Soạn mới giáo án Vật lí 11 cánh diều Chủ đề 2 Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh mô hình biểu diễn vị trí các phần tử của lò xo có sóng dọc ở những thời điểm liên tiếp (hình 2.4) cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Câu hỏi 1 (SGK – tr44)

Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm , phần tử số 12 ở thời điểm .

- GV cho HS quan sát chuyển động của sóng dọc trên dây lò xo (hình 2.3).

(link video)

- GV yêu cầu HS quan sát thí nghiệm, nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi:

+ Hãy chỉ ra phương dao động của các vòng lò xo và phương truyền sóng.

- GV kết luận về mô tả sóng dọc.

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

+ Nhắc lại những hiểu biết của em về âm thanh đã biết ở trung học cơ sở.

+ Sóng âm mà con người có thể nghe được nằm trong khoảng nào?

+ Sóng âm có thể truyền trong các môi trường nào?

- GV kết luận về sóng âm.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung  Câu hỏi 2 (SGK – tr45): Vì sao sóng âm không truyền được trong chân không?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, quan sát thí nghiệm về sóng dọc, 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 về sóng dọc và sóng âm và chuyển sang nội dung mới.

I. SÓNG DỌC

1. Mô tả sóng dọc

*Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr44)

- Ở thời điểm , phần tử số 6 chưa chuyển động.

- Ở thời điểm , phần tử số 12 chuyển động sang trái (trên phương truyền sóng).

*Kết luận

- Sóng có các phần tử dao động theo phương truyền sóng được gọi là sóng dọc.

- Phần tử dao động có thể là phần tử của môi trường hoặc là điểm sóng theo mô hình.

- Chất rắn, chất lỏng, chất khí đều có thể có sự lan truyền dao động của các phần tử môi trường theo kiểu sóng dọc.

2. Sóng âm

- Âm thanh truyền trong không khí là một ví dụ về sóng dọc.

- Vật dao động làm cho môi trường bên cạnh liên tục bị nén và giãn. Lực đàn hồi của môi trường khiến cho dao động đó được truyền đi.

- Sóng âm mà con người có thể nghe được có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.

- Sóng âm có thể truyền trong các chất rắn, lỏng, khí nhưng không truyền được trong chân không. Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng dọc và sóng ngang.

*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr45)

- Sóng âm lan truyền được là nhờ lực đàn hồi của môi trường giúp lan truyền dao động của các phần tử, do đó, sóng âm không truyền được trong chân không.

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 phát dụng cụ thí nghiệm, yêu cầu HS thảo luận theo nhóm và xây dựng phương án đo tần số sóng âm với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm.

+ Gợi ý: Tham khảo cách tiến hành thí nghiệm có sẵn trong SGK.

- GV tổ chức cho HS thực hiện phương án thí nghiệm đã thống nhất

+ Dụng cụ: đồng hồ đo điện năng có chức năng đo tần số, micro, bộ khuếch đại tín hiệu, âm thoa và hộp cộng hưởng, búa cao su.

+ Các bước tiến hành:

Bước 1: Lắp đặt các dụng cụ như Hình 2.6.

Bước 2: Đặt micro sát hộp cộng hưởng của âm thoa.

Bước 3: Nối micro vào bộ khuếch đại và nối bộ khuếch đại vào đồng hồ.

Bước 4: Dùng búa cao su gõ vào âm thoa.

Bước 5: Đọc giá trị tần số ở đồng hồ và ghi lại số liệu vào bảng 2.1.

Bước 6: Lặp lại các bước và ghi lại số liệu.

- GV yêu cầu HS tiến hành thực hành, ghi lại số liệu và rút ra ra kết luận về đo tần số âm thoa.

- Sau khi tiến hành thí nghiệm, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 3 (SGK – tr45)

So sánh kết quả đo với tần số ghi ở âm thoa.

- GV kết luận về đo tần số sóng âm.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thực hiện thí nghiệm đo tần số sóng âm, 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. SÓNG DỌC

3. Đo tần số sóng âm

*Trả lời Câu hỏi 3 (SGK – tr45)

Với các dụng cụ và phương án tiến hành như SGK thì kết quả đo với tần số ghi ở âm thoa sẽ không chênh lệch quá 5%.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cho HS quan sát chuyển động của sóng ngang trên dây lò xo (hình 2.7).

(link video)

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

+ Hãy mô tả sóng ngang trên dây lò xo.

+ Chỉ ra phương dao động của các phần tử của dây và phương truyền sóng.

- GV kết luận về mô tả sóng ngang.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 4 (SGK – tr46):

Phân biệt sóng dọc và sóng ngang.

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 nội dung mô tả sóng ngang và chuyển sang nội dung sóng điện từ.

II. SÓNG NGANG

1. Mô tả sóng ngang

- Sóng có các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang.

- Sự lan truyền dao động của các phần tử môi trường theo kiểu sóng ngang khá phổ biến trong chất rắn. Sóng nước cũng là một sóng ngang thường gặp.

- Ngoài ra, ánh sáng, sóng vô tuyến,…là các sóng ngang được lan truyền không phải do dao động của của các phần tử môi trường. Vì thế, ta sử dụng mô hình điểm sóng để mô tả về các sóng này.

*Trả lời Câu hỏi 4 (SGK – tr46)

- Giống nhau: Sóng dọc và sóng ngang đều là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất.

- Khác nhau:

+ Sóng dọc có phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng.

+ Sóng ngang có phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng.