Giáo án Thực hành đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo

Ngày soạn:…/…/… Ngày dạy:…/…/…
BÀI 10: THỰC HÀNH ĐO TẦN SỐ CỦA SÓNG ÂM VÀ TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương
án, đo được tần số của sóng âm bằng dao động kí hoặc dụng cụ thực hành.
- 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.
- Lắp ráp được dụng cụ thí nghiệm để đo được tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm.
- Tiến hành thí nghiệm nhanh, chính xác.
- Xác định được sai số của phép đo. 2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân
trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
- Giao tiếp hợp tác: Chủ động, tích cực thực hiện các nhiệm vụ được đặt ra cho
các các nhóm; tự điều chỉnh thái độ, hành vi của bản thân và có cách cư xử đúng
khi giao tiếp trong quá trình làm việc nhóm.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Chủ động trong giao tiếp khi làm việc nhóm; biết sử
dụng ngôn ngữ kết hợp với phương tiện phi ngôn ngữ đa dạng để trình bày thông
tin, ý tưởng và thảo luận, lập luận để giải quyết các vấn đề được đặt ra trong bài học.


Năng lực vật lí:
- Thảo luận để thiết kế phương án thí nghiệm đo tần số của sóng âm và tốc độ
truyền âm trong không khí.
- Lắp ráp được dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm nhanh, chính xác, xác
định được sai số của phép đo.
- Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế. 3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên: - SGK, SGV, Giáo án.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh bố trí thí nghiệm đo tần số của sóng âm;
Hình ảnh loa điện động, búa và âm thoa gắn trên hộp cộng hưởng;…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
2. Đối với học sinh:
- HS mỗi nhóm: Dụng cụ thí nghiệm đo tần số của sóng âm: nguồn âm, dao động
kí điện tử,…; Dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm: ống cộng hưởng, pit-
tông bằng kim loại bọc nhựa, dây treo pit-tông, hệ thống giá đỡ,…
- HS cả lớp: Hình vẽ và đồ thị liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học
tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Thông qua việc lấy ví dụ thực tiễn của âm thanh có thể có tần số xác định
và thời gian âm thanh truyền từ nguồn phát đến tai ta phụ thuộc vào tốc độ truyền sóng
âm để nêu vấn đề vào bài học cho HS.
b. Nội dung: GV cho HS nhắc lại hiện tượng sóng dừng và công thức liên quan, thảo
luận về đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm trong không khí.
c. Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận về thí
nghiệm đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm trong không khí.


d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV đưa ra ví dụ thực tiễn: Trong đời sống hàng ngày, chúng ta có thể nghe âm thanh
từ mọi nơi. Ta đã biết âm thanh chính là sóng âm được lan truyền trong môi trường vật
chất. Âm thanh có thể có tần số xác định khi được phát ra từ một số nhạc cụ như đàn
guitar, đàn piano, sáo,… hoặc có tần số không xác định khi được phát ra từ động cơ xe,
máy khoan,… Thời gian âm thanh truyền từ nguồn phát đến tai ta phụ thuộc vào tốc độ truyền sóng âm.
- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Làm thế nào để đo được tần số của sóng âm và
tốc độ truyền âm?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát chú ý lắng nghe và đưa ra câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi này chúng ra vào bài
học ngày hôm nay: Bài 10: Thực hành đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Thực hiện thí nghiệm đo tần số của sóng âm
a. Mục tiêu: HS thảo luận để thiết kế phương án và thực hiện phương án đo tần số của
sóng âm bằng dụng cụ thực hành.
b. Nội dung: GV cho HS thực hiện các hoạt động theo SGK để thực hiện thí nghiệm
đo tần số của sóng âm.
c. Sản phẩm học tập: HS thực hiện được thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm đo tần số của sóng âm.
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học 1. Thí nghiệm đo tần số của sóng âm tập
*Thảo luận 1 (SGK – tr62)


- GV chiếu hình ảnh về loa điện động, - Dao động kí điện tử (máy hiện sóng
búa và âm thoa gắn trên hộp cộng điện tử - electronic oscilloscope là thiết
hưởng (Hình 10.1) và hình ảnh bố trí thí bị điện tử dùng để quan sát các dao
nghiệm đo tần số của sóng âm (Hình dộng điện hoặc các dao động được hiển
10.2) cho học sinh quan sát. thị dưới dạng sóng.
- Thực hiện thiết kế phương án và tiến
hành các bước thí nghiệm như gợi ý SGK.
Sau khi điều chỉnh dao động kí và ghi
nhận được tín hiệu, đếm số ô khoảng
cách giữa hai đỉnh liên tiếp rồi nhân với
thang đo tương ứng trên máy để thu
được giá trị chu kì của sóng âm. Từ đó có
thể xác định được tần số của sóng âm.
*Thảo luận 2 (SGK - tr63)
- GV giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm, - Cách tính sai số tuyệt đối:
chức năng của từng thiết bị để HS tìm f +f +f
+ Tính giá trị trung bình: f = 1 2 3 hiểu. 3
- GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm.
+ Tính sai số tuyệt đối trung bình: |f −f
- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và trả ∆ f =
1|+|f − f 2|+|f −f 3| 3
lời nội dung Thảo luận 1 (SGK – tr62)
+ Tính sai số tuyệt đối: ∆ f =∆ f +∆ f dc là
Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm, hãy sai số dụng cụ.
thiết kế và thực hiện phương án để đo - Nguyên nhân gây ra sai số:
tần số của sóng âm.
+ Thao tác trong quá trình thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm: chưa chính xác.
Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 10.2. + Môi trường thí nghiệm có nhiều tạp
Bước 2: Sử dụng nguồn âm là loa điện âm.
động, đặt loa gần micro.
+ Thiết bị thí nghiệm có độ chính xác