh nghe được là lớn nhất
lần 1. Đo chiều dài cột khí l1 Ghi số liệu vào Bảng 15.1. Thực hiện thao tác thêm hai lần nữa.
+ Tiếp tục kéo pít-tông di chuyển trong ổng thuỷ tinh,cho đến lúc lại
nghe được âm thanh to nhất. Xác định vị trí của pít-tông mà âm thanh
nghe được là to nhất lần 2. Đo chiều dài cột khí l2. Ghi số liệu vào mẫu
Bảng 15.1. Thực hiện thao tác thêm hai lần Bước 3: Báo cáo,
- GV yêu cầu các nhóm ghi kết quả vào bảng, đưa GV xem, kí duyệt. thảo luận
Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét, kí duyệt bảng số liệu để các HS trong nhóm nhận định
ghi lại về làm Bài Báo cáo Thực hành (tránh chỉnh lí số liệu sau khi thực nghiệm).
- Sử dụng một số phân mềm trên điện thoại hay máy tính có thể thay thế cho máy phát âm tần.
Hoạt động 2.4. Kết quả thí nghiệm, xử lí số liệu, tính sai số và viết kết quả đo a. Mục tiêu:
- Ghi đúng kết quả đo vào bảng 15.1
- Tính ra được kết quả tốc độ truyền âm trong không khí
- Tính được sai số và ghi kết quả đo chính xác b. Nội dung:
- Tiến hành thí nghiệm để ghi kết quả đo vào bảng 15.1
- Áp dụng công thức 𝑣 = ! hoặc v = lf tính ra được kết quả tốc độ truyền âm trong không khí "
- Tính được sai số theo công thức và ghi kết quả đo tốc độ truyền âm trong không khí chính xác
c. Sản phẩm học tập: - Bảng số liệu - Kết quả đo
- Bài báo cáo thực hành
d. Tổ chức thực hiện:

Các bước thực hiện
Nội dung các bước 4 Bước 1: GV giao
- GV yêu cầu HS đọc sách mục IV nhiệm vụ
- Ghi đúng kết quả đo vào bảng 15.1
- Tính ra được kết quả tốc độ truyền âm trong không khí
- Tính được sai số và ghi kết quả đo chính xác Bước 2: HS thực
- Tiến hành thí nghiệm để ghi kết quả đo vào Bảng 15.1 hiện nhiệm vụ l
- Áp dụng công thức v = hoặc v = l.f tính ra được kết quả tốc độ T
truyền âm trong không khí.
- Tính được sai số theo công thức và ghi kết quả đo tốc độ truyền âm
trong không khí chính xác.
- Xử lí kết quả thí nghiệm
- Tính chiều dài cột không khí giữa hai vị trí của pít-tông khi âm to nhất d = l2 - l1 = ?
- Tính tốc độ truyền âm v= λ ∙f = 2df = ?
- Tính sai số: δv = δd + δf = ? - Tính ∆v = ?
- Giải thích tại sao không xác định tốc độ truyền âm qua l1 ,l2 mà cân
xác định qua l2 - l1
- Âm có thể truyền trong các môi trường chất rắn, chất lòng và chất khí
với tốc độ khác nhau. Tốc độ truyền âm trong một số môi trường như bảng 15.2 SGK
Bảng kết quả (dự kiến)
Chiều dài cột không lần 1 lần 2 Lần 3 khí khi âm to nhất l1 (m) 2,55 2,53 2,57 l2 (m) 4,25 4,24 4,26 d = l2− l1 1,70 1,71 1,69
v = λ.f = 2.d.f (m/s) 340 342 338 v + v + v c) 1 2 3 v = = 340m / s 3 d + d + d 1 2 3 d = =1,7m 3 v D + v D + v D 1 2 3 v D = =1,33 3 d D + d D + d D 1 2 3 d D = = 0,67 3 Bước 3: Báo cáo, - Bài Báo cáo thực hành thảo luận
Bước 4: GV kết luận - GV đánh giá, nhận xét. nhận định
Hoạt động 3. Luyện tập a. Mục tiêu:
- Giúp HS tổng kết lại kiến thức, kĩ năng đã thực hiện trong bài thực hành đo tốc độ truyền âm trong không khí. 5 b. Nội dung:
- HS hệ thống lại kiến thức kĩ năng đã thực hiện, thông qua các vấn đề tóm tắt của GV.
c. Sản phẩm học tập:
- Các kiến thức kĩ năng cần đạt trong bài d. Tổ chức thực hiện:
- GV trao đổi, thuyết trình các vấn đề liên quan.
Hoạt động 4. Vận dụng
1. Chế tạo chiếc đàn K’lông pút bằng các ống nứa hoặc ống nhựa rỗng, có độ dài khác nhau và có
thể phát ra được âm có tần số bằng tần số các nốt nhạc cơ bản.
2. Nêu phương án để xác định tốc độ truyền âm khác với phương án vừa tiến hành (trình bày trong bài Báo cáo) *Hướng dẫn về nhà
Hoàn thành bài Báo cáo thực hành (theo mẫu) theo cá nhân. Nộp bài thực hành trong tiết học sau
Chuẩn bị Bài 16. Lực tương tác giữa hai điện tích.
IV. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. 6
BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÝ
ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM TRONG KHÔNG KHÍ
Họ và tên:……………………………
Nhóm:…………………………Lớp: 11………..
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGIỆM:
1) Khảo sát hiện tượng cộng hưởng sóng dừng trong cột không khí
2) Xác định tốc độ truyền âm trong không khí.
3).........................................................................................................................................................
II. CỞ SỞ LÍ THUYẾT:
Trả lời các câu hỏi sau đây:
Thế nào là giao thoa sóng? Sóng dừng? các đại lượng và công thức đặc trưng của sóng? Các công
thức liên quan đến phương án thực hành này?
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:
A. Phương án 1: Dùng máy phát tần số làm nguồn âm.
a) Đặt miệng dưới của ống cộng hưởng gần sát với mặt loa điện động. Dùng hai dây dẫn có đầu
phích nối loa điện động với 2 lỗ cắm ở mặt sau của máy phát tần số. Cắm phích lấy điện của máy
phát tần số vào nguồn điện ~ 220 V. Bật công tắc ở mặt sau của máy phát tần số để các chữ số
hiển thị trên ô cửa tần số.
- Vặn núm THANG ĐO sang vị trí 100 – 1000 Hz.
- Nhấn nút TĂNG hoặc nút GIẢM để điều chỉnh s tần số hiển thị trên ô cửa TẦN SỐ đạt giá trị f = 500 Hz.
- Điều chỉnh núm BIÊN ĐỘ để nghe thấy âm phát ra từ loa điện động vừa đủ to.
b) Cầm đầu sợi dây có móc treo, thả cho mặt đáy của pittông nằm gần sát đầu dưới của ống thủy
tinh. Sau đó kéo từ từ pittông lên để tăng dần độ dài l của cột không khí trong ống thủy tinh. Do
có sự giao thoa giữa sóng ông từ loa truyền tới và sóng âm phản xạ từ mặt pittông,nên trong cột
không khí sẽ xảy ra hiện tượng cộng hưởng sóng dừng gồm các nút (có biên độ cực tiểu a min=0)
và các bụng (có biên độ cực đại a max) nằm xen kẽ cách đều nhau khi độ dài l của cột không.
c) Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng sóng dừng gồm các nút có biên độ cực tiểu A (min) và các
bụng có biên độ cực đại A (max) nằm xen kẽ cách đều nhau khi độ dài l của cột không khí có giá
trị thích hợp bằng: l = (2k +1)l / 4(1) Với k = 0,1,2,3,…Ta suy ra khoảng cách d giữa hai vị trí l1
và l2 đúng bằng khoảng cách giữa hai bụng sóng kế tiếp và có giá trị bằng nửa bước sóng tức là:
d = l - l = l / 2 (1) 2 1 Bảng 1:
Tần số nguồn âm: f = ….±…Hz Chiều dài cột khí khi Giiá trị trung Lần 1 Lần 2 Lần 3
Sai số ∆l âm to nhất
bình (l) (cm) l 1 l 2
Xử lí kết quả thí nghiệm 7
a) Tính chiều dài cột không khí giữa hai vị trí của pít-tông khi âm to nhất d = l2 - l1 = ?
b) Tính tốc độ truyền âm v= λ ∙f = 2df = ? c) ∆v = ?
d) Tính sai số: δv = δd + δf = ?
Kết quả: v = v ± v
D =……………………………………………(m/s)
B. Phương án 2: Dùng âm thoa làm nguồn âm.
a) Thay loa điện động bằng âm thoa có tần số f = ….. Hz được kẹp chặt vào thanh trụ của giá đỡ
bằng khớp nối đa năng. Cầm đầu sợi dây có móc treo, thả cho mặt đáy của pittông nằm gần sát
đầu dưới của ống thủy tinh.Lắng nghe âm phát ra để xác định vị trí l2 của pittông trên thước
milimet khi lại nghe thấy âm to nhất. Thực hiện 3 lần phép đo này. Ghi vị trí l1 của pittông trong
mỗi lần đo vào bảng 2. Bảng 2 f = (........ ± 1) Hz Lần đo l (mm) l (mm)
d = l l (m) l l 1 2 2 1 = 2d (m) ∆ (m) 1 2 3
III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Số liệu bảng 1:
1.
Căn cứ các giá trị của khoảng cách d ghi trong Bảng 2, tính giá trị trung bình l và sai số tuyệt
đối cực đại (∆ l ) max của bước sóng âm:
l = 2 d =……………………………………………………………(m) ( l
D ) =……………………………………………………………..(m) ax m
2. Xác định tốc độ v của âm truyền trong không khí ( ở nhiệt độ phòng thí nghiệm) theo công thức :
v = l f = ……………………………………………………………(m/s). Dl v D =
max v = ………………………………………………………(m/s) l
3.Kết quả: v = v ± v
D =……………………………………………(m/s) Số liệu bảng 2:
1.
Căn cứ các giá trị của khoảng cách d ghi trong Bảng 2, tính giá trị trung bình l và sai số tuyệt
đối cực đại (∆ l ) max của bước sóng âm:
l = 2 d =……………………………………………………………(m) ( l
D ) =……………………………………………………………..(m) ax m
2. Xác định tốc độ v của âm truyền trong không khí ( ở nhiệt độ phòng thí nghiệm) theo công thức :
v = l f = ……………………………………………………………(m/s). Dl v D =
max v = ………………………………………………………(m/s) l
3.Kết quả: v = v ± v
D =……………………………………………(m/s) Nhận xét chung:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
IV. KIẾN THỨC VÀ KĨ NĂNG:
( Ghi lại những kiến thức và kĩ năng mà bản thân thu nhận được sau khi làm bài thức hành này ) 8
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................ 9