Giáo án điện tử Vật lí 11 kết nối Bài 10: Thực hành: Đo tần số của sóng âm

THÂN MẾN CHÀO CÁC EM HỌC SINH ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

KHỞI ĐỘNG

Làm thế nào kiểm tra tần số âm được ghi trên âm thoa bằng dụng cụ thí nghiệm?

BÀI 10: THỰC HÀNH: ĐO TẦN SỐ CỦA SÓNG ÂM

1. GIỚI THIỆU DAO ĐỘNG KÍ ĐIỆN TỬ

MÁY DAO ĐỘNG KÍ ĐIỂN 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.

CH: 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.

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.

Mỗi dao động kí chỉ đo được tín hiệu có hiệu điện thế nhất định, nếu vượt quá có thể hỏng thiết bị

Hãy nêu các tính năng của dao động kí

Hãy nêu cách sử dụng dao động kí

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.

2. THỰC HÀNH ĐO TẦN SỐ SÓNG ÂM
3. Dụng cụ thí nghiệm

Micro

Âm thoa và búa cao su

Dao động kí điện tử và dây đo

Bộ khuếch đại tín hiệu

Giá đỡ và kẹp giữ âm thoa

2. Thiết kế phương án thí nghiệm

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

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

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

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

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

Trả lời:

Câu 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.

Câu 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.

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

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

3. Tiến hành thí nghiệm

• Bố trí thí nghiệm như hình 10.4.
• Đặt micro cách âm thoa một khoảng 20 cm.
• Nối micro và bộ khuếch đại vào dao động kí, bật dao động kí.
• Dùng búa cao su gõ âm thoa.
• Xác định chu kì của sóng trên màn hình, đọc giá trị T và ghi vào Bảng 10.1.
• Lặp lại các bước thí nghiệm 4, 5 hai lần.