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

BÀI 15: THỰC HÀNH: ĐO TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM 

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

- GV yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng sóng dừng và công thức liên quan giữa tần số và tốc độ truyền âm.

- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: 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?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

- GV chiếu hình ảnh bộ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm (hình 15.1) cho HS quan sát và đặt câu hỏi:

+ Nêu các dụng thí nghiệm được sử dụng trong thực hành đo tốc độ truyền âm.

Sản phẩm dự kiến:

(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.

(5) giá đỡ ống trụ.

Hoạt động 2. Thảo luận thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí

- GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm và đề xuất phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí.

- GV trao đổi phương án thí nghiệm với từng nhóm.

- GV hướng dẫn HS lắp ống trụ đã được lồng pit-tông ở trong ống lên giá đỡ, ghép loa sát đầu dưới của ống trụ và tiến hành thí nghiệm theo 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:

a) Khi pít-tông di chuyển, độ to của âm thanh nghe được thay đổi như thế nào?

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?

c) Cần đo đại lượng nào để tính được tốc độ truyền âm?

Sản phẩm dự kiến:

*Trả lời Hoạt động (SGK – tr58)

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.

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.

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.

…………………