Soạn mới giáo án Vật lí 11 KNTT bài 10: Thực hành: Đo tần số của sóng âm

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh máy dao động kí điện tử (Hình 10.1) cho HS quan sát và giới thiệu dao động kí điện tử.

Dao động kí là thiết bị dùng để hiển thị trên màn hình dạng tín hiệu đưa vào cần quan sát. Khoảng tần số đo được phụ thuộc vào từng loại dao động kí.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr41)

Quan sát màn hình hiển thị tín hiệu dao động trên dao động kí (Hình 10.2), hãy xác định tần số dao động của tín hiệu.

+ Gợi ý: Khoảng thời gian giữa hai điểm của tín hiệu cũng được tính bằng cách đếm số ô theo chiều ngang giữa hai điểm và nhân với giá trị time/div. Việc xác định tần số của tín hiệu được xác định bằng cách tính một số chu kì. Sau đó nghịch đảo chu kì ta tính được tần số.

- GV lưu ý: Mỗi dao động kí chỉ đo được tín hiệu có hiệu điện thế nhất định, nếu vượt quá có thể hỏng thiết bị.

- GV yêu cầu HS tìm hiểu về các tính năng và cách sử dụng dao động kí và đặt câu hỏi:

+ Hãy nêu các tính năng của dao động kí.

+ Hãy nêu cách sử dụng dao động kí.

- Sau khi HS trả lời, GV nhận xét và kết luận về dao động kí điện tử, yêu cầu HS ghi bài vào vở.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK và 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, nhận xét về kết quả thí nghiệm.

- Các nhóm 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. GIỚI THIỆU DAO ĐỘNG KÍ ĐIỆN TỬ

*Trả lời Hoạt động (SGK – tr41)

Quan sát hình ảnh thí nghiệm Hình 10.2 SGK cho thấy: Giá trị 1 ô theo trục thời gian là 500 μs. Một chu kì dao động có 4 ô, vậy T = 2 ms, tần số dao động của tín hiệu điện  Hz.

*Kết luận

- Dao động kí là thiết bị dùng để hiển thị trên màn hình dạng tín hiệu đưa vào cần quan sát. Khoảng tần số đo được phụ thuộc vào từng loại dao động kí.

- Dao động kí có các tính năng cơ bản sau:

+ Đo cường độ của tín hiệu dao động điện.

+ Đo tần số, chu kì, khoảng thời gian của tín hiệu dao động điện.

- Cách sử dụng dao động kí để đo tín hiệu:

+ Nối que đo vào chân cắm tín hiệu vào.

+ Chọn dạng tín hiệu đo AC hoặc DC.

+ Nối dao động kí với bộ nguồn và bật công tắc.

+ Sử dụng dây đo nối với đầu tín hiệu cần đo.

+ Nhấn nút TRIGGER để chế độ là Auto.

+ Nhấn nút VOLTS/DIV điều chỉnh biên độ dao động.

+ Nhấn nút SEC/DIV điều chỉnh giá trị tương ứng với một ô hiển thị trên màn hình.

+ Sử dụng nút điều chỉnh lên xuống đô thị tín hiệu.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm.

- GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm đo tần số sóng âm.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, dựa vào kiến thức đã học ở lớp 7, trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr42)

Quan sát thí nghiệm Hình 10.4. Trả lời các câu hỏi sau:

1. Sóng âm truyền tới dao động kí như thế nào?

2. Tại sao tần số dao động của tín hiệu đưa vào dao động kí lại bằng tần số dao động của âm thoa?

3. Thiết kế phương án thí nghiệm để đo tần số sóng âm với các dụng cụ thí nghiệm trên.

4. Làm thế nào để giảm ảnh hưởng của tiếng ồn bên ngoài đến phép đo?

- Sau khi HS trả lời, GV nhận xét và kết luận về phương án đo tần số sóng âm trong phòng thí nghiệm, yêu cầu HS ghi bài vào vở.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK và 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, nhận xét về kết quả thí nghiệm.

- Các nhóm 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. THỰC HÀNH ĐO TẦN SỐ SÓNG ÂM

1. Dụng cụ thí nghiệm

- Dao động kí điện tử và dây đo (1).

- Micro (2).

- Bộ khuếch đại tín hiệu (3).

- Âm thoa và búa cao su (4).

- Giá đỡ và kẹp giữ âm thoa.

2. Thiết kế phương án thí nghiệm

*Trả lời Hoạt động (SGK – tr42)

1. Sóng âm truyền tới dao động kí thông qua micro của bộ khuếch đại tín hiệu. Khi gõ vào âm thoa, âm thoa dao động làm cho không khí xung quanh dao động tạo ra sóng âm, sóng âm được micro thu vào và chuyển hoá thành tín hiệu điện và hiển thị thành đồ thị dao động hiện trên màn hình dao động kí.

2. Sóng âm được đưa vào micro giống như một dao động cưỡng bức chịu ngoại lực tuần hoàn do dao động của âm thoa gây ra, nên tần số của sóng âm bằng với tần số dao động của âm thoa, khi đó dao động của sóng âm được hiển thị trên dao động kí có tần số đúng bằng tần số dao động của âm thoa.

3. Bố trí thí nghiệm như Hình 10.4 SGK và thực hiện các bước tiến hành thí nghiệm.

4. Để giảm ảnh hưởng của tiếng ồn, cần giữ yêu lặng hoặc đặt âm thoa và micro trong hộp cách âm (nếu có).