Giáo án Vật lí 11 cánh diều Chủ đề 2 Bài 4: Sóng dừng

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 4: SÓNG DỪNG

1. MỤC TIÊU
2. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Tiến hành thí nghiệm tạo sóng dừng và giải thích được sự hình thành sóng dừng.
• Sử dụng hình ảnh (tạo ra bằng thí nghiệm hoặc hình vẽ cho trước), xác định được nút và bụng của sóng dừng.
• Sử dụng các cách biểu diễn đại số và đồ thị để phân tích, xác định được vị trí nút và bụng của sóng dừng.
• Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được tốc độ truyền âm bằng dụng cụ thực hành.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
• Giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi tìm hiểu về hiện tượng sóng dừng.
• Năng lực giải quyết vấn đề: Xây dựng được phương án thí nghiệm trong đó có mục tiêu, dụng cụ và phương án tiến hành phù hợp để khảo sát hiện tượng sóng dừng.

Năng lực vật lí:

• Tiến hành được thí nghiệm tạo sóng dừng.
• Giải thích được sự tạo thành sóng dừng.
• Phân tích và xác định được vị trí nút và bụng sóng bằng biểu diễn đại số và đồ thị.
• Thiết kế được phương án đo tốc độ truyền âm bằng ống cộng hưởng.
• Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thực hành.

1. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
2. Đối với giáo viên:

• SGK, SGV, Kế hoạch dạy học.
• Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh bộ thí nghiệm tạo sóng dừng trên sợi dây, hình ảnh biến dạng của lò xo đổi chiều khi đến đầu cố định, hình ảnh sóng tổng hợp của một sóng tới và một sóng phản xạ trên dây tại các thời điểm trong một chu kì T của sóng tới,...
• Máy chiếu, máy tính (nếu có).

2. Đối với học sinh:

• HS mỗi nhóm:
• Dụng cụ thí nghiệm tạo sóng dừng: dây đàn hồi, máy phát dao động, cần rung, giá đỡ và kẹp.
• Dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm: máy phát tần số, loa nhỏ, ống cộng hưởng là ống nhựa trong suốt.
• HS cả lớp: Hình vẽ và đồ thị liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
2. Mục tiêu: Thông qua những ví dụ thực tế về một sợi dây đàn hồi để định hướng HS vào vấn đề cần tìm hiểu trong bài học.
3. Nội dung: GV cho HS quan sát hình vẽ và thảo luận về hiện tượng sóng dừng.
4. Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để nêu vấn đề giải thích hiện tượng có những điểm đứng yên khi nhận được sóng truyền tới trên dây.
5. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV đặt vấn đề: Một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định. Làm cho đầu tự do của dây dao động thì có những lúc ta thấy trên dây xuất hiện những điểm đứng yên.

- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Những điểm đứng yên này có giống với những điểm đứng yên trong hiện tượng giao thoa của sóng nước không? Vì sao dao động tại những điểm đó lại triệt tiêu nếu chỉ nhận sóng từ đầu dao động truyền đến?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh, video và đưa ra câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 4: Sóng dừng.

1. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Thực hiện thí nghiệm nghiên cứu sóng dừng trên dây

1. Mục tiêu: HS thực hiện được thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng sóng dừng trên dây.
2. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện thí nghiệm nghiên cứu sóng dừng trên dây.
3. Sản phẩm học tập: HS nêu được hiện tượng sóng dừng trên dây.
4. Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 2. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

1. Mục tiêu:

- HS giải thích được sự tạo thành sóng dừng.

- HS xác định vị trí nút và bụng sóng bằng biểu diễn đại số và đồ thị.

1. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để giải thích được sự tạo thành sóng dừng.
2. Sản phẩm học tập: HS giải thích được sự tạo thành sóng dừng.
3. Tổ chức thực hiện: