Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được tần số của sóng âm bằng dao động kí hoặc dụng cụ thực hành.
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.
Lắp ráp được dụng cụ thí nghiệm để đo được tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm.
Tiến hành thí nghiệm nhanh, chính xác.
Xác định được sai số của phép đo.

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: Chủ động, tích cực thực hiện các nhiệm vụ được đặt ra cho các các nhóm; tự điều chỉnh thái độ, hành vi của bản thân và có cách cư xử đúng khi giao tiếp trong quá trình làm việc nhóm.
Năng lực giải quyết vấn đề: Chủ động trong giao tiếp khi làm việc nhóm; biết sử dụng ngôn ngữ kết hợp với phương tiện phi ngôn ngữ đa dạng để trình bày thông tin, ý tưởng và thảo luận, lập luận để giải quyết các vấn đề được đặt ra trong bài học.

Năng lực vật lí:

Thảo luận để thiết kế phương án thí nghiệm đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm trong không khí.
Lắp ráp được dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm nhanh, chính xác, xác định được sai số của phép đo.
Vận dụng được kiến thức để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.

Phẩm chất

Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.

THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
Đối với giáo viên:

SGK, SGV, Giáo án.
Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh bố trí thí nghiệm đo tần số của sóng âm; Hình ảnh loa điện động, búa và âm thoa gắn trên hộp cộng hưởng;…
Máy chiếu, máy tính (nếu có).

Đối với học sinh:

HS mỗi nhóm: Dụng cụ thí nghiệm đo tần số của sóng âm: nguồn âm, dao động kí điện tử,…; Dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm: ống cộng hưởng, pit-tông bằng kim loại bọc nhựa, dây treo pit-tông, hệ thống giá đỡ,…
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

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
Mục tiêu: Thông qua việc lấy ví dụ thực tiễn của âm thanh có thể có tần số xác định và thời gian âm thanh truyền từ nguồn phát đến tai ta phụ thuộc vào tốc độ truyền sóng âm để nêu vấn đề vào bài học cho HS.
Nội dung: GV cho HS nhắc lại hiện tượng sóng dừng và công thức liên quan, thảo luận về đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm trong không khí.
Sản phẩm học tập: HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra để thảo luận về thí nghiệm đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm trong không khí.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đưa ra ví dụ thực tiễn: Trong đời sống hàng ngày, chúng ta có thể nghe âm thanh từ mọi nơi. Ta đã biết âm thanh chính là sóng âm được lan truyền trong môi trường vật chất. Âm thanh có thể có tần số xác định khi được phát ra từ một số nhạc cụ như đàn guitar, đàn piano, sáo,… hoặc có tần số không xác định khi được phát ra từ động cơ xe, máy khoan,… Thời gian âm thanh truyền từ nguồn phát đến tai ta phụ thuộc vào tốc độ truyền sóng âm.

- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Làm thế nào để đo được tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát chú ý lắng nghe 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 10: Thực hành đo tần số của sóng âm và tốc độ truyền âm.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Thực hiện thí nghiệm đo tần số của sóng âm

Mục tiêu: HS thảo luận để thiết kế phương án và thực hiện phương án đo tần số của sóng âm bằng dụng cụ thực hành.
Nội dung: GV cho HS thực hiện các hoạt động theo SGK để thực hiện thí nghiệm đo tần số của sóng âm.
Sản phẩm học tập: HS thực hiện được thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm đo tần số của sóng âm.
Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh về loa điện động, búa và âm thoa gắn trên hộp cộng hưởng (Hình 10.1) và hình ảnh bố trí thí nghiệm đo tần số của sóng âm (Hình 10.2) cho học sinh quan sát.

- GV giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm, chức năng của từng thiết bị để HS tìm hiểu.

- GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm.

- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và trả lời nội dung Thảo luận 1 (SGK – tr62)

Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm, hãy thiết kế và thực hiện phương án để đo tần số của sóng âm.

- Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 10.2.

Bước 2: Sử dụng nguồn âm là loa điện động, đặt loa gần micro.

Bước 3: Bật micro và dao động kí ở chế độ làm việc.

Bước 4: Bật máy phát tần số.

Bước 5: Điều chỉnh dao động kí để ghi nhận được tín hiệu.

- GV yêu cầu HS thực hiện thí nghiệm theo nhóm, thu thập số liệu rồi ghi kết quả vào Bảng 10.1 SGK.

- HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm, ghi nhận kết quả quan sát vào phiếu báo cáo, xử lí kết quả thí nghiệm đo tần số của sóng âm và trả lời nội dung Thảo luận (SGK – tr63)

Thảo luận 2 (SGK – tr63)

Trình bày cách tính sai số tuyệt đối của phép đo. Liệt kê một số nguyên nhân gây ra sai số trong phương án thí nghiệm và đề xuất cách khắc phục.

Thảo luận 3 (SGK – tr63)

So sánh kết quả tần số đo được với giá trị tần số được ghi trên âm thoa hoặc hiển thị trên màn hình của máy phát tần số. Rút ra kết luận.

- Sau khi HS phát biểu, GV nhận xét và đánh giá phần trình bày của các nhóm.

- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS tiếp tục làm việc nhóm, trả lời nội dung Luyện tập (SGK – tr63)

Hiện nay, ứng dụng SmartScope Oscilloscope trên điện thoại thông minh có thể được sử dụng để ghi nhận đồ thị dao động âm. Sử dụng ứng dụng này, kết hợp với ứng dụng quay màn hình điện thoại, hãy tiến hành lại thí nghiệm đo tần số của sóng âm và so sánh kết quả đo được với kết quả trong phương án thí nghiệm (sử dụng dao động kí điện tử). Phân tích ưu, nhược điểm của hai phương án này.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm và 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, nhận xét về kết quả thí nghiệm.

- Các nhóm 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.

1. Thí nghiệm đo tần số của sóng âm

*Thảo luận 1 (SGK – tr62)

- Dao động kí điện tử (máy hiện sóng điện tử - electronic oscilloscope là thiết bị điện tử dùng để quan sát các dao dộng điện hoặc các dao động được hiển thị dưới dạng sóng.

- Thực hiện thiết kế phương án và tiến hành các bước thí nghiệm như gợi ý SGK. Sau khi điều chỉnh dao động kí và ghi nhận được tín hiệu, đếm số ô khoảng cách giữa hai đỉnh liên tiếp rồi nhân với thang đo tương ứng trên máy để thu được giá trị chu kì của sóng âm. Từ đó có thể xác định được tần số của sóng âm.

*Thảo luận 2 (SGK - tr63)

- Cách tính sai số tuyệt đối:

+ Tính giá trị trung bình:

+ Tính sai số tuyệt đối trung bình:

+ Tính sai số tuyệt đối: là sai số dụng cụ.

- Nguyên nhân gây ra sai số:

+ Thao tác trong quá trình thí nghiệm chưa chính xác.

+ Môi trường thí nghiệm có nhiều tạp âm.

+ Thiết bị thí nghiệm có độ chính xác không cao.

- Cách khắc phục:

+ Kiểm tra các thiết bị trước khi làm thí nghiệm.

+ Đảm bảo trong môi trường thí nghiệm yên tĩnh, tránh xa các nguồn âm khác.

+ Thao tác thí nghiệm chính xác.

*Thảo luận 3 (SGK – tr63)

- So sánh kết quả đo tần số sóng âm khi sử dụng loa điện động (A) với giá trị tần số được hiển thị trên màn hình của máy phát tần số (B), nếu giá trị A sai lệch không quá 10% so với giá trị B thì kết quả đo được coi là tốt.

- So sánh kết quả đo tần số sóng âm khi sử dụng âm thoa (C) với giá trị tần số được ghi trên âm thoa (D), nếu giá trị C sai lệch không quá 10% so với giá trị D thì kết quả được coi là tốt.

- Nếu kết quả đo không tốt thì cần tìm cách khắc phục sai số như đã đề cập ở Thảo luận 2 và thực hiện lại các bước tiến hành thí nghiệm.

*Luyện tập (SGK – tr63)

- Một số gợi ý giúp HS có thể đưa ra nhận xét:

+ Phương án sử dụng ứng dụng SmartScope Oscilloscope trên điện thoại thông minh đơn giản, nhanh gọn, dễ sử dụng nhưng có nhược điểm là kết quả đo được không chính xác do dễ bị nhiễu bởi tác động của môi trường.

+ Phương án sử dụng dao động kí điện tử cho kết quả chính xác hơn nhưng bố trí thí nghiệm phức tạp, yêu cầu nhiều dụng cụ hơn.

Hoạt động 2. Thực hiện thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí

Mục tiêu: HS thảo luận để thiết kế phương án và thực hiện phương án đo tốc độ truyền âm trong không khí bằng dụng cụ thực hành.
Nội dung: GV cho HS thực hiện các hoạt động theo SGK để thực hiện thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí.
Sản phẩm học tập: HS thực hiện được thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí.
Tổ chức thực hiện:

Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II