Trang chủ » Soạn giáo án vật lí 11 Cánh diều

Soạn mới giáo án Vật lí 11 cánh diều bài Chủ đề 2 Bài 1: Mô tả sóng

Tải về

Soạn mới Giáo án vật lí 11 cánh diều bài Mô tả sóng. Đây là bài soạn mới nhất theo mẫu công văn 5512. Giáo án soạn chi tiết, đầy đủ, trình bày khoa học. Tài liệu có bản word tải về. Hi vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích để thầy cô tham khảo và nâng cao chất lượng giảng dạy. Mời thầy cô và các bạn kéo xuống tham khảo

Cùng hệ thống với: Kenhgiaovien.com - tech12h.com - Zalo hỗ trợ: Fidutech - nhấn vào đây

Rõ nét về file powerpoint trình chiếu. => Xem thêm

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG

BÀI 1: MÔ TẢ SÓNG

MỤC TIÊU
Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

Từ đồ thị độ dịch chuyển – khoảng cách (tạo ra bằng thí nghiệm, hoặc hình vẽ cho trước), mô tả được sóng qua các khái niệm bước sóng, biên độ, tần số, tốc độ và cường độ sóng.
Từ định nghĩa của vận tốc, tần số và bước sóng, rút ra được biểu thức và vận dụng được biểu thức.
Nêu được ví dụ thực tế chứng tỏ sóng truyền năng lượng.
Thực hiện thí nghiệm (hoặc sử dụng tài liệu đa phương tiện), thảo luận để nêu được mối liên hệ các đại lượng đặc trưng của sóng với các đại lượng đặc trưng cho dao động của phần tử môi trường.
Sử dụng mô hình sóng giải thích được một số tính chất đơn giản của âm thanh và ánh sáng.

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: Thảo luận nhóm để mô tả được sóng.
Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến mô tả sóng, đề xuất giải pháp giải quyết.

Năng lực vật lí:

Nhận biết được các đại lượng đặc trưng của sóng: bước sóng, biên độ, tần số, tốc độ, cường độ sóng.
Nêu được biểu thức và vận dụng được biểu thức.
Nêu được ví dụ chứng tỏ sóng truyền năng lượng.
Phân tích được mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng của sóng với các đại lượng đặc trưng cho dao động của phần tử môi trường.
Tìm hiểu và giải thích hiện tượng thực tế liên quan đến sự phản xạ, khúc xạ sóng và hiệu ứng Doppler.
Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.

Phẩm chất

Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.

THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
Đối với giáo viên:

SGK, SGV, Kế hoạch dạy học.
Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh sóng trên mặt biển, đồ thị li độ - khoảng cách và các đại lượng đặc trưng của sóng, mô hình biểu diễn vị trí các phần tử của sợi dây ở những điểm liên tiếp,…
Máy chiếu, máy tính (nếu có).

Đối với học sinh:

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

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
Mục tiêu: Thông qua việc tái hiện lại một số loại sóng thường gặp trong cuộc sống hàng ngày và đặt vấn đề về sự hình thành sóng để nêu vấn đề vào bài học cho HS.
Nội dung: GV cho HS quan sát hình vẽ/video về sóng trên mặt biển, thảo luận, mô tả về sự lan truyền của sóng.
Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận về quá trình truyền sóng.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV chiếu hình ảnh sóng trên mặt biển (hình 1.1) cho HS quan sát.

Ở bờ biển, ta thấy các con sóng nối tiếp nhau xô vào bờ. Các con sóng lớn có thể lan truyền hàng trăm kilomet trên mặt biển trước khi đập vào bờ.

Hình 1.1 mô tả các con sóng đến gần bờ sau quãng đường dài lan truyền trên mặt biển.

- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Vậy sóng được tạo ra và lan truyền như thế nào?

- GV yêu cầu HS giới thiệu thêm một số ví dụ về các loại sóng trong thực tế bằng cách trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr37): Lấy một ví dụ về sóng.

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.

*Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr37)

Một số ví dụ về sóng: sóng trên dây lụa khi nghệ sĩ múa, sóng vô tuyến trong công nghệ phát thanh, ra-đa, sóng viba trong lò vi sóng, sóng điện từ trong máy chụp X – quang.

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 ta vào bài học ngày hôm nay: Bài 1: Mô tả sóng.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu mô hình sóng lí tưởng

Mục tiêu: HS tìm hiểu được mô hình sóng lí tưởng được biểu diễn trên đồ thị li độ - khoảng cách.
Nội dung: GV hướng dẫn HS mô tả sóng lí tưởng bằng cách vẽ lại và liệt kê các yếu tố có trên đồ thị.
Sản phẩm: Nội dung mô tả các yếu tố trên đồ thị li độ - khoảng cách.
Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu đồ thị li độ - khoảng cách và các đại lượng đặc trưng của sóng (mô hình sóng lí tưởng) (hình 1.2) cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS vẽ lại đồ thị vào vở và trả lời câu hỏi:

+ Hãy liệt kê các yếu tố có trên đồ thị.

- GV kết luận về nội dung mô hình sóng lí tưởng.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, quan sát hình ảnh, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

- Các yếu tố có trên đồ thị bao gồm: li độ, bước sóng, biên độ.

Hoạt động 2. Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng của sóng

Mục tiêu: HS nhận biết được các đại lượng đặc trưng của sóng: bước sóng, biên độ, tần số, tốc độ, cường độ sóng.
Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu các đại lượng đặc trưng của sóng.
Sản phẩm học tập: HS lập được bảng mô tả các đại lượng đặc trưng của sóng.
Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và thực hiện yêu cầu sau: Lập bảng tổng hợp: tên gọi, ý nghĩa, kí hiệu, đơn vị của các đại lượng đặc trưng của sóng.

Tên gọi	Ý nghĩa	Kí hiệu	Đơn vị
Biên độ sóng
Tần số và chu kì
Bước sóng

- GV kết luận về các đại lượng biên độ sóng, tần số và chu kì sóng, bước sóng.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, lập bảng các đại lượng đặc trưng của sóng theo hướng dẫn của GV.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

1. Biên độ sóng

- Độ dịch chuyển của một điểm sóng so với vị trí cân bằng của nó là li độ của điểm sóng đó.

- Độ lớn của độ dịch chuyển cực đại khỏi vị trí cân bằng của một điểm sóng được gọi là biên độ sóng, kí hiệu A.

- Đơn vị của biên độ sóng là mét (m).

- Biên độ của sóng càng lớn, sóng càng mạnh.

2. Tần số và chu kì sóng

- Thời gian thực hiện một dao động của một điểm sóng được gọi là chu kì sóng, kí hiệu là T. Đơn vị của chu kì là giây (s).

- Số dao động mà mỗi điểm sóng thực hiện trong một đơn vị thời gian được gọi là tần số sóng, kí hiệu là f và đơn vị là hertz (Hz).

- Tần số f của một sóng liên hệ với chu kì sóng T theo công thức:

3. Bước sóng

- Quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kì sóng được gọi là bước sóng và kí hiệu là .

- Đơn vị của bước sóng là mét (m).

Hoạt động 3. Rút ra biểu thức liên hệ giữa tốc độ sóng, tần số sóng và bước sóng

Mục tiêu: HS rút ra được biểu thức và vận dụng được biểu thức.
Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các yêu cầu của SGK và rút ra được biểu thức .
Sản phẩm học tập: HS rút ra được biểu thức liên hệ giữa tốc độ sóng, tần số sóng và bước sóng.
Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi:

+ Tốc độ sóng là gì?

+ Tốc độ của sóng âm trong không khí là bao nhiêu?

- GV đưa ra định nghĩa tốc độ sóng.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr38)

Chứng tỏ rằng từ định nghĩa về bước sóng, tốc độ sóng, tần số sóng, có thể rút ra công thức (1.2).

- GV kết luận về nội dung tốc độ sóng.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

4. Tốc độ sóng

- Tốc độ lan truyền năng lượng của sóng trong không gian được gọi là tốc độ của sóng và kí hiệu là v. Tốc độ này được đo bằng m/s.

- Tốc độ của sóng âm trong không khí xấp xỉ 340 m/s; trong khi đó tốc độ ánh sáng trong chân không có giá trị cỡ 3.10⁸ m/s.

*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr38)

Bước sóng là quãng đường sóng lan truyền trong mỗi chu kì nên thoả mãn công thức 1.2.

*Kết luận:

Từ định nghĩa quãng đường chu kì T, ta có thể rút ra công thức tính tốc độ sóng:

Hoạt động 4. Tìm hiểu về năng lượng của sóng

Mục tiêu: HS lấy được ví dụ chứng tỏ sóng truyền năng lượng.
Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo nội dung trong SGK.
Sản phẩm học tập: HS nêu được khái niệm cường độ sóng và lấy được ví dụ về năng lượng của sóng ánh sáng.
Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi sau:

+ Nêu khái niệm cường độ sóng.

+ Viết biểu thức tính cường độ sóng.

- GV đưa ra ví dụ về năng lượng của sóng ánh sáng

Khi Mặt Trời chiếu vuông góc với mặt đất, cường độ của bức xạ Mặt Trời xấp xỉ 1,0 kW/m². Điều này có nghĩa là trong một giây, có 1 kJ (1000J) chiếu đến diện tích của một mét vuông trên mặt đất.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 3 (SGK – tr39)

Lấy ví dụ chứng tỏ sóng truyền năng lượng.

- GV kết luận về cường độ sóng.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

5. Cường độ sóng

- Cường độ sóng I là năng lượng truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian:

hay .

Với E là năng lượng sóng truyền qua một diện tích S đặt vuông góc với phương truyền sóng trong thời gian t.

- Cường độ sóng được đo bằng oát trên mét vuông (W/m²).

*Trả lời Câu hỏi 3 (SGK – tr39)

Ví dụ chứng tỏ sóng truyền năng lượng: Sóng biển đập vào bờ; sóng âm làm các phần tử môi trường dao động, tác động lên màng nhĩ; sóng điện từ được dùng để diệt khuẩn, tiêu diệt tế bào ung thư,…

Hoạt động 5. Xác định liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng của sóng với các đại lượng đặc trưng cho dao động của phần tử môi trường

Mục tiêu: HS tìm hiểu được liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng của sóng với các đại lượng đặc trưng cho dao động của phần tử môi trường.
Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các yêu cầu trong SGK để nêu được mối liên hệ giữa sóng và dao động của điểm sóng.
Sản phẩm học tập: HS nêu được mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng của sóng với các đại lượng đặc trưng cho dao động của phần tử môi trường.
Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu mô hình biểu diễn vị trí các phần tử của sợi dây ở những thời điểm liên tiếp (hình 1.4) cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr40)

Câu hỏi 4 (SGK – tr40)

Mô tả chuyển động của phần tử số 0 trên Hình 1.4 trong thời gian từ t = 0 đến t = T.

Từ đó, chỉ ra mối liên hệ giữa khoảng thời gian T biểu diễn trong Hình 1.4 với chu kì dao động của phần tử số 0 và với chu kì sóng trên dây.

Câu hỏi 5 (SGK – tr40)

Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm , phần tử số 12 ở thời điểm , phần tử số 18 ở thời điểm và so sánh với hướng truyền sóng. Phân biệt phương dao động với phương truyền sóng. Từ đó, phân biệt tốc độ của phần tử môi trường đang dao động với tốc độ sóng.

- GV kết luận về mối liên hệ giữa sóng và dao động của điểm sóng.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

II. LIÊN HỆ GIỮA SÓNG VÀ DAO ĐỘNG CỦA ĐIỂM SÓNG

*Trả lời Câu hỏi 4 (SGK – tr40)

Trong thời gian t = 0 đến t = T, phần tử số 0 dao động quanh vị trí cân bằng và trở lại vị trí ban đầu, tức là hoàn thành một chu kì dao động. Do đó, chu kì dao động của phần tử số 0 cũng là chu kì sóng.

*Trả lời Câu hỏi 5 (SGK – tr40)

- Hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểmđang đứng yên vì chưa có sóng truyền qua.

- Hướng chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm đang ở biên dương và tiến về VTCB.

- Hướng chuyển động của phần tử số 18 ở thời điểm : đang ở VTCB và tiến ra biên dương.

Trong trường hợp này, phương dao động của các phần tử vuông góc với phương truyền sóng và tốc độ dao động của các phần tử quanh vị trí cân bằng của chúng không trùng với tốc độ lan truyền của sóng.

*Kết luận

- Ta sử dụng mô hình dao động của phần tử môi trường để giúp hình dung về dao động của điểm sóng khi nghiên cứu về sóng nói chung.

- Các đại lượng đặc trưng cho dao động của phần tử môi trường như biên độ, tần số, chu kì dao động cũng như là biên độ, tần số chu kì của sóng.

Hoạt động 6. Tìm hiểu và giải thích một số tính chất của âm thanh và ánh sáng

Mục tiêu:

- HS tìm hiểu và giải thích được hiện tượng thực tế liên quan đến sự phản xạ và khúc xạ sóng.

- HS tìm hiểu và giải thích được hiện tượng thực tế liên quan đến hiệu ứng Doppler.

Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các yêu cầu trong SGK để sử dụng mô hình sóng để giải thích một số tính chất đơn giản của âm thanh và ánh sáng.
Sản phẩm học tập:

- HS nêu được sự phản xạ và khúc xạ sóng (âm thanh và ánh sáng).

- HS nêu được hiệu ứng Doppler và ứng dụng của chúng.

Soạn mới giáo án Vật lí 11 cánh diều bài Chủ đề 2 Bài 1: Mô tả sóng