Giáo án vật lý -Thực hành: xác định tốc độtruyền âm

THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: Đo bước sóng của âm thanh trong không khí, dựa vào hiện tượng cộng hưởng giữa dao động của cột khí trong ống và dao động của nguồn âm. Biết tần số của âm, tính được tốc độ truyền âm trong không khí theo công thức v = f. 2) Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng nhanh, chính xác trong mọi thao tác. Tính nhẫn nại khi thực hiện công việc và kĩ năng hợp tác trong nhóm để thực hiện tốt công việc. II. Chuẩn bị: 1) Giáo viên: Chuẩn bị và kiểm tra chất lượng các dụng cụ để thực hiện được hai phương án thí nghiệm. Tiến hành trược các TÁN nêu trong bài thực hành. 2) Học sinh: Nghiên cứu trước nội dung bài thực hành, hiểu rõ cơ sở lí thuyết của 2 phương án thí nghiệm và hình dung được tiến hành thí nghiệm sẽ tiến hành. Chuẩn bị sẵn báo cáo thí nghiệm theo mẫu trong SGK. III. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. (5’) Giới thiệu nội dung bài học: Hoạt động của GV Hoạt động của HS -Nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ. ? Để xác định tốc độ truyền âm của âm thanh do một âm thoa phát ra cần phải xác Cá nhân suy nghĩ, tìm câu trả lời: -Cần xác định tần số âm phát ra và bước sóng. định những đại lượng nào? -Nêu vấn đề bài mới: Phải làm thế nào để xác định tần số của âm phát ra và bước sóng của âm? -Nhận thức vấn đề của bài học. Hoạt động 2. (30’) Tìm hiểu CƠ SỞ LÍ THUYẾT. PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM ĐO VẬN TỐC TRUYỀN ÂM TRONG KHÔNG KHÍ. Nêu câu hỏi để HS tìm hiểu cơ sở lí thuyết. H1. Hãy nêu cơ sở lí thuyết xác định tốc độ truyền âm trong không khí. *Thảo luận nhóm, xác định cơ sở lí thuyết. -Lí thuyết sóng dừng xảy ra trong cột khí của ống dài, có một đầu hở, một nguồn âm đặt ở đầu ống. Chiều dài ống thỏa điều kiện: ; 1,3,5... 4 l m m  Trong ống có hiện tượng cộng hưởng, nghe thấy âm to nhất. + Đầu hở: bụng sóng. + Đầu kín: nút sóng. Hai nút hoặc hai bụng liên tiếp 2   Đo . -Nêu câu hỏi kiểm tra sự nghiên cứu trước các phương án thí nghiệm ở nhà của HS. H2. Nêu các phương án TÁN xác định tốc độ truyền âm và thực hiện thí nghiệm theo tiến trình thế nào đối với mỗi phương án. *Thảo luận nhóm, đưa ra tiến trình thí nghiệm cho mỗi phương án. +Phương án 1: TÁN với việc thay đổi chiều dài cột khí trong ống bằng cách dịch chuyển pitton. 1.Lắp xilanh, pitton và âm thoa vào giá theo hình 20.2 SGK. 2.Dịch pitton để mặt pitton trùng đầu hở xilanh. Đầu kia của xilanh trùng vạch số 0 của thước trên cán pitton. 3.Dùng búa cao su gõ vào một nhánh âm thoa, đồng thời dịch chuyển pitton ra xa đầu hở của xilanh. Lắng nghe âm phát ra để xác định vị trí pitton khi nghe thấy âm to nhất. Ghi nhận số liệu chiều dài l của cột khí trong xilanh. Lặp lại bước TÁN này trong 4 lần. Tính max minà 2 l ll v l   4.Dịch chuyển pitton ra xa hơn đầu hở của xilanh và lắng nghe âm phát ra để xác định độ dài l’ của cột khí khi có cộng hưởng âm lần thứ hai. Lặp lại TÁN 4 lần để xác định l’ tương ứng, tính l’. Nhận xét phương án thí nghiệm sau khi học sinh trình bày, bổ sung chi tiết nếu HS trình bày chưa đủ. Tính 2( ' ) à 2( ' )l l v l l       5.Biết tần số âm do âm thoa phát ra, tính v từ v f   *Thảo luận nhóm, đưa ra phương án 2. +Phương án 2. Thí nghiệm với việc thay đổi chiều dài của cột khí trong ống nhựa bằng việc thay đổi mực nước trong ống nhựa. Một HS đại diện nhóm trình bày. -Dùng hình vẽ 20.3 của SGK. -Việc tiến hành TÁN và tính toán giống như trên, chỉ khác là thay đổi chiều dài cột khí bằng cách hạ dần bình B xuống để mực nước ở ống A hạ dần xuống. Hoạt động 3. (30’) Tiến hành thí nghiệm: -GV phát dụng cụ thí nghiệm và mẫu báo cáo thí nghiệm cho mỗi nhóm. -Quan sát và hướng dẫn khi các nhóm thực hiện gặp khó khăn. -Nhóm trưởng nhận dụng cụ TÁN, mẫu báo cáo và cùng với thành viên trong nhóm tiến hành TÁN. -Thực hiện việc lau chùi, sắp xếp lại đúng vị trí đặt dụng cụ TÁN, giao trả cho GV. Hoạt động 4. (20’) Xử lí số liệu và viết báo cáo thí nghiệm. -Hướng dẫn HS xử lí số liệu và cách viết báo cáo theo mẫu. -Thu báo cáo TÁN các nhóm thực hiện xong. Cá nhân tính toán và viết báo cáo theo mẫu. Hoạt động 5. (5’) Nhận xét – Đánh giá. + GV nhận xét những mặt tích cực và hạn chế tiết thực hành do HS thực hiện: - Về kiến thức chuẩn bị cho bài thực hành. - Việc thực hiện tổ, nhóm trong thực hành. - Việc bảo quản tốt dụng cụ thí nghiệm. - Nghiêm túc trong thực hành. + HS ghi nhận và rút kinh nghiệm cho các tiết thực hành sau. IV. Rút kinh nghiệm.