Giáo án Vật Lí Lớp 12 nâng cao - Chương III: Sóng cơ - Năm học 2009-2010 - Dương Văn Tính

một máy thu thu được khi máy thu hoặc nguồn âm hoặc cả hai chuyển động đối với nhau. - Khi nguồn âm tiến lại gần người quan sát thì người này nhận biết được sóng âm có tần số lớn hơn so với tần số của nguồn âm : f = - Khi nguồn âm chuyển động ra xa người quan sát thì người này nghe được âm có tần số nhỏ hơn tần số của nguồn âm : f = Bài tập về nhà: 1,2,3 /101 &102 SGK IV: RÚT KINH NGHIỆM BÀI 19: BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ Ngày soạn : 4/9/2009 Tiết : 31 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Hệ thống kiến thức về giao thoa sóng, sóng âm, hiệu ứng Đốp-le 2. Kỹ năng: - Viết được phương trình sóng. Giải được các bài tập về giao thoa của hai sóng. - Giải được các bài tập đơn giản về hiệu ứng Đốp-ple. 3. Thái độ: tư duy khoa học II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên : Hệ thống câu hỏi và bài tập 2. Học sinh : Làm bài tập SGK III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1: Hệ thống kiến thức 10 Dùng phiếu học tập để hệ thống kiến thức 1) Sóng kết hợp là gì? Nguồn kết hợp là gì? 2) Nêu điều kiện để có hiện tượng giao thoa. 3) Viết công thức hiệu đường đi tại điểm M đến các tâm phát hai sóng kết hợp cùng pha để điểm M dao động với biên độ cực đại, dao động với biên độ cực tiểu. 3) Sóng âm là sóng như thế nào? Các đặc trưng sinh lý của âm? 4) Các nguồn nhạc âm thường gặp? 5) Viết công thức xác định tần số sóng dừng trên dây đàn hai đầu cố định. Từ đó xác định tần số âm cơ bản, tần số hoạ âm bậc 2, bậc 3 6) Viết công thức xác định tần số âm nghe được khi người quan sát chuyển động: lại gần nguồn âm; ra xa nguồn âm. 7) Viết công thức xác định tần số âm nghe được khi nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát đứng yên; ra xa người quan sát. 1. Hai nguồn kết hợp cùng pha M dao động biên độ cực đại: (d2 – d1) = kl M dao động biên độ cực đại: (d2 – d1) = . 2. Tần số sóng dừng trên dây đàn hai đầu cố định. l = n= n f = = Với n =1: f1 = âm cơ bản Với n=2: f2 = 2f1 hoạ âm bậc 2. 3. Công thức hiệu ứng Đốp-le (1) (2) (3) (4) HĐ2: Xác định tổng số cực đại, cực tiểu trong giao thoa sóng 15 Học sinh tóm tắt đề S1, S2 cùng l, cùng pha, cùng biên độ S1S2 = 2,5l. a) Tổng số vân cực đại. b) Số điểm dao động với biên độ cực đại. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu. Bài 1 (Bài 4 SGK/105) + Tổng số vân cực đại chính là số cực đại trên đoạn S1S2 + Tại điểm M trên đoạn S1S2 cách S1 một khoảng d1 và cách S2 một khoảng d2 sẽ có bao nhiêu vân cực đại? Hướng dẫn hs giải. + Công thức hiệu đường đi để M trên S1S2 dao động với biên độ cực đại?. + (d1 + d2)? d2 thoã mãn điều kiện gì? + Giải bất phương trình tìm nghiệm k thích hợp. Bài 1 Ta có (d2 – d1) = kl d2 + d1 = S1S2 d2 = Mặt khác: 0d2 S1S2 - - - 2,5 2,5 Với k k = Vậy tổng số vân cực đại là 5. b) Dựa vào hình vẽ ta có 10 điểm có bbiên độ cực đại. Tương tụ xác định tổng số điểm cực tiểu trên S1S2 ta có 4 vân và như vậy có 8 điểm có biên độ dao động cực tiểu HĐ3: Vận dụng tần số sóng dừng trên dây đàn hai đầu cố định. 8 f = = Âm cơ bản n =1 và f = (1) f/ = (2) v như nhau. + Tỉ lệ nghịch Bài 2: (Bài 5 SGK/106) Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hai đầu cố định? Tần số của sóng dừng trên dây đàn hai đầu cố định? Âm cơ bản ứng với n là bao nhiêu và khi đó chiều dài của dây liên hệ với bước sóng như thế nào? Tốc độ truyền sóng trong hai lần như thế nào? Lập tỉ số tính l/ + Tần số sóng tỉ lệ với bước sóng như thế nào? Bài 2: a) Tần số âm cơ bản khi chiều dài dây là l: f = (1) Tần số âm cơ bản khi chiều dài dây là l/: f/ = (2) l/ = 66,6cm b) l/ = l HĐ3: Vận dụng công thức Đốp-le 7 + + Bài 3 ( Bài 6 SGK/107) Âm phản xạ từ ô tô mà người đó nghe được chính là âm mà ô tô nhận được do còi điện phát ra đến ô tô phát lại đến người đó. Vậy tần số âm mà ô tô nhận được (máy thu) chuyển động về phía nguồn âm được xác định bằng công thức như thế nào? Tần số âm người đó nghe được (đứng yên) do nguồn âm chuyển động đến xác định bằng công thức như thế nào? a) Tần số âm mà ô tô nhận được do còi điện phát ra = Thay số ta có: f// = 1060Hz b) Tần số âm mà người cảnh sát nghe được do âm tiếng còi phát ra: = = 824Hz C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Bài tập SGK 3SGK/102 Bài tập về nhà : Đọc bài thực hành IV: RÚT KINH NGHIỆM BÀI 20: THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM Ngày soạn : 7/9/2009 Tiết : 32&33 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Đo bước sóng l của âm trong không khí dựa vào hiện tượng cộng hưởng giữa dao động của cột không khí trong ống và dao động của nguồn âm. Biết tần số f của âm, tính được vận tốc truyền âm trong không khí theo công thức v = lf. 2. Kỹ năng: - Kỹ năng đo các đại lượng, tính toán tìm sai số - Rèn luyện kĩ năng xác định độ dài của cột không khí trong ống khi âm nghe thấy có cường độ lớn nhất. 3. Thái độ: Tính cẩn thận, tỉ mỉ II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên : - Chuẩn bị và kiểm tra chất lượng các dụng cụ của hai phương án thí nghiệm trong bài thực hành. - Tiến hành trước các thí nghiệm trong bài thực hành. 2. Học sinh : ­ Ôn lại kiến thức sóng dừng. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU 1. Ổn định tổ chức (3/) 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Tạo tình huống học tập: B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung kiến thức 20 ph Hoạt động 1:Cơ sở lí thuyết và xây dựng phương án thí nghiệm + Đọc SGK - trả lời: - Mục đích thí nghiệm - Giải thích cơ sở lí thuyết +Thảo luận nhóm-trả lời: - Đại lượng cần đo l -Dụng cụ đo thước dài (mm) - Đề xuất các phương án: Đo độ dài ngắn nhất của cột khí khi có sóng dừng (âm nghe to nhất): Đo độ dài của cột khí khi có sóng dừng với k =1 (âm nghe to nhất): -Chọn phương án khả thi +Phân tích: - Yêu cầu bài thực hành - Trên cơ sở lí thuyết chỉ ra các giá trị cần đo => dụng cụ đo + Đại lượng cần đo và dụng cụ đo tương ứng là gì? + Bằng dụng cụ đã có và các kiến thức đã học hãy đưa ra phương án thí nghiệm đáp ứng yêu cầu bài thực hành + Gợi ý - hướng dẫn: - Đề xuất 2 phương án thí nghiệm và nêu các bước tiến hành thí nghiệm 1:Cơ sở lí thuyết: Sóng dừng xảy ra trong trường hợp một đầu kín, một đầu hở thì chiều dài của ống là khi đó nghe âm to nhất. Dựa vào tính chất trên xác định được bước sóng của âm, biết tần số của âm ta tính được tốc độ truyền âm trong không khí v = lf 2:Phương án thí nghiệm: +Đo độ dài ngắn nhất của cột khí khi có sóng dừng (âm nghe to nhất): + Đo độ dài của cột khí khi có sóng dừng với k =1 (âm nghe to nhất): + Tính v = lf và 45 ph Hoạt động 2: Tiến hành thí nghiệm +Hoạt động nhóm: -Nhận nhiệm vụ -Làm thí nghiệm theo nhóm +Lắp ráp dụng cụ: +Tiến hành đo: +Ghi số liệu: +Xử lí số liệu: +Tổ chức hoạt động nhóm: - Phân nhóm: 6 nhóm +Giao nhiệm vụ: -Nhóm:1;2;3 làm thí nghiệm theo phương án 1 -Nhóm:4;5;6 làm thí nghiệm theo phương án 2 +Bao quát toàn bộ lớp học, theo dõi HS làm thí nghiệm: +Gợi ý - hướng dẫn: -Cách bố trí dụng cụ thí nghiệm -Cách HS tiến hành thí nghiệm -Hổ trợ nhóm học sinh kĩ năng thao tác yếu -Giải đáp thắc mắc khi cần thiết +Chú ý: Làm xong thí nghiệm thu dọn, kiểm tra dụng cụ để đúng nơi qui định. Phương án 1: + Lắp đặt thí nghiệm + Dịch pittông để mặt pittông trùng với đầu hở của xi lanh. + Dùng búa gõ vào một nhánh am thoa, đồng thời dịch chuyển pittông ra xa đầu hở của xi lanh. Lắng nghe âm phát ra để xác định vị trí của pittông khi nghe âm to nhất. Ghi vào bảng số liệu độ dài cột khí trong xi lanh nhờ thước trên cán pittông. + Lặp lại thí nghiệm 4 lần. Tính và + Dịch chuyển pittông ra xa hơn đầu hở để xác định độ dài l/ của cột khí khi cộng hưởng âm lần 2. + Lặp lại thí nghiệm 4 lần . Tính và . + Tính và + Tính và Phương án 2: + Lắp đạt thí nghiệm (SGK) + Hạ B xuống thấp nhất và đổ nước vào gần đầy bình. Nâng bình lên cao để nước dang lên gần sát đầu trên của ống A. + Cho nguồn âm phát ra f1 =440Hz. Hạ dần bình B xuống. Lắng nghe âm phát ra để xác định vị trí của pittông khi nghe âm to nhất. Ghi vào bảng số liệu độ dài cột khí + Lặp lại thí nghiệm 4 lần. Tính và + Tiếp tục hạ bình B xuống để xác định độ dài l/ của cột khí khi cộng hưởng âm lần 2. + Lặp lại thí nghiệm 4 lần . Tính và . + Tính và + Tính và 15 ph Hoạt động 3: Báo cáo thí nghiệm Viết theo các nội dung sau đây (Theo mẫu chung) Mục đích của thí nghiệm: Cơ sở lí thuyết của hai phương án Thực hiện một phương án đã chọn, lí do chọn phương án, nêu các thao tác chính đã làm. Bảng số liệu của các lần thí nghiệm Kết quả: Tìm giá trị gần đúng và sai số, nhận xét về kết quả thu được , đồ thị thu được. Nhận xét về phép đo C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC 5.Củng cố kiến thức:(5 phút) . Trả lời câu hỏi trắc nghiệm thông qua phiếu học tập Câu 3: Trong khi làm thí nghiệm cần khống chế hiện tượng phụ nào, theo các qui luật nào, để làm rõ mục tiêu thí nghiệm ? 6. Bài tập về nhà – Tìm hiểu (2 phút) +Câu hỏi và bài tập :Câu hỏi1;2 SGK trang 112 + Tìm hiểu và trả lời : - Em hãy nêu một phương án thí nghiệm khác và tự đánh giá theo 4 tiêu chí. - Hệ thống hóa kiến thức chương III theo bảng tóm tắc chương IV: RÚT KINH NGHIỆM . .