Giáo án điện tử Vật lí 11 kết nối Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI TIẾT HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Hiện tượng sóng dừng là gì?

Nêu công thức liên quan giữa tần số và tốc độ truyền âm.

KHỞI ĐỘNG

Âm thanh truyền trong một môi trường có tốc độ xác định, làm thế nào để đo được tốc độ truyền âm trong không khí bằng dụng cụ thí nghiệm?

BÀI 15: THỰC HÀNH:

ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM.

NỘI DUNG BÀI HỌC

Dụng cụ

thí nghiệm

Thiết kế phương án thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm

Kết quả

thí nghiệm

DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

1. Dụng cụ thí nghiệm

• (1) ống trụ làm bằng thủy tinh hữu cơ trong suốt, có đường kính trong 40 mm, dài 670 mm, có chia độ 0 : 660 mm.
• (2) pit-tông làm bằng thép bọc nhựa, có vạch dấu, nối với dây kéo và ròng rọc, có thể di chuyển dễ dàng trong ống.
• (3) máy phát tần số phát ra tín hiệu có dạng hình sin.

(4) một loa nhỏ.

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM

Đề xuất phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí.

THẢO LUẬN NHÓM

Hoạt động (SGK – tr58)

Nối máy phát tần số với loa, bật công tắc nguồn của máy phát tần số, điều chỉnh biên độ và tần số để nghe rõ âm (hoặc dùng búa cao su gõ vào một nhánh của âm thoa), đồng thời dịch chuyển dẫn pít-tông ra xa loa. Trả lời câu hỏi sau:

Hoạt động (SGK – tr58)

1. a) Khi pít-tông di chuyển, độ to của âm thanh nghe được thay đổi như thế nào?
2. b) Khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của pít-tông mà âm thanh nghe được to nhất cho phép xác định đại lượng nào của sóng âm?
3. c) Cần đo đại lượng nào để tính được tốc độ truyền âm?

Có thể sử dụng âm thoa thay cho loa.

Trả lời hoạt động (SGK – tr58)

1. a) Khi pit-tông di chuyển, có những vị trí âm to nhất và vị trí không nghe thấy âm vì âm thanh phát ra và phản xạ trên pit-tông là hai sóng âm có cùng tần số nhưng truyền theo hai hướng ngược nhau và xuất hiện hiện tượng sóng dừng.
2. b) Khoảng cách giữa vị trí liên tiếp của pit-tông mà âm thanh to nhất cho biết khoảng cách giữa hai điểm sóng dừng có biên độ cực đại.
3. c) Tạo sóng dừng bằng cách di chuyển pit-tông để độ dài cột không khí bằng số nguyên lần nửa bước sóng, đo khoảng cách giữa hai lần âm nghe to nhất, xác định tốc độ truyền âm trong không khí v = 2df.

TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

III. Tiến hành thí nghiệm

• Bước 1: Điều chỉnh máy phát tần số đến giá trị 500 Hz.
• Bước 2: Dùng dây kéo pit-tông di chuyển trong ống thủy tinh, cho đến lúc âm thanh nghe được to nhất. Xác định vị trí âm thanh nghe được là lớn nhất lần 1. Đo chiều dài cột khí l₁. Ghi số liệu vào vở theo mẫu Bảng 15.1.

Tần số nguồn âm f = …±…Hz.

• Bước 3: Thực hiện thao tác thêm hai lần nữa.

III. Tiến hành thí nghiệm

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Hoạt động (SGK – tr59)

Xử lí kết quả thí nghiệm

1. a) Tính chiều dài cột không khí giữa hai vị trí của pít-tông khí âm to nhất d = l₂−l₁ =?
2. b) Tính tốc độ truyền âm v = λ.f = 2df = ?
3. c) Tính sai số δv = δd + δf = ? Δv =?
4. d) Giải thích tại không xác định tốc độ truyền âm qua l_1, l₂ mà cần xác định qua l₂ – l₁.